Решение: Определение аминокислот по ДНК
Известно, что синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′-конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5′ к 3′-концу. Информационная РНК, транскрибируемая с гена, имеет кодирующую и некодирующую области. Кодирующая область иРНК называется открытой рамкой считывания.
Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов:
5′-ЦГАТГЦГЦГАГТЦГЦАТТЦАЦГАГЦ-3′
3′-ГЦТАЦГЦГЦТЦАГЦГТААГТГЦТЦГ-5′
Определите последовательность аминокислот начала полипептида, если синтез начинается с аминокислоты метионина. Известно, что кодируемый фрагмент полипептида содержит аминокислоту лейцин. Поясните ход решения. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Решение по шагам
5 шаговТак как синтез иРНК идёт на матричной цепи ДНК в направлении 5′ к 3′, матричная цепь должна читаться в направлении 3′ к 5′. В данном случае это цепь, записанная сверху в направлении 5′ к 3′; иРНК будет комплементарна ей и антипараллельна.
Записываем последовательность иРНК в направлении 5′ к 3′, заменяя тимин на урацил и учитывая обратный порядок нуклеотидов:
$$5′-ГЦУЦГУГААУГЦГАЦУГЦГЦГЦАУЦ-3′$$В иРНК находим старт-кодон AUG. С него начинается открытая рамка считывания:
$$5′-\mathrm{AUG\ CGA\ CUG\ CGC\ GCA}-3′$$Определяем аминокислоты по генетическому коду: AUG кодирует метионин, CGA — аргинин, CUG — лейцин, CGC — аргинин, GCA — аланин.
$$\mathrm{AUG\rightarrow Met,\ CGA\rightarrow Arg,\ CUG\rightarrow Leu,\ CGC\rightarrow Arg,\ GCA\rightarrow Ala}$$Наличие кодона CUG подтверждает условие о присутствии аминокислоты лейцина в кодируемом фрагменте.
Начало полипептида: метионин — аргинин — лейцин — аргинин — аланин (Met–Arg–Leu–Arg–Ala).
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 3′ к 5′.
Используют цепь ДНК без учёта антипараллельности.
Начинают считывание не со старт-кодона AUG.
Принимают кодон ДНК за кодон иРНК и используют тимин вместо урацила.
Не проверяют наличие аминокислоты лейцина в полученной последовательности.