Известно, что синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′-конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5′ к 3′ концу. Информационная РНК, транскрибируемая с гена, имеет кодирующую и некодирующую области. Кодирующая область иРНК называется открытой рамкой считывания и начинается с кодона аминокислоты мет. Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов: 5′-ТЦАТТАТЦГЦТТГЦЦАТЦЦГГЦ-3′; 3′-АГТААТАГЦГААЦГГТАГГЦЦГ-5′. Определите смысловую (кодирующую) цепь ДНК, если известно, что кодируемый фрагмент полипептида содержит аминокислоту сер. Поясните свой выбор. Определите последовательность открытой рамки считывания иРНК и последовательность фрагмента полипептида, который кодирует данный участок гена. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Смысловая цепь ДНК совпадает с последовательностью иРНК, кроме замены тимина (Т) на урацил (У). Проверим обе цепи, записав их в направлении 5′→3′.

1. Первая цепь уже записана в направлении 5′→3′: 5′-ТЦАТТАТЦГЦТТГЦЦАТЦЦГГЦ-3′. В ней нет стартового триплета АТГ.
2. Вторая цепь дана в направлении 3′→5′, поэтому для чтения 5′→3′ её нужно записать в обратном порядке: 5′-ГЦЦГГАТГГЦААГЦГАТААТГА-3′. В ней присутствует старт-кодон АТГ.
3. Начиная с АТГ, разбиваем кодирующую цепь на триплеты: АТГ | ГЦА | АГЦ | ГАТ | ААТ. Последние два нуклеотида ГА не образуют полного кодона.
4. Соответствующая открытая рамка считывания иРНК: 5′-АУГ ГЦА АГЦ ГАУ ААУ-3′. В ней есть кодон АГЦ, который кодирует серин, что согласуется с условием.
5. Перевод кодонов: АУГ — метионин, ГЦА — аланин, АГЦ — серин, ГАУ — аспарагиновая кислота, ААУ — аспарагин.

Ответ: смысловая цепь ДНК — 5′-ГЦЦГГАТГГЦААГЦГАТААТГА-3′; открытая рамка считывания иРНК — 5′-АУГ ГЦА АГЦ ГАУ ААУ-3′; фрагмент полипептида — метионин—аланин—серин—аспарагиновая кислота—аспарагин.