Реши задачу по биологии для 11 класса : Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5' концу одной цепис соответствует 3’ конецдругойцепи). Синтезт…
Реши задачу по биологии для 11 класса : Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5' концу одной цепис соответствует 3’ конецдругойцепи). Синтезт нуклеиновых кислот начинаетсяс 5 конца. Рибосома, движется по ИРНКв направлении от5 к3’ концу. Все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. В цепи РНК и ДНК могут иметься специальные комплементарные участки- палиндромы, благодаря которым у молекулы может возникать вторичная структура. Фрагмент молекулы ДНК,на которой синтезируется участок центральной петли тРНК имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь- матричная): 5’Ц-А-Т-А-А-Г-ЦГЦТ-ТЦТ-Т-А-Т-Г-3’ 3'-Г-Т-А-Т-Т-ЦГЦГ-А-А-Г-А-А-ТАЦ-5' Установите нуклеотидную последовательность участка ТРНК который синтезируется на данном фрагменте. Найдите на данном участке палиндром и установите вторичную структуру центральной петли тРИК Определите аминокислоту, которую будет переносить эта ТРНК в процессе биосинтеза белка, если антикодон равноудален от концов палиндрома. Объясните последовательность решения задачи. Для решения используйте таблицу генетического кода. При написании нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Для решения данной задачи по биологии, начнем с пошагового выполнения всех требуемых пунктов.
Шаг 1: Определение нуклеотидной последовательности тРНК
Для начала нам нужно определить последовательность нуклеотидов тРНК, которая синтезируется на указанной матричной цепи ДНК.
Матричная цепь ДНК (нижняя цепь):
3'-Г-Т-А-Т-Т-ЦГЦГ-А-А-Г-А-А-ТАЦ-5'
Для синтеза тРНК используется комплементарная цепь, движущаяся в направлении от 5' к 3'. Соответственно, мы будем синтезировать верхнюю цепь с 5' к 3' (комплементарно матричной цепи):
- Г → Ц
- Т → А
- А → У (в РНК вместо Т будет У)
- Ц → Г
- Г → Ц
Следовательно, тРНК будет иметь следующую последовательность:
Последовательность тРНК:
5'-Ц-А-У-А-А-Г-ЦГЦ-5'
Шаг 2: Поиск палиндрома
Теперь мы найдем палиндромы в последовательности тРНК. Палиндром представляет собой фрагмент, который читается одинаково с обеих сторон. Проверим последовательность тРНК на наличие таковых:
Последовательность тРНК:
5'-Ц-А-У-А-А-Г-ЦГЦ-5'
Обратная последовательность:
5'-Ц-ГЦ-Г-А-А-У-А-Ц-5'
В данной последовательности видим, что последовательность:
5'-Г-Ц-Г-Ц-3'
Является палиндромом, так как читается слева направо и справа налево одинаково.
Шаг 3: Вторичная структура центральной петли тРНК
Центральная петля тРНК формируется благодаря образованию водородных связей между комплементарными основаниями. Она образуется, когда образуется такая структура:
Г
|
А - У - А
|
Ц
В этой структуре Г-Ц образует пару оснований, а А-У также образует пару. Заметьте, что петля будет находиться между этими парами.
Шаг 4: Определение аминокислоты с использованием антикодона
Определим антикодон для тРНК. Антикодон — это участок тРНК, который комплементарен кодону мРНК. В нашем случае, если учесть, что антикодон будет находиться "вдоль" от палиндрома, можем взять кодоны:
Кодон (он будет находиться в мРНК): Поскольку антикодон комплементарен (и двигается от 3' к 5'), мы получаем:
- От тРНК 5'-Ц-А-У-А-А-Г-ЦГЦ-3' антикодон будет 3'-Г-Ц-Г-У-У-Ц-Г-5'.
Теперь определим, какой кодон в мРНК соответствует этому:
Кодон будет:
5'-Ц-Г-Ц-У-У-Ц-3'
Поиск аминокислоты:
По таблице генетического кода:
- ЦГЦ (в мРНК) кодирует аргинин (Arg),
- УУЦ кодирует фенилаланин (Phe),
- УУЦ (У-У-Ц) также может вызвать синтез фенилаланина.
Таким образом, тРНК будет переносить аминокислоту фенилаланин.
Заключение
Мы нашли последовательность тРНК, определили палиндром в последовательности, описали вторичную структуру и идентифицировали аминокислоту, которую будет переносить тРНК.
Если у вас есть дополнительные вопросы или требуется ясность в какой-либо части, не стесняйтесь спрашивать!
