Решение: Мутация и генетический код
Фрагмент молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ЦГЦЦЦГАТАЦТАГАЦ. В результате мутации — замены одного нуклеотида в ДНК — третья аминокислота во фрагменте полипептида заменилась на аминокислоту Гис. Определите аминокислоту, которая кодировалась до мутации. Какие изменения произошли в ДНК и иРНК в результате замены одного нуклеотида? Благодаря какому свойству генетического кода одна и та же аминокислота у разных организмов кодируется одним и тем же триплетом? Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.
| Кодон иРНК | Аминокислота |
|---|---|
| ЦГУ | Арг |
| ЦЦГ | Про |
| УАУ | Тир |
| ЦАУ | Гис |
| ЦАЦ | Гис |
| ГЦГ | Ала |
| ГГЦ | Гли |
| УЦУ | Сер |
| ГАУ | Асп |
| ЦУГ | Лей |
Решение по шагам
5 шаговРазделим фрагмент ДНК на триплеты:
$$\mathrm{ЦГЦ\ ЦЦГ\ АТА\ ЦТА\ ГАЦ}$$Построим последовательность иРНК по принципу комплементарности: Ц—Г, Г—Ц, А—У, Т—А.
$$\mathrm{ГЦГ\ ГГЦ\ УАУ\ ГАУ\ ЦУГ}$$Третий кодон иРНК УАУ кодирует тирозин. Гистидин кодируется кодонами ЦАУ и ЦАЦ. Для замены УАУ на ЦАУ достаточно заменить первый нуклеотид в соответствующем триплете ДНК.
$$\mathrm{АТА\rightarrow ГТА};\quad \mathrm{УАУ\rightarrow ЦАУ}$$Таким образом, в ДНК аденин заменился на гуанин, а в иРНК урацил заменился на цитозин. В результате тирозин был заменён на гистидин.
Одинаковое соответствие кодонов и аминокислот у разных организмов объясняется универсальностью генетического кода.
До мутации третьей аминокислотой был тирозин. Замена в ДНК АТА → ГТА привела к изменению кодона иРНК УАУ → ЦАУ и замене тирозина на гистидин; свойство генетического кода — универсальность.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывают комплементарность при переходе от ДНК к иРНК.
Путают урацил и тимин.
Указывают замену нуклеотидов только в иРНК, не описывая изменение в ДНК.
Называют свойством генетического кода вырожденность вместо универсальности.