Давайте разберем ваш вопрос поэтапно и максимально подробно.
Исходные данные:
Шаг 1. Определение последовательности мРНК
Матричная цепь ДНК (нижняя) — это цепь, которая транскрибируется в мРНК.
Молекула ДНК лежит в 5'-3' направлении, её комплементарная цепь, то есть мРНК, будет копировать эту последовательность, заменяя T на U.
Дана последовательность ДНК:
5'- ТЦТТАГЦТGЦЦЦТГЦТГЦЦТГЦТТТ -3'
Транскрипция:
- читается в направлении 3'-5' (по сопротивлению, так как ДНК транскрибируется по шаблонной цепи).
- чтобы получить мРНК, читаем исходную цепь в 3'-5' направлении и комплементарно к ней пишем мРНК в 5'-3' направлении.
Но, в общем случае, проще — взять данную последовательность и для каждого никлеотида подобрать его комплементарный мРНК-никлеотид (A-U, T-A, G-C, C-G).
Данная цепь указана в 5'-3' направлении.
Важно: для транскрипции, мышление такое — если дана цепь в 5'-3', то это может быть ненаблюдаемая кольцевой последовательностью, то есть, чтобы найти мРНК, нужно взять комплементарную цепь (учитывая, что Т в ДНК → А в мРНК).
Обратимся к оригинальной последовательности:
5'- ТЦТТАГЦТГЦЦЦТГЦТГЦЦТГЦТТТ -3'
Первая исходная цепь — это цепь, которая транскрибируется. Тогда её комплементарная цепь, т. е. меньшая по длине, скажем, примерная шаблонная, выглядит так.
Рассчитаем последовательность мРНК на основе данной цепи:
Каждый нуклеотид:
| ДНК |
Т |
Ц |
Т |
Т |
А |
Г |
Ц |
Т |
Г |
Ц |
Ц |
Ц |
Т |
Г |
Ц |
Т |
Г |
Ц |
Ц |
Т |
Г |
Ц |
Т |
Т |
Т |
| мРНК |
А |
Г |
А |
А |
У |
Ц |
Г |
А |
Ц |
Г |
Г |
Г |
А |
Ц |
Г |
А |
Ц |
Г |
Г |
А |
Ц |
Г |
А |
А |
А |
(замена T на U для мРНК и та, которая у них комплементарна — T в ДНК сопряжена с А в мРНК).
Итоговая последовательность мРНК (5'-3'):
5'-A G A A U C G A C G G G A C G A C G G A C G A A A-3'
Шаг 2. Определение анклонов и вторичной структуры тРНК
Комплементарные участки тРНК:
тРНК обладает характерной структурой: она имеет антикодонов, антикодонную петлю, последовательно — новую внутреннюю структуру — стеммы (части, образованные участокми последовательности, образующие петли), основанные на комплементарных парках.
Для построения вторичной структуры:
- Найти антикодон, который комплементарен кодону мРНК, и определить, где он располагается на тРНК. Обычно тРНК — это последовательность, образующая четвертную структуру: стакан и антитела, связанную низкоэнергетическими связями.
Обычно тРНК имеет характерную структуру с плечами и петлями. Специфически для этого — мы можем представить, что у тРНК есть антикодон в области петли, например, 7 нуклеотид.
Поскольку конкретной исходной последовательности антикодона в задании не указано, более легко — если мы запишем обычно антикодон, который опирается на соответствующую часть мРНК. В заданиях такого типа обычно ожидается, что вы найдете антикодон по данному коду.
Шаг 3. Определение начала открытой рамки считывания (ОРФ)
ОРФ — это участок, начинающийся с старт-кодона (АUG — в мРНК), и продолжающийся до стоп-кодона.
Дано:
-> Последовательность мРНК: 5'-A G A A U C G A C G G G A C G A C G G A C G A A A-3'
Искать ближайший старт-кодон (АUG).
Можно разбить последовательность по три нуклеотида и искать AUG.
Разобьём на триплеты:
A G A | A U C | G A C | G G G | A C G | A C G | G A C | G A A | A
Нет триплета AUG, что означает, пожалуйста, не найдено явно. Возможно, нужно рассматривать другие рамки. Так как последовательность не содержит классического старт-кодона, возможно, старт начинается с другого триплета или требуется искать в другой рамке.
Либо, если считать, что этот фрагмент — часть уже идущей цепочки, и с учетом, что обычно старт-кодон — это АУГ, — то старт может находиться в другой позиции, я могу предположить, что начальная часть фрагмента соответствует началу транскрипта или его части.
Шаг 4. Какой пептид кодируется этим участком?
Кодоны, в которых начинается синтез, дают определенную аминокислоту, которая по таблице генетического кода — метионин (для стартового кодона AUG).
Если предполагается, что начало рамки — это триплет, начинающийся с AUG, то данный участок без него, значит, важно подобрать более общую по смыслу интерпретацию.
Итоговые выводы:
Последовательность тРНК (примерная):
(должна быть комплементарной мРНК, т.е. антикодон — последовательность, комплементарная кодону мРНК).
Вторичная структура тРНК:
— создается за счет сочетания комплементарных баз на прочих участках, образуя стебли и петли.
Начало открытой рамки:
— искать соответствие старт-кодонам (АUG). В данной мРНК отсутствует, следовательно, рамка не стартует в данном участке.
Что кодирует данный фрагмент:
— без старт-кодона сложно прямо определить, какой пептид. В типичных задачах нужно найти кадон, с которого начинается трансляция, и по таблице — определить соответствующую аминокислоту.
Итоговое решение для задания:
Рекомендуемый ответ:
Последовательность тРНК (пример):
3'-U C U U A C G A C G G G U G C A C G G A C G U U U-5' (с учетом правил комплементарности и направления).
Вторичная структура:
Образует характерные петли и стебли, где антикодон расположен в петле. Обычно это — структурная особенность, в которой петля с антикодоном и соединительные участки образуют классическую тРНК.
Начало открытой рамки:
— ближайший старт-кодон в последовательности отсутствует, возможно, начальная рамка с позиции, следующей за ближайшим возможным стартом или предполагаемый старт — это "AUG".
Кодируемый пептид:
— если бы был найден старт-кодон, то на его основании по таблице генетического кода можно было бы определить аминокислотную последовательность.
Если потребуется более точная расшифровка или использование тестовой таблицы кодов, пожалуйста, предоставьте конкретные триплеты или уточните параметры.
Если вам нужно более конкретное решение или пояснение, пожалуйста, уточните параметры или покажите исходный полный итоговый фрагмент.
Надеюсь, это поможет вам понять принцип решения!
