Реши задание №27 по биологии для 10 класса : Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5' концу в одной цепи соответствует З’ конец другой цепи).…
Реши задание №27 по биологии для 10 класса : Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5' концу в одной цепи соответствует З’ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кис- конца. Рибосома движется По иРНК в направлении от 5'к З' кон- лот начинается с цу. Все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент гена в молекуле ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: З-ТТТЦТЦЦЦАТТТГТЦ-5 5'-АААГАГГГТАААЦАГ-З”. Определить последовательность молекулы иРНК и полипептида, синтезируемого на матрице этой иРНК, если известно, что вторая аминокислота в полипептиде Глу, а фрагмент верхней цепи ДНК матричный. Какое свойство кода позволяет при ген- ной мутации не заменять аминокислоту и какие могут произойти изменения в трип- лете, кодирующим аминокислоту Глу, чтобы она осталась на этом месте.
Для решения этой задачи по биологии мы будем следовать определенным шагам. Начнем с определения последовательности иРНК, затем перейдем к синтезу полипептида и рассмотрим свойства генетического кода.
Шаг 1: Определение последовательности иРНК
Дан фрагмент цепи ДНК:
Матричная последовательность (верхняя цепь): 5'-АААГАГГГТАААЦАГ-3'
(для удобства будем использовать именно нижнюю, матричную, цепь)
Антиматричная цепь: 3'-ТТТЦТЦЦЦАТТТГТЦ-5'
Для синтеза иРНК используется матричная цепь ДНК. Синтез происходит следующим образом: аденин (A) комплементарен урацилу (U) в иРНК, тимин (T) — аденину (A), цитозин (C) — гуанину (G), и гуанин (G) — цитозину (C).
Таким образом, по матричной цепи 5'-АААГАГГГТАААЦАГ-3' мы получаем следующую иРНК:
5'-АААГАГГГУАААЦАГ-3'
Шаг 2: Определение полипептида
Далее нам нужно использовать таблицу генетического кода для перевода иРНК в полипептид. Аминокислоты кодируются триплетами нуклеотидов (кодонами).
Разделим нашу иРНК на триплеты (кодоны):
- AAA
- GAG
- GGU
- AAA
- CAG
Теперь найдем, какие аминокислоты соответствуют каждому из этих триплетов.
- AAA - Лизин (Lys)
- GAG - Глутаминовая кислота (Глу, Glu) (это соответствует вашему условию)
- GGU - Глицин (Gly)
- AAA - Лизин (Lys)
- CAG - Глутамин (Gln)
Таким образом, последовательность полипептида будет:
Лизин - Глутаминовая кислота - Глицин - Лизин - Глутамин (Lys - Glu - Gly - Lys - Gln)
Шаг 3: Свойства генетического кода и мутации
Генетический код является избыточным (в нем несколько триплетов могут кодировать одну и ту же аминокислоту). Это свойство кода позволяет некоторым мутациям не влиять на последовательность аминокислот полипептида. Мутации, которые не меняют аминокислоту, называются нейтральными или безрезультатными.
В случае замены одного нуклеотида в кодоне, возможны следующие ситуации, чтобы изменить триплет, но сохранить ту же аминокислоту (Глу):
- Например, замена одного нуклеотида с GAG на GAA, что также кодирует Глу.
- Могут произойти замены на третьем нуклеотиде (например, GAC также кодирует Глу).
Таким образом, мутация, которая не заменяет аминокислоту, возможно благодаря избыточности генетического кода.
Итог
- Последовательность иРНК: 5'-АААГАГГГУАААЦАГ-3'
- Последовательность полипептида: Лизин - Глутаминовая кислота - Глицин - Лизин - Глутамин
- Свойство кода, позволяющее не заменять аминокислоты: избыточность кода; изменения в триплете, чтобы сохранить Глу: возможные замены кодонов, такие как GAA и GAC.
