Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5' концу в 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 конца гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)): 5'-ТТЦАГГЦЦААТГААТАГА-3' 3'-ААГТЦЦГГТТАЦТТАТЦТ-5' Определите верную открытую рамку считывания, если известно, что этот участок гена кодирует не более трех аминокислот. Найдите последовательность аминокислот во фрагменте конца полипептидной цепи. Объясните последовательность решения задачи. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Решение:

Поскольку рибосома движется по иРНК в направлении от 5' к 3', и нам дана матричная цепь ДНК, нам нужно найти кодирующую цепь.

1. Определение кодирующей цепи: Кодирующая цепь имеет такую же последовательность, как и мРНК (только вместо Т будет У). Матричная цепь комплементарна мРНК. Дана матричная цепь: 5'-ТТЦАГГЦЦААТГААТАГА-3'. Следовательно, кодирующая цепь (и мРНК) будет: 5'-ААГУЦЦГГУУАКУУАУЦУ-3'.
2. Определение открытой рамки считывания (ORF): Нам известно, что участок кодирует не более трех аминокислот. Прочитаем последовательность мРНК (5' → 3') с трех возможных стартовых позиций (считывание идет триплетами):
   • Рамка 1 (начиная с первого нуклеотида): 5'-ААГ-УЦЦ-ГГУ-УАК-УУА-УЦУ-3'
   • Рамка 2 (начиная со второго нуклеотида): 5'-А-ГУЦ-ЦГГ-УУА-КУУ-АУЦ-У...
   • Рамка 3 (начиная с третьего нуклеотида): 5'-А-А-ГУЦ-ЦГГ-УУА-КУУ-АУЦ-У...
3. Определение последовательности аминокислот: Используем таблицу генетического кода для расшифровки триплетов из Рамки 1, так как она дает нам наибольшее количество полных кодонов, и условие задачи говорит, что кодируется не более трех аминокислот.
   • ААГ → Лизин (Lys)
   • УЦЦ → Серин (Ser)
   • ГГУ → Глицин (Gly)
4. Объяснение: Мы выбрали Рамку 1, так как при считывании с первой позиции мы получаем последовательность из трех полных кодонов, что соответствует условию задачи (не более трех аминокислот). Если бы мы начали с других позиций, мы бы получили либо слишком короткую, либо слишком длинную последовательность для выполнения условия.

Последовательность аминокислот: Лизин-Серин-Глицин (Lys-Ser-Gly).

Ответ: Последовательность аминокислот: Lys-Ser-Gly.