Примеры решения задач на определение последовательности аминокислот а пептиде
Задача 595.
Отрезок молекулы ДНК, определяющий первичную структуру белка, содержит следующую последовательность нуклеотидов: -ТТЦГТАТАГГА-. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, аминокислоты, которые участвуют в биосинтезе белка и нуклеотидный состав антикодонов тРНК.
Решение:
Для удобства разобьем последовательность нуклеотидов в отрезке ДНК на триплеты:
ТТЦ-ГТА-ТАГ-ГА
По принципу комплементарности (Г=Ц, А=У) с генетического кода ДНК выстраиваются нуклеотиды иРНК (транскрибция). К кодонам иРНК подбираются комплементарные антикодоны-триплеты нуклеотидов тРНК, и соединяются водородными связями (кодон=антикодон) тоже по принципу комплементарности. Каждый триплет тРНК приносит определенную аминокислоту, согласно генетическому коду. Цепь аминокислот и есть синтезируемый белок. Нужно учесть, что антикодоны тРНК пишутся через запятую.
Следовательно, при решении данной задачи необходимо записать:
мДНК: ТТЦ-ГТА-ТАГ-ГА
иРНК: ААГ-ЦАУ-АУЦ-ЦУ
тРНК: УУЦ,ГУА,УАГ,ГУ
Первые три нуклеотида на иРНК ААГ соответствуют по таблице генетического кода лизину (Лиз), следующие три нуклеотида ЦАУ соответствуют гистидину (Гис), а триплет УАГ - изолейцину (Иле).
Окончательно необходимо записать:
мДНК: ТТЦ-ГТА-ТАГ-ГА
иРНК: ААГ-ЦАУ-АУЦ-ЦУ
тРНК: УУЦ,ГУА,УАГ,ГУ
Белок: Лиз - Гис - Иле
Задача 596.
Фрагмент цепи иРНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: УЦГ-УГГ-ЦАУ-УАУ-ГЦА. Определите последовательность нуклеотидов на ДНК, антикодоны соответствующих тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка.
Решение:
1. Используя принцип комплементарности, по иРНК можно восстановить последовательность нуклеотидов матричной цепи ДНК (надо быть внимательными и помнить, что в ДНК отсутствует урацил, вместо него становится тимин).
Следовательно, можем записать:
иРНК: УЦГ-УГГ-ЦАУ-УАУ-ГЦА
мДНК: АГЦ-АЦЦ-ГТА-АТА-ЦГТ.
2. Теперь, опять же пользуясь принципом комплементарности (Г = Ц, А = Т), на полученной цепи ДНК строим вторую цепь ДНК:
мДНК: АГЦ-АЦЦ-ГТА-АТА-ЦГТ
сДНК: ТЦГ-ТГГ-ЦАТ-ТАТ-ГЦА.
3. К кодонам иРНК подбираются комплементарные антикодоны-триплеты нуклеотидов тРНК, и соединяются водородными связями (кодон=антикодон) тоже по принципу комплементарности.
Следовательно, можем записать:
иРНК: УЦГ-УГГ-ЦАУ-УАУ-ГЦА
тРНК: АГЦ-АЦЦ-ГУА-АУА-ЦГУ.
4. По иРНК, используя таблицу «Генетический код», построим белковую молекулу с соответствующими аминокислотами:
иРНК: УЦГ-УГГ-ЦАУ-УАУ-ГЦА
белок: Сер-Три-Гис-Тир-Ала
Задача 597.
Полипептидная цепь состоит из аминокислот: валин, лейцин, изолейцин, фенилаланин. Определите структуру участка ДНК, кодирующего указанный полипептид.
Решение:
Пользуясь таблицей «Генетический код в кодонах ДНК», определим последовательность нуклеотидов в матричной цепи ДНК, используем указанные в таблице первые кодоны для каждой аминокислоты, получим:
ЦАА - ГАА - ТТА - ААА.
Задача 598.
Участок полипептида состоит из пяти аминокислот: мет – асп – вал – лей – цис. Пользуясь таблицей, закодируйте данный участок в кодонах ДНК
Решение:
Пользуясь таблицей «Генетический код в кодонах ДНК», определим последовательность нуклеотидов в матричной цепи ДНК, используем указанные в таблице первые кодоны для каждой аминокислоты, получим:
ТАЦ ТТА ЦАА ГАА АЦА.
Задача 599.
1) Какая транспортная РНК соответствует последовательности ДНК: ААГ-ТГЦ-ТТА-ЦЦГ-АГЦ-ЦГА?
2) Какую аминокислотную последовательность кодирует ДНК: ЦТГ-ЦЦГ-ЦТТ-АГТ-ЦТТ-АГГ?
Решение:
1. По принципу комплементарности (Г=Ц, А=У) с генетического кода ДНК выстраиваются нуклеотиды иРНК (транскрибция). К кодонам иРНК подбираются комплементарные антикодоны-триплеты нуклеотидов тРНК, и соединяются водородными связями (кодон=антикодон) тоже по принципу комплементарности.
Следовательно, при решении данной задачи необходимо записать:
мДНК: ААГ-ТГЦ-ТТА-ЦЦГ-АГЦ-ЦГА
иРНК: УУЦ-АЦГ-ААУ-ГГЦ-УЦГ-ГЦУ
тРНК: ААГ-УГЦ-УУА-ЦЦГ-АУЦ-ЦГА.
2. На основе кода цепи ДНК строим иРНК, пользуясь принципом комплементарности (А-У, Г-Ц):
мДНК: ЦТГ-ЦЦГ-ЦТТ-АГТ-ЦТТ-АГГ
иРНК: ГАЦ-ГГЦ-ГАА-УЦА-ГАА-УЦЦ .
Используя таблицу «Генетический код», можно построить белковую молекулу с соответствующими аминокислотами:
Асп - Гли - Глу - Сер - Глу - Сер
ИЛИ
аспаргиновая кислота - глицин - глутаминовая кислота - серин - глутаминовая кислота - серин.
Задача 600.
Фрагмент молекулы ДНК состоит из нуклеотидов, расположенных в следующей последовательности: ЦЦТАГГЦЦЦАТТ. Определите состав и последовательность аминокислот в полипептидной цепи, закодированной в этом участке гена.
Решение:
1) По принципу комплементарности (Г = Ц, А = У, Т = А) с фрагмента ДНК выстраиваются нуклеотиды и-РНК (транскрибция).
Следовательно, при решении данной задачи необходимо записать:
ДНК: ЦЦТАГГЦЦЦАТТ
и-РНК: ГГАУЦЦГГГУАА
Теперь разобьем цепь и-РНК на триплеты, получим:
иРНК: ГГА УЦЦ ГГГ УАА.
2) Используя таблицу "Генетический код" определим состав и последовательность аминокислот в полипептидной цепи, закодированной в этом участке гена, получим:
Гли - Сер - Гли.
Триплет УАА - это стоп-кодон, на котором синтез белка прекращается.