Вторая цепь днк как найти

zonirox tsukerman



Ученик

(107),
на голосовании



5 лет назад

как построить цепь вторую цепь ДНК, если известна 1. А-Т-Г-Г-Ц-А-А.
Отдуши прошу, точный ответ дайте)

Голосование за лучший ответ

Фокус

Мыслитель

(9701)


5 лет назад

А – Т
Г – Ц
Это даже дети знают.

zonirox tsukermanУченик (107)

5 лет назад

это полный ответ? дети может знают, но я биологию плохо знаю..

Фокус
Мыслитель
(9701)
Вот полный ответ:
Т-А-Ц-Ц-Г-Т-Т

Закадыкналиев

Мыслитель

(7566)


5 лет назад

Neitly

Профи

(778)


5 лет назад

Заменить А на Т, Т на А, Ц на Г, а Г на Ц.

Король -лич

Мастер

(1781)


5 лет назад

По закону комплементарности дн1 комплементарно днк 2,тогда днк2:Т-А-Ц-Г-Т-Т

Похожие вопросы

И транскрипция, и трансляция относятся к матричным биосинтезам. Матричным биосинтезом называется синтез
биополимеров (нуклеиновых кислот, белков) на матрице – нуклеиновой кислоте ДНК или РНК. Процессы матричного биосинтеза относятся к пластическому обмену: клетка расходует энергию АТФ.

Матричный синтез можно представить как создание копии исходной информации на несколько другом или новом
“генетическом языке”. Скоро вы все поймете – мы научимся достраивать по одной цепи ДНК другую, переводить РНК в ДНК
и наоборот, синтезировать белок с иРНК на рибосоме. В данной статье вас ждут подробные примеры решения задач, генетический словарик пригодится – перерисуйте его себе 🙂

Перевод РНК в ДНК

Возьмем 3 абстрактных нуклеотида ДНК (триплет) – АТЦ. На иРНК этим нуклеотидам будут соответствовать – УАГ (кодон иРНК).
тРНК, комплементарная иРНК, будет иметь запись – АУЦ (антикодон тРНК). Три нуклеотида в зависимости от своего расположения
будут называться по-разному: триплет, кодон и антикодон. Обратите на это особое внимание.

Репликация ДНК – удвоение, дупликация (лат. replicatio — возобновление, лат. duplicatio – удвоение)

Процесс синтеза дочерней молекулы ДНК по матрице родительской ДНК. Нуклеотиды достраивает фермент ДНК-полимераза по
принципу комплементарности. Переводя действия данного фермента на наш язык, он следует следующему правилу: А (аденин) переводит в Т (тимин), Г (гуанин) – в Ц (цитозин).

Репликация ДНК

Удвоение ДНК происходит в синтетическом периоде интерфазы. При этом общее число хромосом не меняется, однако каждая из них
содержит к началу деления две молекулы ДНК: это необходимо для равномерного распределения генетического материала между
дочерними клетками.

Транскрипция (лат. transcriptio — переписывание)

Транскрипция представляет собой синтез информационной РНК (иРНК) по матрице ДНК. Несомненно, транскрипция происходит
в соответствии с принципом комплементарности азотистых оснований: А – У, Т – А, Г – Ц, Ц – Г (загляните в “генетический словарик”
выше).

Транскрипция

До начала непосредственно транскрипции происходит подготовительный этап: фермент РНК-полимераза узнает особый участок молекулы ДНК – промотор и связывается с ним. После связывания с промотором происходит раскручивание молекулы ДНК, состоящей из двух
цепей: транскрибируемой и смысловой. В процессе транскрипции принимает участие только транскрибируемая цепь ДНК.

Транскрипция осуществляется в несколько этапов:

  • Инициация (лат. injicere — вызывать)
  • Образуется несколько начальных кодонов иРНК.

  • Элонгация (лат. elongare — удлинять)
  • Нити ДНК последовательно расплетаются, освобождая место для передвигающейся РНК-полимеразы. Молекула иРНК
    быстро растет.

  • Терминация (лат. terminalis — заключительный)
  • Достигая особого участка цепи ДНК – терминатора, РНК-полимераза получает сигнал к прекращению синтеза иРНК. Транскрипция завершается. Синтезированная иРНК направляется из ядра в цитоплазму.

Фазы транскрипции

Трансляция (от лат. translatio — перенос, перемещение)

Куда же отправляется новосинтезированная иРНК в процессе транскрипции? На следующую ступень – в процесс трансляции.
Он заключается в синтезе белка на рибосоме по матрице иРНК. Последовательность кодонов иРНК переводится в последовательность
аминокислот.

Трансляция

Перед процессом трансляции происходит подготовительный этап, на котором аминокислоты присоединяются к соответствующим молекулам тРНК. Трансляцию можно разделить на несколько стадий:

  • Инициация
  • Информационная РНК (иРНК, синоним – мРНК (матричная РНК)) присоединяется к рибосоме, состоящей из двух субъединиц.
    Замечу, что вне процесса трансляции субъединицы рибосом находятся в разобранном состоянии.

    Первый кодон иРНК, старт-кодон, АУГ оказывается в центре рибосомы, после чего тРНК приносит аминокислоту,
    соответствующую кодону АУГ – метионин.

  • Элонгация
  • Рибосома делает шаг, и иРНК продвигается на один кодон: такое в фазу элонгации происходит десятки тысяч раз.
    Молекулы тРНК приносят новые аминокислоты, соответствующие кодонам иРНК. Аминокислоты соединяются друг с другом: между ними образуются пептидные связи, молекула белка растет.

    Доставка нужных аминокислот осуществляется благодаря точному соответствию 3 нуклеотидов (кодона) иРНК 3 нуклеотидам (антикодону) тРНК. Язык перевода между иРНК и тРНК выглядит как: А (аденин) – У (урацил), Г (гуанин) – Ц (цитозин).
    В основе этого также лежит принцип комплементарности.

    Трансляция

    Движение рибосомы вдоль молекулы иРНК называется транслокация. Нередко в клетке множество рибосом садятся на одну молекулу
    иРНК одновременно – образующаяся при этом структура называется полирибосома (полисома). В результате происходит одновременный синтез множества одинаковых белков.

    Полисома

  • Терминация
  • Синтез белка – полипептидной цепи из аминокислот – в определенный момент завершатся. Сигналом к этому служит попадание
    в центр рибосомы одного из так называемых стоп-кодонов: УАГ, УГА, УАА. Они относятся к нонсенс-кодонам (бессмысленным), которые не кодируют ни одну аминокислоту. Их функция – завершить синтез белка.

Существует специальная таблица для перевода кодонов иРНК в аминокислоты. Пользоваться ей очень просто, если вы запомните, что
кодон состоит из 3 нуклеотидов. Первый нуклеотид берется из левого вертикального столбика, второй – из верхнего горизонтального,
третий – из правого вертикального столбика. На пересечении всех линий, идущих от них, и находится нужная вам аминокислота 🙂

Таблица генетического кода

Давайте потренируемся: кодону ЦАЦ соответствует аминокислота Гис, кодону ЦАА – Глн. Попробуйте самостоятельно найти
аминокислоты, которые кодируют кодоны ГЦУ, ААА, УАА.

Кодону ГЦУ соответствует аминокислота – Ала, ААА – Лиз. Напротив кодона УАА в таблице вы должны были обнаружить прочерк:
это один из трех нонсенс-кодонов, завершающих синтез белка.

Примеры решения задачи №1

Без практики теория мертва, так что скорее решим задачи! В первых двух задачах будем пользоваться таблицей генетического кода (по иРНК),
приведенной вверху.

“Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ЦГА-ТГГ-ТЦЦ-ГАЦ. Определите последовательность нуклеотидов
во второй цепочке ДНК, последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны
соответствующих тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка, используя таблицу генетического кода”

Задача на транскрипцию и трансляцию

Объяснение:

По принципу комплементарности мы нашли вторую цепочку ДНК: ГЦТ-АЦЦ-АГГ-ЦТГ. Мы использовали следующие правила при нахождении второй нити
ДНК: А-Т, Т-А, Г-Ц, Ц-Г.

Вернемся к первой цепочке, и именно от нее пойдем к иРНК: ГЦУ-АЦЦ-АГГ-ЦУГ. Мы использовали следующие правила при переводе ДНК в иРНК:
А-У, Т-А, Г-Ц, Ц-Г.

Зная последовательность нуклеотидов иРНК, легко найдем тРНК: ЦГА, УГГ, УЦЦ, ГАЦ. Мы использовали следующие правила перевода иРНК в тРНК:
А-У, У-А, Г-Ц, Ц-Г. Обратите внимание, что антикодоны тРНК мы разделяем запятыми, в отличие кодонов иРНК. Это связано с тем, что
тРНК представляют собой отдельные молекулы (в виде клеверного листа), а не линейную структуру (как ДНК, иРНК).

Пример решения задачи №2

“Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент цепи ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет
следующую последовательность нуклеотидов: ТАГ-ЦАА-АЦГ-ГЦТ-АЦЦ. Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется
на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону
тРНК”

Задача на транскрипцию и трансляцию

Обратите свое пристальное внимание на слова “Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент цепи ДНК, на которой
синтезируется участок центральной петли тРНК “. Эта фраза кардинально меняет ход решения задачи: мы получаем право напрямую и сразу
синтезировать с ДНК фрагмент тРНК – другой подход здесь будет считаться ошибкой.

Итак, синтезируем напрямую с ДНК фрагмент молекулы тРНК: АУЦ-ГУУ-УГЦ-ЦГА-УГГ. Это не отдельные молекулы тРНК (как было
в предыдущей задаче), поэтому не следует разделять их запятой – мы записываем их линейно через тире.

Третий триплет ДНК – АЦГ соответствует антикодону тРНК – УГЦ. Однако мы пользуемся таблицей генетического кода по иРНК,
так что переведем антикодон тРНК – УГЦ в кодон иРНК – АЦГ. Теперь очевидно, что аминокислота кодируемая АЦГ – Тре.

Пример решения задачи №3

Длина фрагмента молекулы ДНК составляет 150 нуклеотидов. Найдите число триплетов ДНК, кодонов иРНК, антикодонов тРНК и
аминокислот, соответствующих данному фрагменту. Известно, что аденин составляет 20% в данном фрагменте (двухцепочечной
молекуле ДНК), найдите содержание в процентах остальных нуклеотидов.

Задача на транскрипцию и трансляцию

Один триплет ДНК состоит из 3 нуклеотидов, следовательно, 150 нуклеотидов составляют 50 триплетов ДНК (150 / 3). Каждый триплет ДНК
соответствует одному кодону иРНК, который в свою очередь соответствует одному антикодону тРНК – так что их тоже по 50.

По правилу Чаргаффа: количество аденина = количеству тимина, цитозина = гуанина. Аденина 20%, значит и тимина также 20%.
100% – (20%+20%) = 60% – столько приходится на оставшиеся цитозин и гуанин. Поскольку их процент содержания равен, то
на каждый приходится по 30%.

Теперь мы украсили теорию практикой. Что может быть лучше при изучении новой темы? 🙂

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Кто нынче не знает, что напоминающая верёвочную лестницу двойная спираль на картинке – это ДНК? А кто знает, для чего ДНК требуется вторая цепь, если весь генетический код организма находится в цепи №1?

Источник иллюстрации: https://scfh.ru/files/iblock/bc7/bc776898857865dcb1594d8732948015.jpg
Источник иллюстрации: https://scfh.ru/files/iblock/bc7/bc776898857865dcb1594d8732948015.jpg

Да, вся нужная информация в первой цепи, за что и назвали её кодирующей или смысловой. А вторая зачем? Посмотришь на вторую – вроде бы ничем она не хуже первой, так же состоит из триплетов-кодонов, как и цепь №1. Может тоже что-нибудь кодирует? Но если попробовать собрать белок из аминокислот, которые соответствуют триплетам второй цепи ДНК, то получится нефункциональная бесполезная масса вместо полноценного протеина. Так зачем же природа, которая весьма экономна и рациональна, снабдила ДНК второй цепью, не несущей никакой полезной информации? Давайте разбираться.

Представим себе, что на рисунке изображён ген, то есть фрагмент первой (кодирующей=смысловой) цепи ДНК, несущий информацию о строении какого-то белка, необходимого клетке:

Скованные двойной цепью... Зачем ДНК нужна вторая цепь?

Используя таблицу генетического кода, мы легко можем определить из каких запчастей аминокислот состоит этот белок, и в какой последовательности эти запчасти аминокислоты должны быть соединены друг с другом.

Вот таблица генетического кода, которую мы используем:

Скованные двойной цепью... Зачем ДНК нужна вторая цепь?

А вот соответствующий гену состав аминокислот, что мы определили:

Скованные двойной цепью... Зачем ДНК нужна вторая цепь?

Итак, состав белка известен. Бери аминокислоты, соединяй друг с другом, не отклоняясь от схемы – вот и получится нужный белок. Кто этим будет заниматься? ДНК? Ну уж нет, не царское это дело. Аминокислоты в белковые цепочки соединяют особые структуры рангом пониже – рибосомы, а не ДНК. Так пусть рибосомы этим и занимаются! Но проблема в том, что рибосомы, как и запчасти для сборки белка (аминокислоты), находятся не в ядре, а в цитоплазме. Пусть бы рибосомы и собирали белок там, в цитоплазме, но им не хватает инструкции с последовательным перечнем аминокислот. Информация-то об этом в ДНК, а ядерная ДНК никогда не покидает пределов ядра.

Как же можно разрешить данное противоречие? Очень просто – переписать-скопировать с ДНК нужный фрагмент и отправить копию в цитоплазму. Именно так клетка и поступает, а копией гена является информационная (она же матричная) рибонуклеиновая кислота (и-РНК или м-РНК – так она обозначается). РНК подобно ДНК состоит из четырёх нуклеотидов: гуанинового, цитозинового, аденинового и урацилового (он вместо тиминового), и все эти нуклеотиды способны устанавливать временные водородные связи с соответствующими им комплементарными партнёрами из ДНК:

Скованные двойной цепью... Зачем ДНК нужна вторая цепь?

Вроде бы проблема решена – РНК-нуклеотиды присоединяются к нуклеотидам гена в соответствии с принципом комплементарности, вот так нужная копия и получается. Но вот копия ли? Посмотрите, какие аминокислоты рибосома соединила бы в белок, используй она выше полученную нами копию. Разве такой белок нужен клетке?

Скованные двойной цепью... Зачем ДНК нужна вторая цепь?

Нет, состав аминокислот в полученном белке совсем иной. Это какая-то ошибка-несовпадение! Так вот, вторая цепь ДНК как раз и пригодится для предотвращения подобного несовпадения. Именно на второй, а не на первой цепи ДНК, происходит сборка и-РНК. И посмотрите-ка, что получается в результате такой сборки.

Скованные двойной цепью... Зачем ДНК нужна вторая цепь?

Теперь информационная РНК – это действительно копия гена, находящегося в смысловой=кодирующей цепи. Совпадение – нуклеотид к нуклеотиду (только вместо тимина – его заместитель урацил). Вот такая-то копия-инструкция позволит рибосоме собрать все аминокислоты в правильной последовательности и получить полноценный функциональный белок!

Получается, что вторая цепь ДНК выступает в качестве необходимого промежуточного звена-посредника при создании копии генетического кода. Это чем-то напоминает двойное отражение в зеркале. Первое отражение не вполне соответствует реальности, так как левая и правая стороны в нём меняются местами, но если первое отражение отразить в зеркале ещё раз – всё встаёт на свои места. Так и с нуклеиновыми кислотами: комплементарная гену цепь искажает его, но вот если на этой цепи собрать ещё одну, опять же используя принцип комплементарности, тогда код восстанавливается и может быть использован для сборки белка.

Не только первая (смысловая=кодирующая), но и вторая цепь ДНК получила свои особые названия. Её именуют матричной, за то, что именно она выступает в качестве матрицы для сборки и-РНК, а ещё и транскрибируемой, так как сам процесс сборки и-РНК на цепи ДНК называется транскрипцией.

Подведём итоги

ДНК не может выступать матрицей для сборки аминокислот в белок, так как никогда не покидает пределов ядра. Такой матрицей является копия гена – информационная (матричная) РНК. Вторая (матричная = транскрибируемая) цепь ДНК, комплементарная генетическому коду – это необходимый для точного копирования гена посредник.

Природа не перестаёт удивлять своими инженерно-программистскими способностями! А двойная цепь ДНК объединяет всё живое планеты в единое целое, так как её свойства и принципы работы едины для всех организмов.

Что ещё можно почитать о генетическом коде и его свойствах:

«На роду написано». А точнее – где это написано и как?

Если ДНК кодирует исключительно белки, то где же в ней информация о нас?

Действительно ли наши гены на 50% совпадают с генами банана? – об универсальности генетического кода

Всего четыре буквы в алфавите. Что за язык? – об избыточности (вырожденности) генетического кода

О комплИментах, комплЕментах и заданиях ЕГЭ по биологии на генетический код – о комплементарности генетического кода

На концах цепей ДНК есть “этикетки”. Зачем? – об антинаправленности цепей ДНК

Дорожная карта для… нуклеотида

Генетический аппарат вируса представлен молекулой РНК, фрагмент которой имеет следующую нуклеотидную

последовательность: ГУГАААГАУЦАУГЦГУГГ.

Определите нуклеотидную последовательность двуцепочной молекулы ДНК, которая синтезируется в результате обратной транскрипции на РНК вируса.

Установите последовательность нуклеотидов в иРНК и аминокислот во фрагменте белка вируса, которая закодирована в найденном фрагменте молекулы ДНК. Матрицей для синтеза иРНК, на которой идёт синтез вирусного белка, является вторая цепь двуцепочной ДНК.

Для решения задачи используйте таблицу генетического кода.

Генетический код (иРНК)

Первое

основание

Второе основание Третье

основание

У Ц А Г
У

Фен

Фен

Лей

Лей

Сер

Сер

Сер

Сер

Тир

Тир

  —

  —

Цис

Цис

  —

Три

У

Ц

А

Г

Ц

Лей

Лей

Лей

Лей

Про

Про

Про

Про

Гис

Гис

Глн

Глн

Арг

Арг

Арг

Арг

У

Ц

А

Г

А

Иле

Иле

Иле

Мет

Тре

Тре

Тре

Тре

Асн

Асн

Лиз

Лиз

Сер

Сер

Арг

Арг

У

Ц

А

Г

Г

Вал

Вал

Вал

Вал

Ала

Ала

Ала

Ала

Асп

Асп

Глу

Глу

Гли

Гли

Гли

Гли

У

Ц

А

Г

Спрятать пояснение

Пояснение.

1.  РНК вируса: ГУГ ААА ГАУ ЦАУ ГЦГ УГГ

ДНК 1 цепь: ЦАЦ ТТТ ЦТА ГТА ЦГЦ АЦЦ

ДНК 2 цепь: ГТГ ААА ГАТ ЦАТ ГЦГ ТГГ

2.  иРНК ЦАЦ УУУ ЦУА ГУА ЦГЦ АЦЦ (построена по принципу комплементарности

по второй цепи молекулы ДНК)

3.  Последовательность аминокислот: гис – фен – лей – вал – арг – тре (определена

по таблице генетического кода (иРНК).

1)  По принципу комплементарности на основе РНК вируса найдем первую цепь ДНК.

вирусная РНК: ГУГ ААА ГАУ ЦАУ ГЦГ УГГ

ДНК I: ЦАЦ ТТТ ЦТА ГТА ЦГЦ АЦЦ

2)  По принципу комплементарности на основе ДНК I найдем вторую цепь ДНК:

ДНК I: ЦАЦ ТТТ ЦТА ГТА ЦГЦ АЦЦ

ДНК II: ГТГ ААА ГАТ ЦАТ ГЦГ ТГГ

3)  По принципу комплементарности на основе ДНК II найдем цепь иРНК:

ДНК II: ГТГ ААА ГАТ ЦАТ ГЦГ ТГГ

иРНК: ЦАЦ УУУ ЦУА ГУА ЦГЦ АЦЦ

4)  По таблице генетического кода на основе иРНК найдем белок вируса:

иРНК: ЦАЦ УУУ ЦУА ГУА ЦГЦ АЦЦ

белок: гис – фен – лей – вал – арг – тре

Спрятать критерии

Критерии проверки:

Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Ответ содержит все три элемента ответа и не содержит биологических ошибок 3
Ответ включает 2 элемента и не содержит биологических ошибок, или 3 элемента и содержит негрубые биологические ошибки 2
Ответ содержит один элемент ответа и не содержит биологических ошибок 1
Неправильный ответ 0
Максимальный балл 3

Источник: ЕГЭ- 2017

Как правильно записать генетическую информацию, работа с таблицей генетического кода

Составление цепочки аминокислот первичной стуктуры закодированного белка

Задача 145.
В какой последовательности будут располагаться нуклеотиды во транскрибируемой цепи ДНК и в иРНК, если смысловая цепочка ДНК имеет следующий состав:
3′ ТАЦ-ГГТ-АТА-ГЦГ-ЦТТ-ААГ-ЦЦТ-ЦАТ-АТЦ 5′
Используя таблицу генетического кода, составьте цепочку аминокислот первичной стуктуры закодированного белка. Запишите кодоны тРНК, кодирующие эти аминокислоты.
Решение:
1. По принципу комплементарности (Г = Ц, А = Т) смысловой ДНК следующего вида 3’ТАЦ-ГГТ-АТА-ГЦГ-ЦТТ-ААГ-ЦЦТ-ЦАТ-АТЦ 5′ выставим нуклеотдную последовательность во транскрибируемой цепи ДНК, получим:

Смысловая цепь ДНК: 3′ ТАЦ-ГГТ-АТА-ГЦГ-ЦТТ-ААГ-ЦЦТ-ЦАТ-АТЦ 5′
Транскрибируемая цепь ДНК: 5′ АТГ-ЦЦА-ТАТ-ЦГЦ-ГАА-ТТЦ-ГГА-ГТА-ТАГ 3′

2. На основе кода транскрибируемой (матричной) цепи ДНК строим иРНК также пользуясь принципом комплементарности (А-У, Г-Ц), разбивая ее на триплеты (кодоны): 

мДНК: 5′ АТГ-ЦЦА-ТАТ-ЦГЦ-ГАА-ТТЦ-ГГА-ГТА-ТАГ 3′
иРНК: 3′ УАЦ-ГГУ-АУА-ГЦГ-ЦУУ-ААГ-ЦЦУ-ЦАУ-АУЦ 5′

Используя таблицу «Генетический код», можно построить белковую молекулу с соответствующими аминокислотами, получим: 

тирозин-глицин-изолейцин-аланин-лейцин-лизин-пролин-гистидин-изолейцин.

3. К кодонам иРНК подбираются комплементарные антикодоны-триплеты нуклеотидов тРНК, и соединяются водородными связями (кодон=антикодон) тоже по принципу комплементарности. Запишем кодоны тРНК, получим:

иРНК: 3′ УАЦ-ГГУ-АУА-ГЦГ-ЦУУ-ААГ-ЦЦУ-ЦАУ-АУЦ 5′
тРНК: 5′ АУГ-ЦЦА-УАУ-ЦГЦ-ГАА-УУЦ-ГГА-ГУА-УАГ 3′


 


Задача 146. 
Покажите порядок аминокислот в белке, если известно, что и-РНК, по которой он строится, имеет следующую последовательность нуклеотидов:
ААГЦААГУУАЦААГУУУЦ.
Решение:
Разбиваем цепь иРНК на триплеты (кодоны): ААГ-ЦАА-ГУУ-АЦА-АГУ-УУЦ. Используя таблицу «Генетический код», можно построить белковую молекулу с соответствующими аминокислотами:

лизин- глутамин – валин – треонин – серин – фенилаланин.


Определение последовательности нуклеотидов в цепи ДНК или РНК

Задача 147.
Одноцепочный фрагмент молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ЦГТГАТГАТГААГГТТГТА. Какой будет структура этой ДНК после репликации?
Решение:
Репликация — удвоение (копирование) молекулы ДНК. Нуклеотиды достраивает фермент ДНК-полимераза по принципу комплементарности. Переводя действия данного фермента на наш язык, он следует следующему правилу: А (аденин) переводит в Т (тимин), Г (гуанин) – в Ц (цитозин).
Тогда можно записать:

1-я цепь ДНК: ЦГТГАТГАТГААГГТТГТА
2-я цепь ДНК: ГЦАЦТАЦТАЦТТЦЦААЦАТ

 


Задача 148.
1. Каков нуклеотидный состав ДНК, если в и-РНК содержится гуанина – 9%, аденина – 23%, урацила – 27%?
Решение:
Так как иРНК одноцепочечная, то, если в ней содержится гуанина – 9%, аденина – 23%, урацила – 27%, значит цитозина будет содержаться 41% (100% – 9% – 23% -27% = 41).
Зная, что молекула иРНК комплементарна одной цепи ДНК, можно посчитать содержащиеся в этой цепи нуклеотиды: 23% аденина в иРНК соответствует 23% тимина в ДНК, 9% гуанина в иРНК соответствует 9% цитозина в ДНК, 41% цитозина в иРНК соответствует 41% гуанина в ДНК, 27% урацила в иРНК соответствует 27% аденина в ДНК.
Теперь по принципу комплементарности можно посчитать нуклеотиды во второй цепи ДНК. Если в первой цепи 23% тимина, то во второй цепи будет 22% аденина (Т = А), 
если в первой цепи 9% цитозина, то во второй цепи будет 9% гуанина (Ц = Г), соответственно во второй цепи будет 41% цитозина напротив Г (Г = Ц) и 27% Т напротив А (А = Т).
Теперь можно посчитать нуклеотиды в двух цепях: А = 27% в первой цепи + 23% во второй цепи = 50%, Т = А тоже 50%, Г = 41% в одной цепи + 9% во второй цепи = 50%, значит Ц тоже будет 50%. 

Ответ: А = 50%, Т = 50%,  Г= 50%, Ц = 50%.


 


Определение длины и массы участка ДНК или РНК

Задача 149.
Определите длину отрезка молекулы ДНК, состоящей из 100 пар нуклеотидов. В ответе запишите только соответствующее число.
Решение:
Известно, что длина одного нуклеотида равна 0,34 нм. Значит, длина ДНК будет 100 х 0,34 нм = 34 нм.

 


Задача 150. 
Фрагмент кодирующей цепи гена мыши содержит 1850 нуклеотидов. Кодирующая часть данного фрагмента 15 гена содержит 300 адениловых, 200 тимидиловых, 100 гуаниловых нуклеотидов. Определите: 1) длину данного фрагмента ДНК 2) процентное содержание нуклеотидов каждого вида в зрелой и-РНК.
Решение:
1. Так как общее число нуклеотидов фрагмента кодирующей цепи гена мыши равно 1850, то зная длину нуклеотида в цепи, можно вычислить длину ДНК: 
1850 х 0,34 нм = 629 нм.
2. Кодирующая часть данного фрагмента 15 гена содержит 300 адениловых, 200 тимидиловых, 100 гуаниловых нуклеотидов, а число цитозиновых нуклеотидов рассчитаем:
1860 – 300 – 200 – 100 = 1250. Зная, что молекула иРНК комплементарна одной цепи ДНК, можно посчитать содержащиеся в этой цепи число нуклеотидов каждого вида: 

300 аденила в ДНК соответствует 300 урацила в иРНК, 200 тимнана в ДНК соответствует 200 аденина в иРНК, 100 гуанина в ДНК соответствует 100 цитозинам в иРНК, 1250 цитозина в ДНК соответствует 1250 гуанина в иРНК. 
Теперь можно посчитать нуклеотиды в цепи иРНК:

У = 16,2 [(300 . 100%)/1850 = 16,2%]; 
А = 10,8 [(200 . 100%)/1850 = 10,8%]; 
Ц = 5,4 [(100 . 100%)/1850 = 5,4%]; 
Г = 67,6 [(1250 . 100%)/1850 = 67,6%].


 


Задача 151.
Достроить вторую нить ДНК по принципу комплиментарности. Определить в процентном соотношении количество А-? Т-? Ц-? Г-?
Фрагмент нити ДНК: АЦГЦАЦЦГЦЦАГЦГЦ
Решение:
1-я цепь молекулы ДНК комплементарна второй (А – Т, Г – Ц). Используя правило комплементарности, в соответствии с кодом правой цепи ДНК записываем нуклеотиды 2-й цепи, получим:

1-я цепь ДНК: АЦГЦАЦЦГЦЦАГЦГЦ
2-я цепь ДНК: ТГЦГТГГЦГГТЦГЦГ

Пдсчитаем общее количество нуклетидов, а также количество аденинов в молекуле ДНК, получим:
общее число нуклеотидов – 30;
аденинов (А) – 3, что составляет 10% от общего числа нуклеотидов в молекуле ДНК [(3 . 100%)]/30 = 10%.

Согласно принципу комплементарности аденин всегда стоит в паре с тимином, значит их количество одинаково, т.е. А = Т = 10%, а вместе они составляют 20%. 
Тогда на долю остальных нуклеотидов приходится 100% – 20% = 80%. Поскольку гуанин всегда находится в паре с цитозином, то Г = Ц = 80%, а на каждого из них приходится 80 : 2 = 40%.

 


Задача 152.
Участок молекулы белка включает следующие аминокислоты: -лей-вал-сер-алан-. Какова масса участка одной цепи гена, кодирующей данный белок, если масса одного нуклеотида равна 350?
Решение:
Каждая аминокислота кодируется кодоном иРНК, состоящим из трех нуклеотидов (триплет), поэтому участок молекулы белка из четырех аминокислот кодируется 12 нуклеотидами: 4 . 3 = 12. Если масса одного нуклеотида равна 350 а.е.м. (атомных единиц массы), то молекулярная масса 12 нуклеотидов равна: 4200 а.е.м. (350 . 12 = 4200).

 


Задача 153.
Какие т-РНК (c какими антикодонами) участвуют в синтезе белка по матрице, следующей иРНК: ААААЦАГУУАЦА?
Решение:
Разобьем иРНК на триплеты: ААА-АЦА-ГУУ-АЦА. 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. Антикодоны тРНК пишутся через запятую. Следовательно, при решении данной задачи необходимо записать:

иРНК: ААА-АЦА-ГУУ-АЦА
тРНК: УУУ,УГУ,ЦАА,УГУ


Добавить комментарий