Решение: Транскрипция и антикодон тРНК
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 является матричной (транскрибируемой):
$5'$-АТЦГГЦТАТГЦГЦЦГАТ-$3'
$3'$-ТАГЦЦГАТАЦГЦГГЦТА-$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 равноудалён от концов палиндрома. Ответ поясните. При написании нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Для определения аминокислоты используйте таблицу генетического кода иРНК.
Решение по шагам
5 шаговМатричной является нижняя цепь ДНК, записанная в направлении $3' \to 5'$. Поэтому РНК синтезируется комплементарно ей в направлении $5' \to 3'$. Вместо тимина в РНК используется урацил.
$$3'-ТАГЦЦГАТАЦГЦГГЦТА-5' \longrightarrow 5'-АУЦГГЦУАУГЦГЦЦГАУ-3'$$В полученной последовательности участки $5'$-ЦГГЦ-$3'$ и $5'$-ГЦЦГ-$3'$ являются взаимно комплементарными и при сворачивании молекулы образуют стебель вторичной структуры.
$$5'-ЦГГЦ\;УАУГЦ\;ГЦЦГ-3' \\ 3'-ГЦЦГ\;АУАЦГ\;ЦГГЦ-5'$$Между комплементарными участками находится центральная петля $5'$-УАУГЦ-$3'$. Антикодон, равноудалённый от концов палиндрома, занимает центральные три нуклеотида петли: $5'$-АУГ-$3'.
$$5'-УА\underline{АУГ}Ц-3'$$Кодон иРНК комплементарен антикодону и антипараллелен ему. Антикодону $5'$-АУГ-$3'$ соответствует кодон иРНК $5'$-ЦАУ-$3'$.
$$5'-АУГ-3' \leftrightarrow 3'-УАЦ-5' = 5'-ЦАУ-3'$$По таблице генетического кода кодон $5'$-ЦАУ-$3'$ кодирует гистидин.
тРНК: $5'$-АУЦГГЦУАУГЦГЦЦГАУ-$3'; палиндром образован участками $5'$-ЦГГЦ-$3'$ и $5'$-ГЦЦГ-$3'$; антикодон — $5'$-АУГ-$3'$, кодон иРНК — $5'$-ЦАУ-$3'$, аминокислота — гистидин.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Записывают последовательность РНК в направлении $3' \to 5'$ вместо $5' \to 3'$.
Заменяют аденин на тимин в РНК, хотя в РНК используется урацил.
Не учитывают антипараллельность при переходе от антикодона к кодону.
Считают кодоном последовательность антикодона без разворота направления.
Определяют аминокислоту по антикодону, а не по кодону иРНК.