Фрагмент молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь — смысловая, нижняя транскрибируемая):
5' − ГЦГГГЦТАТГАТЦТГ − 3'
3' − ЦГЦЦЦГАТАЦТАГАЦ − 5'.
В результате мутации — замены одного нуклеотида в ДНК — третья аминокислота во фрагменте полипептида заменилась на аминокислоту Гис. Определите аминокислоту, которая кодировалась до мутации. Какие изменения произошли в ДНК, иРНК в результате замены одного нуклеотида? Благодаря какому свойству генетического кода одна и та же аминокислота у разных организмов кодируется одним и тем же триплетом? Ответ поясните.
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 |
1. Третий триплет исходного фрагмента смысловой цепи ДНК — ТАТ (транскрибируемой цепи ДНК — АТА), определяем триплет и РНК: УАУ, по таблице генетического кода определяем, что он кодирует аминокислоту Тир.
Пояснение.
По принципу комплементарности на основе транскрибируемой цепи ДНК находим иРНК:
ДНК: 3' − ЦГЦ-ЦЦГ-АТА-ЦТА-ГАЦ − 5'
иРНК: 5' −ГЦГ-ГГЦ-УАУ-ГАУ-ЦУГ−3'.
По последовательности нуклеотидов ГЦГ-ГГЦ-УАУ-ГАУ-ЦУГ в молекуле иРНК определяем последовательность аминокислот в полипептиде: ала-гли-тир-асп-лей.
2. Во фрагменте полипептида третья аминокислота тир заменилась на гис, что возможно при замене триплета в третьем кодоне иРНК -УАУ- на триплет ЦАУ (определяем по таблице генетического кода триплеты, которыми может быть закодирована аминокислота гис — ЦАУ либо ЦАЦ, но по условию произошла замена одного нуклеотида, поэтому оставляем вариант ЦАУ).
Триплеты транскрибируемой цепи ДНК определяем по принципу комплементарности: иРНК — 5'-ЦАУ-3', ДНК — 3'-ГТА-5' (или 5'-АТГ-3'). В смысловой цепи ДНК 5'-ЦАТ-3'.
3. Благодаря какому свойству генетического кода одна и та же аминокислота у разных организмов кодируется одним и тем же триплетом? Свойство генетического кода — универсальность. Генетический код един для всех живых организмов: у всех живых организмов от бактерии до человека одни и те же триплеты кодируют одни и те же аминокислоты.