Question

Фрагмент матричной цепи ДНК имеет последовательность: 3'-ЦАГТГТЦГЦТАГТТА-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 Про? Какое свойство генетического кода определяет возможность существования разных фрагментов мутированной молекулы ДНК? Ответ обоснуйте. Используйте таблицу генетического кода.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: по матричной цепи ДНК синтезируется иРНК, которая кодирует последовательность аминокислот; замена одной аминокислоты на другую указывает на мутацию в соответствующем триплете ДНК.

**Шаг 1. Синтез иРНК из матричной цепи ДНК.**

При транскрипции матричная цепь ДНК (3'→5') служит шаблоном для синтеза иРНК (5'→3'). Применяем правило комплементарности: A→U, T→A, G→C, C→G.

Матричная цепь ДНК: 3'-ЦАГТГТЦГЦТАГТТА-5'

Синтезируемая иРНК: 5'-ГУЦАЦАГЦГАУЦААУ-3'

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

Разбиваем иРНК на триплеты (кодоны) и по таблице генетического кода определяем аминокислоты:

- 5'-ГУЦ-3' → Вал
- 5'-АЦА-3' → Тре
- 5'-ГЦГ-3' → Ала
- 5'-АУЦ-3' → Иле
- 5'-ААУ-3' → Асн

**Последовательность аминокислот: Вал–Тре–Ала–Иле–Асн.**

**Шаг 3. Анализ мутации.**

Вторая аминокислота Тре заменилась на Про. Кодон для Тре в иРНК — 5'-АЦА-3', соответствующий триплет в матричной цепи ДНК — 3'-ТГТ-5'.

Кодоны для Про в иРНК: 5'-ЦЦУ-3', 5'-ЦЦЦ-3', 5'-ЦЦА-3', 5'-ЦЦГ-3'.

Соответствующие триплеты в матричной цепи ДНК: 3'-ГГА-5', 3'-ГГГ-5', 3'-ГГТ-5', 3'-ГГЦ-5'.

Таким образом, триплет 3'-ТГТ-5' мог измениться на один из четырёх триплетов, кодирующих Про.

**Шаг 4. Определение свойства генетического кода.**

Возможность существования нескольких разных мутантных последовательностей ДНК, кодирующих одну и ту же аминокислоту (Про), обусловлена **избыточностью (вырожденностью)** генетического кода. Это свойство означает, что одной аминокислоте соответствует более одного триплета. В данном случае Про кодируется четырьмя разными кодонами, что позволяет возникнуть нескольким вариантам мутированной ДНК с одинаковым фенотипическим результатом.

Задание №27Клетка как биологическая системаЕГЭ по биологии