Question

Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5' концу в одной цепи соответствует 3' конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5' конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5' к 3' концу. Ретровирусы содержат в качестве генома молекулу РНК. При заражении клетки ретровирус создаёт ДНК-копию своего генома. Фрагмент генома ретровируса имеет следующую последовательность: 5'-УГЦГГАГАГЦУГГУА-3'.

Определите:
1) последовательность фрагмента ДНК-копии, которая будет встроена в геном клетки-мишени;
2) последовательность иРНК, на которой синтезируется белок;
3) последовательность аминокислот во фрагменте белка, закодированном в данном фрагменте ДНК-копии.

Матрицей для синтеза иРНК является цепь ДНК, комплементарная вирусной РНК. Используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: ретровирусная РНК служит матрицей для синтеза ДНК-копии; затем одна из цепей ДНК используется как матрица для синтеза иРНК; иРНК транслируется в белок по генетическому коду.

**Шаг 1. Синтез ДНК-копии из вирусной РНК.**

Вирусная РНК: 5'-УГЦГГАГАГЦУГГУА-3'

При обратной транскрипции РНК служит матрицей. Первая цепь ДНК синтезируется комплементарно и антипараллельно вирусной РНК (правила: У→А, Г→Ц, Ц→Г, А→Т):

Вирусная РНК:     5'-УГЦГГАГАГЦУГГУА-3'
Первая цепь ДНК:  3'-АЦГЦЦТЦТЦГАЦЦАТ-5'

Вторая цепь ДНК синтезируется комплементарно первой (правила: А↔Т, Г↔Ц):

Вторая цепь ДНК:  5'-ТГЦГГАГАГЦТГГТА-3'

ДНК-копия (обе цепи):
$$5'-	ext{ТГЦГГАГАГЦТГГТА}-3'$$
$$3'-	ext{АЦГЦЦТЦТЦГАЦЦАТ}-5'$$

**Шаг 2. Синтез иРНК.**

Матрицей для синтеза иРНК является цепь ДНК, комплементарная вирусной РНК, то есть первая цепь (3'-АЦГЦЦТЦТЦГАЦЦАТ-5'). РНК-полимераза синтезирует иРНК в направлении 5'→3', читая матрицу 3'→5' (правила: А→У, Т→А, Г→Ц, Ц→Г):

Матричная цепь ДНК: 3'-АЦГЦЦТЦТЦГАЦЦАТ-5'
иРНК:                5'-УГЦГГАГАГЦУГГУА-3'

**Шаг 3. Трансляция иРНК в белок.**

иРНК: 5'-УГЦ ГГА ГАГ ЦУГ ГУА-3'

Триплеты (кодоны):
- УГЦ → Цис
- ГГА → Гли
- ГАГ → Глу
- ЦУГ → Лей
- ГУА → Вал

Последовательность аминокислот: **Цис–Гли–Глу–Лей–Вал**

Задание №27Клетка как биологическая системаЕГЭ по биологии