Решите генетическую задачу. Для решения задачи вам потребуется таблица генетического кода, представленная в учебнике Агафонова, И. Б. Биология: базовый уровень : учебник / И. Б.…
Решите генетическую задачу. Для решения задачи вам потребуется таблица генетического кода, представленная в учебнике Агафонова, И. Б. Биология: базовый уровень : учебник / И. Б. Агафонова, А. А. Каменский, В. И. Сивоглазов. — Москва : Просвещение, 2024. — 271 с. — ISBN 978-5-09-113524-4. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/409217 (дата обращения: 24.01.2025). — Режим доступа: для авториз. пользователей. (стр. 65). Установлено, что комплиментарные цепи нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) антипараллельны. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок иРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь матричная (транскрибируемая)): Ц Г Ц Г Ц Т А Т Т Г Ц Г Г Т А Ц А Т Т А Г Г Ц Г Ц Г А Т А А Ц Г Ц Ц А Т Г Т А А Т Ц Определите последовательность аминокислот начала полипептида (белка). Для решения задачи используйте таблицу генетического кода. Помните, что процесс синтеза белка идет следующим образом: ДНК транскрипция-> иРНК трансляция-> белок
Разберём задачу пошагово.
Данные
- Верхняя цепь ДНК указана как матричная (транскрибируемая, то есть это темплейт). Значит мРНК будет комплементарна этой цепи и по сути совпадает по последовательности с нижней цепью ДНК за вычетом замены T на U.
- Ваша пара строк (верхняя — матричная, нижняя — комплементарная) действительно несложно проверить: первые три нуклеотида верхней цепи Ц–Г–Ц соответствуют нижней Г–Ц–Г (комплементарно). Это подтверждает, что нижняя цепь близка к кодирующей/мРНК-строке (с заменой T на U).
Шаг 1. Транскрипция (ДНК → мРНК)
- Так как верхняя цепь — матричная, мРНК будет комплементарна ей (и идентична кодирующей цепи за вычетом U/T).
- Приведём последовательность мРНК в том же направлении (5'→3') из фрагмента, используя комплементарность верхней цепи:
ДНК-верхняя последовательность (21 нуклеотид): Ц Г Ц Г Ц Т А Т Т Г Ц Г Г Т А Ц А Т Т А Г мРНК по комплементарности: G C G C G А U A A C G C C А U G U A A U C
Разбиваем на кодоны в различных рамках. Нам важно найти AUG как стартовый кодон.
Шаг 2. Поиск рамки иStart-кодона
- Рамка 1 (начиная с первого нуклеотида): кодоны 1–6: GCG, CGA, UAA, CGC, CAU, GUA — далее стопа нет в ближайших кодонах до конца строки; стартовый AUG здесь не найден.
- Рамка 2 (начиная со второго нуклеотида): кодоны получаются как CGC, GAU, AAC, GCC, AUG, UAA, … — здесь есть AUG (кодон 5).
- Рамка 3 (начиная с третьего нуклеотида): кодоны GCG, ATA, ACG, CCA, UGU, AAU, … — здесь AUG не встречается.
Следовательно, действующий старт ко-дон находится в рамке 2 и равен AUG (метионин).
Шаг 3. Трансляция после AUG
- Кодоны в рамке 2 после начала трансляции:
- AUG — стартовый кодон = Мет (Met, Methionine)
- Следующий кодон UAA — стоп
Значит, после AUGни начинается синтез инициационный аминокислотой Мет, далее следует стоп, и больше аминокислот не добавляется.
Ответ
- Последовательность аминокислот начала полипептида: Мет (Met).
Пояснение аудитории
- Мы взяли верхнюю цепь как матричную, поэтому мРНК получается как комплементарная копия верхней цепи с заменой T на U.
- Искали все возможные старт-кодоны AUG в разных рамках; единственный AUG, который даёт непрерывную открытое счёт чтение, находится во Frame 2 и ведёт к очень короткомуPolypeptiduksen: Met до стоп-кодона UAA.
- В итоге получаем очень короткий пептид, состоящий только из одной аминокислоты — метионина.
