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. В рибосому входят молекулы тРНК в следующей последовательности (указаны антикодоны от 5’ к 3’ концу): ААУ; ЦЦГ; ГГЦ; УУГ; АУА Установите нуклеотидную последовательность участка иРНК, который служит матрицей для синтеза полипептида, и аминокислотную последовательность этого фрагмента полипептида. Как изменится последовательность полипептида, если вместо тРНК с антикодоном 5’-ЦЦГ-3’ с рибосомой свяжется тРНК, несущая антикодон 5’-УЦГ-3’? Поясните свой ответ. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи

Для решения вашей задачи, давайте поэтапно разберёмся с тем, как выстраивается последовательность иРНК и соответствующая аминокислотная последовательность полипептида.

1. Определение последовательности иРНК

Вы привели антикодоны тРНК от 5’ к 3’ концу:

• ААУ
• ЦЦГ
• ГГЦ
• УУГ
• АУА

Чтобы получить последовательность иРНК, нужно знать, что антикодоны тРНК комплементарны кодонам на иРНК, но ориентированы в противоположном направлении. Поэтому для каждого антикодона мы можем установить комплементарный кодон:

• Антикодон 5'-ААУ-3' → Кодон 5'-УУА-3'
• Антикодон 5'-ЦЦГ-3' → Кодон 5'-ГГЦ-3'
• Антикодон 5'-ГГЦ-3' → Кодон 5'-ЦЦГ-3'
• Антикодон 5'-УУГ-3' → Кодон 5'-ААЦ-3'
• Антикодон 5'-АУА-3' → Кодон 5'-ТУУ-3' (или 5'-АУА-3', так как У заменяет Т в иРНК)

Таким образом, последовательность иРНК будет: 5'-УУА-ГГЦ-ЦЦГ-ААЦ-УУА-3'

2. Определение аминокислотной последовательности

Теперь давайте переведем кодоны в аминокислоты, используя таблицу генетического кода:

• Кодон 5'-УУА-3' → Лейцин (Leu)
• Кодон 5'-ГГЦ-3' → Глицин (Gly)
• Кодон 5'-ЦЦГ-3' → Пролин (Pro)
• Кодон 5'-ААЦ-3' → Ассемат (Asn)
• Кодон 5'-УУА-3' → Лейцин (Leu)

Следовательно, аминокислотная последовательность фрагмента полипептида будет: Лейцин - Глицин - Пролин - Ассемат - Лейцин

3. Как изменится последовательность полипептида с заменой тРНК

Если вместо тРНК с антикодоном 5'-ЦЦГ-3' свяжется тРНК с антикодоном 5'-УЦГ-3', то антикодон 5'-УЦГ-3' будет комплементарен кодону 5'-АГЦ-3'.

Таким образом, будет происходить замена кодона для той же позиции в полипептиде:

• Кодон 5'-АГЦ-3' → Серин (Ser)

Таким образом, замена тРНК, несущей антикодон 5’-ЦЦГ-3’, на тРНК с антикодоном 5’-УЦГ-3’ изменит аминокислоту в этой позиции с «Пролин» (Pro) на «Серин» (Ser).

Итог

Таким образом, окончательная аминокислотная последовательность полипептида изменится при данной замене:

• Если остается Пролин: Лейцин - Глицин - Пролин - Ассемат - Лейцин
• Если заменяется на Серин: Лейцин - Глицин - Серин - Ассемат - Лейцин

Это изменение может существенно повлиять на функцию полипептида в зависимости от роли каждой аминокислоты в структуре и функции белка.