Как найти нуклеотидную последовательность ирнк - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

И транскрипция, и трансляция относятся к матричным биосинтезам. Матричным биосинтезом называется синтез
биополимеров (нуклеиновых кислот, белков) на матрице — нуклеиновой кислоте ДНК или РНК. Процессы матричного биосинтеза относятся к пластическому обмену: клетка расходует энергию АТФ.

Матричный синтез можно представить как создание копии исходной информации на несколько другом или новом
«генетическом языке». Скоро вы все поймете — мы научимся достраивать по одной цепи ДНК другую, переводить РНК в ДНК
и наоборот, синтезировать белок с иРНК на рибосоме. В данной статье вас ждут подробные примеры решения задач, генетический словарик пригодится — перерисуйте его себе

Возьмем 3 абстрактных нуклеотида ДНК (триплет) — АТЦ. На иРНК этим нуклеотидам будут соответствовать — УАГ (кодон иРНК).
тРНК, комплементарная иРНК, будет иметь запись — АУЦ (антикодон тРНК). Три нуклеотида в зависимости от своего расположения
будут называться по-разному: триплет, кодон и антикодон. Обратите на это особое внимание.

Репликация ДНК — удвоение, дупликация (лат. replicatio — возобновление, лат. duplicatio — удвоение)

Процесс синтеза дочерней молекулы ДНК по матрице родительской ДНК. Нуклеотиды достраивает фермент ДНК-полимераза по
принципу комплементарности. Переводя действия данного фермента на наш язык, он следует следующему правилу: А (аденин) переводит в Т (тимин), Г (гуанин) — в Ц (цитозин).

Удвоение ДНК происходит в синтетическом периоде интерфазы. При этом общее число хромосом не меняется, однако каждая из них
содержит к началу деления две молекулы ДНК: это необходимо для равномерного распределения генетического материала между
дочерними клетками.

Транскрипция (лат. transcriptio — переписывание)

Транскрипция представляет собой синтез информационной РНК (иРНК) по матрице ДНК. Несомненно, транскрипция происходит
в соответствии с принципом комплементарности азотистых оснований: А — У, Т — А, Г — Ц, Ц — Г (загляните в «генетический словарик»
выше).

До начала непосредственно транскрипции происходит подготовительный этап: фермент РНК-полимераза узнает особый участок молекулы ДНК — промотор и связывается с ним. После связывания с промотором происходит раскручивание молекулы ДНК, состоящей из двух
цепей: транскрибируемой и смысловой. В процессе транскрипции принимает участие только транскрибируемая цепь ДНК.

Транскрипция осуществляется в несколько этапов:

Инициация (лат. injicere — вызывать)

Образуется несколько начальных кодонов иРНК.

Элонгация (лат. elongare — удлинять)

Нити ДНК последовательно расплетаются, освобождая место для передвигающейся РНК-полимеразы. Молекула иРНК
быстро растет.

Терминация (лат. terminalis — заключительный)

Достигая особого участка цепи ДНК — терминатора, РНК-полимераза получает сигнал к прекращению синтеза иРНК. Транскрипция завершается. Синтезированная иРНК направляется из ядра в цитоплазму.

Трансляция (от лат. translatio — перенос, перемещение)

Куда же отправляется новосинтезированная иРНК в процессе транскрипции? На следующую ступень — в процесс трансляции.
Он заключается в синтезе белка на рибосоме по матрице иРНК. Последовательность кодонов иРНК переводится в последовательность
аминокислот.

Перед процессом трансляции происходит подготовительный этап, на котором аминокислоты присоединяются к соответствующим молекулам тРНК. Трансляцию можно разделить на несколько стадий:

Инициация

Информационная РНК (иРНК, синоним — мРНК (матричная РНК)) присоединяется к рибосоме, состоящей из двух субъединиц.
Замечу, что вне процесса трансляции субъединицы рибосом находятся в разобранном состоянии.

Первый кодон иРНК, старт-кодон, АУГ оказывается в центре рибосомы, после чего тРНК приносит аминокислоту,
соответствующую кодону АУГ — метионин.

Элонгация

Рибосома делает шаг, и иРНК продвигается на один кодон: такое в фазу элонгации происходит десятки тысяч раз.
Молекулы тРНК приносят новые аминокислоты, соответствующие кодонам иРНК. Аминокислоты соединяются друг с другом: между ними образуются пептидные связи, молекула белка растет.

Доставка нужных аминокислот осуществляется благодаря точному соответствию 3 нуклеотидов (кодона) иРНК 3 нуклеотидам (антикодону) тРНК. Язык перевода между иРНК и тРНК выглядит как: А (аденин) — У (урацил), Г (гуанин) — Ц (цитозин).
В основе этого также лежит принцип комплементарности.

Движение рибосомы вдоль молекулы иРНК называется транслокация. Нередко в клетке множество рибосом садятся на одну молекулу
иРНК одновременно — образующаяся при этом структура называется полирибосома (полисома). В результате происходит одновременный синтез множества одинаковых белков.

Терминация

Синтез белка — полипептидной цепи из аминокислот — в определенный момент завершатся. Сигналом к этому служит попадание
в центр рибосомы одного из так называемых стоп-кодонов: УАГ, УГА, УАА. Они относятся к нонсенс-кодонам (бессмысленным), которые не кодируют ни одну аминокислоту. Их функция — завершить синтез белка.

Существует специальная таблица для перевода кодонов иРНК в аминокислоты. Пользоваться ей очень просто, если вы запомните, что
кодон состоит из 3 нуклеотидов. Первый нуклеотид берется из левого вертикального столбика, второй — из верхнего горизонтального,
третий — из правого вертикального столбика. На пересечении всех линий, идущих от них, и находится нужная вам аминокислота

Давайте потренируемся: кодону ЦАЦ соответствует аминокислота Гис, кодону ЦАА — Глн. Попробуйте самостоятельно найти
аминокислоты, которые кодируют кодоны ГЦУ, ААА, УАА.

Кодону ГЦУ соответствует аминокислота — Ала, ААА — Лиз. Напротив кодона УАА в таблице вы должны были обнаружить прочерк:
это один из трех нонсенс-кодонов, завершающих синтез белка.

Примеры решения задачи №1

Без практики теория мертва, так что скорее решим задачи! В первых двух задачах будем пользоваться таблицей генетического кода (по иРНК),
приведенной вверху.

«Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ЦГА-ТГГ-ТЦЦ-ГАЦ. Определите последовательность нуклеотидов
во второй цепочке ДНК, последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны
соответствующих тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка, используя таблицу генетического кода»

Объяснение:

По принципу комплементарности мы нашли вторую цепочку ДНК: ГЦТ-АЦЦ-АГГ-ЦТГ. Мы использовали следующие правила при нахождении второй нити
ДНК: А-Т, Т-А, Г-Ц, Ц-Г.

Вернемся к первой цепочке, и именно от нее пойдем к иРНК: ГЦУ-АЦЦ-АГГ-ЦУГ. Мы использовали следующие правила при переводе ДНК в иРНК:
А-У, Т-А, Г-Ц, Ц-Г.

Зная последовательность нуклеотидов иРНК, легко найдем тРНК: ЦГА, УГГ, УЦЦ, ГАЦ. Мы использовали следующие правила перевода иРНК в тРНК:
А-У, У-А, Г-Ц, Ц-Г. Обратите внимание, что антикодоны тРНК мы разделяем запятыми, в отличие кодонов иРНК. Это связано с тем, что
тРНК представляют собой отдельные молекулы (в виде клеверного листа), а не линейную структуру (как ДНК, иРНК).

Пример решения задачи №2

«Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент цепи ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет
следующую последовательность нуклеотидов: ТАГ-ЦАА-АЦГ-ГЦТ-АЦЦ. Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется
на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону
тРНК»

Обратите свое пристальное внимание на слова «Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент цепи ДНК, на которой
синтезируется участок центральной петли тРНК «. Эта фраза кардинально меняет ход решения задачи: мы получаем право напрямую и сразу
синтезировать с ДНК фрагмент тРНК — другой подход здесь будет считаться ошибкой.

Итак, синтезируем напрямую с ДНК фрагмент молекулы тРНК: АУЦ-ГУУ-УГЦ-ЦГА-УГГ. Это не отдельные молекулы тРНК (как было
в предыдущей задаче), поэтому не следует разделять их запятой — мы записываем их линейно через тире.

Третий триплет ДНК — АЦГ соответствует антикодону тРНК — УГЦ. Однако мы пользуемся таблицей генетического кода по иРНК,
так что переведем антикодон тРНК — УГЦ в кодон иРНК — АЦГ. Теперь очевидно, что аминокислота кодируемая АЦГ — Тре.

Пример решения задачи №3

Длина фрагмента молекулы ДНК составляет 150 нуклеотидов. Найдите число триплетов ДНК, кодонов иРНК, антикодонов тРНК и
аминокислот, соответствующих данному фрагменту. Известно, что аденин составляет 20% в данном фрагменте (двухцепочечной
молекуле ДНК), найдите содержание в процентах остальных нуклеотидов.

Один триплет ДНК состоит из 3 нуклеотидов, следовательно, 150 нуклеотидов составляют 50 триплетов ДНК (150 / 3). Каждый триплет ДНК
соответствует одному кодону иРНК, который в свою очередь соответствует одному антикодону тРНК — так что их тоже по 50.

По правилу Чаргаффа: количество аденина = количеству тимина, цитозина = гуанина. Аденина 20%, значит и тимина также 20%.
100% — (20%+20%) = 60% — столько приходится на оставшиеся цитозин и гуанин. Поскольку их процент содержания равен, то
на каждый приходится по 30%.

Теперь мы украсили теорию практикой. Что может быть лучше при изучении новой темы?

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Тема 28.

Решение задач по цитологии на применение знаний в новой ситуации

Вспоминай формулы по каждой теме

Решай новые задачи каждый день

Вдумчиво разбирай решения

ШКОЛКОВО.

Готовиться с нами — ЛЕГКО!

Подтемы раздела

решение задач по цитологии на применение знаний в новой ситуации

Решаем задачи

Комплементарные цепи ДНК антипараллельны (5′ к концу в одной цепи соответствует 3′ конец другой цепи), синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′, рибосома движется по иРНК от 5′ к 3′ концу. Ретровирус в качестве генома содержит РНК, при заражении клетки он создаёт ДНК-копию своего генома и встраивает её в геном клетки-мишени.
Последовательность нуклеотидов в ретровирусе:
5′-УУУЦУАУЦГГЦА-3′
Определите последовательность фрагменты ДНК-копии, которая будет встроена в геном клетки-мишени, последовательность аминокислот во фрагменте полипептида, синтезируемого на этой ДНК-копии, если цепь, комплементарная исходной ДНК, служит матрицей для синтеза иРНК. При написании последовательности нуклеиновой кислоты укажите направление цепи.

Показать ответ и решение

Схема решения задачи включает:
1) последовательность нуклеотидов в ДНК-копии:
3′-АААГАТАГЦЦГТ-5′,
5’ТТТЦТАТЦГГЦА-3′;
2) последовательность иРНК по принципу комплементарности нуклеотидам ДНК:
5′-УУУЦУАУЦГГЦА-3′;
3) по кодонам иРНК по таблице генетического кода можно найти последовательность аминокислот в полипептиде:
Фен-лей—сер-ала

Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (концу в одной цепи соответствует 3’ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5’ к 3’ концу. Все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь — матричная):

5′-ГГААГГЦЦЦЦААЦГТ-3’
3’-ЦЦТТЦЦЕГГЕГТГЦА-5’

Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, обозначьте 5’ и 3’ концы этого фрагмента и определите аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет с 5’ конца соответствует антикодону тРНК. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

Показать ответ и решение

Схема решения задачи включает:

1) нуклеотидная последовательность участка тРНК: 5’ -ГГААГГЦЦЦЦААЦГУ-3’;
2) нуклеотидная последовательность антикодона 3’-ЦЦЦ-5’ (третий триплет) соответствует кодону на иРНК 5’-ГГГ-3’;
3) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота -Гли, которую будет переносить данная тРНК

Комплементарные цепи ДНК антипараллельны (5’ концу в одной цепи соответствует 3’ конец другой цепи), синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’, рибосома движется по иРНК от 5′ к 3’ концу. Последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК:

3’-ГТТАААТГЦЦАТ-5’
5’-ЦААТТТАЦГГТА-3’

Определите последовательность молекулы РНК и полипептида, синтезируемого на этой РНК, если известно, что первая аминокислота в полипептиде — Глн. Ответ поясните. При написании последовательности нуклеиновой кислоты укажите направление цепи.

Показать ответ и решение

Схема решения задачи включает:

1) Глн кодируют кодоны иРНК 5’-ЦАА-3’ и 5’-ЦАГ-3’, кодону 5’-ЦАА-3’ комплементарен триплет цепи ДНК 3’-ГТТ-5’, с этого триплета начинается верхняя цепь ДНК;
2) по принципу комплементарности можно составить последовательность нуклеотидов иРНК 5’-ЦААУУУАЦГГУА-3’
3) по кодонам иРНК по таблице генетического кода можно найти последовательность аминокислот в полипептиде Глн-фен—тре-вал

5′-ГЦТГАГГТГЦГАЦЦТ-3′
3′-ЦГАЦТЦЦАЦГЦТГГА-5′

Определите, какая из цепей ДНК является матричной (транскрибируемой), если первая аминокислота в синтезируемом фрагменте полипептида — ала. Укажите последовательность фрагмента молекулы иРНК и фрагмента полипептида, состоящего из пяти аминокислот. Объясните последовательность решения задачи. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Показать ответ и решение

Элементы ответа:

1) аминокислота ала кодируется на иРНК кодоном 5′-ГЦУ-3′;
2) на матричной (транскрибируемой) цепи ДНК этому кодону комплементарным является триплет 3′-ЦГА-5′;
3) на нижней цепи ДНК первый триплет — 3′-ЦГА-5′, следовательно, она является матричной (транскрибируемой);
4) последовательность иРНК: 5′-ГЦУГАГГУГЦГАЦЦУ-3′;
5) последовательность полипептида: ала-глу-вал-арг-про.

Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5′ концу в одной цепи соответствует 3′ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5′ к 3′ концу. Ретровирусы в качестве генома содержат молекулу РНК. При заражении клетки он создаёт ДНК-копию своего генома.
Фрагмент генома ретровируса имеет следующую последовательность:
5′-УГЦГГАГАГЦУГГУА-3′
Определите последовательность фрагмента ДНК-копии, которая будет встроена в геном клеткимишени. Определите последовательность аминокислот во фрагменте белка, закодированном в данном фрагменте ДНК-копии. Укажите последовательность иРНК, на которой синтезируется белок. Матрицей для синтеза иРНК является цепь ДНК, комплементарная вирусной РНК. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Показать ответ и решение

Элементы ответа:
1) последовательность ДНК-копии: 3′-АЦГЦЦТЦТЦГАЦЦАТ-5′ 5′-ТГЦГГАГАГЦТГГТА-3′ ИЛИ 5′-ТГЦГГАГАГЦТГГТА-3′ 3′-АЦГЦЦТЦТЦГАЦЦАТ-5′ ИЛИ 5′-ТАЦЦАГЦТЦТЦЦГЦА-3′ 3′-АТГГТЦГАГАГГЦГТ-5′ ИЛИ 3′-АТГГТЦГАГАГГЦГТ-5′ 5′-ТАЦЦАГЦТЦТЦЦГЦА-3′
2) последовательность иРНК: 5′-УГЦГГАГАГЦУГГУА-3′;
3) последовательность аминокислот в полипептиде: цис-гли-глу-лей-вал.

Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5′ концу одной цепи соответствует 3′ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5′ к 3′ концу. Ген имеет кодирующую и некодирующую области.
Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная):
5′-ЦАТГТГАТГАГЦТЦАЦГТАГЦ -3′
3′-ГТАЦАЦТАЦТЦГАГТГЦАТЦГ -5′
Определите последовательность аминокислот начала полипептида, если синтез начинается с аминокислоты Мет. Объясните последовательность решения задачи. Фрагмент полипептида в длину имеет более 4-х аминокислот. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Показать ответ и решение

Элементы ответа:
1) последовательность иРНК: 5′-ЦАУГУГАУГАГЦУЦАЦГУАГЦ -3′
2) аминокислоте МЕТ соответствует кодон 5′-АУГ-3′ (АУГ);
3) такой кодон встречается на иРНК дважды, считывание начинается со второго кодона АУГ (с 7 нуклеотида с 5′-конца)
4) поскольку при начале считывания с первого из двух кодонов АУГ фрагмент полипептида имеет длину менее 4-х аминокислот (в рамку считывания попадает стоп-кодон) 5) фрагмент полипептида: мет-сер-сер-арг-сер.

Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5’ концу одной цепи соответствует 3’ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5’ к 3’ концу. Ген имеет кодирующую и некодирующую области.
Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов:
5’ — ГЦТЦАГЦТЦАГЦТГАЦАТТГТЦ — 3’
3’ — ЦГАГТЦГАГТЦГАЦТГТААЦАГ- 5’
Определите матричную (транскрибируемую) цепь ДНК, если синтез начинается с аминокислоты мет. Поясните свой выбор. Укажите последовательность фрагмента иРНК и фрагмента полипептида. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Показать ответ и решение

Элементы ответа:
1) верхняя цепь ДНК является матричной;
2) так как аминокислоте мет соответствует кодон 5’-АУГ-3’ (АУГ) (триплет ДНК — 3’-ТАЦ-5’(5’-ЦАТ-3’, ЦАТ));
3) последовательность иРНК: 3’-ЦГАГУЦГАГУЦГАЦУГУААЦАГ-5’ (3’-ЦГАГУЦГАГУЦГАЦУГУА-5’) ИЛИ 5’-ГАЦААУГУЦАГЦУГАГЦУГАГЦ-3’ (5’-АУГУЦАГЦУГАГЦУГАГЦ-3’)
4) фрагмент полипептида: мет-сер-ала-глу-лей-сер.

Фрагмент гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь смысловая, нижняя — транскрибируемая)
5′-ГЦАТГТТТЕГЦТЦГГГЦА-3′
3′-ЦГТАЦАААЦЦГАГЦЦЦГТ-5′
В результате замены одного нуклеотида в молекуле ДНК третья аминокислота во фрагменте полипептида заменилась на аминокислоту Фен. Определите аминокислоту, которая кодировалась до мутации. Какие изменения произошли в ДНК, иРНК в результате замены одного нуклеотида? Благодаря какому свойству генетического кода каждая аминокислота кодируется более чем одним кодоном? Ответ поясните.

Показать ответ и решение

Схема решения задачи включает:
1) третий триплет транскрибируемой цепи ДНК — 3’ААЦ5′, определяем триплет иРНК 5’УУГЗ’;
2) кодон и РНК 5′-УУГ-3′ в таблице генетичекого кода соответствует аминокислоте Лей;
3) во фрагменте цепи ДНК в третьем триплете транскрибируемой цепи 3’— ААЦ — 5′ нуклеотид Ц заменился на нуклеотид А; ЛИБО нуклеотид Ц заменился на нуклеотид Г;
4) в третьем кодоне иРНК 5′-УУГ-3′ нуклеотид Г заменился на нуклеотид У ЛИБО на Ц;
5) свойство генетического кода — вырожденность (избыточность)

Фрагмент гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь смысловая, нижняя — транскрибируемая)

5′-ГЦАТГТТЦАГЦТЦГГТЦ-3′
3′-ЦГТАЦААГТЦГАГЦЦАГ-5′

Ген содержит информативную и неинформативную части для трансляции. Информативня чатсь гена начинается с триплета, кодирующего аминокислоту Мет. С какого нуклеотида начинается информативная часть гена? Определите последовательность аминоксилот во фрагменте белка. Ответ поясните.

Показать ответ и решение

Элементы ответа:

1) иРНК: 5′-ГЦАУГУУЦАГЦУЦГГУЦ-3′
2) информативная часть гена начинается с третьего нуклеотида Т на цепи ДНК от 3′ конца;
3) так как кодон 5′-АУГ-3′ на иРНК кодирует аминокислоту Мет (АУГ кодирует аминоксилоту Мет);
4) последовательность аминокислот по кодонам иРНК по таблице генетического кода:
мет-фен-сер-сер-вал

Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5′ кощу одной цепи соответствует 3′ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5′ к 3′ концу. В рибосому входят молекулы тРНК в следующей последовательности (указаны антикодоны в направлении от 5′ к 3′ концу):

ГЦА; ЦЦА; АЦГ; ЦУЦ; АЦГ

Установите нуклеотидную последовательность участка иРНК, который служит матрицей при синтезе полипептида, и аминокислотную последовательность этого фрагмента полипептида. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи. Как изменится последовательность полипептида, если вместо тРНК сантикодоном 5′-АЦГ-3′ с рибосомой свяжется тРНК, несущая антикодон 5′-УЦГ-3′? Поясните свой ответ.

Показать ответ и решение

Схема решения задачи включает:
1) последовательность иРНК: 5′-УГЦУГГЦГУГАГЦГУ-3′;
2) фрагмент полипептида:.цис-три-арг-глу-арг;
3) последовательность не изменится;
4) поскольку кодоны 5′-ЦГУ-3′ (ЦГУ) и 5′-ЦГА-3′ (ЦГА) кодируют одну и ту же аминокислоту (арг) (ИЛИ код вырожден (избыточен))

Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5′ концу в одной цепи соответствует 3′ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5′ к 3′ концу. Ген имеет кодирующую и некодирующую области. Кодирующая область гена называется открытой рамкой считывания. Фрагмент конца гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)):

3′-ГГГТТТААТЦАГЦАЦГЦГГАГЦТАА-5′
5′-ЦЦЦАААТТАГТЦГТГЦГЦЦТЦГАТТ-3′

Определите верную открытую рамку считывания и найдите последовательность аминокислот во фрагменте конца полипептидной цепи. Объясните последовательность решения задачи. Для решения задания используйте таблицу генетического кода. При написании нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Показать ответ и решение

Элементы ответа:

1) последовательность иРНК:
5′-ААУЦГАГГЦГЦАЦГАЦУААУУУГГГ-3′;
2) в последовательности иРНК присутствует стоп-кодон 5′-УАА-3′;
3) по стоп-кодону находим открытую рамку считывания: 5′-АУЦ-ГАГ-ГЦГ-ЦАЦ-ГАЦ-3′;
4) Последовательность полипептида: иле-глу-ала-гис-асп

Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5′ концу в одной цепи соответствует 3′ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5′ к 3′ концу. Молекулы тРНК, несущие соответствующие антикодоны, входят в рибосому в следующем порядке (антикодоны указаны в направлении от 5′ к 3′ концу):

ГЦУ, ЦЦА, ЦГЦ, УАА, ЦГУ

Определите последовательность смысловой и транскрибируемой цепей ДНК, иРНК и аминокислот в молекуле синтезируемого фрагмента белка. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Показать ответ и решение

1) нуклеотидная последовательность участка иРНК: 5’-АГЦУГГГЦГУУААЦГ-3′;
2) по таблице генетического кода находим последовательность белка: сер-три-ала-лей-тре;
3) по иРНК определяем молекулу ДНК:
5’-АГЦТГГГЦГТТААЦГ-3’
3’-ТЦГАЦЦЦГЦААТТГЦ-5’;
4) верхняя цепь молекулы ДНК кодирующая (нижняя – транскрибируемая).

Известно, что ген имеет кодирующую и не кодирующую белок части. Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь смысловая, нижняя – транскрибируемая):

5’-ЦГАТГАЦГТТАТЦЦТАТЦТАТ-3’
3’-ГЦТАЦТГЦААТАГГАТАГАТА-5’

Определите последовательность белка, кодируемую данным фрагментом, если первая аминокислота в полипептиде -мет. Укажите последовательность иРНК, определите, с какого нуклеотида начнётся синтез белка. Обоснуйте последовательность своих действий. Для решения задания используйте таблицу генетического кода. При написании нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Показать ответ и решение

1) нуклеотидная последовательность участка иРНК: 5’-ЦГАУГАЦГУУАУЦЦУАУЦУАУ-3’;
2) аминокислоту мет кодирует триплет 5’-АУГ-3’(АУГ);
3) синтез начинается с 3-го нуклеотида на иРНК;
4) по таблице генетического кода находим последовательность белка: мет-тре-лей-сер-тир-лей.

Известно, что комплиментарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5’ концу одной цепи соответствует 3’ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5′ к 3′ концу. Ген имеет кодирующую и некодирующую области. Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов.

5’ — ГЦТГАТГАТЦГАЦГТАТАТАТЦ — 3’
3’ — ЦГАЦТАЦТАГЦТГЦАТАТАТАГ — 5’

Определите последовательность аминокислот начала полипептида, если синтез начинается с аминокислоты мет. Объясните последовательность решения задачи. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Показать ответ и решение

1) аминокислоте мет соответствует кодон 5’ — АУГ — 3’ (АУГ); 2) комплементарный триплет на ДНК — 3’ — ТАЦ — 5’ (5’ — ЦАТ — 3’, ЦАТ);
ИЛИ
2) этому триплету соответствует триплет 5’ — АТГ — 3’ (АТГ) на ДНК;
3) такой триплет встречается на нижней цепи ДНК, значит она является матричной (транскрибируемой);
ИЛИ
3) такой триплет обнаруживается на верхней цепи ДНК, значит, нижняя цепь матричная (транскрибируемая);
4) последовательность иРНК:
5’ — АУГАУЦГАЦГУАУАУАУЦ — 3’;
5) фрагмент полипептида: мет — иле — асп — вал — тир — иле.

Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь — смысловая, нижняя — транскрибируемая):
5’- ТГЦЦАТТТТЦГАТАГ — 3’
3’ — АЦГГТААААГЦТАТЦ-5’
Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, и определите аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет с 5’ конца соответствует антикодону тРНК. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Показать ответ и решение

1) нуклеотидная последовательность участка тРНК: 5’-УГЦЦАУУУУЦГАУАГ -3’;
2) нуклеотидная последовательность антикодона 5’-УУУ-З’ (третий триплет) соответствует кодону на иРНК 5’-ААА-З’;
3) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота Лиз, которую будет переносить данная тРНК.

Молекулы тРНК, несущие соответствующие антикодоны, входят в рибосому в следующем порядке: 5’-ЦГЦ-З’, 5’-ЦЦУ-З’, 5’-АЦГ-З’, 5’-АГА-З’, 5’-АГЦ-З’. Определите последовательность нуклеотидов смысловой и транскрибируемой цепей ДНК, иРНК и аминокислот в молекуле синтезируемого фрагмента белка. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи. При выполнении задания учитывайте, что антикодоны тРНК антипараллельны кодонам иРНК.

Показать ответ и решение

1) по принципу комплементарности определяем последовательность иРНК: 5’ — ГЦГАГГЦГУУЦУГЦУ-3′;
2) нуклеотидную последовательность транскрибируемой и смысловой цепей ДНК также определяем по принципу комплементарности:
5’ — ГЦГАГГЦГТТЦТГЦТ-3’
3’ — ЦГЦТЦЦГЦААГАЦГА-5’;
3) по таблице генетического кода и кодонам иРНК находим последовательность аминокислот в пептиде:
Ала-Арг-Арг-Сер-Ала

5’ — ГЦТГАТГАТЦГАЦГТАТАТАТЦ — 3’
3’ — ЦГАЦТАЦТАГЦТГЦАТАТАТАГ — 5’

Показать ответ и решение

Элементы ответа:

Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь — смысловая, нижняя — транскрибируемая):
5’ — АЦАТГГГАТЦЦТАТАТЦГЦГ — 3’
3’- ТГТАЦЦЦТАГГАТАТАГЦГЦ — 5’
Ген содержит информативную и неинформативную части для трансляции. Информативная часть гена начинается с триплета, кодирующего аминокислоту Мет. С какого нуклеотида начинается информативная часть гена? Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи. Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи

Показать ответ и решение

Схема решения задачи включает:
1) по принципу комплементарности находим цепь иРНК: 5’ — АЦАУГГГАУЦЦУАУАУЦГЦГ — 3’;
2) информативная часть гена начинается с третьего нуклеотида Т на ДНК, так как кодон АУГ кодирует аминокислоту Мет;
3) последовательность аминокислот находим по кодонам иРНК в таблице генетического кода:
Мет-Гли-Сер-Тир-Иле-Ала.
Допускается написание триплетов от 5′ — конца к 3’- концу без указания концов. Например: вместо 5’-ГАУ-3’ допустимо написать просто ГАУ, однако вместо 3′-УАГ-5’ написать просто УАГ недопустимо.

Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5′ концу в одной цепи соответствует 3′ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5′ к 3′ концу. Все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. В цепи РНК и ДНК могут иметься специальные комплементарные участки — палиндромы, благодаря которым у молекулы может возникать вторичная структура. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь — матричная):
5’- ГААТТЦЦТГЦЦГААТТЦ — 3’
3’ — ЦТТААГГАЦГГЦТТААГ-5’
Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте. Найдите на данном участке палиндром и установите вторичную структуру центральной петли тРНК. Определите аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если антикодон равноудален от концов палиндрома. Объясните последовательность решения задачи. Для решения используйте таблицу генетического кода. При написании нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Показать ответ и решение

Схема решения задачи включает:
1) нуклеотидная последовательность участка тРНК:
5’-ГААУУЦЦУГЦЦГААУУЦ-3’;
2) палиндром в последовательности: 5’ГААУУЦ-3’ (3’-ЦУУААГ-5’)
3) вторичная структура тРНК:
4) нуклеотидная последовательность антикодона в тРНК 5’-УГЦ-3’ (УГЦ) соответствует кодону на иРНК 3’-АЦГ-5’ (5’-ГЦА-3’, ГЦА);
5) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота ала (аланин), которую будет переносить данная тРНК.
Допускается любой вариант изображения петли в элементе 3, но из изображения должно быть явно видно, какие участки тРНК комплементарны друг другу, а какой участок образует петлю

В биосинтезе полипептида последовательно участвуют молекулы тРНК с антикодонами 5’-УГА-3’, 5’-АУГ-3’, 5-АГУ-3’, 5 -ГГЦ-3’, 5′-ААУ-З’. Определите нуклеотидную последовательность участка цепи молекулы ДНК, который несёт информацию о синтезируемом полипептиде, и число нуклеотидов, содержащих аденин (А), гуанин (Г), тимин (Т), цитозин (Ц) в двухцепочечной молекуле ДНК. Ответ поясните. При выполнении задания учитывайте, что антикодоны тРНК антипараллельны кодонам иРНК. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Показать ответ и решение

Схема решения задачи включает:
1) антикодоны тРНК комплементарны кодонам иРНК: 5’ — УЦАЦАУАЦУГЦЦАУУ — 3’;
2) а последовательность нуклеотидов иРНК комплементарна одной из цепей ДНК; участок цепи ДНК: 3’ — АГТГТАТГАЦГГТАА — 5’;
3) число нуклеотидов в двухцепочечной молекуле ДНК: А — 9; Т — 9; Ц — 6; Г — 6, так как две цепи комплементарны друг другу.

Источник

Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.

поделиться знаниями или
запомнить страничку

Все категории
экономические
43,666
гуманитарные
33,654
юридические
17,917
школьный раздел
611,992
разное
16,906

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.

Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.

Источник