Question

Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5' концу одной цепи соответствует 3' конец другой). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5' конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5' к 3' концу. Ген содержит кодирующую и некодирующую области; кодирующая область называется открытой рамкой считывания. Фрагмент конца гена имеет следующую последовательность (нижняя цепь — матричная):

5'-ТАЦТАЦГТАТГАГТЦГТААГТАЦГ-3'
3'-АТГАТГЦАТАЦТЦАГЦАТТЦАТГЦ-5'

Определите последовательность иРНК и верную открытую рамку считывания. Найдите последовательность аминокислот во фрагменте конца полипептидной цепи. Известно, что итоговый полипептид имеет длину более четырёх аминокислот. Используйте таблицу генетического кода. При записи последовательностей указывайте направление цепи.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: транскрибировать матричную цепь ДНК в иРНК, найти стоп-кодон, определить открытую рамку считывания и перевести кодоны в аминокислоты.

**Шаг 1. Синтез иРНК.**

Матричная цепь (нижняя, читается 3'→5'):
3'-АТГАТГЦАТАЦТЦАГЦАТТЦАТГЦ-5'

При транскрипции применяем правило комплементарности (A→U, T→A, G→C, C→G):

5'-УАЦУАЦГУАУГАГУЦГУААГУАЦГ-3'

**Шаг 2. Поиск открытой рамки считывания.**

В иРНК ищем стоп-кодон (УАА, УАГ или УГА). В последовательности находим УАА:

5'-УАЦУАЦГУАУГАГУЦГУАА-3'

Открытая рамка считывания начинается с кодона АУГ (старт-кодон) и заканчивается стоп-кодоном УАА:

5'-УАЦУАЦГУАУГАГУЦГУАА-3'

или выделяя кодирующую часть:

5'-АУГ|АГУ|ЦГУ|АА-3'

**Шаг 3. Трансляция в аминокислоты.**

По таблице генетического кода:
- АУГ → Мет (метионин, старт)
- АГУ → Сер (серин)
- ЦГУ → Арг (аргинин)
- УАА → стоп-кодон

Последовательность аминокислот: Мет–Сер–Арг

Однако, учитывая, что полипептид имеет длину более четырёх аминокислот, рассматриваем расширенную рамку:

5'-УАЦУАЦГУАУГАГУЦГУААГУАЦГ-3'

Кодирующая последовательность (от АУГ до УАА):

5'-АУГ|АГУ|ЦГУ|АА-3'

Если учесть нуклеотиды перед АУГ в одной рамке:

5'-УАЦ|УАЦ|ГУА|УГА|ГУЦ|ГУА|АГУ|АЦГ-3'

Проверяя другие рамки считывания и стоп-кодоны, получаем:

5'-УАЦУАЦГУАУГАГУЦГУАА-3'

Кодоны: УАЦ, УАЦ, ГУА, УГА, ГУЦ, ГУА, А...

или

5'-АЦУ|АЦГ|УАУ|ГАГ|УЦГ|УАА-3'

Аминокислоты: Тре–Тре–Тир–Глу–Сер (стоп)

Задание №27Клетка как биологическая системаЕГЭ по биологии