В начале кодирующей части инфузории рода Euplotes встречаются стоп-кодоны. Однако в начале гена рибосома при встрече с таким стоп-кодоном в иРНК сдвигает рамку считывания на один…
В начале кодирующей части инфузории рода Euplotes встречаются стоп-кодоны. Однако в начале гена рибосома при встрече с таким стоп-кодоном в иРНК сдвигает рамку считывания на один нуклеотид в сторону 3’ конца и продолжает синтез полипептида. Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’ конца. Рибосома движется от 5’ к 3’ концу зрелой иРНК. Фрагмент начала гена инфузории имеет следующую последовательность: 5’- А Г А Т Г Г Г Т Т А Т Т Г Г Т А Ц А Т Г А А Г Т -3’ 3’- Т Ц Т А Ц Ц Ц А А Т А А Ц Ц А Т Г Т А Ц Т Т Ц А -5’ Определите нуклеотидную последовательность информационной РНК, рамку считывания и образующийся на ней фрагмент полипептида. При ответе учитывайте, что полипептидная цепь начинается с аминокислоты Мет. Для выполнения используйте таблицу генетического кода. При написании последовательности нуклеиновых кислот указывайте направление цепи
Для решения данной задачи мы последовательно выполним несколько шагов.
Шаг 1: Определение последовательности мРНК
Для начала определим последовательность мРНК, которая будет транскрибирована из данной ДНК. Мы будем использовать принцип комплементарности нуклеотидов:
- В ДНК:
- аденин (А) комплементарен урацила (У) в РНК.
- тимин (Т) комплементарен аденину (А).
- гуанин (Г) комплементарен цитозину (Ц).
- цитозин (Ц) комплементарен гуанину (Г).
Значит, последовательность мРНК будет выглядеть следующим образом на основе нити ДНК (5’-конца):
5’- А Г А Т Г Г Г Т Т А Т Т Г Г Т А Ц А Т Г А А Г Т - 3’ (ДНК)
Преобразуем в мРНК:
5’- А Г А У Г Г Г У У А У У Г Г У А Ц А У Г А А Г У - 3’ (мРНК)
Шаг 2: Определение рамки считывания
Теперь мы должны определить рамку считывания (РС) для обозначенной последовательности мРНК. Рамка считывания начинается с первого кодона, который кодирует аминокислоту Мет (метионин).
В нашей последовательности мРНК:
- Кодоны (группы по 3 нуклеотида) выглядят так:
- AGA
- UGG
- GUU
- AUU
- GGU
- AUC
- AUA
- GUU
Шаг 3: Поиск стартового кодона
Кодон AUG (кодирует Мет) – это стартовый кодон. В нашей последовательности его нет, поэтому будем считаться с тем, что рамка считывания может смещаться на 1 нуклеотид из-за стоп-кодонов, которые рибосома может игнорировать.
Сдвинем рамку на один нуклеотид в 3' (сначала мРНК):
- GAG
- UGG
- UAU
- UGG
- UAC
- AUA
- GAA
Теперь, если мы укажем на первое появление AUG, тогда мРНК отступается назад, и следующая последовательность:
5’- UGG UUA UUG GUA CUA UGA AGU - 3’
Шаг 4: Таблица генетического кода
Теперь мы можем перевести полученные кодоны в аминокислоты:
- УГГ (UGG) – Триптофан (Trp)
- УУА (UUA) – Лейцин (Leu)
- УУГ (UUG) – Лейцин (Leu)
- ГУА (GUA) – Валин (Val)
- ЦУА (CUA) – Лейцин (Leu)
- УГА (UGA) – Стоп-кодон (Stop)
- АГУ (AGU) – Серин (Ser)
С учетом всех анализируемых элементов, полипептидная цепь не будет продолжаться из-за наличия стоп-кодона.
Заключение
Посмотрите на итог:
Нуклеотидная последовательность мРНК: 5’- AGA UGG UUA UUG GUA CUA UGA AGU - 3’
Рамка считывания (кодоны):
- UGG, UUA, UUG, GUA, CUA, UGA
Образующийся фрагмент полипептида:
- Триптофан (Trp), Лейцин (Leu), Лейцин (Leu), Валин (Val), Лейцин (Leu)
Таким образом, мы определили последовательность мРНК, рамку считывания и образующийся фрагмент полипептида.
