Решение: Определение рамки считывания
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.
Ген имеет кодирующую и некодирующую области. Кодирующая область гена называется открытой рамкой считывания. Фрагмент конца гена имеет следующую последовательность нуклеотидов; нижняя цепь является матричной (транскрибируемой):
5’-ТАЦТАЦГТАТГАГТЦГТААГТАЦГ-3’
3’-АТГАТГЦАТАЦТЦАГЦАТТЦАТГЦ-5’
Определите иРНК и верную открытую рамку считывания. Найдите последовательность аминокислот во фрагменте конца полипептидной цепи. Известно, что итоговый полипептид, кодируемый этим геном, имеет длину более четырёх аминокислот. Укажите последовательность этапов решения задачи. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Решение по шагам
4 шагаМатрицей для транскрипции является нижняя цепь ДНК. иРНК синтезируется комплементарно ей и антипараллельно, поэтому последовательность иРНК записывается в направлении 5’ к 3’ и совпадает с верхней цепью ДНК по последовательности с заменой тимина на урацил.
$$5’-УАЦУАЦГУАУГАГУЦГУААГУАЦГ-3’$$В иРНК находят стартовый кодон АУГ. Так как итоговый полипептид имеет длину более четырёх аминокислот, правильной является рамка считывания, начинающаяся с первого найденного кодона АУГ, а не рамка, начинающаяся с начала фрагмента иРНК.
$$5’-АУГ-АГУ-ЦГУ-ААГ-УАЦ-3’$$Каждый триплет иРНК сопоставляют с аминокислотой по таблице генетического кода.
$$АУГ\to\text{Мет};\ АГУ\to\text{Сер};\ ЦГУ\to\text{Арг};\ ААГ\to\text{Лиз};\ УАЦ\to\text{Тир}$$Следовательно, фрагмент конца полипептидной цепи состоит из пяти аминокислот.
$$\text{Мет--Сер--Арг--Лиз--Тир}$$иРНК: 5’-УАЦУАЦГУАУГАГУЦГУААГУАЦГ-3’; ОРС: 5’-АУГ-АГУ-ЦГУ-ААГ-УАЦ-3’; аминокислоты: Мет–Сер–Арг–Лиз–Тир.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Записывают иРНК комплементарно верхней, а не нижней цепи ДНК.
Не указывают направление цепи.
Используют тимин вместо урацила в иРНК.
Начинают открытую рамку считывания с первого нуклеотида, не учитывая стартовый кодон АУГ.
Считывают кодоны в направлении 3’ к 5’.