Как рассчитать количество нуклеотидов в экзоне, интроне и в цепи ДНК


Кодирование экзонов и интронов


Задача 96.
Известно, что масса белка составляет 12000ЕД и что интронная часть кодирующего фрагментя ДНК составляет 40%. 1) Определить количество аминокислот образующих белок.
2) Расчсчитать количество нуклеотидов в экзогенной части ДНК. 3) Рассчитать число нуклеотидов интрона. 4) Рассчитать общее количество нуклеотидов фрагмента ДНК. 5) Рассчитать массу фругмента ДНК. 6) Рассчитать длину интронного участка фругмента ДНК.  
Дано:
m(белка) = 12000 ЕД
Интронов=40%
m(ДНК) = ?
L(интрона) = ?
Решение:
L(аминокислоты) = 0,35 нм = 3,5 ангстрем;
L(нуклеотида) = 0,34 нм = 3,4 ангстрем; 
Мr (аминокислоты) = 100 а.е.м. (ЕД);
Мr (нуклеотида) = 345 а.е.м. (ЕД).

1. Расчитаем количество аминокислот, образующих белок, получим:

12000/100 = 120.

2. Расчитаем количество нуклеотидов, образующих экзонный часток ДНК, получим:

120 3 = 360.

3. Расчитаем количество нуклеотидов, образующих интронный часток ДНК, получим:

(360 . 40)/60 = 240.

4. Рассчитаем общее количество нуклеотидов фрагмента ДНК, получим:

360 + 240 = 600.

5. Рассчитаем массу фругмента ДНК, получим:

600 . 345 = 207000 ЕД.

6. Рассчитаем длину интронного участка фругмента ДНК, получим:

240 . 0,34 = 81,6 нм = 816 ангстрем.

Ответ: 1) 120; 2) 360; 3) 240; 4) 600; 5) 207000 ЕД; 6) 816 ангстрем.


Порядок аминокислот в белковой молекуле

Задача 97.
В приведенной ниже последовательности одного из генов произошло выпадение 9-го нуклеотида, 13-й нуклеотид был заменен на тимин. Цепь ДНК одного из генов: A-A-С-T-G-G-C-A-T-A-A-C-G-C. К какому типу их можно отнести? Если изменения произошли в гене аутосомно-рецессивного заболевания, проявится ли оно?
Решение:
По таблице генетического кода (ДНК) находим порядок аминокислот в белковой молекуле, получим: триплету (ААС) соответствует аминокислота лейцин, триплету (TGG) - треонин, триплету (САТ) - валин, триплету (ААС) - лейцин.
Таким образом, порядок аминокислот в участке молекулы белка будет иметь вид:
лейцин-треонин-валин-лейцин.
Последовательность нуклеотидов в цепочке после измененя будет иметь вид: 

A-A-С-T-G-G-C-A-А-A-C-Т-C

Находим порядок аминокислот в белковой молекуле по измененной цепи, получим: триплету (ААС) соответствует аминокислота лейцин, триплету (TGG) - треонин, триплету (САА) - валин, триплету (АСТ) - стоп-кодон (обрыв цепи).
Таким образом, порядок аминокислот в участке молекулы белка после изменения будет иметь вид:
лейцин-треонин-валин.
Так как произошли изменения в гене (участке полипептида), то заболевание проявится.

PS.
Три триплета не кодируют ни одну из аминокислот для иРНК (UAA, UAG, UGA) или для ДНК (АТТ, АТС, АСТ). Триплет AUG иРНК (или ТАС для ДНК) кодирует не только аминокислоту метионин, но и инициирует трансляцию (играет роль старт-кодона).

 


Определение цепи ДНК


Задача 98.
Концевая последовательность иРНК включает ААГ-ЦУГ-ГАЦ-УГА. Кодирующая цепь гена содержала интрон ЦАГ перед последним кодоном не считая терминирующего кодона. Определите цепь ДНК.
Решение:
Интроны – это участки ДНК, копии которых удаляются из первичного транскрипта и отсутствуют в зрелой РНК. Поэтому кодирующая цепь гена содержащая интрон ЦАГ будет иметь вид:

ТТЦ-ГТЦ-ЦТГ-АЦТ-ЦАГ.