Исходный фрагмент молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь — смысловая, нижняя — транскрибируемая):
5' − ЦТАЦТТАТЦАЦГААГ − 3'
3' − ГАТГААТАГТГЦТТЦ − 5'.
В результате замены одного нуклеотида в ДНК третья аминокислота в полипептиде заменилась на аминокислоту Вал. 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 решения 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 берется 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. Третий триплет исходного фрагмента смысловой цепи ДНК — АТЦ (транскрибируемой цепи ДНК — ТАГ), определяем триплет иРНК: АУЦ, по таблице генетического кода определяем, что он кодирует аминокислоту Иле.
Пояснение.
По принципу комплементарности на основе транскрибируемой цепи ДНК находим иРНК.
ДНК: 3' −ГАТ-ГАА-ТАГ-ТГЦ-ТТЦ−5'
иРНК: 5' −ЦУА-ЦУУ-АУЦ-АЦГ-ААГ−3'
По последовательности нуклеотидов ЦУА-ЦУУ-АУЦ-АЦГ-ААГ в молекуле иРНК определяем последовательность аминокислот в полипептиде: Лей-Лей-Иле-Тре-Лиз.
2. Во фрагменте полипептида третья аминокислота Иле заменилась на Вал, что возможно при замене триплета в третьем кодоне иРНК -АУЦ- на триплет ГУЦ (определяем по таблице генетического кода триплеты, которыми может быть закодирована аминокислота Вал — ГУЦ, ГУУ, ГУА либо ГУГ, но по условию произошла замена одного нуклеотида, поэтому оставляем вариант ГУЦ).
Триплеты транскрибируемой цепи ДНК 3'-ТАГ-5' заменился на ЦАГ. В смысловой цепи ДНК 5'-АТЦ-3' заменился на ГТЦ.
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.

