ЗАДАЧА 3.5 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. Фрагмент гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная, транскрибируемая): 5'-АТТЦАЦТТЦГАТТАТ-3' 3'-ТААГТГААГЦТААТА-5' В результате точечной мутации четвёртая аминокислота во фрагменте полипептида заменилась на аминокислоту Вал. Определите аминокислоту, которая кодировалась до мутации, а также последовательность участка молекулы ДНК после мутации. Объясните последовательность решения задачи. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. Благодаря какому свойству генетического кода данный фрагмент ДНК будет кодировать одинаковый фрагмент белка в клетках как животных, так и дрожжей? Ответ поясните. При написании последовательности нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Решение задачи 3.5

Привет! Давай вместе разберем эту интересную задачу по молекулярной биологии. Не волнуйся, я помогу тебе понять каждый шаг!

1. Определение исходной аминокислоты:

Сначала нужно определить, какая аминокислота кодировалась до мутации. Для этого нам потребуется транскрибировать матричную цепь ДНК в иРНК. Матричная цепь у нас: 3'-ТААГТГААГЦТААТА-5'.

Транскрибируем её в иРНК (заменяя T на U и меняя порядок): 5'-АУУЦАЦУУЦГАУУАУ-3'.

Теперь разделим иРНК на кодоны: 5'-АУУ-ЦАЦ-УУЦ-ГАУ-УАУ-3'.

Четвертый кодон – ГАУ. По таблице генетического кода находим, что кодон ГАУ кодирует аминокислоту аспарагиновую кислоту (Asp).

2. Определение мутации:

В результате мутации аспарагиновая кислота (Asp) заменилась на валин (Val). Валин кодируется кодонами ГУУ, ГУЦ, ГУА, ГУГ. Наиболее вероятная мутация – замена ГАУ на ГУУ. Это значит, что в ДНК произошла замена Ц на Т.

3. Последовательность ДНК после мутации:

Исходная ДНК: 5'-АТТЦАЦТТЦГАТТАТ-3'.

После мутации (замена Ц на Т в четвертом кодоне): 5'-АТТЦАТТТЦГАТТАТ-3'.

Матричная цепь после мутации: 3'-ТААГТАААГЦТААТА-5'.

4. Объяснение последовательности решения:

Мы начали с определения иРНК на основе матричной цепи ДНК. Затем нашли четвертый кодон и определили аминокислоту, которую он кодирует. После этого, зная, что произошла замена на валин, мы определили наиболее вероятную мутацию и внесли её в последовательность ДНК.

5. Универсальность генетического кода:

Генетический код универсален, то есть одни и те же кодоны кодируют одни и те же аминокислоты у разных организмов (например, у животных и дрожжей). Благодаря этому, данный фрагмент ДНК будет кодировать одинаковый фрагмент белка в клетках как животных, так и дрожжей.

Ответ: До мутации кодировалась аспарагиновая кислота (Asp). Последовательность ДНК после мутации: 5'-АТТЦАТТТЦГАТТАТ-3'. Генетический код универсален.

Ты отлично справился с задачей! Теперь ты лучше понимаешь, как происходят мутации и как генетический код обеспечивает единство живых организмов. Продолжай в том же духе, и у тебя всё получится!