Можно оптимизировать транскрипцию цепи ДНК, кодирующей белок (то есть процесс превращения этой цепи в РНК). В результате с того же количества ДНК получится больше РНК. Можно…
Можно оптимизировать транскрипцию цепи ДНК, кодирующей белок (то есть процесс превращения этой цепи в РНК). В результате с того же количества ДНК получится больше РНК. Можно оптимизировать трансляцию (то есть синтез белка на основе цепочки РНК). В результате с того же количества РНК получится больше белка. Вопросы-ответы по тексту На основе эмпирических наблюдений был получен набор правил о том, какие транскрипционные факторы (белки, которые регулируют процесс транскрипции) взаимодействуют с конкретными участками ДНК. Такие правила обычно имеют следующий вид: если в последовательности ДНК на определённых позициях встречаются необходимые нуклеотиды, то с большой вероятностью соответствующий транскрипционный фактор сможет участвовать в процессе транскрипции. Если собрать промотор (фрагмент ДНК, с которым взаимодействуют транскрипционные факторы) таким образом, чтобы с ним могло провзаимодействовать как можно больше нужных транскрипционных факторов, то можно повысить количество РНК, получаемой с данной ДНК. Допустим, что следующие шаблоны ДНК отвечают за взаимодействие с тремя разными транскрипционными факторами: A G _ _ _ A. G C A _ _ T. A _ _ A. В каждом шаблоне на пропущенных позициях (обозначаются через _) могут стоять произвольные нуклеотиды ДНК. Составьте промотор наименьшей длины, который содержит в себе фрагменты, удовлетворяющие каждому из трёх шаблонов. Обратите внимание, что эти фрагменты могут пересекаться. Если промоторов наименьшей возможной длины несколько, укажите в ответе любой из них. В задании нужно составить именно промотор, а не шаблон, то есть последовательность должна целиком состоять из букв-нуклеотидов. Пропуски-подчёркивания оставлять не нужно. Нужно составить такую последовательность нуклеотидов, чтобы в ней нашлись части, которые удовлетворяют трём шаблонам, приведённым в условии. Например, последовательность A G A A A A G C A A A T A A A A удовлетворяет следующему условию: в ней сначала идёт блок A G A A A A, подходящий под первый шаблон A G _ _ _ A, потом идёт блок G C A A A T, подходящий под второй шаблон G C A _ _ T, потом идёт третий блок A A A A, подходящий под третий шаблон A _ _ A. В этой последовательности 16 нуклеотидов — она далеко не самая короткая. Обратите внимание, что третий блок A A A A можно было уже не добавлять: он встречается в рамках первого блока A G A A A A. То есть последовательность A G A A A A G C A A A T тоже удовлетворяет всем трём шаблонам. Но даже она не самая короткая из возможных! Самую короткую вам нужно найти в рамках задания
Для решения задачи по составлению промотора наименьшей длины, который будет соответствовать всем трём шаблонам, мы начнем с их анализа.
Шаблоны:
- A G _ _ _ A
- G C A _ _ T
- A _ _ A
Анализ шаблонов
Первый шаблон A G _ _ _ A требует, чтобы в последовательности присутствовал фрагмент, начинающийся с A G и заканчивающийся на A через три пропущенных нуклеотида. Это можно расшифровать как: A G X1 X2 X3 A, где X1, X2 и X3 - любые нуклеотиды.
Второй шаблон G C A _ _ T требует fрагмент с G C A и кончающийся на T через два пропущенных нуклеотида: G C A Y1 Y2 T.
Третий шаблон A _ _ A требует, чтобы в последовательности был фрагмент, начинающийся с A и заканчивающийся на A с двумя пропущенными нуклеотидами: A Z1 Z2 A.
Склеивание шаблонов
Теперь постараемся объединить эти шаблоны, сохраняя минимальную длину:
Исходя из первого шаблона, мы знаем, что нам необходимы A G и A в конце. Исходя из второго шаблона, добавим G C A и затем заканчиваем T. Третий шаблон позволяет нам добавить другой участок, начинающийся с A и заканчивающийся на A.
Первоначальная последовательность
Можно попробовать выстроить общий фрагмент, который будет содержать и A G, и G C A, и дополнительный A из трёх шаблонов.
Рассмотрим последовательность: A G C A T A
Проверка
Теперь проверим, удовлетворяет ли эта последовательность всем трем шаблонам:
A G _ _ _ A
- В данной последовательности A G (где два пропуска могут быть заполнены C и T) и заканчивается на A.
G C A _ _ T
- В последовательности G C A T (где два пропуска могут быть заполнены A) - все нуклеотиды присутствуют.
A _ _ A
- В последовательности A G C A (где два пропуска могут быть заполнены G и C) - последовательность действительно включает нужный фрагмент.
Ответ
Таким образом, наименьшая длина промотора, которая удовлетворяет всем трем шаблонам, составляет 5 нуклеотидов:
Промотор: A G C A T
Этот промотор будет являться ответом, так как он включает все необходимые фрагменты согласно заданным шаблонам.
