Определение структуры и содержание (в %) каждого вида нуклеотидов в молекуле ДНК.

 

Нуклеотиды молекулы ДНК. Длина участка ДНК

Задача 94.
Задание 1.
Даны фрагменты одной цепи ДНК: Т-Ц-Г-А-Г-Ц-Ц-Т-А-Г.
Определите в каждом задании:
а) структуру II цепи;
б) содержание (в %) каждого вида нуклеотидов;
в) длину ДНК
Задание 2
Дано:
А = 600 = 12,5%
Найти: 
1) Т, Г, Ц = ? =? = ?
2) Длину участка ДНК.
Решение:

Ответ на задание № 1

а) определение структур II цепи молекулы ДНК

Согласно принципу комплементарности напротив нуклеотида Т становится А, напротив А - Т, напротив Ц - Г, напротив Г - Ц. Тогда структура II цепи будет иметь вид:

Т-Ц-Г-А-Г-Ц-Ц-Т-А-Г - I цепь;
А-Г-Ц-Т-Ц-Г-Г-А-Т-Ц - II цепи.

б) определение содержания (в %) каждого вида нуклеотидов

Находим количество нуклеотидов (нтд): в двух цепях – 20 нтд, из них А = 4. Составляем пропорцию:
20 нтд – 100%
4 нтд – х%
х = (4x100)/20  = 20%/
По правилу Чаргаффа количество аденина в молекуле ДНК равно количеству тимина, а количество гуанина равно количеству цитозина. Поэтому:
Т = А = 20%;
Т + А = 40%, следовательно
Ц + Г = 100% – 40% = 60%;
Ц = Г = 30%.

Ответ на заданиепр 2

1) определение содержания (в %) каждого вида нуклеотидов

По правилу Чаргаффа количество аденина в молекуле ДНК равно количеству тимина, а количество гуанина равно количеству цитозина. Поэтому 
А = Т = 12,5%;
Т + А = 25%, следовательно
Ц + Г = 100% – 25% = 75%.
Ц = Г = 75%/2 = 37,5%.

2) определение длины участка ДНК

Сначала определим количество нуклеотидов А, Т, Ц и Г в участке молекулы ДНК, получим:
А + Т = (600 * 2) = 1200 = = 25%;
Ц + Г = х = 75%, следовательно из пропорции
25% = 1200
75% = х
х = (1200 * 75%)/25% = 3600.
Тогда общее число нуклеотидов в участке ДНК равно 4800. Молекула ДНК всегда двухцепочечная, ее длина равна длине одной цепи. Участок I цепи ДНК состоит из 2400 (4800/2 = 2400) нуклеотидов. Длина каждого нуклеотида составляет 0,34 нм, следовательно:

(2400 x 0,34) = 816 нм. 
 



Графическая модель фрагмента гена


Задача 95.
Белковая молекула имеет следующий состав и последовательность аминокислот: лизин-триптофан-глутамин-серин-метионин-гистидин-аланин-валин. Дайте графическую модель фрагмента гена. Сколькими способами может быть кодирован этот участок молекулы белка?
Решение: 

1. Графическая модель фрагмента гена

В условии задачи последовательность аминокислот в молекуле белка дана. Используя таблицу генетического кода в триплетах иРНК, можно установить строение и РНК.
По таблице генетического кода находим структуру триплетов лизина, их два - ААА и ААГ, триптофана (УГГ), глутамина 2 триплета - ГАА, ГАГ, серина – 6 триплетов:(УЦУ, УЦЦ, УЦА, УЦГ, АГУ, АГЦ), метионина-АУГ, гистидина- 2 триплета ЦАУ, ЦАЦ, аланина-4 триплета - ГЦУ, ГЦЦ, ГЦА, ГЦГ; валина-4 триплета-ГУУ, ГУЦ, ГУА, ГУГ.
Пример графической модели фрагмента гена: 

иРНК: ААА... УГГ... ГАА... УЦУ... АУГ... ЦАУ... ГЦУ... ГУУ
мДНК: ТТТ... АЦЦ... ЦТТ... АГА... ТАЦ... ГТА... ЦГА... ЦАА.

2. Количество кодирования участка молекулы белка

Количество кодирования участка молекулы белка определим перемножив число вариантов триплетов для каждой аминокислоты, получим:

2.1.2.6.1.2.4.4 = 768.

Таким образом, данный в задаче участок молекулы белка может быть кодирован 768 способами.