Решение: Обратная транскрипция вирусной РНК
Генетический аппарат вируса представлен молекулой РНК. Фрагмент этой молекулы имеет нуклеотидную последовательность: АУГГЦУУУУГЦААУА. Определите нуклеотидную последовательность фрагмента двухцепочечной молекулы ДНК, которая синтезируется в результате обратной транскрипции на вирусной РНК. Установите последовательность нуклеотидов в иРНК и аминокислот во фрагменте белка вируса, закодированных в найденном фрагменте ДНК, а также антикодоны тРНК, которые транспортируют эти аминокислоты. Матрицей для синтеза иРНК, на которой идёт синтез вирусного белка, является только цепь ДНК, которая комплементарна вирусной РНК. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.
| Кодон иРНК | Аминокислота |
|---|---|
| УУУ, УУЦ | Фен |
| УУА, УУГ, ЦУУ, ЦУЦ, ЦУА, ЦУГ | Лей |
| УЦУ, УЦЦ, УЦА, УЦГ, АГУ, АГЦ | Сер |
| УАУ, УАЦ | Тир |
| УАА, УАГ, УГА | Стоп |
| УГУ, УГЦ | Цис |
| УГГ | Три |
| ЦЦУ, ЦЦЦ, ЦЦА, ЦЦГ | Про |
| ЦАУ, ЦАЦ | Гис |
| ЦАА, ЦАГ | Глн |
| ЦГУ, ЦГЦ, ЦГА, ЦГГ, АГА, АГГ | Арг |
| АУУ, АУЦ, АУА | Иле |
| АУГ | Мет |
| АЦУ, АЦЦ, АЦА, АЦГ | Тре |
| ААУ, ААЦ | Асн |
| ААА, ААГ | Лиз |
| ГУУ, ГУЦ, ГУА, ГУГ | Вал |
| ГЦУ, ГЦЦ, ГЦА, ГЦГ | Ала |
| ГАУ, ГАЦ | Асп |
| ГАА, ГАГ | Глу |
| ГГУ, ГГЦ, ГГА, ГГГ | Гли |
Решение по шагам
5 шаговПри обратной транскрипции на вирусной РНК синтезируется комплементарная цепь ДНК. Заменяем урацил РНК на тимин в ДНК и подбираем комплементарные основания.
$$АУГГЦУУУУГЦААУА \rightarrow \mathrm{ТAЦЦГAAAАЦГTTAT}$$Вторая цепь ДНК комплементарна первой и совпадает по последовательности с вирусной РНК, если в ней заменить урацил на тимин.
$$\mathrm{ТАЦЦГААААЦГТТАТ} / \mathrm{АТГГЦТТТТГЦААТА}$$Матрицей для синтеза иРНК является цепь ДНК, комплементарная вирусной РНК. Поэтому иРНК имеет последовательность, совпадающую с вирусной РНК.
$$\mathrm{ДНК: ТАЦЦГААААЦГТТАТ} \rightarrow \mathrm{иРНК: АУГГЦУУУУГЦААУА}$$Разбиваем иРНК на кодоны и определяем аминокислоты по таблице генетического кода.
$$\mathrm{АУГ\text{-}ГЦУ\text{-}УУУ\text{-}ГЦА\text{-}АУА} \rightarrow \text{Мет\text{-}Ала\text{-}Фен\text{-}Ала\text{-}Иле}$$Антикодоны тРНК комплементарны кодонам иРНК. Их записываем в направлении, комплементарном кодонам.
$$\mathrm{УАЦ\text{-}ЦГА\text{-}ААА\text{-}ЦГУ\text{-}УАУ}$$ДНК: 5′-ТАЦЦГААААЦГТТАТ-3′ и 3′-АТГГЦТТТТГЦААТА-5′; иРНК: 5′-АУГГЦУУУУГЦААУА-3′; аминокислоты: Мет–Ала–Фен–Ала–Иле; антикодоны тРНК: УАЦ–ЦГА–ААА–ЦГУ–УАУ.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Записывают в ДНК урацил вместо тимина.
Путают цепь ДНК, комплементарную вирусной РНК, с цепью ДНК, совпадающей с ней по последовательности.
Считывают антикодоны тРНК как кодоны иРНК без комплементарного преобразования.
Неверно разбивают иРНК на триплеты, не начиная считывание с кодона АУГ.
Путают аминокислоты, закодированные кодонами ГЦУ, УУУ, ГЦА и АУА.