Для решения задачи необходимо выполнить несколько шагов: определить последовательность кодонов, соответствующих каждой аминокислоте в кодируемом полипептиде, выявить мутацию и нанести изменения.
Определение исходной последовательности нуклеотидов ДНК и соответствующих ей иРНК. Исходная последовательность нуклеотидов на смысловой (верхней) цепи: 5'-ГЦГГГЦТАТГАТЦТГ-3'
Транскрибируемая последовательность иРНК будет: 5'-ГЦГГГЦУАУГАУЦУГ-3'
Определение кодонов и аминокислот. Теперь мы разбиваем последовательность иРНК на триплеты (кодоны):
- ГЦГ - Арг (Arg)
- ГГЦ - Гли (Gly)
- УАУ - Тир (Tyr)
- ГАУ - Асн (Asn)
- ЦУГ - Лев (Leu)
Четвертой аминокислотой (по порядку) является «Асн» (для "GAU").
Определение мутации. Согласно условию, четвертая аминокислота заменилась на Вал (Val). Кодон для Вала — «ГУУ» или «ГУЦ», и последующие аминокислоты могут остаться прежними, равными:
Замена может быть:
- «ГАУ» (Асн) изменяется на «ГУУ» или «ГУЦ» (Вал).
Это можно было достигнуть заменой третьего нуклеотида (А) на У (в иРНК), что требует замены в ДНК с «Т» на «А».
Изменение ДНК и иРНК в результате замены одного нуклеотида. Перед мутацией: ДНК: 5'-ГЦГГГЦТАТГАТЦТГ-3'
После мутации (чтобы закодировать Вала вместо Асн): ДНК: 5'-ГЦГГГЦТАТГУТЦТГ-3'
Соответствующая иРНК: 5'-ГЦГГГЦУАУГУЦУГ-3'
Генетический код. Генетический код является универсальным для большинства живых организмов, что означает, что одна и та же аминокислота кодируется одним и тем же триплетом нуклеотидов (кодонами) в разных организмах. Например, кодон ГЦГ будет кодировать один и тот же аминокислотный остов (Арг), независимо от того, в организме какого типа он присутствует.
Таким образом, аминокислота, которая кодировалась до мутации, является Асн (Асниновая кислота).