Файл: Весь биосинтез белка нового типа (штрихконцы).pdf

Весь биосинтез белка нового типа (штрих-концы)

Алгоритмы БИОСИНТЕЗА от УМСКУЛ (Жанна Казанская)
Алгоритмы БИОСИНТЕЗА от УМСКУЛ (Жанна Казанская)
1 2
Правила работы с файлом
Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов
(верхняя цепь – смысловая, нижняя – транскрибируемая):
5’-ТААТГАЦЦГЦАТАТАТЦЦАТ-3’
3’-АТТАЦТГГЦГТАТАТАГГТА-5’
Ген содержит информативную и неинформативную части для трансляции.
Информативная часть гена начинается с триплета, кодирующего аминокислоту
Мет. С какого нуклеотида начинается информативная часть гена? Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи. Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.
Ко всем заданиям прилагается таблица генетического кода, которую ты можешь найти в конце файла
Представленные ниже алгоритмы отражают ход решения того или иного типа задачи, для получения полного балла за задание (3 балла) необходимо пояснять каждое свое действие. Объяснения везде базируются на двух принципах, принципе комплементарности и принципе антипараллельности.
Так как целью файла является отразить полн
Для того, чтобы ты понял/а глубину пояснений в конце файла приведен пример реального решения, оцененного на максимальный балл на реальном ЕГЭ.
Тип 2: мутация - “замена одного нуклеотида” или “точечная мутация”
Тип 1: информативная и неинформативная часть...
АЛГОРИТМ:
1) Построить иРНК к транскрибируемой (матричной) цепи ДНК
2) Найти кодон метионина в таблице генетического кода
3) Найти этот кодон в начале иРНК
4) Определить все другие аминокислоты по таблице генетического кода после метионина
5) Ответить на вопрос
(Обрати внимание, что “ненужные” (первые 2) нуклеотиды в иРНК мы записываем
АУГ
ДНК см: 5’-ТААТГАЦЦГЦАТАТАТЦЦАТ-3’
ДНК тр: 3’-АТТАЦТГГЦГТАТАТАГГТА-5’ иРНК: 5’-УА
АЦЦГЦАУАУАУЦЦАУ-3’
АУГ нашла белок: мет-тре-ала-три-иле-гис
С третьего нуклеотида - аденина
Исходный фрагмент молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь – смысловая, нижняя – транскрибируемая):
5’-ГЦГГГЦТАТГАТЦТГ-3’
3’-ЦГЦЦЦГАТАЦТАГАЦ-5’
В результате замены одного нуклеотида в ДНК четвертая аминокислота во фрагменте полипептида заменилась на аминокислоту Вал. Определите аминокислоту, которая кодировалась до мутации. Какие изменения произошли в ДНК, и РНК в результате замены одного нуклеотида? Благодаря какому свойству генетического кода одна и та же аминокислота у разных организмов кодируется одним и тем же триплетом? Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.
АЛГОРИТМ:
1) Отсчитать нужный триплет (тройку нуклеотидов) в транскрибируемой
(матричной) цепи ДНК
2) Перевести его в кодон иРНК
3) Определить аминокислоту это кодона по таблице генетического кода
4) Посмотреть кодон для АК из задания в таблице генетического кода
5) Найти между каким кодоном АК из задания и исходным кодоном разница в одном нуклеотиде (букве)
6) Сравнить новые триплеты и старые триплеты обоих цепей, учитывая, что их нужно писать в направлении от 5’ к 3’
7) Ответить на вопрос
Обрати внимание, что триплеты транскрибируемой цепочки мы записываем справа налево, так как изначально они были в направлении от 3 к 5, а нам нужно направление от 5 к 3
ГАТ
ЦТА
ГУУ
ДНК см: 5’-ГЦГГГЦТАТ
ЦТГ-3’
ДНК тр: 3’-ЦГЦЦЦГАТА
ГАЦ-5’
ГАУ
Асп
, ГУЦ, ГУА, ГУГ
ГУУ было стало
ДНКсм ГАТ ГТТ
ДНКтр АТЦ ААЦ иРНК ГАУ ГУУ
Свойство - универсальность

Алгоритмы БИОСИНТЕЗА от УМСКУЛ (Жанна Казанская)
Алгоритмы БИОСИНТЕЗА от УМСКУЛ (Жанна Казанская)
3 4
АЛГОРИТМ:
1) Построить иРНК по транскрибируемой (матричной) ДНК
2) Определить аминокислоты по иРНК по таблице генетического кода
3) Определить кодон АК из задания по таблице генетического кода
4) Сравнить нужный исходный кодон иРНК с кодонами АК
5) Перевести все кодоны в триплеты смысловой цепи и сравнить их между собой
6) Ответить на вопрос
ДНК см: 5’-ГТЦАЦАГЦГАТЦААТ-3’
ДНК тр: 3’-ЦАГТГТЦГЦТАГТТА-5’ иРНК: 5’-ГУЦАЦАГЦГАУЦААУ -3’ белок: вал-тре-ала-иле-асн
ЦЦУ, ЦЦГ, ЦЦА, ЦЦЦ был АЦА стал ЦЦУ, ЦЦГ, ЦЦА, ЦЦЦ был АЦА стал ЦЦТ, ЦЦГ, ЦЦА, ЦЦЦ
Свойство - вырожденность
Определите, какова будет последовательность вирусного белка, если матрицей для синтеза и РНК служит цепь, комплементарная вирусной РНК.
Напишите последовательность двуцепочного фрагмента ДНК, укажите 5’ и
3‘ концы цепей. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.
АЛГОРИТМ:
1) Перевести РНК вируса в ДНК
2) По этой ДНК достроить еще одну цепочку
ДНК
3) Определить из задания по какой цепочке
ДНК должна строится иРНК
4) Найти эту цепочку и построить по ней иРНК
5) Определить белок по иРНК по таблице генетического кода
ДНК: 3’-ЦГЦЦТТТТЦГЦГ-5’
5’-ГЦГГААААГЦГЦ-3’
ДНК: 5’-ГЦГГААААГЦГЦ-3’ иРНК: 5’-ГЦГГААААГЦГЦ-3’ белок: ала-глу-лиз-арг
Фрагмент молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов
(верхняя цепь – смысловая, нижняя – транскрибируемая):
5’-ГТЦАЦАГЦГАТЦААТ-3’
3’-ЦАГТГТЦГЦТАГТТА-5’
Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи и обоснуйте свой ответ. Какие изменения могли произойти в результате генной мутации во фрагменте молекулы ДНК, если вторая аминокислота в полипептиде заменилась на аминокислоту Про? Какое свойство генетического кода определяет возможность существования разных фрагментов мутированной молекулы ДНК? Ответ обоснуйте. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.
Обрати внимание, что сравнимаем триплеты только смысловой цепи, сравнить в этом задании триплеты транскрибируемой цепочки будет ошибкой
Тип 3: мутация - замена аминокислоты
Тип 4: вирус
Тип 5: петля тРНК
Некоторые вирусы в качестве генетического материала несут РНК. Такие вирусы, заразив клетку, встраивают ДНК-копию своего генома в геном хозяйской клетки. В клетку проникла вирусная РНК следующей последовательности:
5’-ГЦГГААААГЦГЦ-3’
Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК на которой синтезируется участок центральной петли т
РНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь – смысловая, нижняя – транскрибируемая):
5’-ТГЦГЦТГЦАЦЦАГЦТ-3’
3’-АЦГЦГАЦГТГГТЦГА-5’
Установите нуклеотидную последовательность участка т РНК, который синтезируется на данном фрагменте, обозначьте 5’ и 3’ концы этого фрагмента и определите аминокислоту, которую будет переносить эта т
РНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет с 5’ конца соответствует антикодону т РНК. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

Алгоритмы БИОСИНТЕЗА от УМСКУЛ (Жанна Казанская)
Алгоритмы БИОСИНТЕЗА от УМСКУЛ (Жанна Казанская)
5 6
АЛГОРИТМ:
1) Построить тРНК без запятых по транскрибируемой (матричной) ДНК
2) Найти третий триплет в этой цепи
(это будет антикодон)
3) Построить к нему кодон иРНК
4) Перевернуть кодон справа налево
5) Определить АК по иРНК по таблице генетического кода
ГЦА
ДНКсм: 5’-ТГЦГЦТГЦАЦЦАГЦТ-3’
ДНКтр: 3’-АЦГЦГАЦГТГГТЦГА-5’
5’ – УГЦГЦУ
ЦЦАГЦУ - 3’
ГЦА
ЦГУ
УГЦ цис
Тип 6: антикодоны тРНК
Пример оформления и ключа задачи на ЕГЭ 2020
Молекулы т РНК, несущие соответствующие антикодоны, входят в рибосому в следующем порядке: УУЦ, АЦЦ, ЦУГ, АУГ. Определите последовательность нуклеотидов смысловой и транскрибируемой цепей
ДНК, и РНК и аминокислот в молекуле синтезируемого фрагмента белка.
Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода. При выполнении задания учитывайте, что антикодоны т РНК антипараллельны кодонам и РНК.
АЛГОРИТМ:
1) Перевернуть каждый кодон справа налево не меняя их порядок
2) По принципу комплементарности построить иРНК
3) По принципу комплементарности построить матричную цепь ДНК
4) Достроить кодирующую цепь ДНК
5) Определить АК по иРНК по таблице генетического кода
УУЦ, АЦЦ, ЦУГ, АУГ
ЦУУ, ЦЦА, ГУЦ, ГУА иРНК: 5’ - ГААГГУЦАГЦАУ - 3’
ДНКтр: 3’ - ЦТТЦЦАГТЦГТА - 5’
ДНКкод: 5’ – ГААГГТЦАГЦАТ - 3’ белок: глу - гли - глн - гис
Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны
(5’ концу в одной цепи соответствует 3’ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5’ к 3’ концу.
Фрагмент молекулы ДНК имеет следующую последовательность:
5’ - ЦГАТАТЦГАТТТАГА - 3’
3’ - ГЦТАТАГЦТАААТЦТ - 5’
Определите, какая из цепей ДНК (верхняя или нижняя) является матричной
(транскрибируемой), если первая аминокислота в синтезируемом фрагменте полипептида Арг. Объясните Ваше решение.
Укажите последовательность фрагмента молекулы РНК и фрагмента полипептида, состоящего из пяти аминокислот, синтезируемоого на матрице этой РНК. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.
При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Генетический код (иРНК от 5’ к 3’ концу)

Алгоритмы БИОСИНТЕЗА от УМСКУЛ (Жанна Казанская)
Алгоритмы БИОСИНТЕЗА от УМСКУЛ (Жанна Казанская)
7 8
Эталон ответа (по нему оценивает работу эксперт)
Ответ, оцененный экспертом на максимальный балл
Схема решения задачи включает:
1) аминокислоте арг соответствует кодон 5’ - ЦГА - 3’(ЦГА)
2) комплементарный триплет на ДНК - 3’ - ГЦТ - 5’ (5’ - ТЦГ - 3’, ТГЦ)
3) матричной является нижняя цепь ДНК
4) последовательность иРНК: 5’ - ЦГАУАУЦГАУУУАГА - 3’
5) фрагмент полипептида: арг-тир-арг-фен-арг
Ответ включает в себе все названные выше элементы и не содержит биологических ошибок - 3 балла
Ответ включает в себячетыре из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок - 2 балла
Ответ включает в себя два-три из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок - 1 балл
Все иные ситуации, не соответствующие правилам выставления 3, 2 и 1 балла или ответ неправильный - 0 баллов