реши задачу по биологии для 11 класса: Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5' концу одной цепи соответствует 3' конец другой цепи). Синтез…
Реши задачу по биологии для 11 класса: 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' к3' концу Гент имеет кодирующую и некодирующую области. Кодирующая область гена включающая старт-кодон и стоп-кодон, называется открытая рамка считывания. Старт- кодон соответствует триплету, кодирующему аминокислоту мет. Фрагмент бактериального гена, содержащий полную открытую рамку считывания, имеет следующую последовательность нуклеотидов 5"-ААТГГАГЦТГАЦАГАЦЦГАТАЦТАГТА-З' З'-ТТАЦЦТЦГАЦТГТЦТГГЦТАТГАТЦАТ-5' Определите транскрибируемую цепь ДНК, поясните свой выбор. Запишите открыту рамку считывания на иРНК и последовательность аминокислот полипептидной цепи. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Для решения этой задачи по биологии давайте последовательно разберем каждый шаг.
Шаг 1: Определение транскрибируемой цепи ДНК
В ДНК имеются две цепи: кодирующая и некодирующая. Транскрибируемой цепью обычно считается некодирующая цепь (темплейная), так как именно она служит шаблоном для синтеза иРНК. Ваша последовательность:
- 5'-ААТГГАГЦТГАЦАГАЦЦГАТАЦТАГТА-3' (кодирующая)
- 3'-ТТАЦЦТЦГАЦТГТЦТГГЦТАТГАТЦАТ-5' (некодирующая)
Таким образом, транскрибируемая цепь ДНК: 3'-ТТАЦЦТЦГАЦТГТЦТГГЦТАТГАТЦАТ-5'
Шаг 2: Определение последовательности иРНК
Синтез иРНК происходит по принципу комплементарности. При этом нуклеотиды ДНК заменяются:
- А (аденин) → У (уроцил)
- Т (тимин) → А (аденин)
- Г (гуанин) → Ц (цитозин)
- Ц (цитозин) → Г (гуанин)
Исходя из этой информации, получаем следующее:
Теперь перепишем последовательность некодирующей цепи и получим последовательность иРНК (сначала заменим):
- 3'-ТТАЦЦТЦГАЦТГТЦТГГЦТАТГАТЦАТ-5'
С обратным направлением (5' к 3') это будет:
- 5'-ААУГГАГЦУГАЦАГАЦЦГАТАЦУАГУ-3'
Шаг 3: Определение открытой рамки считывания (ОРС)
Теперь необходимо найти открытую рамку считывания (ОРС), которая начинается с старт-кодона (АУГ) и заканчивается стоп-кодоном (УАА, УАГ или УГА).
В нашей последовательности иРНК: 5'-ААУГГАГЦУГАЦАГАЦЦГАТАЦУАГУ-3'
Посмотрим на последовательности:
- Старт-кодон (AUG): находится в позиции 2.
- Далее продолжаем считывать триплетами:
- ААУ (триплет 1)
- ГГАГ (триплет 2)
- ЦУГ (триплет 3)
- АЦА (триплет 4)
- ГАЦ (триплет 5)
- ЦГАТ (триплет 6)
- АЦУ (триплет 7)
- АГУ (триплет 8)
Стоп-кодон: У вас ни один из стоп-кодонов не виден в приведенной последовательности, но предположим, что уникальным триплетом является: УАА
Таким образом, ОРС будет от старт-кодона до первого стоп-кодона.
Шаг 4: Определение аминокислот по генетическому коду
Таблица генетических кодов:
- ААУ – аспарагин
- ГГА – глицин
- ГЦУ – алаппатин
- АЦА – серин
- ГАЦ - аспартат
- ЦГАТ - аланин
- АЦУ – треонин
- АГУ - аргенин
Таким образом, последовательность аминокислот будет: Аспарагин - Глицин - Цистеин - Серин - Аспартат - Аланин - Треонин - Аргенин
Итоги
- Транскрибируемая цепь ДНК: 3'-ТТАЦЦТЦГАЦТГТЦТГГЦТАТГАТЦАТ-5'
- Открытая рамка считывания на иРНК: 5'-ААУГГАГЦУГАЦАГАЦЦГАТАЦУАГУ-3'
- Последовательность аминокислот: Аспарагин - Глицин - Серин - Аспартат - Аланин - Треонин - Аргенин
Если у вас есть дополнительные вопросы по каждому из этапов или по генетике в целом, задавайте!
