От матрицы к полипептиду

Репликация ДНК

Задача 3. Ферменты, осуществляющие репликацию ДНК, движутся со скоростью 0,6 мкм в 1 мин. Сколько времени понадобится для удвоения ДНК в хромосоме, имеющей 500 репликонов, если длина каждого репликона 60 мкм?

Ответ: Общая длина всех репликонов - 500х60= 30000мкм. Согласно гипотетически предложенной в задаче ситуации при движении одной ферментной системы со скоростью 0,6 мкм в 1 мин. потребуется 50000 минут, или 833,3 часа (34,7 суток). Реально репликацию одновременно осуществляет несколько ферментных систем, действующих навстречу друг другу, в результате чего время удвоения всей ДНК в хромосоме значительно сокращается.

Задача 4. Определите направление синтеза и нуклеотидную последовательность каждой из двух дочерних нитей, которые возникнут при репликации приведённого ниже двухцепочечного фрагмента ДНК:

3^/ - А-Г-Т-Ц-Т-Т-Г-Ц-А-5^/

5^/ - Т-Ц-А-Г-А-А-Ц-Г-Т-3^/

Ответ: Репликация приведённого в задаче двухцепочечного фрагмента ДНК:

3^/ - А-Г-Т-Ц-Т-Т-Г-Ц-А-5^/

5 ^/ - Т-Ц-А-Г-А-А-Ц-Г-Т-3 ^/

Осуществляется полуконсервативным способом: в новой молекуле одна из цепей старая, а вторая – вновь построенная.

В результате действия фермента геликазы образуется репликационная (репликативная) вилка. Цепи молекулы ДНК антипараллельны. Синтез новой цепи всегда идёт в направлении 5^/ ð 3^/ . Поэтому сборка новой цепи по матрице одной из материнских (начинающейся с 3^/ конца) идёт непрерывно (лидирующая дочерняя цепь), а другой (начинающейся с 5^/ конца) – отдельными фрагментами (фрагменты Оказаки), и эта цепь называется отстающей дочерней цепью ДНК.

Количественные параметры

Задача 5. Определите, каким числом триплетов мРНК записана информация о полипептиде, состоящем из 900 аминокислотных остатков, и каково число нуклеотидов в соответствующем участке кодирующей нити ДНК.

Ответ: 900 триплетов мРНК, 2700 нуклеотидов ДНК.

Задача 6. Считая, что средняя молекулярная масса аминокислоты около 110, а нуклеотида – около 300, определите, что тяжелее: белок или ген?

Решение: Допустим, что белок состоит из n мономеров – аминокислот. Тогда его молекулярная масса составит примерно 110 n. Каждая аминокислота кодируется тремя нуклеотидами; следовательно, цепочка ДНК содержит 3 n мономеров, а её молекулярная масса 300 х 3 n = 900 n.

Ответ: Молекулярная масса гена (900 n) примерно в 8,2 раза выше молекулярной массы (110 n) кодируемого им белка.

От матрицы к полипептиду

Задача 7. Запишите все варианты фрагментов мРНК, которые могут кодировать следующий фрагмент полипептида: Фен – Мет - Цис.

Ответ: Фенилаланин кодируют триплеты: УУУ и УУЦ

Метионин кодирует только триплет АУГ

Цистеин кодируют триплеты УГУ и УГЦ

Варианты кодирования:1) УУУ-АУГ-УГУ;2) УУЦ-АУГ-УГЦ;

3) УУУ-АУГ-УГЦ; 4) УУЦ-АУГ-УГУ.

Задача 8. Фрагмент молекулы ДНК имеет следующую нуклеотидную последовательность:

3^/- ЦТААГАЦТГАГТААЦГТЦ -5^/

5^/- ГАТТЦТГАЦТЦАТТГЦАГ - 3^/

Определите ориентацию и нуклеотидную последовательность мРНК, синтезируемой на указанном фрагменте ДНК, и аминокислотную последовательность кодируемого ею полипептида.

Ответ: Ориентация и нуклеотидная последовательность мРНК:

5^/ ГАУУЦУГАЦУЦАУУГЦАГ 3^/

2) Аминокислотная последовательность полипептида:

Аспарагиновая кислота – серин – аспарагиновая кислота – серин – лейцин – глутамин.

Поиск по сайту: