Фрагмент молекулы ДНК имеет последовательность нуклеотидов (верхняя цепь — смысловая, нижняя — транскрибируемая):
5’ − ТАТТЦЦТАЦГГАААА − 3’
3’ − АТААГГАТГЦЦТТТТ − 5’.
Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи и обоснуйте свой ответ. Какие изменения могли произойти в результате генной мутации во фрагменте молекулы ДНК, если третья аминокислота в полипептиде заменилась на аминокислоту Цис? Какое свойство генетического кода определяет возможность существования разных фрагментов мутированной молекулы ДНК? Ответ обоснуйте. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.
Генетический код (иРНК)
| Первое основание | Второе основание | Третье основание | |||
|---|---|---|---|---|---|
| У | Ц | А | Г | ||
| У | Фен Фен Лей Лей | Сер Сер Сер Сер | Тир Тир — — | Цис Цис — Три | У Ц А Г |
| Ц | Лей Лей Лей Лей | Про Про Про Про | Гис Гис Глн Глн | Арг Арг Арг Арг | У Ц А Г |
| А | Иле Иле Иле Мет | Тре Тре Тре Тре | Асн Асн Лиз Лиз | Сер Сер Арг Арг | У Ц А Г |
| Г | Вал Вал Вал Вал | Ала Ала Ала Ала | Асп Асп Глу Глу | Гли Гли Гли Гли | У Ц А Г |
Правила пользования таблицей
Первый нуклеотид в триплете берётся из левого вертикального ряда, второй — из верхнего горизонтального ряда и третий — из правого вертикального. Там, где пересекутся линии, идущие от всех трёх нуклеотидов, и находится искомая аминокислота.
1. Последовательность аминокислот в полипептиде: Тир-Сер-Тир-Гли-Лиз определяется по последовательности нуклеотидов в молекуле иРНК:
5’ − УАУУЦЦУАЦГГАААА − 3’.
2. Во фрагменте белка третья аминокислота Тир заменилась на Цис что возможно при замене третьего триплета в смысловой цепи ДНК ТАЦ на триплеты ТГТ или ТГЦ (в третьем кодоне и РНК УАЦ на кодон УГУ, или УГЦ).
3. Свойство генетического кода — избыточность (вырожденность), так как одной аминокислоте (Цис) соответствует более одного триплета (два триплета).
Примечание. Алгоритм выполнения задания.
1. По принципу комплементарности на основе транскрибируемой цепи ДНК находим иРНК:
ДНК:3’ − АТА-АГГ-АТГ-ЦЦТ-ТТТ − 5’
иРНК: 5’ − УАУ-УЦЦ-УАЦ-ГГА-ААА − 3’.
Последовательность аминокислот в полипептиде определяется по последовательности нуклеотидов в молекуле иРНК:
иРНК: 5’ − УАУ-УЦЦ-УАЦ-ГГА-ААА − 3’
белок: Тир-Сер-Тир-Гли-Лиз.
2. Во фрагменте белка третья аминокислота Тир заменилась на Цис, что возможно при замене третьего кодона в иРНК 5’-УАЦ-3’ на кодон 5’- УГУ-3’ или 5’-УГЦ-3’ → кодоны находим по таблице генетического кода.
Третий триплет в смысловой цепи ДНК 5’-ТАЦ-3’ заменился на триплет 5’-ТГТ-3’ или 5’-ТГЦ-3’.
3. Свойство генетического кода — избыточность (вырожденность), так как одной аминокислоте (Цис) соответствует более одного триплета (два триплета).