Решение: Трансляция и мутации ДНК
Фрагмент молекулы ДНК имеет последовательность нуклеотидов: АТААГГАТГЦЦТТТТ. Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи и обоснуйте свой ответ. Какие изменения могли произойти в результате генной мутации во фрагменте молекулы ДНК, если третья аминокислота в полипептиде заменилась на аминокислоту Цис? Какое свойство генетического кода определяет возможность существования разных фрагментов мутированной молекулы ДНК? Ответ обоснуйте. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.
| Кодон иРНК | Аминокислота |
|---|---|
| УУУ, УУЦ | Фен |
| УУА, УУГ | Лей |
| УЦУ, УЦЦ, УЦА, УЦГ | Сер |
| УАУ, УАЦ | Тир |
| УАА, УАГ | Стоп |
| УГУ, УГЦ | Цис |
| УГА | Стоп |
| УГГ | Три |
| ЦУУ, ЦУЦ, ЦУА, ЦУГ | Лей |
| ЦЦУ, ЦЦЦ, ЦЦА, ЦЦГ | Про |
| ЦАУ, ЦАЦ | Гис |
| ЦАА, ЦАГ | Глн |
| ЦГУ, ЦГЦ, ЦГА, ЦГГ | Арг |
| АУУ, АУЦ, АУА | Иле |
| АУГ | Мет |
| АЦУ, АЦЦ, АЦА, АЦГ | Тре |
| ААУ, ААЦ | Асн |
| ААА, ААГ | Лиз |
| АГУ, АГЦ | Сер |
| АГА, АГГ | Арг |
| ГУУ, ГУЦ, ГУА, ГУГ | Вал |
| ГЦУ, ГЦЦ, ГЦА, ГЦГ | Ала |
| ГАУ, ГАЦ | Асп |
| ГАА, ГАГ | Глу |
| ГГУ, ГГЦ, ГГА, ГГГ | Гли |
Решение по шагам
6 шаговРазделяем фрагмент матричной цепи ДНК на триплеты.
$$АТА\text{–}АГГ\text{–}АТГ\text{–}ЦЦТ\text{–}ТТТ$$По принципу комплементарности определяем последовательность иРНК.
$$УАУ\text{–}УЦЦ\text{–}УАЦ\text{–}ГГА\text{–}ААА$$По таблице генетического кода определяем аминокислоты.
$$УАУ\to\text{Тир};\ УЦЦ\to\text{Сер};\ УАЦ\to\text{Тир};\ ГГА\to\text{Гли};\ ААА\to\text{Лиз}$$Третья аминокислота Тир кодируется кодонами УАУ и УАЦ, а Цис — кодонами УГУ и УГЦ. Поэтому кодон иРНК УАЦ должен измениться на УГУ или УГЦ.
Комплементарные этим кодонам фрагменты матричной ДНК имеют вид АЦА или АЦГ. Следовательно, исходный триплет матричной ДНК АТГ мог измениться на АЦА или АЦГ.
Возможность существования двух разных вариантов мутировавшего фрагмента определяется вырожденностью генетического кода: одну аминокислоту могут кодировать несколько разных кодонов.
Аминокислотная последовательность: Тир–Сер–Тир–Гли–Лиз. Триплет матричной ДНК АТГ мог измениться на АЦА или АЦГ, что приведёт к замене кодона иРНК УАЦ на УГУ или УГЦ и аминокислоты Тир на Цис. Это возможно благодаря вырожденности генетического кода.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывать комплементарность при построении иРНК.
Считать последовательность ДНК последовательностью иРНК без замены Т на У.
Называть свойством генетического кода комплементарность вместо вырожденности.
Указывать только один возможный вариант мутировавшего триплета ДНК.