Задача 10 Какие изменения произойдут в молекуле белка, если в кодирующем его участке ДНК …АААААЦЦАТАГАГАГААГТАА… между 5 и 6 нуклеотидами включен тирозин, между 9 и 10 – аденин, а…

Давайте разберем задачу пошагово и подробно, чтобы понять, какие изменения произойдут в молекуле белка при внесенных изменениях в ДНК.

Шаг 1. Анализ исходной последовательности ДНК

Исходная последовательность (между 5 и 6 нуклеотидами включительно) — АААААЦЦАТАГАГАГААГТАА.

Посчитаем нуклеотиды в последовательности:

1: А
2: А
3: А
4: А
5: А — тут вставляем тирозин
6: А — тут вставляем аденин
7: Ц
8: Ц
9: А — тут вставляем тимин
10: Т
11: А
12: Г
13: А
14: Г
15: А
16: Г
17: А
18: А
19: Г
20: Т — тут вставляем тимин
21: АА

note: вставки происходят "между" нуклеотидами, то есть между 5 и 6, между 9 и 10 и между 20 и 21 нуклеотидами.

Шаг 2. Вставки

В соответствии с условием, вставляем:

• Тирозин между 5 и 6 нуклеотидами
• Аденин между 9 и 10 нуклеотидами
• Тимин между 20 и 21 нуклеотидами

Обновленная последовательность:

Исходная: АААААЦЦАТАГАГАГААГТАА
После вставок:

• После 5-го нуклеотида вставляется тирозин
• После 9-го — аденин
• После 20-го — тимин

Обновленная последовательность:
ААААА (смещающаяся позиция для вставки)

• Тирозин
• Аденин
• Тимин

Последовательность с учетом вставок:
А А А А А (тирозин) А (аденин) Ц Ц А (тоже вставка) Т А Г А Г А Г А А Г Т (всего без изменений за исключением вставок)

Для удобства, запишем финальную последовательность.

Шаг 3. Определение кодонов и изменение белка

Кодоны — группы по три нуклеотида, соответствующие аминокислотам.

Обратимся к последовательности после вставок, чтобы определить изменения в кодонах и, соответственно, в аминокислотной последовательности белка.

Шаг 4. Влияние вставок на чтение рамки

Вставки нуклеотидов внутри кодонной последовательности смещают рамку считывания. Даже одна вставленная нуклеотид — вызывает frameshift, то есть смещение рамки считывания, что существенно меняет последовательность аминокислот, приводит к появлению новых кодонов и зачастую к образованию преждевременного стоп-кодона.

Шаг 5. Итог

Итак, внесение вставок в генетическую последовательность:

• Изменяет рамку считывания, поскольку эти вставки не кратны трем.
• В результате все последующие после вставки кодоны будут отличаться.
• Это вызывает замену большинства аминокислот в белке и, скорее всего, преждевременную остановку трансляции (образование стоп-кодона), что приводит к образованию нефункционального или сильно отличающегося белка.

Общий ответ:

В результате вставок, сделанных в ДНК, произойдет сдвиг рамки считывания при трансляции, что приведет к замене большинства аминокислот в белке, а также, скорее всего, к появлению преждевременного стоп-кодона, что приведет к образованию укороченного и нефункционального белка.

Если нужны более точные аминокислотные последовательности, пожалуйста, уточните исходную последовательность без вставок, и я помогу определить точный измененный белок.