Объясни как происходить замена
Сверь числа и знаки с фото.
Тема: Задачи на мутации
Известно, что синтез нуклеиновых кислот начинается с 5' конца. Рибосома движется от 5' к 3' концу зрелой мРНК. Информационная РНК, транскрибируемая с гена, имеет кодирующую и некодирующую области. Кодирующая область иРНК называется открытой рамкой считывания и начинается с кодона аминокислоты мет. Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)):
5'-ЦГАТТАГЦТТТТТГТЦААТ-3' 3'-ГЦТААТЦГАААААЦАГТТА-5'
Во время репликации ДНК произошла однонуклеотидная замена, в результате которой одна из аминокислот заменилась на аминокислоту сер. Определите нуклеотидную последовательность исходного фрагмента иРНК, найдите открытую рамку считывания и определите последовательность полипептида до и после мутации. Определите, в каком триплете произошла замена. Для выполнения используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Кратко: замена происходит сначала в ДНК, а не в белке. При репликации в нужное место может встать не тот нуклеотид — это однонуклеотидная замена. Потом изменённый участок переписывается в иРНК, там появляется новый кодон, и при трансляции тРНК приносит другую аминокислоту — в задаче серин (Ser).
Как рассуждать по шагам:
- Репликация ДНК. В одной цепи вместо правильного нуклеотида встаёт другой. Например, было \(TTT\), стало \(TCT\) — заменился один нуклеотид.
- Транскрипция. С матричной цепи ДНК синтезируется иРНК по принципу комплементарности и антипараллельности. В примере: \[ TTT \rightarrow UUU,\qquad TCT \rightarrow UCU. \]
- Трансляция. Рибосома читает иРНК триплетами с \(5'\) к \(3'\), начиная с кодона \(AUG\). По таблице генетического кода: \[ UUU \text{ — фенилаланин},\qquad UCU \text{ — серин}. \] Значит, одна замена \(T \to C\) в ДНК привела к замене фенилаланина на серин. Это миссенс-мутация.
- Сериновые кодоны: \(UCU\), \(UCC\), \(UCA\), \(UCG\), \(AGU\), \(AGC\). В задаче новый кодон должен оказаться одним из них.
- Проверка: замена должна быть ровно одна; сравните кодон до и после и убедитесь, что аминокислота действительно изменилась на серин. Если новый кодон кодирует ту же аминокислоту, это синонимичная замена, она не подходит.
Если в задаче нужно назвать конкретный триплет, надо выписать иРНК с матричной цепи, найти \(AUG\), разбить последовательность на триплеты и перебрать варианты с одной заменой — тот codon, который даёт серин, и будет ответом.
