Решение: Репликация генома ретровируса
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.
Ретровирус в качестве генома содержит молекулу РНК. При заражении клетки он создаёт ДНК-копию своего генома и встраивает её в геном клетки-мишени. Фрагмент генома ретровируса имеет последовательность: 5’-АЦГУАУГЦУАГАУГЦ-3’.
Определите последовательность фрагмента ДНК-копии, которая будет встроена в геном клетки-мишени. Определите последовательность фрагмента белка, синтезируемого на данном фрагменте ДНК-копии, если цепь, комплементарная исходной молекуле РНК, будет служить матрицей для синтеза иРНК. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи. Используйте таблицу генетического кода.
Решение по шагам
4 шагаЗаписываем цепь ДНК, комплементарную исходной молекуле РНК. Из-за антипараллельности она имеет направление 3’→5’.
$$5'-АЦГУАУГЦУАГАУГЦ-3' \longrightarrow 3'-ТГЦАТАЦГАТЦТАЦГ-5'$$Вторая цепь ДНК-копии комплементарна первой и имеет направление 5’→3’. В ней урацил заменён тимином.
$$5'-АЦГТАТГЦТАГАТГЦ-3'$$По условию цепь ДНК, комплементарная исходной РНК, служит матрицей для синтеза иРНК. Поэтому иРНК будет совпадать по последовательности с исходной РНК.
$$5'-АЦГУАУГЦУАГАУГЦ-3'$$Разбиваем последовательность иРНК на кодоны и определяем аминокислоты: АЦГ — треонин, УАУ — тирозин, ГЦУ — аланин, АГА — аргинин, УГЦ — цистеин.
$$АЦГ\text{-УАУ-ГЦУ-АГА-УГЦ} \longrightarrow \text{Тре-Тир-Ала-Арг-Цис}$$ДНК-копия: 3’-ТГЦАТАЦГАТЦТАЦГ-5’ и 5’-АЦГТАТГЦТАГАТГЦ-3’. Фрагмент белка: треонин — тирозин — аланин — аргинин — цистеин.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Записывают комплементарную цепь ДНК в направлении 5’→3’, нарушая антипараллельность.
Используют урацил вместо тимина в последовательности ДНК.
Считают матрицей цепь ДНК, совпадающую с исходной РНК, хотя по условию матрицей служит комплементарная ей цепь.
Считывают иРНК в направлении 3’→5’ или неверно группируют нуклеотиды по три.
Путают кодоны АЦГ и УЦГ, что приводит к неверному определению аминокислот.