Как вы узнали из лекции, можно оптимизировать оба этапа синтеза белка. Можно оптимизировать транскрипцию цепи ДНК, кодирующей белок (то есть процесс превращения этой цепи в РНК).…
Как вы узнали из лекции, можно оптимизировать оба этапа синтеза белка. 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
Давайте разберем задачу, чтобы понять, как составить промотор наименьшей длины, который будет содержать фрагменты, удовлетворяющие каждому из трёх шаблонов.
Анализ задачки по шаблонам
У нас есть три шаблона, которые должны быть найдены в промоторе:
- A G _ _ _ A
- G C A _ _ T
- A _ _ A
Пробелы обозначают произвольные нуклеотиды, которые могут быть любыми.
Построение промотора
Первый шаблон:
Здесь мы видим, что у нас начинается с A G, а заканчивается на A. Мы можем сказать, что последовательность, удовлетворяющая этому шаблону, может быть, например, A G X X A, где X - это произвольные буквы.Второй шаблон:
Для второго шаблона нам нужно, чтобы он начинался с G C A и заканчивался на T. Поэтому у нас будет, например, G C A Y Y T, где Y также может быть любыми буквами.Третий шаблон:
Третий шаблон может быть выполнен как A Z Z A, где Z также произвольные.
Подбор соответствующей последовательности
Теперь нам нужно организовать эти шаблоны так, чтобы они пересекались и формировали кратчайший промотор.
Способы комбинирования
Выберем конкретные буквы, чтобы все шаблоны вписались в один и тот же набор букв.
Попробуем следующую последовательность:
A G C A T A
Теперь проверим, удовлетворяет ли она всем шаблонам:
Для первого шаблона:
A G C A T Aсодержит частьA G _ _ _ A(где 3-й символ — C и 5-й — T), здесь C и T — произвольные буквы.Для второго шаблона:
A G C A T Aтакже содержит частьG C A _ _ T(где пропуски будут пустыми). ВходитG C A+ пустая часть +T.Для третьего шаблона:
A G C A T AсодержитA _ _ A, присутствует два разаA, причем промежутки совпадают.
Теперь мы можем видеть, что каждое из условий выполнено.
Ответ
Таким образом, минимальная последовательность нуклеотидов, которая содержит грани, удовлетворяющие всем трем шаблонам, равна:
A G C A T
Эта последовательность является ответом на задачу.
