Question

Известно, что синтез нуклеиновых кислот начинается с 5' конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5' к 3' концу. Информационная РНК, транскрибируемая с гена, имеет кодирующую и некодирующую области. Кодирующая область иРНК называется открытой рамкой считывания. Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь — матричная):

5'-ЦГГГАТГТТАТГАГЦТАЦГЦТГАГТ-3'
3'-ГЦЦЦТАЦААТАЦТЦГАТГЦГАЦТЦА-5'

Определите верный фрагмент открытой рамки считывания и найдите последовательность аминокислот во фрагменте начала полипептидной цепи. При ответе учитывайте, что полипептидная цепь начинается с аминокислоты мет. Известно, что итоговый полипептид, кодируемый этим геном, имеет длину более четырёх аминокислот. Поясните ход решения.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: необходимо провести транскрипцию матричной цепи ДНК в иРНК, найти стартовый кодон АУГ, определить открытую рамку считывания без стоп-кодонов в начале, и затем перевести кодоны в последовательность аминокислот.

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

Матричная цепь (3'→5'): 3'-ГЦЦЦТАЦААТАЦТЦГАТГЦГАЦТЦА-5'

При транскрипции применяются правила комплементарности: А→У, Т→А, Г→Ц, Ц→Г.

Синтезируемая иРНК (5'→3'): 5'-ЦГГГАУГУУАУГАГЦУАЦГЦУГАГУ-3'

**Шаг 2. Поиск стартовых кодонов АУГ.**

В последовательности иРНК находятся два кодона АУГ:
- первый АУГ на позициях 5–7 (нуклеотиды 5–7);
- второй АУГ на позициях 10–12 (нуклеотиды 10–12).

**Шаг 3. Проверка открытой рамки считывания.**

При считывании с первого АУГ (позиции 5–7):
- АУГ (мет) → УУА (лей) → УГА (стоп-кодон).

Полипептид обрывается после двух аминокислот, что противоречит условию (длина > 4 аминокислот).

При считывании со второго АУГ (позиции 10–12):
- АУГ (мет) → АГЦ (сер) → УАЦ (тир) → ГЦУ (ала) → ГАГ (глу) → У (неполный триплет).

Стоп-кодон отсутствует в начале рамки, полипептид содержит 5 аминокислот.

**Шаг 4. Определение открытой рамки считывания.**

Открытая рамка считывания: 5'-АУГАГЦУАЦГЦУГАГУ-3'

**Шаг 5. Трансляция в последовательность аминокислот.**

По таблице генетического кода:
- АУГ → мет;
- АГЦ → сер;
- УАЦ → тир;
- ГЦУ → ала;
- ГАГ → глу.

Последовательность полипептида: **мет–сер–тир–ала–глу**.

Задание №27Клетка как биологическая системаЕГЭ по биологии