Question

Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5ʹ концу в одной цепи соответствует 3ʹ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5ʹ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5ʹ к 3ʹ концу. Все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. В цепи РНК и ДНК могут иметься специальные комплементарные участки — палиндромы, благодаря которым у молекулы может возникать вторичная структура.

Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь — матричная):

5ʹ-ЦАТТАТГЦГТГАТААТГ-3ʹ
3ʹ-ГТААТАЦГЦАЦТАТТАЦ-5ʹ

Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте. Найдите на данном участке палиндром и установите вторичную структуру центральной петли тРНК. Определите аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если антикодон равноудалён от концов палиндрома. Ответ поясните. Для решения используйте таблицу генетического кода.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: синтезировать иРНК с матричной цепи ДНК по правилам комплементарности, выявить палиндром, определить антикодон и соответствующую ему аминокислоту.

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

Матричная цепь (3ʹ→5ʹ): 3ʹ-ГТААТАЦГЦАЦТАТТАЦ-5ʹ

При транскрипции РНК-полимераза синтезирует иРНК (5ʹ→3ʹ) комплементарно матричной цепи, заменяя тимин на урацил:
- Г → Ц, Т → А, А → У, Т → А, А → У, Т → А, Ц → Г, Г → Ц, Ц → Г, А → У, Ц → Г, Т → А, А → У, Т → А, Т → А, А → У, Ц → Г

Последовательность иРНК (тРНК):

5ʹ-ЦАУУАУГЦГУГАУААУГ-3ʹ

**Шаг 2. Поиск палиндрома.**

Палиндром — последовательность, которая читается одинаково в обоих направлениях (с учётом комплементарности). В полученной последовательности тРНК:

5ʹ-**ЦАУУАУ**ГЦГУГАУААУГ-3ʹ
3ʹ-**ГУААУА**ЦГЦАЦУАУУАЦ-5ʹ

Палиндром: 5ʹ-ЦАУУАУ-3ʹ и 3ʹ-ГУААУА-5ʹ (первые 6 нуклеотидов).

**Шаг 3. Определение антикодона.**

Антикодон равноудалён от концов палиндрома. Палиндром занимает позиции 1–6. Центр палиндрома находится между позициями 3 и 4. Антикодон (триплет) должен быть расположен симметрично относительно этого центра.

Учитывая структуру тРНК и положение антикодона в центральной петле, антикодон находится в последовательности:

5ʹ-ЦГУ-3ʹ (позиции 7–9 в исходной последовательности, но в контексте шпилечной структуры антикодон располагается в петле).

Антикодон тРНК: 5ʹ-ЦГУ-3ʹ

**Шаг 4. Определение кодона иРНК.**

Антикодон тРНК комплементарен кодону иРНК и расположен антипараллельно:

Антикодон тРНК: 5ʹ-ЦГУ-3ʹ
Кодон иРНК: 3ʹ-ГЦА-5ʹ или в стандартной записи 5ʹ-АЦГ-3ʹ

**Шаг 5. Определение аминокислоты по таблице генетического кода.**

Кодон 5ʹ-АЦГ-3ʹ кодирует аминокислоту **треонин** (Тре).

Данная тРНК будет переносить треонин в процессе трансляции.

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/rPEObu59rD1DHeke5hHHj7VEsEWWQxNLiSSlnRqs.jpg)

Задание №27Клетка как биологическая системаЕГЭ по биологии