Решение: Трансляция фрагмента гена
Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5ʹ концу одной цепи соответствует 3ʹ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5ʹ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5ʹ к 3ʹ концу.
Ген имеет кодирующую и некодирующую области. Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная, транскрибируемая):
5ʹ-АТЦАТГТАТГГЦТАГАГЦТАТТ-3ʹ
3ʹ-ТАГТАЦАТАЦЦГАТЦТЦГАТАА-5ʹ
Определите последовательность аминокислот во фрагменте начала полипептидной цепи, объясните последовательность решения задачи. При ответе учитывайте, что полипептидная цепь начинается с аминокислоты мет. Известно, что итоговый фрагмент полипептида, кодируемый этим геном, имеет длину более четырёх аминокислот. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Генетический код: иРНК от 5ʹ к 3ʹ концу.
Решение по шагам
5 шаговМатрицей для транскрипции является нижняя цепь ДНК, записанная в направлении 3ʹ→5ʹ. иРНК синтезируется комплементарно ей в направлении 5ʹ→3ʹ.
$$3ʹ-\mathrm{ТАГТАЦАТАЦЦГАТЦТЦГАТАА}-5ʹ \rightarrow 5ʹ-\mathrm{АУЦАУГУАУГГЦУАГАГЦУАУУ}-3ʹ$$Полипептид начинается с аминокислоты метионина, поэтому трансляцию начинают с первого кодона АУГ, а не с расположенного перед ним триплета АУЦ.
$$\mathrm{АУГ} \rightarrow \text{мет}$$Разбиваем иРНК от стартового кодона на триплеты и определяем аминокислоты по таблице генетического кода.
$$\mathrm{АУГ\ УАУ\ ГГЦ\ УАГ} \rightarrow \text{мет\textendash тир\textendash гли\textendash стоп}$$Кодон УАГ является стоп-кодоном и аминокислоту не кодирует. Следовательно, по данной последовательности синтезируемый фрагмент содержит три аминокислоты: метионин, тирозин и глицин.
Условие о длине итогового фрагмента более четырёх аминокислот противоречит приведённой последовательности: в ней после кодонов АУГ–УАУ–ГГЦ сразу расположен стоп-кодон УАГ. Для фрагмента длиной более четырёх аминокислот последовательность после УАГ должна продолжаться без стоп-кодона либо сам триплет УАГ должен отсутствовать.
По указанной последовательности: метионин–тирозин–глицин; далее расположен стоп-кодон УАГ. Условие о длине более четырёх аминокислот не согласуется с приведённым фрагментом.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Записывают иРНК в направлении 3ʹ→5ʹ.
Используют кодирующую цепь ДНК как матрицу.
Начинают трансляцию с первого триплета АУЦ, хотя стартовый кодон — АУГ.
Включают стоп-кодон УАГ в последовательность аминокислот.
Игнорируют противоречие между стоп-кодоном в приведённом фрагменте и условием о длине полипептида более четырёх аминокислот.