Задача по молекулярной биологии:
Фрагмент матричной цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов:
3'-ЦАГТГТЦГЦТАГТТА-5'
Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи и обоснуйте свой ответ. Какие изменения могли произойти в результате генной мутации во фрагменте молекулы ДНК, если вторая аминокислота в полипептиде заменилась на аминокислоту Про? Какое свойство генетического кода определяет возможность существования разных фрагментов мутированной молекулы ДНК? Ответ обоснуйте. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.
Разберем, на какие вопросы нам нужно найти ответы, чтобы верно решить задачу
1. Определить последовательность аминокислот (сначала для этого нам нужно будет синтезировать иРНК)
2. Установить, какая аминокислота в последовательности будет второй и что нужно будет сделать в кодоне, чтобы она определяла аминокислоту про
3. Как это изменение в кодоне отразится на молекуле ДНК
И затем мы отвечаем на вопрос, который упомянут в формулировке задачи:
4. Какое свойство генетического кода определяет возможность существования разных фрагментов мутированной молекулы ДНК?
Шаг 1. Определим последовательность иРНК, для чего используем правила комплементарности и антипараллельности:
5'-ГУЦАЦАГЦГАУЦААУ-3'
По таблице генетического кода находим аминокислотную последовательность:
вал-тре-ала-иле-асн
Шаг 2. Итак, второй аминокислотой в данной последовательности является тре, которая в данном случае кодируется кодоном 5'-АЦА-3'. Для того, чтобы данная аминокислота заменилась на про, необходимо оставить второй нуклеотид кодона без изменений (Ц), первый нуклеотид (А) нужно заменить на Ц, третий нуклеотид может быть в "новом" кодоне любым (У, Ц, А, Г), в том числе может остаться прежним (А).
Шаг 3. Исходя из описанных изменений мы устанавливаем изменения в транскрибируемой цепи ДНК:
а) первый нуклеотид триплета заменяется с Т на Г
б) второй нуклеотид триплета остается без изменений: Г
в) третий нуклеотид триплета может остаться прежним (Т), либо замениться на А, Г или Ц.
Шаг 4. Теперь отвечаем на вопрос о том, какое свойство генетического кода определяет возможность существования разных фрагментов мутированной молекулы ДНК. В данном случае речь идет о свойстве избыточности генетического кода, когда одна аминокислота может кодироваться несколькими кодонами, и мутация в одном нуклеотиде не приведет к изменению последовательности аминокислот.
Видео разбора данной задачи:
Список статей, опубликованных по данной теме:
1. Какие молекулы являются основными участниками процесса (ДНК, РНК, белки)
2. Основные принципы матричного синтеза (комплементарность и антипараллельность)
4. Фазы синтеза белка: транскрипция
5. Фазы синтеза белка: трансляция
6. Задачи типа ДНК - иРНК - белок (основы)
7. Задачи типа ДНК - тРНК - аминокислота (задача на палиндром)
8. Задачи на кодирующую и некодирующую области