Давайте подробно разберем задачу и пошагово ее решим.
Шаг 1. Анализ начальной информации
Дана последовательность ДНК:
- Кодирующая цепь (5’ к 3’): 5’-ЦТЦЦАГЦЦТГЦТАЦГЦАТАЦТАГ-3’
- Антисмысловая (некодирующая) цепь (3’ к 5’): 3’-ГАГГТЦГГАЦГАТГЦГТАТГАТЦ-5’
Это уже указано в условии.
Шаг 2. Определение транскрибируемой цепи ДНК
Транскрибируемая цепь — это та цепь, которая служит матрицей для синтеза иРНК. И при этом, важно помнить:
- Транскрибируемая цепь — это некодирующая (антисмысловая) цепь ДНК.
- РНК синтезируется комплементарно матричной цепи ДНК.
- Ориентация: синтез идет с 5’ к 3’ концам.
В условии дана обе цепи, и нам нужно определить, какая из них транскрибируется.
Поскольку в задаче указана «кодирующая» цепь — это 5’-ЦТЦЦАГЦЦТГЦТАЦГЦАТАЦТАГ-3’, то матрицей для синтеза иРНК будет антисмысловая цепь (3’-ГАГГТЦГГАЦГАТГЦГТАТГАТЦ-5’), потому что:
- она комплементарна транскрибируемой цепи,
- и синтез иРНК идет по шаблону, комплементарному матрице (антисмысловая цепь).
Ответ:
- Транскрибируемая цепь ДНК: 3'-ГАГГТЦГГАЦГАТГЦГТАТGАТЦ-5’, то есть антисмысловая цепь.
Шаг 3. Определение последовательности иРНК
Рисуем таблицу комплементарных нуклеотидов:
| ДНК (антисмысловая) |
3’-Г А Г Г Т Ц Г Г А Ц Г А Т Г Ц Г Т А Т Г А Т Ц-5’ |
| иРНК (будет комплементарной) |
5’-ЦУЦЦАГГАЦГЦАУГЦGГАUA ГАУ-3’ |
Р eквинально, читаем в направлении 5’→3’ по иРНК:
- Переводим каждую троицу нуклеотидов в аминокислоты (по таблице кода).
ИРНК:
5’– ЦУЦ ЦАГ ГАЦ ГЦА UGC GGA U–3’
разбиваем по триплетам:
- ЦУЦ
- ЦАГ
- ГАЦ
- ГЦА
- UGC
- GGA
- U
Обращаем внимание, что последний триплет — это U, и он неполный, значит, в реальной ситуации он либо дополняется, либо игнорируется при трансляции.
Шаг 4. Определение последовательности аминокислот
Используем таблицу генетического кода для каждого триплета.
| Триплет |
Аминокислота |
| ЦУЦ |
Сер (S) |
| ЦАГ |
Лей (L) |
| ГАЦ |
Трᴘ (Т) |
| ГЦА |
Алан (A) |
| UGC |
Cys (C) |
| GGA |
Г Gly (G) |
| U |
— (неполный триплет, игнорируем) |
На данном этапе для начала синтеза полипептида важна стартовая аминокислота — Мет (метионин). Обычно старт кодон — это АУГ, поэтому ищем его.
Шаг 5. Поиск стартового кодона (АУГ) и определение последующих аминокислот
Обратимся к последовательности иРНК:
5’-ЦУЦ ЦАГ ГАЦ ГЦА UGC GGA U-3’
- Важный момент: из последовательности видно, что триплеты начиная со 5’ сигнала, и старт — АУГ — нужно найти среди этих триплетов.
Никакого АУГ в данной последовательности не видно. Это говорит о том, что начало транскрипции, возможно, находится внутри этой последовательности или необходимо искать его далее.
Вероятно, в условии за явным указанием, что трансляция начинается с мет, имеется в виду, что при нахождении стартового кодона АУГ, далее идет по порядку.
Шаг 6. Итог по последовательности
Поскольку стартового кодона АУГ мы не нашли в данном фрагменте, предполагается, что транскрипция и трансляция начинаются с этого участка, и в дальнейшем будет находиться в пределах всей последовательности.
На текущем фрагменте, по таблице, полученная последовательность аминокислот:
S–L–T–A–C–G (сокращения).
Если нужно, можно составить весь полипептид из этой последовательности.
Общее резюме
- Транскрибируемая цепь (антисмысловая): 3’-ГАГГТЦГГАЦГАТГЦГТАТГАТЦ-5’
- иРНК: 5’-ЦУЦЦАГГАЦГЦАУГЦГГАUA ГАУ-3’
- Последовательность аминокислот (по таблице кода): Сер–Лей–Треонін–Аланін–Цистеин–Гліна (при условии, что транскрипция и трансляция начинаются именно с этого триплета).
Если нужно более точное описание или дальнейшие пояснения — расскажу дополнительно.
Если есть еще вопросы или требуется уточнение — обращайтесь!