Решение: Синтез и структура 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 матричная, или транскрибируемая):
5′-АТАТЦТААТГЦАГАТАТ-3′
3′-ТАТАГАТТАЦГТЦТАТА-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. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Решение по шагам
5 шаговНижняя цепь ДНК является матричной. При транскрипции РНК синтезируется комплементарно ей и антипараллельно. Поэтому последовательность тРНК совпадает с верхней цепью ДНК, но тимин заменяется на урацил.
$$5′-АТАТЦТААТГЦАГАТАТ-3′ \rightarrow 5′-АУАУЦУААУГЦАГАУАУ-3′$$В полученной цепи крайние участки 5′-АУАУ-3′ и 5′-АУАУ-3′ являются палиндромными с учётом антипараллельного спаривания. При сближении концов первый участок спаривается с последним.
$$5′-АУАУ-3′\\n ||||\\n3′-УАУА-5′$$Центральный участок между плечами палиндрома образует петлю. Его последовательность равна 5′-ЦУААУГЦАГ-3′. Антикодон, равноудалённый от концов палиндрома, занимает центральные три нуклеотида петли: 5′-ААУ-3′.
Антикодон записывают антипараллельно кодону иРНК, поэтому ему соответствует антикодон 3′-УУА-5′. Комплементарный кодон иРНК имеет последовательность 5′-ААУ-3′.
По таблице генетического кода кодону 5′-ААУ-3′ соответствует аминокислота аспарагин (Асн).
тРНК: 5′-АУАУЦУААУГЦАГАУАУ-3′; палиндром — концевые участки 5′-АУАУ-3′ и 3′-УАУА-5′; антикодон — 3′-УУА-5′, кодон — 5′-ААУ-3′; тРНК переносит аспарагин (Асн).
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Записывают РНК по матричной цепи без учёта комплементарности.
Указывают в РНК тимин вместо урацила.
Не учитывают антипараллельность цепей при записи антикодона.
Определяют аминокислоту по антикодону, не записав соответствующий ему кодон иРНК.
Не показывают образование вторичной структуры за счёт спаривания концов палиндрома.