В этой статье мы подробно разберём примеры решения типичных задач по молекулярной генетике. Для решения задач нам потребуется таблица генетического кода.
Задача 1
Полипептид состоит из следующих аминокислот, расположенных друг за другом: валин – аланин – глицин – лизин – триптофан – валин – серин – глутаминовая кислота. Определите структуру участка ДНК, кодирующего вышеуказанный полипептид.
Решение
В условии задачи дана последовательность аминокислот в полипептиде. По этим сведениям, используя таблицу генетического кода, можно установить строение информационной РНК, которая управляла синтезом данного полипептида.
По таблице находим структуру триплета для валина (ГУУ), затем для аланина (ГЦУ), глицина (ГГУ), лизина (ААА), триптофана (УГГ), валина (ГУУ), серина (УЦУ) и глутаминовой кислоты (ГАА). Практически все аминокислоты кодируются несколькими триплетами, выбор триплета – право решающего задачу. Во всех случаях решение будет верно.
Важно! В данном варианте решения этой задачи использованы первые триплеты из приведённой таблицы генетического кода. В своем решении вы можете использовать любой другой триплет.
Подобрав кодирующие триплеты, составляем информационную РНК для данного полипептида: ГУУГЦУГГУАААУГГГУУУЦУГАА.
По цепи информационной РНК можно восстановить участок цепи ДНК, с которой она снималась. Урацил вставал против аденина ДНК, гуанин – против цитозина, аденин – против тимина, цитозин – против гуанина. Следовательно, участок интересующей нас цепи ДНК будет иметь следующее строение: ЦААЦГАЦЦАТТТАЦЦЦАААГАЦТТ.
Но ДНК состоит из двух цепей. Зная строение одной цепи, по принципу комплементарности достраиваем вторую: ГТТГЦТГГТАААТГГГТТТЦТГАА.
Ответ
Задача 2
Первые 10 аминокислот в В-цепи инсулина: фенилаланин – валин – аспарагин – глутамин – гистидин – лейцин – цистеин – глицин – серин – гистидин. Определите структуру участка ДНК, кодирующего эту часть цепи инсулина.
Решение
Как и в задаче 1, дана последовательность аминокислот в В-цепи инсулина. Подбирая кодовые триплеты по таблице генетического кода, строим информационную РНК: УУУГУУААУЦААЦАУЦУУУГУГГУУЦУЦАУ.
По информационной РНК строим одну из цепей участка ДНК: АААЦААТТАГТТГТАГАААЦАЦЦААГАГТА.
Затем восстанавливаем строение второй цепи ДНК: ТТТГТТААТЦААЦАТЦТТТГТГГТТЦТЦАТ и получаем строение искомого участка.
Ответ
Задача 3
Участок молекулы ДНК, кодирующей часть полипептида, имеет следующее строение: АЦЦАТТЦАГЦТААГА. Определите последовательность аминокислот в полипептиде.
Решение
Эта задача по характеру обратная только что разобранным. Известен участок одной лишь цепи ДНК, с которой снимается информационная РНК.
Строим информационную РНК по условию задачи: УГГУААГУЦГАУУЦУ.
Разбиваем её на триплеты: УГГ, УАА, ГУЦ, ГАУ, УЦУ.
По таблице генетического кода последовательно находим для каждого триплета соответствующую аминокислоту и строим участок искомого полипептида: триптофан – аспарагин – аланин – аспарагиновая кислота – серин.
Ответ