Исследования показали, что 34% общего числа нуклеотидов данной иРНК приходится на гуанин, 18% - на урацил, 28% - на цитозин и 20% - на аденин. Определите процентный состав азотистых оснований двуцепочечной ДНК, на которой в процессе транскрипции была синтезирована эта иРНК.

Решение:

Сначала определим процентное содержание нуклеотидов в иРНК:

• Гуанин (Г): 34%
• Урацил (У): 18%
• Цитозин (Ц): 28%
• Аденин (А): 20%

Сумма: 34 + 18 + 28 + 20 = 100%.

При синтезе мРНК (иРНК) с матричной цепи ДНК происходит комплементарное спаривание оснований:

• Аденин (А) в ДНК спаривается с Урацилом (У) в иРНК.
• Тимин (Т) в ДНК спаривается с Аденином (А) в иРНК.
• Гуанин (Г) в ДНК спаривается с Цитозином (Ц) в иРНК.
• Цитозин (Ц) в ДНК спаривается с Гуанином (Г) в иРНК.

Исходя из содержания нуклеотидов в иРНК, мы можем определить содержание нуклеотидов в матричной цепи ДНК:

• Содержание А в иРНК = 20%, значит, в матричной цепи ДНК будет Тимин (Т) = 20%.
• Содержание У в иРНК = 18%, значит, в матричной цепи ДНК будет Аденин (А) = 18%.
• Содержание Г в иРНК = 34%, значит, в матричной цепи ДНК будет Цитозин (Ц) = 34%.
• Содержание Ц в иРНК = 28%, значит, в матричной цепи ДНК будет Гуанин (Г) = 28%.

Теперь определим процентное содержание нуклеотидов в смысловой цепи ДНК, которая комплементарна матричной:

• Содержание А в смысловой цепи = содержанию Т в матричной = 20%.
• Содержание Т в смысловой цепи = содержанию А в матричной = 18%.
• Содержание Г в смысловой цепи = содержанию Ц в матричной = 34%.
• Содержание Ц в смысловой цепи = содержанию Г в матричной = 28%.

В двуцепочечной ДНК содержание аденина равно содержанию тимина (А=Т), а содержание гуанина равно содержанию цитозина (Г=Ц).

Рассчитаем общее содержание каждого нуклеотида в двуцепочечной ДНК, усреднив содержание в обеих цепях:

• Аденин (А): (Содержание А в матричной цепи + Содержание А в смысловой цепи) / 2 = (18% + 20%) / 2 = 38% / 2 = 19%.
• Тимин (Т): (Содержание Т в матричной цепи + Содержание Т в смысловой цепи) / 2 = (20% + 18%) / 2 = 38% / 2 = 19%.
• Гуанин (Г): (Содержание Г в матричной цепи + Содержание Г в смысловой цепи) / 2 = (28% + 34%) / 2 = 62% / 2 = 31%.
• Цитозин (Ц): (Содержание Ц в матричной цепи + Содержание Ц в смысловой цепи) / 2 = (34% + 28%) / 2 = 62% / 2 = 31%.

Проверка: 19% (А) + 19% (Т) + 31% (Г) + 31% (Ц) = 100%.

Ответ: Процентный состав азотистых оснований в двуцепочечной ДНК: А — 19%, Т — 19%, Г — 31%, Ц — 31%.