Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5’ концу одной цепи соответствует 3’ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5’ к 3’ концу. Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)): 5’-АТЦГЦГАТЦГЦАТГА-3’ 3’-ТАГЦГЦТАГЦГТАЦТ-5’ Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону тРНК. Объясните последовательность решения задачи. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Для решения данной задачи, давайте внимательно разберем предложенные цепочки ДНК и определим, какая последовательность нуклеотидов тРНК будет синтезирована, а также какую аминокислоту она будет переносить.
Определим матричную цепь ДНК. Нам указана последовательность нижней цепи: 5’-АТЦГЦГАТЦГЦАТГА-3’ (это действительно матричная цепь, так как синтез РНК происходит от 5’ к 3’ концам).
Синтезируем тРНК. Во время транскрипции на матричной цепи цепь мРНК синтезируется комплементарно. Мы должны заменить аденин (А) на урацил (У), поскольку это РНК.
Таким образом, последовательности будут следующими:
- Для 5’ конца: А (Аденин) — будет заменен на У (Урацил)
- Т (Тимин) остается Т
- Ц (Цитозин) остается Ц
- Г (Гуанин) остается Г
Начнем транскрипцию:
- Матричная цепь: 5’-АТЦГЦГАТЦГЦАТГА-3’
- Синтезируемая цепь тРНК (комплементарная и с заменой А на У):
5’-УАГЦГЦУАГЦГУАЦУ-3’
Определение антикодона. Следующий шаг — определение антикодона тРНК. Если третий триплет соответствует антикодону, то его нужно взять из полученной последовательности:
- Антикодон: 3’-АЦГЦГГ-5’ (перевернем для удобства: 5’-UGC-3’).
Поиск аминокислоты по антикодону. Согласно генетическому коду, мы можем использовать таблицу для определения аминокислоты, соответствующей полученному антикодону:
- Антикодон UGC соответствует аминокислоте цистеин (Cys).
Таким образом, итоговые ответы:
- Нуклеотидная последовательность тРНК: 5’-УАГЦГЦУАГЦГУАЦУ-3’
- Аминокислота: цистеин (Cys)
Эта последовательность позволяет понять, как происходит синтез тРНК на основе матричной ДНК и как каждая аминокислота связана с определенным антикодоном.
