Question

Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5' концу 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. Ген имеет кодирующую и некодирующую области. Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов:

5'-ЦАЦГААТГГЦТАГГТЦГГГГАГГ-3'
3'-ГТГЦТТАЦЦГАТЦЦАГЦЦЦЦТЦЦ-5'

Определите транскрибируемую цепь ДНК и поясните свой выбор. Определите иРНК и последовательность аминокислот начала полипептида, если синтез начинается с аминокислоты Мет. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: необходимо определить матричную цепь ДНК по наличию стартового кодона в иРНК, затем провести транскрипцию и трансляцию.

**Определение матричной цепи:**

Матричная цепь — та, с которой синтезируется иРНК. Рибосома движется по иРНК в направлении 5'→3', поэтому иРНК должна содержать стартовый кодон АУГ (кодирует Мет).

Проверим первый вариант — верхняя цепь как матричная (читаем 3'→5'):
3'-ГГАГГГЦГГТАГГЦТТААЦГТАЦ-5'

При транскрипции (A→U, T→A, G→C, C→G):
5'-ЦЦУЦЦЦГЦЦАUCCГААUUGCАUG-3'

Стартовый кодон АУГ находится в конце последовательности.

Проверим второй вариант — нижняя цепь как матричная (читаем 3'→5'):
3'-ЦЦЦТАГГТАЦЦГАТЦЦГТГЦ-5'

При транскрипции:
5'-ГГГАUCCАУГГГЦУАГГЦАCАГ-3'

Стартовый кодон АУГ присутствует в начале кодирующей области.

**Матричная цепь:** 3'-ГТГЦТТАЦЦГАТЦЦАГЦЦЦЦТЦЦ-5' (нижняя цепь).

**Синтез иРНК:**

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

иРНК (5'→3'): 5'-ЦАЦГААУГГЦУАГГUCГГГГАГГ-3'

**Трансляция:**

Кодоны иРНК (от 5' к 3'):
- ЦАЦ — Гис
- ГАА — Глу
- УГГ — Три
- ЦУА — Лей
- ГГУ — Гли
- ЦГГ — Арг
- ГГА — Гли
- ГГ — неполный кодон

Последовательность аминокислот: Гис–Глу–Три–Лей–Гли–Арг–Гли.

Однако если учесть, что синтез начинается с Мет, необходимо найти стартовый кодон АУГ. В полной последовательности гена он может находиться в некодирующей области. Тогда кодирующая последовательность начинается с АУГ:

5'-АУГЦУАГГUCГГГГАГГ-3'

Кодоны:
- АУГ — Мет (старт)
- ЦУА — Лей
- ГГУ — Гли
- ЦГГ — Арг
- ГГА — Гли
- ГГ — неполный кодон

Последовательность аминокислот: Мет–Лей–Гли–Арг–Гли.

Задание №27Клетка как биологическая системаЕГЭ по биологии