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-Ц-Г-Ц-Т-Т-Ц-Т-Т-А-Т-Г-3’ 3'-Г-Т-А-Т-Т-Ц-Г-Ц-Г-А-А-Г-А-А-Т-АЦ- 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.
Чтобы решить задачу, сначала определим нуклеотидную последовательность тРНК, синтезируемую на матричной цепи ДНК. Затем найдем палиндромы, установим вторичную структуру центральной петли и определим аминокислоту, соответствующую антикодону.
Шаг 1: Определение последовательности тРНК
Начнем с матричной цепи ДНК, которая имеет следующий вид:
- Матричная цепь ДНК (нижняя): 3'-Г-Т-А-Т-Т-Ц-Г-Ц-Г-А-А-Г-А-А-Т-А-Ц-5'
Синтез тРНК происходит от 5' к 3' концу, и поэтому мы вспомним, что комплементарная цепь будет синтезироваться по правилам комплементарности:
- Аденин (A) комплементарен урацил (U) в РНК,
- Тимин (T) комплементарен аденину (A),
- Цитозин (C) комплементарен гуанину (G),
- Гуанин (G) комплементарен цитозину (C).
Теперь синтезируем последовательность тРНК, читая матричную цепь:
| Матричная ДНК (3' - 5') | 3' - Г | Т | А | Т | Т | Ц | Г | Ц | Г | А | А | Г | А | А | Т | А | Ц | 5' |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| tРНК (5' - 3') | 5' - Ц | Г | У | А | А | Г | Ц | Г | Ц | У | У | Ц | У | А | Г | 5' |
Таким образом, последовательность тРНК будет:
5'-Ц-Г-У-А-А-Г-Ц-Г-Ц-У-У-Ц-У-А-Г-5'
Шаг 2: Поиск палиндромов
Палиндромы в молекулах нуклеиновых кислот — это последовательности нуклеотидов, которые читаются одинаково в обоих направлениях. В данном случае мы можем взглянуть на участок тРНК на наличие палиндромов:
Исследуем последовательность:
5'-Ц-Г-У-А-А-Г-Ц-Г-Ц-У-У-Ц-У-А-Г-5'
Одним из палиндромов является область:
Ц-Г-У-А-А-Г и Г-Ц-У-А-А-Ц (если считать от центра, они симметричны).
Шаг 3: Установка вторичной структуры
Центральная петля тРНК формируется из палиндромного фрагмента. Структура может выглядеть следующим образом:
5'-Ц-Г-У
|
|
А-А-Г
|
|
3'-Г-Ц-У
Шаг 4: Определение аминокислоты
Теперь определим антикодон. Если антикодон (т.е. последовательность, которая распознается рибосомой) находится равноудаленно от концов палиндрома, это должны быть 3 нуклеотида, находящиеся в пределах центральной петли.
Таким образом, возьмем антикодон 5'-Ц-Г-У-3'. Теперь нам нужно определить, какую аминокислоту он кодирует, используя таблицу генетического кода.
- Антикодон 5'-Ц-Г-У-3' соответствует кодону 3'-Г-Ц-А-5' на мРНК, который в таблице генетического кода кодирует аминокислоту "Аланин" (Ala).
Итоги
- Нуклеотидная последовательность тРНК: 5'-Ц-Г-У-А-А-Г-Ц-Г-Ц-У-У-Ц-У-А-Г-5'.
- Палиндром: "Ц-Г-У-А-А-Г" и "Г-Ц-У-А-А-Ц".
- Вторичная структура: Центральная петля, образованная палиндромом.
- Аминокислота: "Аланин" (Ala), которая будет переноситься этой тРНК в процессе биосинтеза белка.
Таким образом, мы последовательно проанализировали задачу и пришли к ответам.
