Решение: Транскрипция и трансляция гена
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. Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов:
5’-ГЦТЦАГЦТЦАГЦТГАЦАТТГТЦ-3’
3’-ЦГАГТЦГАГТЦГАЦТГТААЦАГ-5’
Определите матричную (транскрибируемую) цепь ДНК, если синтез начинается с аминокислоты метионина. Поясните свой выбор. Укажите последовательность фрагмента иРНК и фрагмента полипептида.
Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Решение по шагам
4 шагаСинтез иРНК начинается с 5’ конца, поэтому матричная цепь ДНК должна считываться в противоположном направлении — от 3’ к 5’. Верхняя цепь уже записана в направлении 5’ → 3’, значит при её считывании справа налево образуется иРНК, содержащая стартовый кодон AUG.
$$5'-ГЦТЦАГЦТЦАГЦТГАЦАТТГТЦ-3'$$Верхняя цепь является матричной. Ей комплементарна иРНК, записанная в направлении 5’ → 3’: вместо тимина в РНК используется урацил.
$$5'-ГЦТЦАГЦТЦАГЦТГАЦАТТГТЦ-3' \to 5'-GACAAUGUCAGCUGAGCUGAGC-3'$$Рибосома начинает движение с кодона AUG и считывает иРНК триплетами.
$$AUG\ UCA\ GCU\ GAG\ CUG\ AGC$$По таблице генетического кода этим кодонам соответствуют аминокислоты метионин, серин, аланин, глутаминовая кислота, лейцин и серин.
$$Met-Ser-Ala-Glu-Leu-Ser$$Матричная цепь ДНК: 5’-ГЦТЦАГЦТЦАГЦТГАЦАТТГТЦ-3’. Фрагмент иРНК: 5’-GACAAUGUCAGCUGAGCUGAGC-3’. Фрагмент полипептида: метионин–серин–аланин–глутаминовая кислота–лейцин–серин.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Выбирают нижнюю цепь как матричную, не учитывая наличие стартового кодона AUG.
Записывают иРНК в направлении 3’ → 5’ вместо 5’ → 3’.
Используют тимин вместо урацила в последовательности иРНК.
Начинают трансляцию с первого нуклеотида иРНК, а не со стартового кодона AUG.