Файл: Линия 28. Задачи на синтез белка основные типы задач Подсказки Пояснения.pdf

Алёна Вербина https://vk.com/biolabege
Страница 17 19.

Алёна Вербина https://vk.com/biolabege
Страница 18 20.
21.

Алёна Вербина https://vk.com/biolabege
Страница 19 22.

Алёна Вербина https://vk.com/biolabege
Страница 20
Шестой тип. Определение последовательности иРНК и ДНК по антикодонам
тРНК
23.
Если в предыдущих задачах мы шли в направлении
ДНК-иРНК-белок
, то в данном случае мы двигаемся в обратном направлении:
антикодоны тРНК
→
иРНК
→
ДНК
Важно понимать, что все цепи нуклеиновых кислот антипараллельны друг другу, антикодоны тРНК и иРНК не исключение. При этом начало любой цепи начинается с 5’-конца, а заканчивается 3’-концом. Но т.к. иРНК мы привыкли записывать в том же направлении с 5’-конца, поэтому, учитывая принцип антипараллельности,
советую «перевернуть» антикодоны тРНК
, т.е. если дан антикодон 5’-ЦГУ-3’, лучше записать его 3’-УГЦ-5’.
В данном типе задач есть
два варианта
:
1) определить последовательность нуклеотидов
иРНК
, двухцепочечной
ДНК
, последовательность
аминокислот
(№ 23-25);
2) определить последовательность нуклеотидов
иРНК
и
аминокислот
в полипептиде
до замены
(триплета в иРНК/одного из антикодонов тРНК)
и после
(№26, 27).

Алёна Вербина https://vk.com/biolabege
Страница 21 24.
25.

Алёна Вербина https://vk.com/biolabege
Страница 22 26.
Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5' концу 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.
В рибосому входят молекулы тРНК в следующей последовательности (указаны антикодоны в направлении от 5' к 3' концу):
ЦАГ; ЦЦУ; ЦАУ; ГЦУ; ЦАЦ
Установите нуклеотидную последовательность участка иРНК, который служит матрицей при синтезе полипептида, и аминокислотную последовательность этого фрагмента полипептида. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Как изменится последовательность полипептида, если вместо тРНК с антикодоном 5'-
ЦЦУ-3' с рибосомой свяжется тРНК, несущая антикодон 5'-УЦУ-3'? Поясните свой ответ.
Схема решения задачи включает:
1) последовательность иРНК: 5'-ЦУГАГГАУГАГЦГУГ-3';
2) фрагмент полипептида: лей-арг-мет-сер-вал;
3) последовательность не изменится;
4) поскольку кодоны 5'-АГГ-3' (АГГ) и 5'-АГА-3' (АГА) кодируют одну и ту же аминокислоту (арг).
27.
Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5' концу 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.
Все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице.
В транспорте аминокислот при трансляции последовательно принимали участие тРНК с антикодонами:
5'-АУГ-3', 5'-ААГ-3', 5'-УЦЦ-3', 5'-УУГ-3', 5'-ГГГ-3'
Определите первичную структуру белка, которая будет синтезироваться на рибосоме.
Изменится ли первичная структура белка, если во фрагменте иРНК произойдет замена третьего нуклеотида на нуклеотид «Ц». Поясните свой ответ, используя свойства генетического кода.

Алёна Вербина https://vk.com/biolabege
Страница 23
Схема решения задачи включает:
1) антикодоны тРНК: 3'-ГУА-5'; 3'-ГАА-5'; 3'-ЦЦУ-5'; 3'-ГУУ-5'; 3'-ГГГ-5'; иРНК: 5'-ЦАУЦУУГГАЦААЦЦЦ-3'; т.к. антикодоны тРНК антипараллельны и комплементарны кодонам иРНК;
2) полипептид: Гис – Лей – Гли – Глн – Про в таблице генетического кода по кодонам иРНК находим соответствующие им аминокислоты;
3) если в первом триплете иРНК произойдет замена нуклеотида У на нуклеотид Ц, то аминокислота Гис не поменяется на другую аминокислоту, так как код избыточен, Гис кодируется двумя кодонами 5'-ЦАУ-3' и 5'-ЦАЦ-3'', первичная структура белка не изменится.

Алёна Вербина https://vk.com/biolabege
Страница 24
Седьмой тип. Определение последовательности тРНК
Если ген кодирует
белок
, тогда в процессе транскрипции мы получим
иРНК
, а с нее последовательность аминокислот в белке.
Если же
ген
, как в данной задаче,
кодирует
тРНК
, тогда в процессе транскрипции мы получим
последовательность тРНК
, которая никогда не является матрицей для синтеза белка, а участвует в переносе аминокислоты к рибосоме.
В данном типе задач возможно 3 варианта:
1) определить
аминокислоту
, которую будет переносить тРНК (№28-30),
2) определить
антикодон
тРНК (№31),
3) определение
палиндромов
,
вторичной сруктуры
, антикодона тРНК и аминокислоты, которую будет переносить данная тРНК (№32-33).
Чтобы узнать, какую
аминокислоту
будет переносить данная тРНК, необходимо напротив антикодона тРНК установить триплет иРНК, а дальше по нему, используя таблицу генетического кода, определить аминокислоту.
Таким образом, данном случае мы двигаемся в направлении:
1)ДНК-тРНК → 2)антикодон тРНК-кодон иРНК → 3) кодон иРНК -
аминокислота
Чтобы определить
антикодон тРНК
, необходимо по таблице генетического кода определить какие возможные кодоны в иРНК кодируют соответствующую аминокислоту. Затем к этим кодонам по принципу комплементарности подобрать возможные антикодоны в тРНК, после чего искать один из этих антикодонов в цепи тРНК.
Таким образом, в данном случае мы двигаемся в направлении:
1)ДНК-тРНК → 2) аминокислота-кодоны иРНК →
3) кодоны иРНК - антикодон тРНК
Чтобы определить
палиндромы,
необходимо одновременно с 5' и 3'- концов тРНК искать комплементарные группы нуклеотидов, которые во вторичной структуре образуют двухцепочечный фрагмент.
При этом оставшаяся часть некомплементарных нуклеотидов в центре будет образовывать петлю с антикодоном. Чтобы его определить, от двух крайних нуклеотидов палиндромов необходимо «вычеркивать» по одному нуклеотиду до тех пор, пока не останется три последних, которые и являются антикодоном. Далее задача решается по типу 1.

Алёна Вербина https://vk.com/biolabege
Страница 25 28.
29.

Алёна Вербина https://vk.com/biolabege
Страница 26 30.
31.
Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5' концу 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.
Все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице.
Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь матричная (транскрибируемая)):
5' -АЦТАЦГЦАТТЦАТЦГ-3'
3' -ТГАТГЦГТААГТАГЦ-5'
Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте ДНК. Укажите, какой триплет является антикодоном, если данная тРНК переносит аминокислоту ала. Объясните последовательность решения задачи. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Схема решения задачи включает:
1) последовательность тРНК: 5’-ЦГАУГААУГЦГУАГУ-3’
ИЛИ 3’-УГАУГЦГУААГУАГЦ-5’;
2) аминокислоту ала кодирует кодон иРНК 5’ТЦА-3’ (3’-АЦГ-5’, ГЦА);
3) ему соответствует антикодон 5’-УГЦ-3’(УГЦ, 3’-ЦГУ-5’).

Алёна Вербина https://vk.com/biolabege
Страница 27 32.
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. Все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. В цепи РНК и ДНК могут иметься специальные комплементарные участки — палиндромы, благодаря которым у молекулы может возникать вторичная структура. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь — матричная):
5’ - Г А А Т Т Ц Ц Т Г Ц Ц Г А А Т Т Ц - 3 ’
3’ - Ц Т Т А А Г Г А Ц Г Г Ц Т Т А А Г - 5 ’
Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте. Найдите на данном участке палиндром и установите вторичную структуру центральной петли тРНК. Определите аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если антикодон равноудален от концов палиндрома. Объясните последовательность решения задачи. Для решения используйте таблицу генетического кода. При написании нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Схема решения задачи включает:
1) нуклеотидная последовательность участка тРНК: 5’-ГААУУЦЦУГЦЦГААУУЦ-3’;
2) палиндром в последовательности: 5’-ГААУУЦ-3’ (3’-ЦУУААГ-5’)
3) вторичная структура тРНК:
4) нуклеотидная последовательность антикодона в тРНК 5’-УГЦ-3’ (УГЦ) соответствует кодону на иРНК 3’-АЦГ-5’ (5’-ГЦА-З’, ГЦА);
5) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота ала
(аланин), которую будет переносить данная тРНК.
33.
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.
Все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. В цепи РНК и ДНК могут иметься специальные комплементарные участки — палиндромы, благодаря которым у молекулы может возникать вторичная структура. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь — матричная):
5’ - Ц А Г Т Г Ц Г Т А Т Г Г Ц А Ц Т Г - 3’
3’ - Г Т Ц А Ц Г Ц А Т А Ц Ц Г Т Г А Ц – 5’

Алёна Вербина https://vk.com/biolabege
Страница 28
Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте. Найдите на данном участке палиндром и установите вторичную структуру центральной петли тРНК. Определите аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если антикодон равноудален от концов палиндрома. Объясните последовательность решения задачи. Для решения используйте таблицу генетического кода. При написании нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Схема решения задачи включает:
1) нуклеотидная последовательность участка тРНК: 5’-ЦАГУГЦГУАУГГЦАЦУГ-З’;
2) палиндром в последовательности: 5’-ЦАГУГЦ-З’ (З’-ТУЦАЦГ-5’)
3) вторичная структура тРНК:
4) нуклеотидная последовательность антикодона в тРНК 5’-УАУ-З’ (УАУ) соответствует кодону на иРНК 3’-АУА-5’ (5’-АУА-З’, АУА);
5) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота иле
(изолейцин), которую будет переносить данная тРНК.