Решение: Сдвиг рамки считывания у инфузории
У инфузорий рода Euplotes в последовательности белок-кодирующих генов в большом количестве встречаются стоп-кодоны. Однако если такие кодоны находятся близко к старт-кодону, то происходит сдвиг рамки считывания на один нуклеотид в сторону 3′-конца, и рибосома их не замечает. Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′-конца. Рибосома движется от 5′ к 3′-концу зрелой иРНК. Фрагмент начала гена инфузории имеет следующую последовательность (нижняя цепь матричная, или транскрибируемая):
5′-АЦТТЦАТГТЦАЦААТААТЦГТТЦТ-3′
3′-ТГААГТАЦАГТГТТАТТАГЦААГА-5′
Определите нуклеотидную последовательность фрагмента иРНК, найдите открытую рамку считывания, если известно, что синтез полипептида начинается с аминокислоты метионина. Поясните свой выбор. Определите последовательность образующегося на данной иРНК фрагмента полипептида, поясните ответ. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Решение по шагам
4 шагаиРНК синтезируется на матричной цепи ДНК по принципу комплементарности: А соответствует У, Т — А, Г — Ц, Ц — Г.
$$5′-АЦТТЦАТГТЦАЦААТААТЦГТТЦТ-3′ \rightarrow 5′-АЦУУЦАУГУЦАЦААУААУЦГУУЦУ-3′$$Стартовый кодон $АУГ$ находится в начале участка $АУГУЦАЦААУААУЦГУУЦУ$. При считывании без сдвига рамки получаются кодоны $АУГ\ УЦА\ ЦАА\ УАА$, причём $УАА$ является стоп-кодоном.
По условию при наличии близкого к старт-кодону стоп-кодона рамка считывания смещается на один нуклеотид в сторону 3′-конца. После сдвига кодоны читаются так: $АУГ\ УЦА\ ААУ\ ААУ\ ЦГУ\ УЦ$.
По таблице генетического кода $АУГ$ кодирует метионин, $УЦА$ — серин, $ААУ$ — аспарагин, $ЦГУ$ — аргинин. Последний фрагмент $УЦ$ не образует полного кодона и не транслируется в пределах данного фрагмента.
иРНК: 5′-АЦУУЦАУГУЦАЦААУААУЦГУУЦУ-3′; открытая рамка считывания после сдвига: 5′-АУГ УЦА ААУ ААУ ЦГУ УЦ-3′; фрагмент полипептида: Мет–Сер–Асн–Асн–Арг.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Записывают последовательность иРНК без замены тимина на урацил.
Читают иРНК в направлении 3′→5′.
Игнорируют стоп-кодон $УАА$ и не выполняют сдвиг рамки считывания.
Считывают последовательность с матричной цепи без учёта принципа комплементарности.
Пытаются транслировать неполный фрагмент $УЦ$ как отдельную аминокислоту.