Question

В начале кодирующей части генов инфузорий *Euplotes* встречаются стоп-кодоны. Однако при встрече рибосомы с таким стоп-кодоном в иРНК происходит сдвиг рамки считывания на один нуклеотид в сторону 3'-конца, и синтез полипептида продолжается. Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5' конца. Рибосома движется от 5' к 3' концу зрелой иРНК.

Фрагмент начала гена инфузории имеет следующую последовательность:

5'-ГГТААТГЦТАЦЦТТАЦТААЦГГТ-3'
3'-ЦЦАТТАЦГАТГГААТГАТТГЦЦА-5' (матричная цепь)

Определите нуклеотидную последовательность информационной РНК и образующийся на ней фрагмент полипептида. Учитывайте, что полипептидная цепь начинается с аминокислоты мет. Для решения используйте таблицу генетического кода.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: синтезировать иРНК по матричной цепи ДНК, определить кодоны, найти стоп-кодон, применить сдвиг рамки и расшифровать полипептид.

**Шаг 1. Синтез иРНК.**

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

При транскрипции применяются правила комплементарности: A→U, T→A, G→C, C→G. иРНК синтезируется в направлении 5'→3':

5'-ГГУААУГЦУАЦЦУУАЦУААЦГГУ-3'

**Шаг 2. Определение кодонов в исходной рамке считывания.**

Рибосома начинает считывание с 5' конца:

| ГГУ | ААУ | ГЦУ | АЦЦ | УУА | ЦУА | АЦГ | ГУ |

Первый кодон ГГУ кодирует Гли, но по условию полипептид начинается с Мет. Это означает, что стартовый кодон АУГ находится внутри последовательности.

**Шаг 3. Поиск стартового кодона и стоп-кодона.**

В последовательности иРНК находим АУГ (позиция 6–8): 5'-ГГУААУГЦУАЦЦУУАЦУААЦГГУ-3'

Начиная с этого АУГ, выделяем кодоны:

| АУГ | ЦУА | ЦЦУ | УАЦ | УАА | ЦГГ | У |

Кодон УАА — стоп-кодон (позиция 16–18).

**Шаг 4. Применение сдвига рамки считывания.**

При встрече с УАА рибосома сдвигает рамку на один нуклеотид в сторону 3'-конца. Новая рамка начинается со следующего нуклеотида после УАА:

| ААЦ | ГГУ |

Кодон ААЦ кодирует Асн, кодон ГГУ кодирует Гли.

**Шаг 5. Расшифровка полипептида.**

- АУГ → Мет (стартовый кодон)
- ЦУА → Лей
- ЦЦУ → Про
- УАЦ → Тир
- УАА → стоп-кодон (сдвиг рамки)
- ААЦ → Асн
- ГГУ → Гли

Полипептид: **Мет–Лей–Про–Тир–Асн–Гли**

Последовательность иРНК (с указанием направления): 5'-ГГУААУГЦУАЦЦУУАЦУААЦГГУ-3'

Задание №27Клетка как биологическая системаЕГЭ по биологии