Question

Фрагмент матричной цепи ДНК имеет последовательность: 3'-АТААГГАТГЦЦТТТТ-5'. Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи и обоснуйте ответ. Какие изменения могли произойти в результате генной мутации во фрагменте молекулы ДНК, если вторая аминокислота в полипептиде заменилась на аминокислоту Фен? Какое свойство генетического кода позволяет получить разные фрагменты мутированной молекулы ДНК? Ответ обоснуйте. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: необходимо провести транскрипцию матричной цепи ДНК в иРНК, затем трансляцию иРНК в полипептид, а после проанализировать возможные мутации, приводящие к замене второй аминокислоты.

**Шаг 1. Транскрипция матричной цепи ДНК в иРНК.**

Матричная цепь ДНК: 3'-АТААГГАТГЦЦТТТТ-5'

При транскрипции применяются правила комплементарности (A→U, T→A, G→C, C→G). РНК-полимераза синтезирует иРНК в направлении 5'→3', считывая матрицу в направлении 3'→5':

иРНК: 5'-УАУУЦЦУАЦГГАААА-3'

**Шаг 2. Трансляция иРНК в полипептид.**

Разбиваем иРНК на триплеты (кодоны):

| Кодон | Аминокислота |
|-------|--------------|
| УАУ | Тир |
| УЦЦ | Сер |
| УАЦ | Тир |
| ГГА | Гли |
| ААА | Лиз |

Последовательность аминокислот в полипептиде: **Тир–Сер–Тир–Гли–Лиз**.

**Шаг 3. Анализ мутации.**

Вторая аминокислота Сер заменилась на Фен. Это произошло при изменении второго кодона иРНК с УЦЦ на УУУ или УУЦ (оба кодируют Фен).

Соответствующие изменения в матричной цепи ДНК:
- Исходный триплет: 3'-АГГ-5' (кодирует УЦЦ в иРНК)
- Мутантный триплет: 3'-ААА-5' (кодирует УУУ в иРНК) или 3'-ААГ-5' (кодирует УУЦ в иРНК)

**Шаг 4. Свойство генетического кода.**

Возможность получить разные фрагменты мутированной ДНК обусловлена **избыточностью (вырожденностью) генетического кода**: одной аминокислоте (Фен) соответствует несколько триплетов (УУУ и УУЦ). Поэтому замена одной аминокислоты на другую может быть достигнута несколькими различными мутациями на уровне ДНК.

Задание №27Клетка как биологическая системаЕГЭ по биологии