Последовательность нуклеотидов в ДНК, иРНК и порядок расположения аминокислот в соответствующем полипептиде после мутации гена

 

Задача 1. 
Последовательность нуклеотидов фрагмента цепи ДНК: ТЦААТГЦАГГТЦГАТ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК и порядок расположения аминокислот в соответствующем полипептиде. Объясните, что произойдет со структурой белка, если в первом триплете цепи ДНК произошло удвоение третьего нуклеотида? Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.
Решение:
ДНК: ТЦА АТГ ЦАГ ГТЦ ГАТ; 
иРНК: АГУ-УАЦ-ГУЦ-ЦАГ ЦУА.

По генетическому коду это аминокислоты: Сер-Тир-Вал-Глн-Лей. Если произойдет удвоение третьего нуклеотида (это генная мутация), то изменится вся последовательность нуклеотидов, соответственно последовательность аминокислот в белке, белок изменит свои свойства.

Последовательность нуклеотидов после удвоения третьего нуклеотида в первом триплете цепи ДНК будет иметь вид: ТЦАААТГЦАГГТЦГАТ.

Тогда 

ДНК: ТЦА ААТ ГЦА ГГТ ЦГА Т...;
иРНК: АГУ УУА ЦГУ ЦЦА ГЦУ А...

По измененному генетическому коду это аминокислоты: Сер-Лей-Арг-Про-Ала. Как видим, последовательность аминокислот в белке изменилась, соответственно, белок изменит свои свойства. 
 


Задача 2.
В последовательности одной из цепей ДНК (А Г Ц А Г Г Т А А Г Ц Т А А А) произошла мутация – выпадение второго нуклеотида в третьем триплете. Используя таблицу генетического кода, определите исходную аминокислотную последовательность. Изменится ли первичная структура полипептида? Ответ поясните. К какому виду мутаций относится данное изменение? Всегда ли это приводит к болезням?
Решение:
Днк: А Г Ц - А Г Г - Т А А - Г Ц Т - А А А;
иРНК: У Ц Г - У Ц Ц - А У У - Ц Г А - У У У.

По генетическому коду это аминокислоты: Сер-Сер-Иле-Арг-Фен. 

В случае выпадения нуклеотида изменяется последовательность аминокислот:

Днк: А Г Ц - А Г Г - Т А Г -  Ц Т А -  А А---;
иРНК: У Ц Г - У Ц Ц - А У Ц - Г А У - У У ---.

В данном случае изменится четвертая и последующие за ней аминокислоты: Сер-Сер-Иле-Асп-. 

Это генные мутации, которые приводят к изменению структуры и свойств белка, а следовательно к генным болезням. В связи с вырожденность генетического кода (на одну аминокислоту приходится по нескольку триплетов), такая мутация не всегда приводит к изменению свойств белка. 
 


Задача 3.
Последовательность нуклеотидов в цепи ДНК: ГТТ-ЦГТ-ААГ-ЦАТ-ГГГ-ЦТТ-ЦТ . В результате мутации одновременно выпадают второй и шестой нуклеотиды. Запишите
новую последовательность нуклеотидов в цепи ДНК. Определите по ней последовательность нуклеотидов в иРНК и последовательность аминокислот в полипептиде. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. 
Решение:
Надо переписать данную в задаче цепь ДНК, затем вычеркнуть выпавшие нуклеотиды и переписать все заново. Затем, как обычно, построить иРНК и по ней построить цепь аминокислот, используя генетический код.
ДНК: ГТТ-ЦГТ-ААГ-ЦАТ-ГГГ-ЦТТ-ЦТ;
ДНК: ГТЦ-ГАА-ГЦА-ТГГ-ГЦТ-ТЦТ;
иРНК: ЦАГ-ЦУУ-ЦГУ-АЦЦ-ЦГА-АГА.

Последовательность аминокислот в полипептиде будет следующая: Гли-Лей-Арг-Тре-Арг-Арг.