Question

Известно, что синтез нуклеиновых кислот начинается с 5' конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5' к 3' концу. У бактерии имеются специфические транспортно-матричные РНК (тмРНК). В тмРНК есть шпилечная 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'-ЦАГААТТЦЦТГЦАГААТТЦААГЦАТТЦААЦТЦГГТ-3'
3'-ГТЦТТААГГАЦГТЦТТААГТТЦГТААГТТГАГЦЦА-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?

Accepted Answer

Answer

Идея решения: необходимо провести транскрипцию матричной цепи ДНК в иРНК, выявить вторичную структуру тмРНК через комплементарные участки, локализовать открытую рамку считывания с аланиновым кодоном и определить кодируемый полипептид.

**Шаг 1. Синтез тмРНК путём транскрипции**

Матричная цепь ДНК (3'→5'):
```
3'-ГТЦТТААГГАЦГТЦТТААГТТЦГТААГТТГАГЦЦА-5'
```

При транскрипции РНК-полимераза синтезирует иРНК (5'→3') комплементарно матричной цепи по правилам: А→У, Т→А, Г→Ц, Ц→Г.

Полученная тмРНК:
```
5'-ЦАГААУУЦЦУГЦАГААУУЦААГЦАУУЦААЦУЦГГУ-3'
```

**Шаг 2. Выявление вторичной структуры (шпилька)**

В последовательности тмРНК ищем комплементарные участки, способные образовать шпилечную структуру:

- Начало (5' конец): 5'-ЦАГААУ-3'
- Конец (3' конец): 3'-УЦГГУ-5' (в обратном направлении: 5'-УГГЦУ-3')

Участок 5'-ЦАГААУ-3' комплементарен участку 3'-ГЦУУУА-5' (или в прямом прочтении 5'-АУУЦГ-3'), который находится в конце молекулы. Образуется шпилька с петлей.

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/JGSCoAylaSriZ6xp0vhEfc7GeR2xDTnoMOhbhqeB.png)

**Шаг 3. Локализация открытой рамки считывания**

После шпильки в последовательности тмРНК ищем кодон, кодирующий аланин. Аланиновые кодоны: ГЦУ, ГЦЦ, ГЦА, ГЦГ.

В последовательности после шпильки находим: 5'-ГЦА-3' (кодирует аланин).

Открытая рамка считывания:
```
5'-ГЦА УУЦ ААЦ УЦГ (ГУ)-3'
```

(Последние два нуклеотида ГУ не образуют полный триплет.)

**Шаг 4. Трансляция и определение полипептида**

По таблице генетического кода:
- ГЦА → Ала (аланин)
- УУЦ → Фен (фенилаланин)
- ААЦ → Асн (аспарагин)
- УЦГ → Сер (серин)

Последовательность полипептида: **Ала–Фен–Асн–Сер**

Задание №27Клетка как биологическая системаЕГЭ по биологии