Question

Известно, что синтез нуклеиновых кислот начинается с 5ʹ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5ʹ к 3ʹ концу. У бактерии имеются специфические транспортно-матричные РНК (тмРНК). В тмРНК есть вторичная структура, образованная комплементарными участками РНК, которая позволяет ей попадать в рибосому. После шпильки через несколько нуклеотидов располагается открытая рамка считывания, которая начинается с аланинового кодона.

Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок тмРНК (нижняя цепь — матричная):

```
5'-ТАЦТТААГЦТГЦАЦТТААГАТГЦААЦЦТГЦТТЦТ-3'
3'-АТГААТТЦГАЦГТГААТТЦТАЦГТТГГАЦГААГА-5'
```

Установите нуклеотидную последовательность участка тмРНК, который синтезируется на данном фрагменте. Найдите на данном участке комплементарные участки и установите вторичную структуру участка тмРНК. Установите последовательность начала открытой рамки считывания на данном участке тмРНК. Какая последовательность полипептида кодируется данным фрагментом тмРНК? Ответ поясните.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: синтезируем иРНК с матричной цепи ДНК по правилам комплементарности, находим в полученной последовательности комплементарные участки для образования вторичной структуры, определяем открытую рамку считывания с аланинового кодона и переводим её в полипептид.

**Шаг 1. Синтез тмРНК с матричной цепи ДНК**

Матричная цепь (3'→5'):
```
3'-АТГААТТЦГАЦГТГААТТЦТАЦГТТГГАЦГААГА-5'
```

При транскрипции применяем правило комплементарности (А→У, Т→А, Г→Ц, Ц→Г):

Синтезированная тмРНК (5'→3'):
```
5'-УАЦУУААГЦУГЦАЦУУААГАУГЦААЦЦУГЦУУЦУ-3'
```

**Шаг 2. Поиск комплементарных участков и вторичная структура**

В последовательности тмРНК ищем участки, способные образовывать водородные связи:
- Участок 5'-УАЦУУАА-3' (позиции 1–7) комплементарен участку 3'-УААУУУА-3' (позиции 30–36, прочитанному в обратном направлении).

Эти участки образуют шпильку (stem-loop структуру):

```
        5' - У А Ц У У А А Г Ц У Г Ц А Ц У У А А Г А У Г Ц А А Ц Ц У Г Ц У У Ц У - 3'
             ||| || || || || |||                                           Г
        3' - У Ц У У Ц Г У Ц Ц А А Ц Г У А Г А А У У Ц
                                                        А
```

**Шаг 3. Определение открытой рамки считывания**

После шпильки (после позиции 22) располагается последовательность:
```
5'-ГЦААЦЦУГЦУУЦУ-3'
```

Открытая рамка считывания начинается с аланинового кодона. По таблице генетического кода кодон **ГЦА** кодирует аланин (Ала).

Открытая рамка считывания:
```
5'-ГЦА | АЦЦ | УГЦ | УУЦ | У-3'
```

**Шаг 4. Трансляция в полипептид**

По таблице генетического кода:
- ГЦА → Ала (аланин)
- АЦЦ → Тре (треонин)
- УГЦ → Цис (цистеин)
- УУЦ → Фен (фенилаланин)

Последний нуклеотид У не образует полный триплет и не кодируется.

Последовательность полипептида: **Ала–Тре–Цис–Фен**

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/r29USeaSS4SZhpR95IgAruPHHqiJX5HBbEPTj7bl.png)

Задание №27Клетка как биологическая системаЕГЭ по биологии