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:

5'-ЦТЦГАТТГАГГЦАТТАТАГАТГЦАГТАГ-3'
3'-ГАГЦТААЦТЦЦГТААТАТЦТАЦГТЦАТЦ-5'

(нижняя цепь — матричная)

Определите верный фрагмент открытой рамки считывания и найдите последовательность аминокислот во фрагменте конца полипептидной цепи, если известно, что в нём содержится более четырёх аминокислот. Объясните последовательность решения. Используйте таблицу генетического кода.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: необходимо транскрибировать матричную цепь ДНК в иРНК, найти стоп-кодоны, определить открытую рамку считывания, обеспечивающую синтез полипептида длиной более четырёх аминокислот, и затем перевести кодоны в аминокислоты.

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

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

При транскрипции применяются правила комплементарности: А→У, Т→А, Г→Ц, Ц→Г. Синтез иРНК идёт в направлении 5'→3':

5'-ЦУЦГАУУГАГГЦАУУАУАГАУГЦАГУАГ-3'

**Шаг 2. Поиск стоп-кодонов и определение открытой рамки считывания.**

В последовательности иРНК присутствуют стоп-кодоны:
- УГА (позиция 8–10)
- УАГ (позиция 20–22)

При завершении трансляции на первом стоп-кодоне (УГА) синтезируется полипептид из 2 аминокислот (менее четырёх). При завершении на третьем стоп-кодоне (если бы он был) — также менее четырёх. Поэтому трансляция должна завершиться на втором стоп-кодоне (УАГ).

Открытая рамка считывания начинается с кодона инициации АУГ (позиция 16–18) и заканчивается стоп-кодоном УАГ (позиция 20–22):

5'-УЦГАУУГАГГЦАУУАУАГ-3'

**Шаг 3. Трансляция в аминокислоты.**

Кодоны в открытой рамке считывания:
- АУГ → Мет (инициирующий)
- ЦАГ → Глн
- УАГ → стоп-кодон

Однако при более внимательном анализе полной последовательности от АУГ до УАГ:
- АУГ → Мет
- ЦАУ → Гис
- АУА → Иле
- Г**АУ** → (переход)

Пересчёт по триплетам от АУГ (позиция 16):
- АУГ (16–18) → Мет
- ЦАУ (19–21) → Гис
- АУА (22–24) → Иле
- Г**АУ**...

Корректная разбивка: АУГ-ЦАУ-АУА-ГАУ-ГЦА-ГУА-Г (стоп)

Правильная последовательность аминокислот: **Сер–Иле–Глу–Ала–Лей**

Задание №27Клетка как биологическая системаЕГЭ по биологии