Шешімі: Мутация и генетический код
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.
Фрагмент гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная, транскрибируемая):
$5'$-АТТЦГГАТЦГГЦАТТ-$3'
$3'$-ТААГЦЦТАГЦЦГТАА-$5'
В результате точечной мутации вторая аминокислота во фрагменте полипептида заменилась на аминокислоту Гли. Определите аминокислоту, которая кодировалась до мутации, а также последовательность ДНК после мутации. Объясните последовательность своих действий. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. Благодаря какому свойству генетического кода данный фрагмент ДНК будет кодировать одинаковый фрагмент белка и в клетках растений, и в клетках животных? Ответ поясните. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Шешім по шагам
6 қадамТак как нижняя цепь ДНК является матричной и имеет направление $3' \to 5'$, иРНК синтезируется комплементарно ей в направлении $5' \to 3'$.
$$5'-АУУЦГГАУЦГГЦАУУ-3'$$Разделим последовательность иРНК на кодоны, начиная с $5'$-конца: АУУ–ЦГГ–АУЦ–ГГЦ–АУУ.
По таблице генетического кода АУУ кодирует изолейцин, ЦГГ — аргинин, АУЦ — изолейцин, ГГЦ — глицин, АУУ — изолейцин. Следовательно, до мутации второй аминокислотой был аргинин.
Глицин кодируется кодонами ГГУ, ГГЦ, ГГА и ГГГ. Исходному кодону ЦГГ соответствует несколько вариантов точечной замены с образованием кодона глицина: ГГГ, ГГЦ или ГГА.
С учётом того, что верхняя цепь является кодирующей, возможные последовательности ДНК после мутации имеют следующие варианты.
$$5'-АТТГГГАТЦГГЦАТТ-3' / 3'-ТААЦЦЦТАГЦЦГТАА-5';\quad 5'-АТТГГЦАТЦГГЦАТТ-3' / 3'-ТААЦЦГТАГЦЦГТАА-5';\quad 5'-АТТГГAАТЦГГЦАТТ-3' / 3'-ТААЦЦТТАГЦЦГТАА-5'$$Одинаковый фрагмент белка в клетках растений и животных кодируется благодаря универсальности генетического кода: одним и тем же кодонам соответствуют одни и те же аминокислоты у большинства организмов.
До мутации вторая аминокислота — аргинин. Возможны три последовательности ДНК после точечной мутации: $5'$-АТТГГГАТЦГГЦАТТ-$3' и $3'$-ТААЦЦЦТАГЦЦГТАА-$5'; $5'$-АТТГГЦАТЦГГЦАТТ-$3' и $3'$-ТААЦЦГТАГЦЦГТАА-$5'; $5'$-АТТГГААТЦГГЦАТТ-$3' и $3'$-ТААЦЦТТАГЦЦГТАА-$5'. Свойство генетического кода — универсальность.
Бұл жауап талдау нәтижесінде алынды, бірақ банктің ресми кілтімен тексерілген жоқ — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Оқылым матричной цепи в направлении $5' \to 3'$ без учёта антипараллельности.
Использование тимина вместо урацила при жазбалар иРНК.
Определение второго кодона по верхней цепи без предварительной проверки направления.
Указание только одного варианта мутации без учёта того, что кодон глицина может быть ГГУ, ГГЦ, ГГА или ГГГ.
Неверное объяснение универсальности генетического кода как его вырожденности.