Задание 11. Ионизирующая радиация способна выбивать отдельные нуклеотиды из молекулы ДНК без нарушения ее целостности. Одна из цепей ДНК имеет следующий порядок нуклеотидов: ААТЦАЦГАТЦЦТТЦТАГГААГ. Как изменится первичная структура закодированного в ней белка, если будет выбит: а) второй триплет; б) третий нуклеотид?

Решение:

Исходная цепь ДНК: ААТЦАЦГАТЦЦТТЦТАГГААГ

Транскрибируем в мРНК (заменяем Т на У): ААУЦАЦГАУЦЦУУЦУАГГААГ

Разделим на триплеты:

ААУ | ЦАЦ | ГАУ | ЦЦУ | УЦУ | АГГ | ААГ

Соответствующие аминокислоты (по таблице генетического кода):

Лей | Тре | Гис | Про | Сер | Арг | Лиз

а) Если будет выбит второй триплет (ЦАЦ):

Измененная цепь ДНК: ААТГАТЦЦТТЦТАГГААГ

Измененная мРНК: ААУГАУЦЦУУЦУАГГААГ

Новые триплеты:

ААУ | ГАУ | ЦЦУ | УЦУ | АГГ | ААГ

Соответствующие аминокислоты:

Лей | Асп | Про | Сер | Арг | Лиз

Первичная структура белка изменится: аминокислота Тре (Треонин) будет заменена на Асп (Аспарагиновая кислота).

б) Если будет выбит третий нуклеотид (А):

Исходная цепь ДНК: ААТЦАЦГАТЦЦТТЦТАГГААГ

Выбиваем третий нуклеотид (А): АТЦАЦГАТЦЦТТЦТАГГААГ

Транскрибируем в мРНК:

АТЦАЦГАУЦЦУУЦУАГГААГ

Разделим на триплеты:

АТЦ | АЦГ | АЦЦ | УЦУ | АГГ | ААГ

Соответствующие аминокислоты:

Иле | Тре | Про | Сер | Арг | Лиз

Первичная структура белка изменится: триплет ГАУ (Гис) будет заменен на АЦГ (Тре), а триплет ЦЦУ (Про) станет новым, поскольку выбивание нуклеотида сдвигает рамку считывания.

Ответ: а) Аминокислота Тре будет заменена на Асп. б) Изменится последовательность аминокислот, начиная с третьего триплета: Гис будет заменен на Тре, а дальше все триплеты и соответствующие им аминокислоты сместятся.