Реши задачу по биологии для 11 класса : Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5' концу в одной цепи соответствует 3’ конецдругой цепи). Синтез…
Реши задачу по биологии для 11 класса : Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5' концу в одной цепи соответствует 3’ конецдругой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5 конца. Рибосомадвижется по иРНК в направленииот 5’ к 3 концу, Все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. В цепи РНК и ДНК могутиметься 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-А-Ц-5 Установите нуклеотидную последовательность участка ТРНК который синтезируется на данном фрагменте. Найдите на данном участке палиндром и установите вторичную структуру центральной петли тРНК 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 нам необходимо выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.
Шаг 1: Определение нуклеотидной последовательности тРНК
Дана нижняя цепь ДНК (матрица):
3'-Г-Т-А-Т-Т-Ц-Г-Ц-Г-А-А-Г-А-А-Т-А-Ц-5'
Чтобы получить последовательность нуклеотидов тРНК, мы будем синтезировать ее с 5' к 3' концу, и она будет комплементарна данной матричной цепи ДНК. Следует помнить, что в РНК вместо тимина (Т) будет урацил (У).
Для верхней цепи (нормальная, кодирующая цепь) ДНК мы получим:
5'-Ц-А-Т-А-А-Г-Ц-Г-Ц-Т-Т-Ц-Т-Т-А-Т-Г-3'
Теперь, заменяем «Т» на «У» в полученной цепи, чтобы получить последовательность тРНК:
5'-Ц-А-У-А-А-Г-Ц-Г-Ц-У-У-Ц-У-У-А-У-Г-3'
Шаг 2: Поиск палиндрома
Палиндром в последовательностях нуклеиновых кислот — это участок, который может прочитываться одинаково в обе стороны. Для поиска палиндрома мы смотрим на последовательности тРНК или на комплементарную ей последовательность и ищем симметричные участки.
В данном случае, в последовательности тРНК:
5'-Ц-А-У-А-А-Г-Ц-Г-Ц-У-У-Ц-У-У-А-У-Г-3'
проверяем, например, последовательности:
- ГЦ-ЦГ, УА-АУ и т. д.
Поиск находит палиндром:
5'-Г-Ц-Г-Ц-3'
Шаг 3: Определение вторичной структуры тРНК
Теперь, когда мы установили палиндромный участок, пора рассмотреть, как это отражается на вторичной структуре молекулы тРНК.
Вторичная структура тРНК обычно отображается в виде «камня» или «листка», где встроенные «петельки» формируются благодаря образованию водородных связей между комплементарными основание, включая палиндромные области.
Шаг 4: Определение аминокислоты
Для того чтобы определить аминокислоту, которую будет переносить данная тРНК, мы сначала должны получить антикодон:
Антикодон тРНК связан с кодоном мРНК. Если в тРНК последовательность 5'-Ц-А-У-А-А-Г-Ц-Г-Ц-У-У-Ц-У-У-А-У-Г-3', то антикодон будет 3’-Г-У-А-У-У-Ц-Г-Ц-Г-У-У-Ц-А-У-5’.
Чтобы найти соответствующий кодон на мРНК, мы читаем в направлении 5'-3' и будем искать соответствие с таблицей генетического кода. Кодоном будет:
5'-ЦАУ-3'
Согласно таблице генетического кода,
- Кодон «ЦАУ» (CAY) кодирует аминокислоту тирозин (Tyr).
Итог:
- Последовательность нуклеотидов участка тРНК: 5'-Ц-А-У-А-А-Г-Ц-Г-Ц-У-У-Ц-У-У-А-У-Г-3'
- Найденный палиндром: ГЦ-ЦГ (ГЦ-ГЦ)
- Обозначение вторичной структуры: формируется «петля», где происходит связывание между палиндромами.
- Аминокислота, которую будет переносить эта тРНК: тирозин (Tyr).
Таким образом, мы подробно разобрали все шаги, необходимые для решения данной задачи.
