Какую аминокислоту будет переносить трнк?

Предлагаем вашему вниманию статью на тему: "Какую аминокислоту будет переносить трнк?" от профессиональных спортсменов, их тренеров и врачей. Статья будет полезна как новичкам, так и опытным спортсменам. Все вопросы можно задать в комментариях или на странице контактов.

10. Найдите триплеты ДНК, мРНК, антикодон тРНК. Какую аминокислоту переносит эта тРНК?

ДНК

5/ ……..АЦГ……..3/

3/………

..…..5/

мРНК

5/………

..…..3/

антикодон тРНК

3/

…….. 5/

аминокислота

…?…

Решение: По правилу комплементарности оснований в ДНК: А – Т, Г – Ц; в мРНК : А – У, Г – Ц.

Поэтому:

ДНК:

5/ ……..АЦГ……..3/

3/………ТГЦ……..5/

мРНК:

5/………АЦГ……..3/

антикодон тРНК: 3/УГЦ5/

Чтобы определить какую аминокислоту переносит тРНК, надо в таблице генетического кода найти триплет нуклеотидов мРНК, связанный с антикодоном. В данном случае это триплет АЦГ.

Смысловая цепь ДНК антипараллельна матричной цепи, поэтому с одного конца молекула начинается с 5’, а на другом стоит 3’ нуклеотид. мРНК антипараллельна матричной цепи ДНК и начинается с 5’-конца. тРНК антипараллельна мРНК – у нее будет 3’ -конец Антипараллельность необходимо учитывать при работе с таблицей генетического кода, потому что первым из триплета берется нуклеотид с 5’ -конца, последним с 3’. По условию задачи получили – 5’ АЦГ3’ , тогда сначала ищем в таблице генетического кода А, затем, второй нуклеотид Ц и потом третий последний нуклеотид Г.

Ответ: тРНК переносит аминокислоту треонин (тре)

11. Найдите триплеты ДНК, мРНК, аминокислоту которую переносит тРНК. Какой антикодон у данной тРНК?

ДНК:

5/ ………

…….3/

3/………

..…….5/

мРНК:

5/………

…….3/

11

антикодон тРНК: 3/ ….?…. 5/

аминокислота: метионин

Ответ: Так как тРНК переносит метоинин, то из таблицы генетического кода кодон мРНК – 5АУГ3. По правилу комплементарности ДНК – 5АТГ3 смысловая цепь; 3ТАЦ5 – матричная цепь. Антикодон тРНК — 3УАЦ5

12. У человека, больного цистинурией (содержащего в моче большего, чем в норме, числа аминокислот) с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют следующие триплеты мРНК: УЦУ, УГУ, ГЦУ, ГГУ, ГАА, АГА, ААА.У здорового человека в моче обнаруживается аланин, серин, глутаминовая кислота и глицин. Выделение каких аминокислот характерно для больных цистинурией? Напишите триплеты мРНК, соответствующие аминокислотам в моче здорового человека.

Ответ: Для больных цистинурией характерно выделение цистеина, аргинина и лизина. Триплеты мРНК для здорового человека: ГЦ(А,У,Г,Ц); АГ(Ц,У); ГА(А,Г); ГГ(А,У,Г,Ц);

13. Последовательность нуклеотидов в цепи ДНК – ГТТЦГТААГЦАТГГГА. В результате мутации одновременно выпадают третий нуклеотид и третий триплет нуклеотидов. Запишите новую нуклеотидную последовательность цепи ДНК. Определите по ней последовательность нуклеотидов в мРНК и последовательность аминокислот в полипептиде.

Ответ: ГТТ ЦГТ ААГ ЦАТ ГГГ А — выпадают третий нуклеотид и третий триплет, то ДНК будет — ГТЦ ГТЦ АТГ ГГ А. мРНК – ЦАГ ЦАГ УАЦ ЦЦУ. Аминокислоты – глн, глн, тир, про

14. Проанализируйте фрагменты молекул, определите их название, обоснуйте ваш выбор. Существует ли взаимосвязь между представленными фрагментами молекул? Ответ обоснуйте.

ГЦЦ-ААУ-ЦУГ-УГГ-ГУЦ-АЦГ-ЦЦА

ЦГГ-ТТА-ГАЦ-АЦЦ-ЦАГ-ТГЦ-ГГТ

ала-иле-лей-три-фен-тре-про

12

Ответ: Первый фрагмент – это РНК, т.к. есть урацил, второй – ДНК, т.к.

есть тимин. Третий фрагмент из аминокислот – это пептид.

РНК комплементарна ДНК, значит она с нее транскрибировалась. Данная РНК не является матрицей для синтеза этого пептида, потому что

в нем присутствуют изолейцин и пролин, которые она не кодирует (при условии, что не было мутаций).

15. Молекула тРНК имеет антикодон 5’ УГЦ 3’. Какую аминокислоту транспортирует в рибосому эта тРНК?

Ответ: аланин, т.к. кодон мРНК 5ГЦА3

16. Наследственный материал вируса гепатита D представляет собой молекулу РНК, являющуюся рибозимом. Во время транскрипции она претерпевает редактирование, приводящее к превращению кодона УАГ в УГГ. Объясните, почему после редактирования в ходе трансляции начинает синтезироваться более длинный белок.

Ответ: Кодон УАГ является терминирующим. На нем процесс трансляции заканчивается.

17. В одном из экспериментов был получен полипролин. Какое азотистое основание содержалось во всех нуклеотидах синтетической мРНК, используемой в этом эксперименте?

Ответ: пролин – кодируется четырьмя кодонами ЦЦА, ЦЦУ, ЦЦГ и ЦЦЦ. Так как вещество однородно – полипролин, то мРНК состояла только из

цитозина.

18. В биосинтезе полипептида участвуют молекулы тРНК с антикодонами УГА, АУГ, АГУ, ГГЦ. Определите нуклеотидную последовательность участка каждой цепи ДНК, который несет информацию о синтезируемом полипептиде, и число нуклеотидов, содержащих аденин (А), гуанин (Г), тимин (Т), цитозин (Ц) в двухцепочечной молекуле ДНК. Ответ поясните.

Ответ: Матричная цепь ДНК — ТГА АТГ АГТ ГГЦ и смысловая — АЦТ ТАЦ ТЦА ЦЦГ. Аденина и тимина по 6 (по 25%) из всех 24 (100%) и цитозина и гуанана тоже по 6 (по 25%).

13

19. Две цепи молекулы ДНК удерживаются друг возле друга водородными связями. Определите число нуклеотидов с аденином, тимином, цитозином и гуанином в молекуле ДНК, в которой 30 нуклеотидов соединяются между собой 2 водородными связями, а 20 нуклеотидов – 3 водородными связями.

Ответ: А и Т соединяются двумя водородными связями, поэтому их по 15 , т.к. 30/2 = 15. Г и Ц соединяются тремя водородными связями – их по 10, т.к.

20/2 = 10

Задачи 20-25

20. Эукариотический ген содержит 5 экзонов, которые представляют собой следующие последовательности: 1 – 93, 2 – 36, 3 – 150, 4 – 66, 5 – 48 нуклеотидов. Сколько аминокислотных остатков будет содержать белок, транслированный с мРНК, которая после альтернативного сплайсинга содержит только 1, 2 и 4 экзоны этого гена?

Решение: Найдем общее количество нуклеотидов мРНК, после альтернативного сплайсинга: 93 + 36 + 66 = 135. Так как генетический код триплетен, то количество аминокислотных остатков будет – 135/ 3 = 65.

Ответ: 65 аминокислотных остатков будет содержать белок, транслированный с мРНК после альтернативного сплайсинга

21. Ген содержит 5 экзонов, причем 1 экзон содержит 69 нуклеотидов, 2 – 90, 3 – 123, 4 – 36, 5 – 81. Расположенные между ними интроны а, в, с и д содержат, соответственно, 120, 129, 96 и 303 нуклеолтидов. Произошла мутация в одном из интронов и в ходе трансляции образовался белок из 165 аминокислотных остатков. Назовите этот интрон. Объясните ответ.

Ответ: 165 х 3 = 495 – мРНК, кодирующая мутантный белок.

69 + 90 + 123 + 36 + 81 = 399 — мРНК, кодирующая нормальный белок.

495 – 399 = 96 – мутация произошла в третьем интроне – с.

22. Серповидноклеточная анемия – генетическое заболевание, обусловленное заменой одного нуклеотида в кодоне, шифрующем шестую аминокислоту в ß-цепи молекулы гемоглобина. Мутация затрагивает участок ЦЦТГАГГ. Существует нуклеаза, которая

14

узнает ЦЦТГАГГ последовательности и расщепляет молекулу ДНК в этих участках. Эта нуклеотидная последовательность изменена в мутантном гене, поэтому нуклеаза не расщепляет ДНК в этом участке. У здоровых людей при проведении диагностической процедуры нуклеаза расщепляет ДНК в трех местах на четыре фрагмента следующей длины: 256, 201, 181 и 88 тысяч пар нуклеотидов. У гомозигот по мутантному аллелю образуется всего три фрагмента длиной 382, 256 и 88 тысяч пар нуклеотидов. Какой из этих трех фрагментов содержит мутантный участок гена?

Ответ: При сравнении фрагментов у мутантов выявляется фрагмент 382, который отсутствует у здоровых людей. Если взять фрагмент 201 и сложить его с фрагментом 182 у здоровых людей, то получается 382. Это и есть мутантный участок гена.

23. Рестриктазы разрезают молекулу ДНК на несколько рестриктов или фрагментов. Имеется рестриктазa EcoR1, она узнает

нуклеотидную последовательность 5/ ГААТТЦ3/

3/ ЦТТААГ5/ и расщепляет ее между А и Г в каждой нуклеотидной цепи сайта

рестрикции. На данном участке молекулы ДНК имеется 3 таких сайта рестрикции. Сколько рестрикционных фрагментов образуется после воздействия на ДНК рестриктазой EcoR1? Как они изменятся по количеству и длине, если произойдет мутация в одном из сайтов рестрикции: А заменится на Т?

Ответ: По условию рестриктазой EcoR1 разрезают молекулу ДНК в каждом указанном сайте рестрикции. Если таких сайтов три, то образующихся после расщепления рестриктов будет четыре. Если произойдет мутация в одном из сайтов узнавания, то этот участок ДНК разрезаться не будет и рестриктаза EcoR1 разрежет ДНК только на три рестрикта (т.к. только 2 сайта узнает). Если произойдет мутация, то один из образованных рестриктов будет длинее.

24. Фермент Alu I узнает в ДНК палиндромную последовательность нуклеотидов:

5′ АГЦТ 3′ 3′ ТЦГА 5′

15

и разрезает ДНК по центру этой палиндромной последовательности с образованием «тупых» концов. Сколько фрагментов молекулы ДНК получится после воздействия на нее ферментом Alu I, если молекула ДНК содержит 48 вышеуказанных палиндромных последовательностей?

Ответ: 48 сайтов для узнавания, значит фрагментов ДНК будет 49.

25. Синдром фригильной (ломкой) Х-хромосомы обусловлен доминантной мутацией динамического типа, связанной с увеличением числа копий тринуклеотидного повтора ЦГГ. Увеличение числа копий происходит в ходе редупликации ДНК во время клеточных делений. У здоровых детей и взрослых число копий триплетного повтора варьирует от 6 до 54, а у больных — от 200 до 1800. Анализ ДНК трех новорожденных показал, что у первого ребенка в указанной области присутствует 350, у второго

Читайте так же:  Витамин в 12 в каких продуктах

– 780, а у третьего – 42 ЦГГ-повтора. Кто из детей будет здоров, а кто может заболеть? Кто заболеет в более раннем возрасте?

Ответ: Третий ребенок здоров, т.к. имеет 42 ЦГГ повтора, а это входит в границу нормы от 6 до 54. Остальные дети – могут заболеть, причем второй ребенок – в более раннем возрасте, т.к. содержит наибольшее — 780

– число повторов.

Задачи 26-28

26. Предположим, что метилированию подвергаются остатки цитозина, расположенному перед гуананом, в одном из участков эукариотической ДНК. Одна из цепочек этого участка содержит 120 остатков аденина, 30 – гуанина, 80 – цитозина и 70 – тимина. Только 60% всех цитозинов распложены перед гуанином. Сколько метильных – групп понадобиться для метилирования этого участка ДНК?

Решение: Г комплементарен Ц. Значит общее количество гуанина 80 (1-ая цепь) + 30 (2-я цепь) = 110.

Только 60% всех цитозинов распложены перед гуанином. Составляем пропорцию и вычисляем количество метильных групп. — 110 х 60% / 100% =

66.

Ответ: 66 метильных – групп понадобиться для метилирования этого участка ДНК.

16

27. Синдром фригильной (ломкой) Х-хромосомы обусловлен доминантной мутацией динамического типа, связанной с увеличением числа копий тринуклеотидного повтора ЦГГ. Увеличение числа копий происходит в ходе редупликации ДНК во время клеточных делений. У здоровых детей и взрослых число копий триплетного повтора варьирует от 6 до 54, а у больных — от 200 до 1800. У больных весь участок гена, содержащий повтор, очень метилирован по цитозину. Сколько метильных групп потребуется для метилирования участка 2-х цепочечной молекулы ДНК, который в своей значащей (смысловой) цепи содержит 300 повторов ЦГГ?

Ответ: 300 Ц в одной цепи, 300 + 300 = 600 Ц во второй цепи, по правилу комплементарности оснований. Всего 900 Ц. Значит потребуется 900 метильных групп.

28. Вычислите, тяжелее белок или кодирующая часть его гена?

Ответ: Предположим, что количество аминокислот в белке-мишени равняется Х, тогда масса этого белка составит 110×Х. Количество нуклеотидов в экзонах гена, кодирующего этот белок, составляет 3Х, а молекулярная масса, следовательно, равняется 330×3Х.

110Х < 330 × 3Х. Кодирующие участки гена тяжелее белка.

Вопросы для самоконтроля

1.В пробирку поместили рибосомы из разных клеток, весь набор аминокислот и одинаковые молекулы тРНК и мРНК. Создали все условия для синтеза белка. Почему в пробирке будет синтезироваться один вид белка на разных рибосомах?

2.Как называется процесс изменения порядка расположения экзонов в мРНК и как следствие получение разных белковых продуктов во время трансляции?

3.Как называется вырезание из про-мРНК неинформативных участков и последующее «сшивание» информативных участков, структурного гена?

4.Что такое ген? Какая связь между гены, признаками, белками, полипептидными цепями, РНК и ДНК?

17

5.Что входит в состав инициирующего комплекса трансляции прокариот?

6.На сколько кодонов рибосома перемещает мРНК при каждом новом шаге во время трансляции?

7.Назовите участки зрелой мРНК, присоединяющиеся к ее 3 и 5 – концам во время процессинга?

8.В чем отличие энхансера от сайленсера?

9.Объясните, что означает такое свойство генома человека как избыточность ДНК

10.Что такое амплификация генов?

11.Что такое промотор?

12.Что такое обратная транскрипция? Каким образом этот процесс связан с развитием вирусов? Ответ поясните

13.Один из этапов процессинга связан с добавлением к 3- концу про-мРНК нуклеотидной последовательности, состоящей из однородных нуклеотидов. Какое азотистое основание содержат эти нуклеотиды?

14.Известно, что «шпильки» на молекулах ДНК или РНК образованы полиндромными последовательностями. Объясните смысл существования этих последовательностей в области терминатора и их роль в процессе транскрипции.

15.Назовите науку, которая занимается изучением набора белков функционирующих в разных клетках.

16.В чем отличие между генами прокариот и эукарот?

17.Как называются гены, с которых транскрибируются тРНК и рРНК?

18.Назовите ученых, которые сформировали понятие об опероне и разработали схему регуляции активности генов в бактериальной клетке.

19.Почему тип регуляции транскрипции в лактозном опероне называется негативным?

20.Сколько нуклеотидов генетического кода кодируют аминокислоты?

21.Назовите единицу транскрипции и регуляции у бактерий, состоящую из нескольких структурных генов, регуляторного и контролирующих элементов, узнаваемых продуктами регуляторного гена.

22.Как называется цепь ДНК, синтезирующаяся прерывисто в виде коротких фрагментов, которые затем ковалентно соединяются друг с другом? Как называются эти фрагменты?

18

23.Назовите возможные последствия для молекулы ДНК, если она метилирована по определенному гену. В чем заключается метилирование?

24.Каким образом осуществляется терминация трансляции?

25.В чем принципиальное отличие процессов регуляции транскрипции по типу репрессии и индукции?

26.Почему экзоны и интроны разрезаются в строго определенных местах?

27.В чем заключается основная догма молекулярной биологии?

28.Как называется цепь ДНК эукариот, непосредственно на которой происходит синтез про-мРНК?

29.Что такое мутон, рекон и цистрон?

30.Назовите основной фермент транскрипции у про- и эукариот.

31.Что такое ТАТА-бокс? Где он расположен и в чем его основная функция?

32.Что такое эпигенетика?

33.Как связаны между собой метилирование и гистоновый код в процессе реализации генетической информации в клетке?

34.Каким образом осуществляется присоединение строго определенной аминокислоты к тРНК с соответствующим антикодоном? К каким последствиям может привести нарушение этого процесса?

35.Каким образом универсальность генетического кода доказывает существование эволюции?

36.Что означает такое свойство генетического кода как коллинеарность?

37.Что означает такое свойство генетического кода как неперекрываемость?

38.Что означает такое свойство генетического кода как триплетность?

39.Каким образом появляются мутации «сдвига рамки считывания»? Иллюстрацией какого свойства генетического кода они являются?

40.Что такое рибозим?

41.Что такое антикодон? Какая роль в процессе трансляции отводится тРНК?

42.Одинакова ли генетическая информация в клетках печени, почек, мышц и нейронах одного организма? Каким образом реализуется генетическая информация в этих клетках?

19

43.Тетрациклин блокирует рибосомы клеток прокариот, при этом он может блокировать и рибосомы эукариот, но при потреблении этого антибиотика подавляется трансляция лишь у бактерий. С чем это может быть связано?

44.Какие процессы изучает молекулярная генетика?

45.Какую роль выполняют рибосомы в процессе синтезе белка?

46.Какие методы применяют в молекулярной генетике?

47.В чем значение молекулярной генетики для медицины?

48.Что такое геномный импринтинг?

49.Как связаны геномный импринтинг и однородительские дисомии (ОРД)?

50.Назовите эпигенетические болезни человека.

Справочник терминов

Амплификация − увеличение количества копий гена. Это приводит к синтезу большого количества РНК в результате последующей транскрипции.

Антикодон − триплет (тринуклеотид), участок в транспортной рибонуклеиновой кислоте (тРНК), состоящий из трёх неспаренных (имеющих свободные связи) нуклеотидов. Спариваясь с кодоном матричной РНК (мРНК), обеспечивает правильную расстановку каждой аминокислоты при биосинтезе белка.

Вектор − молекула нуклеиновой кислоты, чаще всего ДНК, используемая в генетической инженерии для передачи генетического материала другой клетке.

Генетический код − это способ, с помощью которого информация о строении белка записана в ДНК.

Геномный импринтинг − является генетическим феноменом во время которого, определенные гены подлежат экспрессии особым образом, а именно экспрессируют только те гены, которые перешли от одного из родителей. Это наследование происходит независимо от классического

наследования по законам

Менделя. Импринтированные гены

могут экспрессироваться

или в аллелях унаследованных от

20

Тема IXc
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ (продолжение)

Откуда рибосома “знает”, какую аминокислоту она должна в данный момент присоединить к полипептиду? В этом ей помогает транспортная РНК (тРНК), переносящая аминокислоты. Она одноцепочечная, но имеет комплементарные спаренные участки, на которых образуются двойные спирали. Типичная конформация тРНК называется “клеверный лист”. Для каждой аминокислоты есть своя тРНК, и чаще всего не одна.

Какую аминокислоту будет переносить трнк? 36

На этой картинке цветами обозначены взаимно комплементарные участки тРНК, так называемые шпильки. У транспортных РНК есть еще одна особенность: в их состав входит много разных химически модифицированных нуклеозидов, которые называют

минорными . Например, буквой ψ (пси) принято обозначать минорный нуклеозид псевдоуридин, в состав которого входит не урацил, а его изомер. Естественно, все нуклеозиды входят в РНК в виде нуклеотидов. Транспортная РНК — относительно небольшая молекула, ее длина обычно всего 70-90 нуклеотидов. Вблизи 3′-конца находится универсальная для всех тРНК концевая последовательность ЦЦА (тут стоит обратить внимание на то, что нуклеотидные последовательности по умолчанию всегда читаются от 5′-конца к 3′-концу, подобно тому, как обычный буквенный текст читают слева направо). Именно к 3′-концу тРНК присоединяется аминокислота.

Какую аминокислоту будет переносить трнк? 88

Само присоединение аминокислоты выглядит так. Фермент

аминоацил-тРНК-синтетаза (он же просто

кодаза ) сшивает с выделением воды 3’-гидроксил концевого аденозина тРНК и карбоксильную группу аминокислоты. Последняя тем самым временно превращается в ковалентно связанный с рибозой остаток аминоацила (с группой R-CO- вместо R-COOH). Также в этой реакции участвует АТФ, который расщепляется в ходе нее до АМФ. Но главный продукт реакции — это

аминоацил-тРНК, то есть молекула транспортной РНК с висящей на «черешке клеверного листа» аминокислотой.

Какую аминокислоту будет переносить трнк? 141

На вершине петли тРНК всегда находится

антикодон — триплет, комплементарный кодону той аминокислоты, которую данная тРНК переносит. Например, для фенилаланина кодону УУУ соответствует антикодон ААА, поскольку, как мы уже знаем, урацил комплементарен аденину.

Во время трансляции любая проплывающая мимо тРНК может случайно столкнуться с тем кодоном иРНК, который в данный момент находится в активном центре рибосомы. Но свяжется она с ним только в том случае, если ее антикодон будет этому кодону комплементарен. Тогда рибосома отрежет аминокислоту от тРНК, присоединит ее к полипептидной цепочке, а сама продвинется по иРНК на шаг вперед (в сторону 3’-конца), и цикл повторится.

Читайте так же:  Л карнитин перед тренировкой для похудения

Какую аминокислоту будет переносить трнк? 186

Общая схема участия тРНК в трансляции. Антикодон каждой тРНК, связанной с рибомосой, комплементарен кодону, находящемуся в данный момент в активном центре. Добавим, что белок при трансляции синтезируется от N-конца к C-концу. Именно поэтому аминокислотные последовательности белков всегда в таком же порядке и записываются.

Источниками энергии и для транскрипции, и для трансляции служат нуклеозидтрифосфаты, причем не столько хорошо знакомый нам АТФ, сколько гораздо менее распространенный ГТФ. Почему так — не совсем понятно (по крайней мере, мне). Тут можно порассуждать, но без всяких претензий на окончательность выводов.

Прежде всего: почему самой универсальной «энергетической валютой» стал АТФ, а не ГТФ? Может быть, это объясняется тем, что в молекуле аденина, в отличие от молекулы гуанина, нет атомов кислорода. На древней Земле, где свободного кислорода в атмосфере было очень мало, аденин легче синтезировался, и соответственно адениновые нуклеотиды тоже (

Zhou, 2014

). Клетки использовали тот химический субстрат, который был самым доступным.

Но универсальность АТФ имеет и свои минусы. Соотношение концентраций / очень жестко контролируется внутриклеточными регуляторными системами; в многоклеточном организме его слишком резкое отклонение от нормы может вызвать даже «самоубийство» отдельной клетки (апоптоз). На ГТФ этот контроль не распространяется, поэтому менять его концентрацию можно гораздо свободнее. Возможно, смысл «подключения» транскрипции и трансляции к ГТФ — в том, чтобы сделать эти жизненно важные процессы как бы автономными, снизить их зависимость от всего остального происходящего в клетке.

Какую аминокислоту будет переносить трнк? 128

Теперь мы наконец можем взглянуть на самую общую схему трансляции. Здесь она очень сильно упрощена. Примерно так выглядит минимальный «сухой остаток» того, что всякому интересующемуся современной биологией стоит знать об этом процессе.

Если синтезировать искусственную иРНК, в которую из всех азотистых оснований входит только урацил, и поместить ее в раствор, где есть рибосомы, полный набор аминоацил-тРНК и источники энергии, то прямо в пробирке начнет синтезироваться белок, состоящий из единственной аминокислоты — фенилаланина. Именно так в 1960 году был экспериментально расшифрован первый кодон — УУУ. Это кодон фенилаланина. Расшифровка всех остальных кодонов после этого была уже исключительно делом «хорошей химии», как выражается в подобных случаях Джеймс Уотсон. Завершить ее удалось всего за каких-то пять лет. К 1965 году генетический код был полностью взломан (cracked); именно так это тогда называли в статьях, а еще больше в разговорах, в духе основоположника научного мировоззрения Фрэнсиса Бэкона, некогда заявившего, что знание — сила.

Тема IXc
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ (продолжение)

Откуда рибосома “знает”, какую аминокислоту она должна в данный момент присоединить к полипептиду? В этом ей помогает транспортная РНК (тРНК), переносящая аминокислоты. Она одноцепочечная, но имеет комплементарные спаренные участки, на которых образуются двойные спирали. Типичная конформация тРНК называется “клеверный лист”. Для каждой аминокислоты есть своя тРНК, и чаще всего не одна.

Какую аминокислоту будет переносить трнк? 36

На этой картинке цветами обозначены взаимно комплементарные участки тРНК, так называемые шпильки. У транспортных РНК есть еще одна особенность: в их состав входит много разных химически модифицированных нуклеозидов, которые называют

минорными . Например, буквой ψ (пси) принято обозначать минорный нуклеозид псевдоуридин, в состав которого входит не урацил, а его изомер. Естественно, все нуклеозиды входят в РНК в виде нуклеотидов. Транспортная РНК — относительно небольшая молекула, ее длина обычно всего 70-90 нуклеотидов. Вблизи 3′-конца находится универсальная для всех тРНК концевая последовательность ЦЦА (тут стоит обратить внимание на то, что нуклеотидные последовательности по умолчанию всегда читаются от 5′-конца к 3′-концу, подобно тому, как обычный буквенный текст читают слева направо). Именно к 3′-концу тРНК присоединяется аминокислота.

Какую аминокислоту будет переносить трнк? 88

Само присоединение аминокислоты выглядит так. Фермент

аминоацил-тРНК-синтетаза (он же просто

кодаза ) сшивает с выделением воды 3’-гидроксил концевого аденозина тРНК и карбоксильную группу аминокислоты. Последняя тем самым временно превращается в ковалентно связанный с рибозой остаток аминоацила (с группой R-CO- вместо R-COOH). Также в этой реакции участвует АТФ, который расщепляется в ходе нее до АМФ. Но главный продукт реакции — это

аминоацил-тРНК, то есть молекула транспортной РНК с висящей на «черешке клеверного листа» аминокислотой.

Какую аминокислоту будет переносить трнк? 141

На вершине петли тРНК всегда находится

антикодон — триплет, комплементарный кодону той аминокислоты, которую данная тРНК переносит. Например, для фенилаланина кодону УУУ соответствует антикодон ААА, поскольку, как мы уже знаем, урацил комплементарен аденину.

Во время трансляции любая проплывающая мимо тРНК может случайно столкнуться с тем кодоном иРНК, который в данный момент находится в активном центре рибосомы. Но свяжется она с ним только в том случае, если ее антикодон будет этому кодону комплементарен. Тогда рибосома отрежет аминокислоту от тРНК, присоединит ее к полипептидной цепочке, а сама продвинется по иРНК на шаг вперед (в сторону 3’-конца), и цикл повторится.

Какую аминокислоту будет переносить трнк? 186

Общая схема участия тРНК в трансляции. Антикодон каждой тРНК, связанной с рибомосой, комплементарен кодону, находящемуся в данный момент в активном центре. Добавим, что белок при трансляции синтезируется от N-конца к C-концу. Именно поэтому аминокислотные последовательности белков всегда в таком же порядке и записываются.

Источниками энергии и для транскрипции, и для трансляции служат нуклеозидтрифосфаты, причем не столько хорошо знакомый нам АТФ, сколько гораздо менее распространенный ГТФ. Почему так — не совсем понятно (по крайней мере, мне). Тут можно порассуждать, но без всяких претензий на окончательность выводов.

Прежде всего: почему самой универсальной «энергетической валютой» стал АТФ, а не ГТФ? Может быть, это объясняется тем, что в молекуле аденина, в отличие от молекулы гуанина, нет атомов кислорода. На древней Земле, где свободного кислорода в атмосфере было очень мало, аденин легче синтезировался, и соответственно адениновые нуклеотиды тоже (

Zhou, 2014

). Клетки использовали тот химический субстрат, который был самым доступным.

Но универсальность АТФ имеет и свои минусы. Соотношение концентраций / очень жестко контролируется внутриклеточными регуляторными системами; в многоклеточном организме его слишком резкое отклонение от нормы может вызвать даже «самоубийство» отдельной клетки (апоптоз). На ГТФ этот контроль не распространяется, поэтому менять его концентрацию можно гораздо свободнее. Возможно, смысл «подключения» транскрипции и трансляции к ГТФ — в том, чтобы сделать эти жизненно важные процессы как бы автономными, снизить их зависимость от всего остального происходящего в клетке.

Какую аминокислоту будет переносить трнк? 128

Теперь мы наконец можем взглянуть на самую общую схему трансляции. Здесь она очень сильно упрощена. Примерно так выглядит минимальный «сухой остаток» того, что всякому интересующемуся современной биологией стоит знать об этом процессе.

Если синтезировать искусственную иРНК, в которую из всех азотистых оснований входит только урацил, и поместить ее в раствор, где есть рибосомы, полный набор аминоацил-тРНК и источники энергии, то прямо в пробирке начнет синтезироваться белок, состоящий из единственной аминокислоты — фенилаланина. Именно так в 1960 году был экспериментально расшифрован первый кодон — УУУ. Это кодон фенилаланина. Расшифровка всех остальных кодонов после этого была уже исключительно делом «хорошей химии», как выражается в подобных случаях Джеймс Уотсон. Завершить ее удалось всего за каких-то пять лет. К 1965 году генетический код был полностью взломан (cracked); именно так это тогда называли в статьях, а еще больше в разговорах, в духе основоположника научного мировоззрения Фрэнсиса Бэкона, некогда заявившего, что знание — сила.

Задача на тему биосинтез белка 1. 

 Ан­ти­ко­до­ны тРНК по­сту­па­ют к ри­бо­со­мам в сле­ду­ю­щей по­сле­до­ва­тель­но­сти нук­лео­ти­дов УЦГ, ЦГА, ААУ, ЦЦЦ. Опре­де­ли­те по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на иРНК, по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на ДНК, ко­ди­ру­ю­щих опре­де­лен­ный белок и по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот во фраг­мен­те мо­ле­ку­лы син­те­зи­ру­е­мо­го белка, ис­поль­зуя таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода:

По­яс­не­ние.

1) По прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на и-РНК: иРНК АГЦ-ГЦУ-УУА-ГГГ;

2) тогда по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти на ос­но­ве иРНК на­хо­дим ДНК: ТЦГ-ЦГА-ААТ-ЦЦЦ,

3) С по­мо­щью таб­ли­цы ге­не­ти­че­ско­го кода на ос­но­ве иРНК опре­де­ля­ем по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот: СЕР-АЛА-ЛЕЙ-ГЛИ.

3

2.

 По­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот во фраг­мен­те мо­ле­ку­лы белка сле­ду­ю­щая: ФЕН-ГЛУ-МЕТ. Опре­де­ли­те, поль­зу­ясь таб­ли­цей ге­не­ти­че­ско­го кода, воз­мож­ные три­пле­ты ДНК, ко­то­рые ко­ди­ру­ют этот фраг­мент белка.

По­яс­не­ние.

1) Ами­но­кис­ло­та ФЕН ко­ди­ру­ет­ся сле­ду­ю­щи­ми три­пле­та­ми иРНК: УУУ или УУЦ, сле­до­ва­тель­но, на ДНК ее ко­ди­ру­ют три­пле­ты ААА или ААГ.

2) Ами­но­кис­ло­та ГЛУ ко­ди­ру­ет­ся сле­ду­ю­щи­ми три­пле­та­ми иРНК: ГАА или­ГАГ. Сле­до­ва­тель­но, на ДНК ее ко­ди­ру­ют три­пле­ты ЦТТ или ЦТЦ.

3) Ами­но­кис­ло­та МЕТ ко­ди­ру­ет­ся три­пле­том иРНК АУГ. Сле­до­ва­тель­но, на ДНК ее ко­ди­ру­ет три­плет ТАЦ.

3
Читайте так же:  Витамин д норма у женщин

3. 

Из­вест­но, что все виды РНК син­те­зи­ру­ют­ся на ДНК-мат­ри­це. Фраг­мент мо­ле­ку­лы ДНК, на ко­то­ром син­те­зи­ру­ет­ся уча­сток тРНК, имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов ТТГ-ГАА-ААА-ЦГГ-АЦТ. Уста­но­ви­те нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка тРНК ко­то­рый син­те­зи­ру­ет­ся на дан­ном фраг­мен­те. Какой кодон иРНК будет со­от­вет­ство­вать цен­траль­но­му ан­ти­ко­до­ну этой тРНК? Какая ами­но­кис­ло­та будет транс­пор­ти­ро­вать­ся этой тРНК? Ответ по­яс­ни­те. Для ре­ше­ния за­да­ния ис­поль­зуй­те таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

По­яс­не­ние.

1) Нук­лео­тид­ная по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка тРНК ААЦ-ЦУУ-УУУ-ГЦЦ-УГА;

2) нук­лео­тид­ная по­сле­до­ва­тель­ность ан­ти­ко­до­на тРНК — УУУ;

3) нук­лео­тид­ная по­сле­до­ва­тель­ность ко­до­на иРНК — ААА;

4) транс­пор­ти­ру­е­мая ами­но­кис­ло­та — лизин.

При­ме­ча­ние.

В дан­ном типе за­да­ний клю­че­вы­ми сло­ва­ми яв­ля­ют­ся: «все виды РНК син­те­зи­ру­ют­ся на ДНК-мат­ри­це».

Т.е. нам не­об­хо­ди­мо найти имен­но тРНК — мо­ле­ку­лы, со­сто­я­щие из 70—90 нук­лео­ти­дов, ко­то­рые свер­ну­ты опре­де­лен­ным об­ра­зом и на­по­ми­на­ют по форме кле­вер­ный лист и пе­ре­но­сят ами­но­кис­ло­ты в био­син­те­зе белка. Син­те­зи­ру­ют­ся они на ДНК в опре­де­лен­ных участ­ках, ко­то­рые видны под мик­ро­ско­пом в виде яд­ры­шек.

По­это­му, сна­ча­ла на ДНК по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти опре­де­ля­ем уча­сток тРНК (так же как мы это де­ла­ли при опре­де­ле­нии иРНК).

Затем на­хо­дим тот три­плет, ко­то­рый яв­ля­ет­ся цен­траль­ным, имен­но его по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти пе­ре­во­дим в иРНК и толь­ко те­перь по таб­ли­це ге­не­ти­че­ско­го кода на­хо­дим ами­но­кис­ло­ту.

3

4.

 В про­цес­се транс­ля­ции участ­во­ва­ло 30 мо­ле­кул т-РНК. Опре­де­ли­те число ами­но­кис­лот, вхо­дя­щих в со­став син­те­зи­ру­е­мо­го белка, а также число три­пле­тов и нук­лео­ти­дов в гене, ко­то­рый ко­ди­ру­ет этот белок.

По­яс­не­ние.

1) Одна т-РНК транс­пор­ти­ру­ет одну ами­но­кис­ло­ту. Так как в син­те­зе белка участ­во­ва­ло 30 т-РНК, белок со­сто­ит из 30 ами­но­кис­лот.

2) Одну ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ет три­плет нук­лео­ти­дов, зна­чит, 30 ами­но­кис­лот ко­ди­ру­ет 30 три­пле­тов.

3) Три­плет со­сто­ит из 3 нук­лео­ти­дов, зна­чит ко­ли­че­ство нук­лео­ти­дов в гене, ко­ди­ру­ю­щем белок из 30 ами­но­кис­лот, равно 30х3=90.
3

5. 

 Опре­де­ли­те по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на и-РНК, ан­ти­ко­до­ны т-РНК и ами­но­кис­лот­ную по­сле­до­ва­тель­ность со­от­вет­ству­ю­ще­го фраг­мен­та мо­ле­ку­лы белка (ис­поль­зуя таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода), если фраг­мент цепи ДНК имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов: ГТ­ГЦЦГТ­ЦАААА.

По­яс­не­ние.

По прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти опре­де­ля­ем по­сле­до­ва­тель­ность иРНК (с ДНК) и тРНК (с иРНК)

1) По­сле­до­ва­тель­ность на и-РНК: ЦАЦГ­Г­ЦА­ГУ­У­УУ;

2) ан­ти­ко­до­ны на т-РНК: ГУГ,ЦЦГ,УЦА,ААА;

3) ами­но­кис­лот­ная по­сле­до­ва­тель­ность: Гис-гли-сер-фен.

3

6. 

 Одна из цепей ДНК имеет по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов: ЦАТ-ГГЦ-ТГТ–ТЦЦ–ГТЦ… Объ­яс­ни­те, как из­ме­нит­ся струк­ту­ра мо­ле­ку­лы белка, если про­изой­дет удво­е­ние чет­вер­то­го три­пле­та нук­лео­ти­дов в цепи ДНК?

По­яс­не­ние.

1) Про­изо­шла ду­пли­ка­ция. Новая цепь ДНК будет: ЦАТ — ГГЦ — ТГТ – ТЦЦ — ТЦЦ – ГТЦ.

2) Струк­ту­ра и-РНК будет: ГУА – ЦЦГ – АЦА – АГГ – АГГ – ЦАГ.

3) Про­изой­дет удли­не­ние мо­ле­ку­лы белка на одну ами­но­кис­ло­ту. Мо­ле­ку­ла белка будет со­сто­ять из ами­но­кис­лот: вал – про – тре – арг – арг – глн.

3

7.

 В био­син­те­зе по­ли­пеп­ти­да участ­ву­ют мо­ле­ку­лы т-РНК с ан­ти­ко­до­на­ми УГА, АУГ, АГУ, ГГЦ, ААУ. Опре­де­ли­те нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка каж­дой цепи мо­ле­ку­лы ДНК, ко­то­рый несет ин­фор­ма­цию о син­те­зи­ру­е­мом по­ли­пеп­ти­де, и число нук­лео­ти­дов, со­дер­жа­щих аде­нин (А), гу­а­нин (Г), тимин (Т), ци­то­зин (Ц) в двух­це­по­чеч­ной мо­ле­ку­ле ДНК. Ответ по­яс­ни­те.

По­яс­не­ние.

1) и-РНК: АЦУ – УАЦ – УЦА – ЦЦГ – УУА (по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти).

2) ДНК: 1-ая цепь: ТГА – АТГ – АГТ – ГГЦ – ААТ

2-ая цепь: АЦТ – ТАЦ –ТЦА –ЦЦГ — ТТА

3) ко­ли­че­ство нук­лео­ти­дов: А — 9 (30%), Т — 9 (30%),

так как А=Т; Г — 6 (20%), Ц — 6 (20%), так как Г=Ц.

3

8. 

 В био­син­те­зе белка участ­во­ва­ли т-РНК с ан­ти­ко­до­на­ми: УУА, ГГЦ, ЦГЦ, АУУ, ЦГУ. Опре­де­ли­те нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка каж­дой цепи мо­ле­ку­лы ДНК, ко­то­рый несет ин­фор­ма­цию о син­те­зи­ру­е­мом по­ли­пеп­ти­де, и число нук­лео­ти­дов, со­дер­жа­щих аде­нин, гу­а­нин, тимин, ци­то­зин в двух­це­по­чеч­ной мо­ле­ку­ле ДНК.

По­яс­не­ние.

1) Ан­ти­ко­до­ны т-РНК ком­пле­мен­тар­ны ко­до­нам и-РНК, а по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов и-РНК ком­пле­мен­тар­на одной из цепей ДНК.

2) т-РНК: УУА, ГГЦ, ЦГЦ, АУУ, ЦГУ

и-РНК: ААУ-ЦЦГ-ГЦГ-УАА-ГЦА
1 цепь ДНК: ТТА-ГГЦ-ЦГЦ-АТТ-ЦГТ
2 цепь ДНК: ААТ-ЦЦГ-ГЦГ-ТАА-ГЦА.

3) В мо­ле­ку­ле ДНК А=Т=7, число Г=Ц=8.

3

9. 

В про­бир­ку по­ме­сти­ли ри­бо­со­мы из раз­ных кле­ток, весь набор ами­но­кис­лот и оди­на­ко­вые мо­ле­ку­лы и-РНК и т-РНК, со­зда­ли все усло­вия для син­те­за белка. По­че­му в про­бир­ке будет син­те­зи­ро­вать­ся один вид белка на раз­ных ри­бо­со­мах?

По­яс­не­ние.

1) Пер­вич­ная струк­ту­ра белка опре­де­ля­ет­ся по­сле­до­ва­тель­но­стью ами­но­кис­лот, за­шиф­ро­ван­ных на участ­ке мо­ле­ку­лы ДНК. ДНК яв­ля­ет­ся мат­ри­цей для мо­ле­ку­лы и-РНК.

2) Мат­ри­цей для син­те­за белка яв­ля­ет­ся мо­ле­ку­ла и-РНК, а они в про­бир­ке оди­на­ко­вые.

3) К месту син­те­за белка т-РНК транс­пор­ти­ру­ют ами­но­кис­ло­ты в со­от­вет­ствии с ко­до­на­ми и-РНК.

3

10.

 Опре­де­ли­те:по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на и-РНК, ан­ти­ко­до­ны со­от­вет­ству­ю­щих т-РНК и ами­но­кис­лот­ную по­сле­до­ва­тель­ность со­от­вет­ству­ю­ще­го фраг­мен­та мо­ле­ку­лы белка (ис­поль­зуя таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода),если фраг­мент цепи ДНК имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов: ГТГ­ТАТГ­ГА­АГТ.

По­яс­не­ние.

1) ЦАЦ-АУА-ЦЦУ-УЦА — и-РНК.

2) ГУГ; УАУ; ГГА; АГУ — ан­ти­ко­до­ны т-РНК.

3) Ами­но­кис­ло­ты: Гис-иле-про-сер

3

11. 

 Фраг­мент цепи ДНК имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов: ТАЦЦЦТ­ЦАЦТТГ. Опре­де­ли­те по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на иРНК, ан­ти­ко­до­ны со­от­вет­ству­ю­щих тРНК и ами­но­кис­лот­ную по­сле­до­ва­тель­ность со­от­вет­ству­ю­ще­го фраг­мен­та мо­ле­ку­лы белка, ис­поль­зуя таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

По­яс­не­ние.

ДНК ТАЦ ЦЦТ ЦАЦ ТТГ

1) иРНК АУГ ГГА ГУГ ААЦ.

2) Ан­ти­ко­до­ны тРНК УАЦ ЦЦУ ЦАЦ УУГ.

3) По­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот: мет-гли-вал-асн.

3

12.

 Фраг­мент цепи ДНК имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов: ТТА­ЦАГГ­ТТ­ТАТ. Опре­де­ли­те по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на иРНК, ан­ти­ко­до­ны со­от­вет­ству­ю­щих тРНК и ами­но­кис­лот­ную по­сле­до­ва­тель­ность со­от­вет­ству­ю­ще­го фраг­мен­та мо­ле­ку­лы белка, ис­поль­зуя таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

По­яс­не­ние.

1) ДНК ТТА-ЦАГ-ГТТ-ТАТиРНК ААУ-ГУЦ-ЦАА-АУА.

2) Ан­ти­ко­до­ны тРНК УУА, ЦАГ, ГУУ, УАУ.

3) По­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот: асн-вал-глн-иле.

3

13.

 Белок со­сто­ит из 100 ами­но­кис­лот. Уста­но­ви­те, во сколь­ко раз мо­ле­ку­ляр­ная масса участ­ка гена, ко­ди­ру­ю­ще­го дан­ный белок, пре­вы­ша­ет мо­ле­ку­ляр­ную массу белка, если сред­няя мо­ле­ку­ляр­ная масса ами­но­кис­ло­ты – 110, а нук­лео­ти­да — 300. Ответ по­яс­ни­те.

По­яс­не­ние.

Эле­мен­ты от­ве­та:1) ге­не­ти­че­ский код три­пле­тен, сле­до­ва­тель­но, белок, со­сто­я­щий из 100 ами­но­кис­лот, ко­ди­ру­ют 300 нук­лео­ти­дов;
2) мо­ле­ку­ляр­ная масса белка 100 х 110 = 11000; мо­ле­ку­ляр­ная масса гена 300 х 300 = 90000;
3) уча­сток ДНК тя­же­лее, чем ко­ди­ру­е­мый им белок, в 8 раз (90 000/11 000).

14..

 В про­цес­се транс­ля­ции участ­во­ва­ло 30 мо­ле­кул тРНК. Опре­де­ли­те число ами­но­кис­лот, вхо­дя­щих в со­став син­те­зи­ру­е­мо­го белка, а также число три­пле­тов и нук­лео­ти­дов в гене, ко­то­рый ко­ди­ру­ет этот белок.
По­яс­не­ние. 1) одна тРНК транс­пор­ти­ру­ет одну ами­но­кис­ло­ту, сле­до­ва­тель­но, 30 тРНК со­от­вет­ству­ют 30 ами­но­кис­ло­там, и белок со­сто­ит из 30 ами­но­кис­лот;

2) одну ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ет три­плет нук­лео­ти­дов, зна­чит, 30 ами­но­кис­лот, ко­ди­ру­ют 30 три­пле­тов;

3) ко­ли­че­ство нук­лео­ти­дов в гене, ко­ди­ру­ю­щем белок из 30 ами­но­кис­лот, 30 · 3 = 90.

15. 

ом син­те­зи­ру­ет­ся уча­сток цен­траль­ной петли тРНК, имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов АТА­ГЦТ­ГА­АЦГ­ГАЦТ. Уста­но­ви­те нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка тРНК, ко­то­рый син­те­зи­ру­ет­ся на дан­ном фраг­мен­те, и ами­но­кис­ло­ту, ко­то­рую будет пе­ре­но­сить эта тРНК в про­цес­се био­син­те­за белка, если тре­тий три­плет со­от­вет­ству­ет ан­ти­ко­до­ну тРНК. Ответ по­яс­ни­те. Для ре­ше­ния за­да­чи ис­поль­зуй­те таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.  

Видео удалено.
Видео (кликните для воспроизведения).

      Пра­ви­ла поль­зо­ва­ния таб­ли­цей

Пер­вый нук­лео­тид в три­пле­те бе­рет­ся из ле­во­го вер­ти­каль­но­го ряда, вто­рой – из верх­не­го го­ри­зон­таль­но­го ряда и тре­тий – из пра­во­го вер­ти­каль­но­го. Там, где пе­ре­се­кут­ся линии, иду­щие от всех трёх нук­лео­ти­дов, и на­хо­дит­ся ис­ко­мая ами­но­кис­ло­та

УФенФен
Лей
Лей
СерСер
Сер
Сер
ТирТир

ЦисЦис

Три
У

Ц

А

Г

ЦЛейЛей
Лей
Лей
ПроПро
Про
Про
ГисГис
Глн
Глн
АргАрг
Арг
Арг
У

Ц

А

Г

АИлеИле
Иле
Мет
ТреТре
Тре
Тре
АснАсн
Лиз
Лиз
СерСер
Арг
Арг
У

Ц

А

Г

ГВалВал
ВАл
Вал
АлаАла
Ала
Ала
АспАсп
Глу
Глу
ГлнГлн
Глн
Глн
У

Ц

А

Г

По­яс­не­ние. 1) нук­лео­тид­ная по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка тРНК УА­УЦ­ГА­ЦУ­У­ГЦ­ЦУ­ГА;

2) нук­лео­тид­ная по­сле­до­ва­тель­ность ан­ти­ко­до­на ЦУУ (тре­тий три­плет) со­от­вет­ству­ет ко­до­ну на иРНК ГАА;

3) по таб­ли­це ге­не­ти­че­ско­го кода этому ко­до­ну со­от­вет­ству­ет ами­но­кис­ло­та ГЛУ, ко­то­рую будет пе­ре­но­сить дан­ная тРНК.

16. 

Уча­сток мо­ле­ку­лы ДНК имеет сле­ду­ю­щий со­став: -Г-А-Т-Г-А-А-Т-А-Г-Т-Г-Ц-Т-Т-Ц. Пе­ре­чис­ли­те не менее 3 по­след­ствий, к ко­то­рым может при­ве­сти слу­чай­ная за­ме­на седь­мо­го нук­лео­ти­да ти­ми­на на ци­то­зин (Ц).  

      Пра­ви­ла поль­зо­ва­ния таб­ли­цей

Пер­вый нук­лео­тид в три­пле­те бе­рет­ся из ле­во­го вер­ти­каль­но­го ряда, вто­рой – из верх­не­го го­ри­зон­таль­но­го ряда и тре­тий – из пра­во­го вер­ти­каль­но­го. Там, где пе­ре­се­кут­ся линии, иду­щие от всех трёх нук­лео­ти­дов, и на­хо­дит­ся ис­ко­мая ами­но­кис­ло­та

УФенФен
Лей
Лей
СерСер
Сер
Сер
ТирТир

ЦисЦис

Три
У

Ц

А

Г

ЦЛейЛей
Лей
Лей
ПроПро
Про
Про
ГисГис
Глн
Глн
АргАрг
Арг
Арг
У

Ц

А

Г

АИлеИле
Иле
Мет
ТреТре
Тре
Тре
АснАсн
Лиз
Лиз
СерСер
Арг
Арг
У

Ц

А

Г

ГВалВал
ВАл
Вал
АлаАла
Ала
Ала
АспАсп
Глу
Глу
ГлнГлн
Глн
Глн
У

Ц

А

Г

По­яс­не­ние. 1) про­изой­дет ген­ная му­та­ция — из­ме­нит­ся кодон тре­тьей ами­но­кис­ло­ты;

Читайте так же:  Л карнитин в бодибилдинге как принимать

2) в белке может про­изой­ти за­ме­на одной ами­но­кис­ло­ты на дру­гую, в ре­зуль­та­те из­ме­нит­ся пер­вич­ная струк­ту­ра белка;

3) могут из­ме­нить­ся все осталь­ные струк­ту­ры белка, что по­вле­чет за собой по­яв­ле­ние у ор­га­низ­ма но­во­го при­зна­ка.

17. 

 Фраг­мент цепи ДНК имеет по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов ГТГ­ТАТГ­ГА­АГТ. Опре­де­ли­те по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на иРНК, ан­ти­ко­до­ны со­от­вет­ству­ю­щих тРНК и по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот во фраг­мен­те мо­ле­ку­лы белка, ис­поль­зуя таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.  

      Пра­ви­ла поль­зо­ва­ния таб­ли­цей

Пер­вый нук­лео­тид в три­пле­те бе­рет­ся из ле­во­го вер­ти­каль­но­го ряда, вто­рой – из верх­не­го го­ри­зон­таль­но­го ряда и тре­тий – из пра­во­го вер­ти­каль­но­го. Там, где пе­ре­се­кут­ся линии, иду­щие от всех трёх нук­лео­ти­дов, и на­хо­дит­ся ис­ко­мая ами­но­кис­ло­та

УФенФен
Лей
Лей
СерСер
Сер
Сер
ТирТир

ЦисЦис

Три
У

Ц

А

Г

ЦЛейЛей
Лей
Лей
ПроПро
Про
Про
ГисГис
Глн
Глн
АргАрг
Арг
Арг

У

Ц

А

Г

АИлеИле
Иле
Мет
ТреТре
Тре
Тре
АснАсн
Лиз
Лиз
СерСер
Арг
Арг
У

Ц

А

Г

ГВалВал
ВАл
Вал
АлаАла
Ала
Ала
АспАсп
Глу
Глу
ГлнГлн
Глн
Глн
У

Ц

А

Г

По­яс­не­ние. 1) по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на иРНК: ЦА­ЦА­У­АЦ­ЦУ­У­ЦА;

2) ан­ти­ко­до­ны мо­ле­кул тРНК: ГУГ, УАУ, ГГА, АГУ;

3) по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот в мо­ле­ку­ле белка: гис-иле-про-сер.

18.

Фраг­мент ри­бо­сом­но­го гена имеет по­сле­до­ва­тель­ность АТТ­ГЦЦ­ГАТ­ТАЦ­ЦАА­АГ­ТАЦ­ЦА­АТ. Ка­ко­ва будет по­сле­до­ва­тель­ность РНК, ко­ди­ру­е­мая этим участ­ком? К ка­ко­му клас­су РНК она будет от­но­сить­ся? Ка­ко­ва будет её функ­ция?

По­яс­не­ние. 1. По­сле­до­ва­тель­ность РНК — УА­АЦГ­Г­ЦУА­А­УГ­ГУ­У­У­ЦА­УГ­ГУ­УА.

2. В ри­бо­со­ме на­хо­дит­ся рРНК, об­ра­зу­ю­ща­я­ся в про­цес­се тран­скрип­ции с дан­но­го участ­ка ДНК.

3. Она участ­ву­ет в син­те­зе белка, свя­зы­ва­ет иРНК с ри­бо­со­мой.

19. 

 Фраг­мент ри­бо­сом­но­го гена имеет по­сле­до­ва­тель­ность ЦЦЦ­ТАТГ­ТАТ­ТАЦГ­ГА­А­ГАГ­Г­ЦАТТ. Ка­ко­ва будет по­сле­до­ва­тель­ность РНК, ко­ди­ру­е­мая этим участ­ком? К ка­ко­му клас­су РНК она будет от­но­сить­ся? Ка­ко­ва будет её функ­ция?

По­яс­не­ние. 1. По­сле­до­ва­тель­ность РНК — ГГ­ГАУ­А­ЦА­УА­А­У­ГЦ­ЦУ­У­ЦУЦЦ­ГУАА.

2. В ри­бо­со­ме на­хо­дит­ся рРНК, об­ра­зу­ю­ща­я­ся в про­цес­се тран­скрип­ции с дан­но­го участ­ка ДНК.

3. Она участ­ву­ет в син­те­зе белка, свя­зы­ва­ет иРНК с ри­бо­со­мой.

20. 

 Уча­сток мо­ле­ку­лы ДНК имеет сле­ду­ю­щий со­став: Г-А-Т-Г-А-А-Т-А-Г-Т-Г-Ц-Т-Т-Ц. Пе­ре­чис­ли­те не менее 3-х по­след­ствий, к ко­то­рым может при­ве­сти слу­чай­ная за­ме­на седь­мо­го нук­лео­ти­да ти­ми­на на ци­то­зин (Ц).

По­яс­не­ние. 1) про­изой­дет ген­ная му­та­ция — из­ме­нит­ся кодон тре­тьей ами­но­кис­ло­ты;

2) в белке может про­изой­ти за­ме­на одной ами­но­кис­ло­ты на дру­гую, в ре­зуль­та­те из­ме­нит­ся пер­вич­ная струк­ту­ра белка;

3) могут из­ме­нить­ся все осталь­ные струк­ту­ры белка, что по­вле­чет за собой по­яв­ле­ние у ор­га­низ­ма но­во­го при­зна­ка.

———

Дуб­ли­ру­ет за­да­ние 11378.

21. 

 Даны ан­ти­ко­до­ны т-РНК. Ис­поль­зуя таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода, опре­де­ли­те по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот во фраг­мен­те мо­ле­ку­лы белка, ко­до­ны и-РНК и три­пле­ты во фраг­мен­те гена, ко­ди­ру­ю­ще­го этот белок. Ан­ти­ко­до­ны т-РНК:

ГАА, ГЦА, ААА, АЦЦ.

Ге­не­ти­че­ский код (иРНК)

Пра­ви­ла поль­зо­ва­ния таб­ли­цей Пер­вый нук­лео­тид в три­пле­те берётся из ле­во­го вер­ти­каль­но­го ряда, вто­рой — из верх­не­го го­ри­зон­таль­но­го ряда и тре­тий — из пра­во­го вер­ти­каль­но­го. Там, где пе­ре­се­кут­ся линии, иду­щие от всех трёх нук­лео­ти­дов, и на­хо­дит­ся ис­ко­мая ами­но­кис­ло­та.

По­яс­не­ние. 1) Ко­до­ны и-РНК: ЦУУ-ЦГУ-УУУ-УГГ (опре­де­ля­ем по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти).

2) Ами­но­кис­ло­ты: лей-арг-фен-три (опре­де­ля­ем с по­мо­щью таб­ли­цы ге­не­ти­че­ско­го кода).

3) Фраг­мент гена: ГАА-ГЦА-ААА-АЦЦ (опре­де­ля­ем по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти на ос­но­ве иРНК).

22. 

 Из­вест­но, что все виды РНК син­те­зи­ру­ют­ся на ДНК-мат­ри­це. Фраг­мент цепи ДНК, на ко­то­рой син­те­зи­ру­ет­ся уча­сток цен­траль­ной петли тРНК, имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов: ТЦЦ­Г­ЦА­ТАЦ­ГА­ТАГГ. Уста­но­ви­те нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка тРНК, ко­то­рый син­те­зи­ру­ет­ся на дан­ном фраг­мен­те, и ами­но­кис­ло­ту, ко­то­рую будет пе­ре­но­сить эта тРНК в про­цес­се био­син­те­за белка, если тре­тий три­плет яв­ля­ет­ся ан­ти­ко­до­ном тРНК. Ответ по­яс­ни­те. Для ре­ше­ния за­да­ния ис­поль­зуй­те таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

Ге­не­ти­че­ский код (иРНК)
Пра­ви­ла поль­зо­ва­ния таб­ли­цей

Пер­вый нук­лео­тид в три­пле­те берётся из ле­во­го вер­ти­каль­но­го ряда, вто­рой — из верх­не­го го­ри­зон­таль­но­го ряда и тре­тий — из пра­во­го вер­ти­каль­но­го. Там, где пе­ре­се­кут­ся линии, иду­щие от всех трёх нук­лео­ти­дов, и на­хо­дит­ся ис­ко­мая ами­но­кис­ло­та.

По­яс­не­ние. 1) Син­те­зи­ру­е­мая тРНК — АГ­ГЦ­ГУ­А­У­Г­ЦУ­А­УЦЦ (по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти на ос­но­ве ука­зан­ной цепи ДНК)

2) Так как ан­ти­ко­дон тРНК — тре­тий три­плет — АУГ по усло­вию, то кодон на иРНК — УАЦ

3) Поль­зу­ясь таб­ли­цей ге­не­ти­че­ско­го кода опре­де­ля­ем, что кодон на иРНК — УАЦ — ко­ди­ру­ет ами­но­кис­ло­ту ТИР

23. 

 И-РНК со­сто­ит из 156 нук­лео­ти­дов. Опре­де­ли­те число ами­но­кис­лот, вхо­дя­щих в ко­ди­ру­е­мый ею белок, число мо­ле­кул т-РНК, участ­ву­ю­щих в про­цес­се био­син­те­за этого белка, и ко­ли­че­ство три­пле­тов в гене, ко­ди­ру­ю­щем пер­вич­ную струк­ту­ру белка. Объ­яс­ни­те по­лу­чен­ные ре­зуль­та­ты.

По­яс­не­ние. 1. Белок со­дер­жит 52 ами­но­кис­ло­ты, т.к. одну ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ет один три­плет (156:3).

2. Т-РНК транс­пор­ти­ру­ет к месту син­те­за белка одну ами­но­кис­ло­ту, сле­до­ва­тель­но, всего в син­те­зе участ­ву­ют 52 т-РНК.

3. В гене пер­вич­ную струк­ту­ру белка ко­ди­ру­ют 52 три­пле­та, так как каж­дая ами­но­кис­ло­та ко­ди­ру­ет­ся одним три­пле­том

24. 

 В ре­зуль­та­те му­та­ции во фраг­мен­те мо­ле­ку­лы белка ами­но­кис­ло­та трео­нин (тре) за­ме­ни­лась на глу­та­мин (глн). Опре­де­ли­те ами­но­кис­лот­ный со­став фраг­мен­та мо­ле­ку­лы нор­маль­но­го и му­ти­ро­ван­но­го белка и фраг­мент му­ти­ро­ван­ной иРНК, если в норме иРНК имеет по­сле­до­ва­тель­ность: ГУ­ЦА­ЦА­ГЦ­ГАУ­ЦА­АУ. Ответ по­яс­ни­те. Для ре­ше­ния за­да­ния ис­поль­зуй­те таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

Пра­ви­ла поль­зо­ва­ния таб­ли­цей

Пер­вый нук­лео­тид в три­пле­те берётся из ле­во­го вер­ти­каль­но­го ряда, вто­рой — из верх­не­го го­ри­зон­таль­но­го ряда и тре­тий — из пра­во­го вер­ти­каль­но­го. Там, где пе­ре­се­кут­ся линии, иду­щие от всех трёх нук­лео­ти­дов, и на­хо­дит­ся ис­ко­мая ами­но­кис­ло­та.

По­яс­не­ние. 1) иРНК ГУЦ−АЦА-ГЦГ- АУЦ- ААУ

нор­маль­ный белок вал тре ала иле асн

Опре­де­ля­ем по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот с по­мо­щью таб­ли­цы ге­не­ти­че­ско­го кода.

2) После му­та­ции фраг­мент мо­ле­ку­лы белка будет иметь со­став вал-глн-ала-иле-асн.

3) Глу­та­мин ко­ди­ру­ет­ся двумя ко­до­на­ми ЦАА и ЦАГ,

сле­до­ва­тель­но, му­ти­ро­ван­ная иРНК будет ГУЦ−ЦАА−ГЦГ−АУЦ−ААУ или ГУЦ−ЦАГ−ГЦГ−АУЦ−ААУ.

До­пол­не­ние.

Ско­рее всего про­изо­шла му­та­ция — по­во­рот нук­лео­ти­дов на 180°, т.е. А по­ме­ня­лись с Ц — три­плет АЦА пре­вра­тил­ся в ЦАА и тогда

му­ти­ро­ван­ная иРНК будет ГУЦ−

ЦАА −ГЦГ−АУЦ−АА

25.

 Из­вест­но, что все виды РНК син­те­зи­ру­ют­ся на ДНК-мат­ри­це. Фраг­мент цепи ДНК, на ко­то­рой син­те­зи­ру­ет­ся уча­сток цен­траль­ной петли тРНК, имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов: АЦГГ­ТА­АТТ­ГЦ­ТАТЦ. Уста­но­ви­те нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка тРНК, ко­то­рый син­те­зи­ру­ет­ся на дан­ном фраг­мен­те, и ами­но­кис­ло­ту, ко­то­рую будет пе­ре­но­сить эта тРНК в про­цес­се био­син­те­за белка, если тре­тий три­плет со­от­вет­ству­ет ан­ти­ко­до­ну тРНК. Ответ по­яс­ни­те. Для ре­ше­ния за­да­ния ис­поль­зуй­те таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

Пра­ви­ла поль­зо­ва­ния таб­ли­цей

Пер­вый нук­лео­тид в три­пле­те берётся из ле­во­го вер­ти­каль­но­го ряда, вто­рой — из верх­не­го го­ри­зон­таль­но­го ряда и тре­тий — из пра­во­го вер­ти­каль­но­го. Там, где пе­ре­се­кут­ся линии, иду­щие от всех трёх нук­лео­ти­дов, и на­хо­дит­ся ис­ко­мая ами­но­кис­ло­та.

По­яс­не­ние. 1) Син­те­зи­ру­е­мая тРНК — УГЦ-ЦАУ-УАА-ЦГА-УАГ (по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти на ос­но­ве ука­зан­ной цепи ДНК)

2) Так как ан­ти­ко­дон тРНК — тре­тий три­плет — УАА по усло­вию, то кодон на иРНК по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти — АУУ

3) Поль­зу­ясь таб­ли­цей ге­не­ти­че­ско­го кода опре­де­ля­ем, что кодон на иРНК — АУУ — ко­ди­ру­ет ами­но­кис­ло­ту иле

26. 

 В ре­зуль­та­те му­та­ции во фраг­мен­те мо­ле­ку­лы белка ами­но­кис­ло­та фе­нил­ала­нин (фен) за­ме­ни­лась на лизин (лиз). Опре­де­ли­те ами­но­кис­лот­ный со­став фраг­мен­та мо­ле­ку­лы нор­маль­но­го и му­ти­ро­ван­но­го белка и фраг­мент му­ти­ро­ван­ной иРНК, если в норме иРНК имеет по­сле­до­ва­тель­ность: ЦУЦ­Г­ЦА­АЦ­ГУ­У­ЦА­АУ. Ответ по­яс­ни­те. Для ре­ше­ния за­да­ния ис­поль­зуй­те таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

Пра­ви­ла поль­зо­ва­ния таб­ли­цей

Пер­вый нук­лео­тид в три­пле­те берётся из ле­во­го вер­ти­каль­но­го ряда, вто­рой — из верх­не­го го­ри­зон­таль­но­го ряда и тре­тий — из пра­во­го вер­ти­каль­но­го. Там, где пе­ре­се­кут­ся линии, иду­щие от всех трёх нук­лео­ти­дов, и на­хо­дит­ся ис­ко­мая ами­но­кис­ло­та.

По­яс­не­ние. 1) иРНК ЦУЦ-ГЦА-АЦГ-УУЦ-ААУ

нор­маль­ный белок лей- ала- тре -фен -асн

Опре­де­ля­ем по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот с по­мо­щью таб­ли­цы ге­не­ти­че­ско­го кода.

2) После му­та­ции фраг­мент мо­ле­ку­лы белка будет иметь со­став лей- ала- тре -лиз -асн

3) Лизин ко­ди­ру­ет­ся двумя ко­до­на­ми ААА и ААГ,

сле­до­ва­тель­но, му­ти­ро­ван­ная иРНК будет ЦУЦ-ГЦА-АЦГ-ААА-ААУ или ЦУЦ-ГЦА-АЦГ-ААГ-ААУ

До­пол­не­ние.

Ско­рее всего про­изо­шла му­та­ция — при ко­то­рой три­плет ААГ (ком­пле­мен­тар­ный УУЦ на ДНК) — не пе­ре­вел­ся по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти, а «пе­ре­пи­сал­ся как есть»

му­ти­ро­ван­ная иРНК будет ЦУЦ-ГЦА-АЦГ-

ААГ -ААУ

27. 

 В био­син­те­зе по­ли­пеп­ти­да участ­ву­ют мо­ле­ку­лы тРНК с ан­ти­ко­до­на­ми УАЦ, УУУ, ГЦЦ, ЦАА в дан­ной по­сле­до­ва­тель­но­сти. Опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на иРНК, ДНК и по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот во фраг­мен­те мо­ле­ку­лы белка, ис­поль­зуя таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

Пра­ви­ла поль­зо­ва­ния таб­ли­цей

Пер­вый нук­лео­тид в три­пле­те берётся из ле­во­го вер­ти­каль­но­го ряда, вто­рой — из верх­не­го го­ри­зон­таль­но­го ряда и тре­тий — из пра­во­го вер­ти­каль­но­го. Там, где пе­ре­се­кут­ся линии, иду­щие от всех трёх нук­лео­ти­дов, и на­хо­дит­ся ис­ко­мая ами­но­кис­ло­та.

По­яс­не­ние. 1) Ко­до­ны и-РНК: АУГ-ААА-ЦГГ-ГУУ (опре­де­ля­ем по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти).

2) Ами­но­кис­ло­ты: мет-лиз-арг-вал (опре­де­ля­ем с по­мо­щью таб­ли­цы ге­не­ти­че­ско­го кода).

3) Фраг­мент гена: ТАЦ-ТТТ-ГЦЦ-ЦАА (опре­де­ля­ем по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти на ос­но­ве иРНК).

28. 

 В био­син­те­зе фраг­мен­та мо­ле­ку­лы белка участ­во­ва­ли по­сле­до­ва­тель­но мо­ле­ку­лы тРНК с ан­ти­ко­до­на­ми АЦЦ, ГУЦ, УГА, ЦЦА, ААА. Опре­де­ли­те ами­но­кис­лот­ную по­сле­до­ва­тель­ность син­те­зи­ру­е­мо­го фраг­мен­та мо­ле­ку­лы белка и нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка двух­це­по­чеч­ной мо­ле­ку­лы ДНК, в ко­то­рой за­ко­ди­ро­ва­на ин­фор­ма­ция о пер­вич­ной струк­ту­ре фраг­мен­та белка. Объ­яс­ни­те по­сле­до­ва­тель­ность Ваших дей­ствий. Для ре­ше­ния за­да­чи ис­поль­зуй­те таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

Читайте так же:  Л карнитин для потенции отзывы

Пра­ви­ла поль­зо­ва­ния таб­ли­цей

Пер­вый нук­лео­тид в три­пле­те берётся из ле­во­го вер­ти­каль­но­го ряда, вто­рой — из верх­не­го го­ри­зон­таль­но­го ряда и тре­тий — из пра­во­го вер­ти­каль­но­го. Там, где пе­ре­се­кут­ся линии, иду­щие от всех трёх нук­лео­ти­дов, и на­хо­дит­ся ис­ко­мая ами­но­кис­ло­та.

По­яс­не­ние. 1) Ко­до­ны и-РНК: УГГ-ЦАГ-АЦУ-ГГУ-УУУ (опре­де­ля­ем по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти).

Ами­но­кис­ло­ты: три -глн — тре-гли -фен (опре­де­ля­ем с по­мо­щью таб­ли­цы ге­не­ти­че­ско­го кода).

3) Фраг­мент дву­це­по­чеч­ной ДНК. Первую цепь опре­де­ля­ем по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти на ос­но­ве иРНК, вто­рую це­поч­ку по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти на ос­но­ве пер­вой ДНК.

I ДНК: АЦЦ-ГТЦ-ТГА-ЦЦА-ААА

II ДНК: ТГГ -ЦАГ-АЦТ-ГГТ-ТТТ

29. 

 В био­син­те­зе фраг­мен­та мо­ле­ку­лы белка участ­во­ва­ли по­сле­до­ва­тель­но мо­ле­ку­лы тРНК с ан­ти­ко­до­на­ми ААГ, ААУ, ГГА, УАА, ЦАА. Опре­де­ли­те ами­но­кис­лот­ную по­сле­до­ва­тель­ность син­те­зи­ру­е­мо­го фраг­мен­та мо­ле­ку­лы белка и нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка двух­це­по­чеч­ной мо­ле­ку­лы ДНК, в ко­то­рой за­ко­ди­ро­ва­на ин­фор­ма­ция о пер­вич­ной струк­ту­ре фраг­мен­та белка. Объ­яс­ни­те по­сле­до­ва­тель­ность ваших дей­ствий. Для ре­ше­ния за­да­чи ис­поль­зуй­те таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

Пра­ви­ла поль­зо­ва­ния таб­ли­цей

Пер­вый нук­лео­тид в три­пле­те берётся из ле­во­го вер­ти­каль­но­го ряда, вто­рой — из верх­не­го го­ри­зон­таль­но­го ряда и тре­тий — из пра­во­го вер­ти­каль­но­го. Там, где пе­ре­се­кут­ся линии, иду­щие от всех трёх нук­лео­ти­дов, и на­хо­дит­ся ис­ко­мая ами­но­кис­ло­та.

По­яс­не­ние. 1) Ко­до­ны и-РНК: УУЦ-УУА-ЦЦУ-АУУ-ГУУ (опре­де­ля­ем по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти).

2) Ами­но­кис­ло­ты: фен — лей-про- иле- вал (опре­де­ля­ем с по­мо­щью таб­ли­цы ге­не­ти­че­ско­го кода).

3) Фраг­мент дву­це­по­чеч­ной ДНК. Первую цепь опре­де­ля­ем по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти на ос­но­ве иРНК, вто­рую це­поч­ку по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти на ос­но­ве пер­вой ДНК.

I ДНК: ААГ-ААТ-ГГА-ТАА-ЦАА

II ДНК: ТТЦ-ТТА-ЦЦТ-АТТ-ГТТ

30

 В био­син­те­зе фраг­мен­та мо­ле­ку­лы белка участ­во­ва­ли по­сле­до­ва­тель­но мо­ле­ку­лы тРНК с ан­ти­ко­до­на­ми АГЦ, АЦЦ, ГУА, ЦУА, ЦГА. Опре­де­ли­те ами­но­кис­лот­ную по­сле­до­ва­тель­ность син­те­зи­ру­е­мо­го фраг­мен­та мо­ле­ку­лы белка и нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка двух­це­по­чеч­ной мо­ле­ку­лы ДНК, в ко­то­рой за­ко­ди­ро­ва­на ин­фор­ма­ция о пер­вич­ной струк­ту­ре фраг­мен­та белка. Объ­яс­ни­те по­сле­до­ва­тель­ность ваших дей­ствий. Для ре­ше­ния за­да­чи ис­поль­зуй­те таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

Пра­ви­ла поль­зо­ва­ния таб­ли­цей

Пер­вый нук­лео­тид в три­пле­те берётся из ле­во­го вер­ти­каль­но­го ряда, вто­рой — из верх­не­го го­ри­зон­таль­но­го ряда и тре­тий — из пра­во­го вер­ти­каль­но­го. Там, где пе­ре­се­кут­ся линии, иду­щие от всех трёх нук­лео­ти­дов, и на­хо­дит­ся ис­ко­мая ами­но­кис­ло­та.

По­яс­не­ние. 1) Так как тРНК по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти при­со­еди­ня­ют­ся к иРНК, то на ос­но­ве тРНК опре­де­ля­ем по­сле­до­ва­тель­ность иРНК, затем по таб­ли­це ге­не­ти­че­ско­го кода опре­де­ля­ем по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот в белке.

Ко­до­ны и-РНК: УЦГ-УГГ-ЦАУ-ГАУ-ГЦУ (опре­де­ля­ем по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти).

2) Ами­но­кис­ло­ты: сер-три-гис-асп-ала (опре­де­ля­ем с по­мо­щью таб­ли­цы ге­не­ти­че­ско­го кода).

3) Фраг­мент дву­це­по­чеч­ной ДНК. Первую цепь опре­де­ля­ем по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти на ос­но­ве иРНК, вто­рую це­поч­ку по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти на ос­но­ве пер­вой ДНК.

I ДНК: АГЦ-АЦЦ-ГТА-ЦТА-ЦГА

II ДНК: ТЦГ-ТГГ-ЦАТ-ГАТ-ГЦТ

31.

 Дан фраг­мент двух­це­по­чеч­ной мо­ле­ку­лы ДНК. Вос­поль­зо­вав­шись таб­ли­цей ге­не­ти­че­ско­го кода, опре­де­ли­те, какие фраг­мен­ты бел­ко­вых мо­ле­кул могут ко­ди­ро­вать­ся ко­ди­ру­е­мой этим участ­ком ДНК. Ука­жи­те не менее трёх эта­пов дан­но­го про­цес­са. Ответ до­ка­жи­те.

ДНК

ААА – ТТТ – ГГГ – ЦЦЦ

ТТТ – ААА – ЦЦЦ – ГГГ

Пра­ви­ла поль­зо­ва­ния таб­ли­цей

Пер­вый нук­лео­тид в три­пле­те берётся из ле­во­го вер­ти­каль­но­го ряда, вто¬рой — из верх­не­го го­ри­зон­таль­но­го ряда и тре­тий — из пра­во­го вер­ти­каль­но­го. Там, где пе­ре­се­кут­ся линии, иду­щие от всех трёх нук­лео­ти­дов, и на­хо­дит­ся ис­ко­мая ами­но­кис­ло­та.

По­яс­не­ние. 1) Если и-РНК син­те­зи­ру­ет­ся на верх­ней цепи ДНК, то её фраг­мент будет УУ­УАА­АЦЦЦГГГ.

2) Фраг­мент белка: фен–лиз–про–гли.

3) Если белок ко­ди­ру­ет­ся ниж­ней цепью, то иРНК — АА­А­У­У­УГГ­ГЦЦЦ.

4) Фраг­мент белка: лиз–фен–гли−про.

При­ме­ча­ние от со­ста­ви­те­лей сайта.

Счи­та­ем ответ не впол­не кор­рект­ным, так как не пред­ла­га­ет­ся ответ на во­прос «Ука­жи­те не менее трёх эта­пов дан­но­го про­цес­са.»

По­след­ним пунк­том не­об­хо­ди­мо до­ба­вить.

Био­син­тез белка со­сто­ит из эта­пов: 1. Тран­скрип­ция (пе­ре­пи­сы­ва­ние ин­фор­ма­ции с ДНК на иРНК). 2. Про­цес­синг (толь­ко у эу­ка­ри­от) – со­зре­ва­ние иРНК: уда­ле­ние из нее участ­ков, не ко­ди­ру­ю­щих белок. 3. Экс­порт иРНК из ядра в ци­то­плаз­му (толь­ко у эу­ка­ри­от). 4. Со­еди­не­ние иРНК с ри­бо­со­мой, тРНК с ами­но­кис­ло­та­ми. 5. Транс­ля­ция (син­тез белка). Внут­ри ри­бо­со­мы к ко­до­нам иРНК по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти при­со­еди­ня­ют­ся ан­ти­ко­до­ны тРНК. Ри­бо­со­ма со­еди­ня­ет между собой ами­но­кис­ло­ты, при­не­сен­ные тРНК, по­лу­ча­ет­ся белок.

32. 

 Из­вест­но, что все виды РНК син­те­зи­ру­ют­ся на ДНК-мат­ри­це. Фраг­мент цепи ДНК, на ко­то­рой син­те­зи­ру­ет­ся уча­сток цен­траль­ной петли тРНК, имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов: ТГЦЦ­ЦАТТЦГ­Т­ТАЦГ. Уста­но­ви­те нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка тРНК, ко­то­рый син­те­зи­ру­ет­ся на дан­ном фраг­мен­те, и ами­но­кис­ло­ту, ко­то­рую будет пе­ре­но­сить эта тРНК в про­цес­се био­син­те­за белка, если тре­тий три­плет со­от­вет­ству­ет ан­ти­ко­до­ну тРНК. Ответ по­яс­ни­те. Для ре­ше­ния за­да­ния ис­поль­зуй­те таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

Ге­не­ти­че­ский код (иРНК)

Пер­воеос­но­ва­ниеВто­рое ос­но­ва­ниеТре­тьеос­но­ва­ние
УЦАГ
УФен
Фен
Лей
Лей
Сер
Сер
Сер
Сер
Тир
Тир

Цис
Цис

Три

У
Ц
А
Г
ЦЛей
Лей
Лей
Лей
Про
Про
Про
Про
Гис
Гис
Глн
Глн
Арг
Арг
Арг
Арг
У
Ц
А
Г
АИле
Иле
Иле
Мет
Тре
Тре
Тре
Тре
Асн
Асн
Лиз
Лиз
Сер
Сер
Арг
Арг
У
Ц
А
Г
ГВал
Вал
Вал
Вал
Ала
Ала
Ала
Ала
Асп
Асп
Глу
Глу
Гли
Гли
Гли
Гли
У
Ц
А
Г

Пра­ви­ла поль­зо­ва­ния таб­ли­цей

Пер­вый нук­лео­тид в три­пле­те берётся из ле­во­го вер­ти­каль­но­го ряда; вто­рой — из верх­не­го го­ри­зон­таль­но­го ряда; тре­тий — из пра­во­го вер­ти­каль­но­го. Там, где пе­ре­се­кут­ся линии, иду­щие от всех трёх нук­лео­ти­дов, и на­хо­дит­ся ис­ко­мая ами­но­кис­ло­та.

По­яс­не­ние. 1) Син­те­зи­ру­е­мая тРНК – АЦГГ­ГУА­А­Г­ЦА­А­У­ГЦ (по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти на ос­но­ве ука­зан-ной цепи ДНК)

2) Так как ан­ти­ко­дон тРНК — тре­тий три­плет — ААГ по усло­вию, то кодон на иРНК — УУЦ

3) Поль­зу­ясь таб­ли­цей ге­не­ти­че­ско­го кода опре­де­ля­ем, что кодон на иРНК — УУЦ — ко­ди­ру­ет ами­но­кис­ло­ту ФЕН

33.

 Объ­яс­ни­те, в чём сход­ство и в чём раз­ли­чия био­ло­ги­че­ско­го окис­ле­ния ор­га­ни­че­ских ве­ществ в клет­ке и про­цес­са их го­ре­ния в не­жи­вой при­ро­де.

По­яс­не­ние. Сход­ство:

1) про­ис­хо­дит окис­ле­ние ор­га­ни­че­ских ве­ществ до ко­неч­ных про­дук­тов уг­ле­кис­ло­го газа и воды; Раз­ли­чие:

2) био­ло­ги­че­ское окис­ле­ние про­ис­хо­дит мед­лен­но, по­сле­до­ва­тель­но в про­цес­се не­сколь­ких ре­ак­ций, а го­ре­ние – быст­рый про­цесс в виде одной ре­ак­ции;

3) при го­ре­нии вся энер­гия вы­де­ля­ет­ся в виде тепла, а при био­ло­ги­че­ском окис­ле­нии часть энер­гии ак­ку­му­ли­ру­ет­ся в мо­ле­ку­лах АТФ в виде энер­гии хи­ми­че­ских свя­зей.

При­ме­ча­ние. Как ва­ри­ант от­ве­та.

Сход­ство:

1) Про­цес­сы био­ло­ги­че­ско­го окис­ле­ния (кле­точ­но­го ды­ха­ния) по ко­неч­но­му ре­зуль­та­ту схожи с про­цес­са­ми го­ре­ния. По­лу­ча­ет­ся уг­ле­кис­лый газ и вода.

2) Про­ис­хо­дит при уча­стии кис­ло­ро­да – окис­ле­ние ор­га­ни­че­ских ве­ществ.

Раз­ли­чие:

3) Но эти про­цес­сы су­ще­ствен­но раз­ли­ча­ют­ся по сбе­ре­га­е­мой энер­гии.

При го­ре­нии вся энер­гия пе­ре­хо­дит в све­то­вую и теп­ло­вую, ни­че­го при этом не за­па­са­ет­ся. При кле­точ­ном ды­ха­нии за­па­са­ет­ся энер­гия в мо­ле­ку­лах АТФ, ко­то­рая впо­след­ствии рас­хо­ду­ет­ся во всех про­цес­сах жиз­не­де­я­тель­но­сти: син­те­зе ор­га­ни­че­ских ве­ществ, росте, раз­ви­тие, дви­же­ние и др.

34.

 Фраг­мент цепи иРНК имеет по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов: ЦГА­ГУ­А­У­Г­ЦУГГ. Опре­де­ли­те по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на одной цепи мо­ле­ку­лы ДНК, ан­ти­ко­до­ны тРНК и по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот, ко­то­рая со­от­вет­ству­ет дан­но­му фраг­мен­ту гена, ис­поль­зуя таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

Ге­не­ти­че­ский код (иРНК)

УЦАГ
У

Фен

Фен

Лей

Лей

Сер

Сер

Сер

Сер

Тир

Тир

Цис

Цис

Три

У

Ц

А

Г

Ц

Лей

Лей

Лей

Лей

Про

Про

Про

Про

Гис

Гис

Глн

Глн

Арг

Арг

Арг

Арг

У

Ц

А

Г

А

Иле

Иле

Иле

Лей

Про

Про

Про

Про

Гис

Гис

Глн

Глн

Арг

Арг

Арг

Арг

У

Ц

Ц

А

Г

Г

Вал

Вал

Вал

Вал

Ала

Ала

Ала

Ала

Асп

Асп

Глу

Глу

Гли

Гли

Гли

Гли

У

Ц

А

Г

Пра­ви­ла поль­зо­ва­ния таб­ли­цей

Пер­вый нук­лео­тид в три­пле­те берётся из ле­во­го вер­ти­каль­но­го ряда; вто­рой — из верх­не­го го­ри­зон­таль­но­го ряда; тре­тий — из пра­во­го вер­ти­каль­но­го. Там, где пе­ре­се­кут­ся линии, иду­щие от всех трёх нук­лео­ти­дов, и на­хо­дит­ся ис­ко­мая ами­но­кис­ло­та.

По­яс­не­ние. Эле­мен­ты от­ве­та:

1) по­сле­до­ва­тель­ность на ДНК: ГЦТ­ЦА­ТАЦ­ГАЦЦ;

2) ан­ти­ко­до­ны мо­ле­кул тРНК: ГЦУ, ЦАУ, АЦГ, АЦЦ;

3) по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот: арг-вал-цис-три.

Видео удалено.
Видео (кликните для воспроизведения).

Источники:

  1. Горелкин, В.Н. Избранные главы физической кинетики / В.Н. Горелкин, В.П. Минеев. — М.: [не указано], 2009. — 62 c.
Какую аминокислоту будет переносить трнк?
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here