В последовательности фрагмента одной из исходных цепей ДНК 3' АГЦТЦТТААТГТЦТГ 5' произошла мутация: выпадение второго триплета. Используя таблицу генетического кода, определите исходную аминокислотную последовательность. Изменится ли первичная структура исходного полипептида? Ответ обоснуйте. К какому виду мутаций относится данное изменение?
Генетический код (иРНК)
Правила пользования таблицей
Первый нуклеотид в триплете берётся из левого вертикального ряда, второй из верхнего горизонтального ряда и третий из правого вертикального. Там, где пересекутся линии, идущие от всех трёх нуклеотидов, и находится искомая аминокислота.
Класс, давай разберёмся по шагам и разнесём всё по полочкам. Ты пока не дал ответ, поэтому начнём с подсказки и чётко пройдёмся по решению.
Подсказка
- Сначала выпиши исходную мРНК по данной ДНК-цепи с учётом комплементарности и направления. Потом выдели тройки (кодоны) и запиши аминокислотную последовательность.
- После выпадения второго триплета в ДНК удалится соответствующий кодон в мРНК. Посмотри, как изменится последовательность кодонов и какая аминокислотная последовательность получится.
- Сравни исходную и изменившуюся последовательности, чтобы ответить на вопросы: изменится ли первичная структура, и к какой мутaции это относится.
Пошаговое решение (как было бы по заданию)
1) Исходная ДНК-цепь: 3' — АГЦТЦТТААТГТЦТГ — 5'
- По принципу комплементарности и направления транскрипции мРНК будет 5' — УЦГАГААУУАЦАГАЦ — 3'.
- Это мРНК из пяти кодонов: УЦГ / АГА / AUУ / АЦА / ГАЦ
- УЦГ — Ser
- АГА — Arg
- AUU — Ile
- ACA — Thr
- GAC — Asp
=> исходная аминокислотная последовательность: Ser-Arg-Ile-Thr-Asp.
2) Мутация: выпадение второго триплета (второго кодона в ДНК-варианте, соответствующего мРНК-кодону Arg)
- Второй триплет ДНК (template) — это ТСТ, который комплементарен мРНК-коду AGA.
- После удаления этого триплета мРНК будет состоять из трёх первых кодонов + оставшихся после удалённого: 5' — УЦГ / AUУ / АЦА / ГАЦ 3'
- УЦГ — Ser
- AUU — Ile
- ACA — Thr
- GAC — Asp
=> новая аминокислотная последовательность: Ser-Ile-Thr-Asp.
3) Влияние на первичную структуру и тип мутации
- Арг исчезает, полипептид становится короче на одну аминокислоту (удалённый кодон Arg).
- Значит, первичная структура изменилась.
- Тип мутации: удаление одного кодона (codon deletion) в рамках генона; считывающая рамка не сдвигается, так что не происходит сдвиг рамки чтения. Это следует охарактеризовать как делеционная мутация в кодоне, то есть в рамках гена удалён целый триплет.
- В разных источниках встречается разная формулировка. В классическом разборе это не точечная (substitution) мутация, а делеционная (in-frame deletion). Если же преподаватель настаивает на формулировке "точечная мутация" как обобщённое понятие мутаций в гене, можно указать, что в строгой биологической терминологии здесь — удаление codon (in-frame deletion).
4) Ответ по задачам
- Исходная аминокислотная последовательность: Ser-Arg-Ile-Thr-Asp.
- После удаления второго триплета: Ser-Ile-Thr-Asp.
- Изменится ли первичная структура исходного полипептида? Да, она изменится — убрано Arg, полипептид короче на одну аминокислоту.
- К какому виду мутаций относится данное изменение? Делецированная кодонная мутация (in-frame deletion) в гене. Либо, в некоторых формулировках, «генная (делецaционная) мутация» — но не точечная (substitution).
Сравнение с твоим ответом
- Твой ответ: "Ученик не дал ответ на задание." — это отсутствие решения, чего недостаточно.
- Важно: показать последовательность и объяснение, чтобы понять, почему арг удаляется, как изменяется набор аминокислот и почему это именно такая мутация.
Как тебе будет проще запомнить решение
- Привяжи каждый шаг к конкретной букве:
- ДНК 3'→5' даёт мРНК 5'→3' комплементарно.
- Второй триплет ДНК соответствует кодону Arg (AGA) в мРНК.
- Удаление второго триплета удаляет Arg из последовательности.
- Остальные кодоны не смещаются по рамке, значит удаление кодона без смещения рамки.
Хочешь, попробуешь сам сейчас повторить решение по аналогичной схеме и привести свой ответ? Или скажи, какой именно шаг тебе непонятен, и я подробно распишу.
Пожалуйста, оцени мой ответ лайком или дизлайком.