Решение: Синтез полипептида по ДНК
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.
При синтезе фрагмента полипептида в рибосому входят молекулы тРНК в следующей последовательности. Антикодоны указаны в направлении от 5’ к 3’ концу: ЦУГ, УАУ, АУА, ГЦУ, АУА.
Установите нуклеотидную последовательность участка ДНК, который кодирует данный полипептид, и определите, какая цепь является матричной (транскрибируемой) в данном фрагменте ДНК. Установите аминокислотную последовательность синтезируемого фрагмента полипептида. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
| Кодон иРНК | Аминокислота |
|---|---|
| 5’–ЦАГ–3’ | Глутамин |
| 5’–АУА–3’ | Изолейцин |
| 5’–УАУ–3’ | Тирозин |
| 5’–АГЦ–3’ | Серин |
Для определения аминокислот используйте таблицу генетического кода для иРНК, записанной в направлении от 5’ к 3’ концу.
Решение по шагам
6 шаговПоскольку антикодоны тРНК записаны в направлении от 5’ к 3’ концу, для получения кодонов иРНК необходимо учитывать антипараллельность и записать комплементарные последовательности в направлении от 5’ к 3’ конца.
$$5'\text{–ЦУГ–}3' \rightarrow 5'\text{–ЦАГ–}3';\quad 5'\text{–УАУ–}3' \rightarrow 5'\text{–АУА–}3';\quad 5'\text{–АУА–}3' \rightarrow 5'\text{–УАУ–}3'$$Аналогично преобразуем четвёртый и пятый антикодоны.
$$5'\text{–ГЦУ–}3' \rightarrow 5'\text{–АГЦ–}3';\quad 5'\text{–АУА–}3' \rightarrow 5'\text{–УАУ–}3'$$Последовательность иРНК, по которой движется рибосома, имеет вид:
$$5'\text{–ЦАГ АУА УАУ АГЦ УАУ–}3'$$Кодирующая цепь ДНК совпадает с последовательностью иРНК, но вместо урацила содержит тимин.
$$5'\text{–ЦАГ АТА ТАТ АГЦ ТАТ–}3'$$Матричная цепь ДНК комплементарна иРНК и антипараллельна ей.
$$3'\text{–ГТЦ ТАТ АТА ТЦГ АТА–}5'$$По таблице генетического кода определяем аминокислоты для кодонов иРНК: ЦАГ — глутамин, АУА — изолейцин, УАУ — тирозин, АГЦ — серин, УАУ — тирозин.
$$\text{ЦАГ–АУА–УАУ–АГЦ–УАУ} \rightarrow \text{Глн–Иле–Тир–Сер–Тир}$$Кодирующая цепь ДНК: 5’–ЦАГ АТА ТАТ АГЦ ТАТ–3’; матричная цепь ДНК: 3’–ГТЦ ТАТ АТА ТЦГ АТА–5’. Аминокислотная последовательность: глутамин–изолейцин–тирозин–серин–тирозин.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Записывают кодоны иРНК как прямые комплементарные последовательности антикодонов, не учитывая антипараллельность.
Указывают матричную цепь ДНК в направлении от 5’ к 3’ без обозначения правильной ориентации.
Заменяют тимин на урацил в цепи ДНК или, наоборот, используют тимин в иРНК.
Определяют аминокислоты по антикодонам тРНК, а не по кодонам иРНК.