1000

Практикум. Линия 28. Молекулярная биология. Биосинтез белка. Открытая рамка считывания. Палиндром

Предпросмотр материала:

Практикум. Линия 28. Молекулярная биология. Биосинтез белка. Открытая рамка считывания. Палиндром

 

Задача 1. Даны антикодоны тРНК.

Молекулы тРНК, несущие соответствующие антикодоны, входят в рибосому в следующем порядке: УАЦ, ГУА, УГЦ, ГЦА. Определите последовательность нуклеотидов смысловой и транскрибируемой цепей ДНК, иРНК и аминокислот в молекуле синтезируемого фрагмента белка. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода. При выполнении задания учитывайте, что антикодоны тРНК антипараллельны кодонам иРНК.

Алгоритм решения

1. Молекулы тРНК по умолчанию по умолчанию записаны в направлении от 5’ → 3’и, чтобы получить по ним правильную иРНК, необходимо их перевернуть в направлении от 3’ → 5’.

2. Построим иРНК по принципу комплементарности от 5’ → 3’.

3. На основе иРНК построим транскрибируемую (от 3’ → 5’) и не транскрибируемую (от 5’ → 3’) ДНК по принципу комплементарности.

4. На основе иРНК по таблице генетического кода определим аминокислотную последовательность.

 

Задача 2. Некодирующая и кодирующая область гена. Открытая рамка считывания. Транскрибируемая цепь известна. иРНК содержит более одного стоп-кодона.

Ген имеет кодирующую и некодирующую области. Кодирующая область гена называется открытой рамкой считывания. Фрагмент конца гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь транскрибируемая):

5’-ТГЦГЦГТААЦТГЦГАТГТГАГЦТАТАЦЦ-3’

3’-АЦГЦГЦАТТГАЦГЦТАЦАЦТЦГАТАТГГ-5’

Определите верную открытую рамку считывания. Найдите последовательность аминокислот во фрагменте конца полипептидной цепи. Известно, что конечная часть полипептида, кодируемая этим геном, имеет длину более четырех аминокислот. Объясните последовательность решения задачи.

Алгоритм решения

1. Строим иРНК (комплементарность и антипараллельность).

2. Выписываем стоп-кодоны (по таблице генетического кода).

3. Начиная с конца иРНК ищем все возможные антикодоны и выделяем их.

4. Определяем тот антикодон, расположение которого удовлетворяет условиям задачи.

5. Определяем открытую рамку считывания.

6. Записываем иРНК с учетом найденной открытой рамки считывания. Учитываем, что стоп-кодон НЕ ВХОДИТ в открытую рамку считывания.

7. Определяем аминокислотную последовательность по таблице генетического кода.

8. Записываем последовательность аминокислот.

 

Задача 3. Некодирующая и кодирующая область гена. Транскрибируемая цепь ДНК не определена.

Ген имеет кодирующую и некодирующую области. Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов:

5’–ЦТТААЦГЦТААТААТЦАТАГ–3’

3’–ГААТТГЦГАТТАТТАГТАТЦ–5’

Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи.  Объясните последовательность решения задачи. При ответе учитывайте, что полипептидная цепь начинается с аминокислоты Мет.

Алгоритм решения

1. Кодон иРНК, соответствующий аминокислоте Мет  – 5’ -АУГ- 3’  (знаем или по таблице генетического кода).

2. Найдем триплет в ДНК транскрибируемой комплементарный и антипараллельный этому кодону – 3’ -ТАЦ- 5’.

3. Найдем этот триплет в одной или другой цепи ДНК. Это будет началом гена.

4. Построим иРНК, начиная с кодона АУГ.

5. Определим последовательность аминокислот по таблице генетического кода.

 

Задача 4. Некодирующая и кодирующая область гена. Транскрибируемая цепь известна. иРНК содержит более одного кодона АУГ.

Ген имеет кодирующую и некодирующую области. Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь транскрибируемая):

5’–АТЦАТГТАТГГЦТАГАГЦТАТТ–3’

3’–ТАГТАЦАТАЦЦГАТЦТЦГАТАА–5’

Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи, объясните последовательность решения задачи. При ответе учитывайте, что полипептидная цепь начинается с аминокислоты Мет. Известно, что итоговый фрагмент полипептида, кодируемый этим геном, имеет длину более четырех аминокислот.

Алгоритм решения

1. Кодон иРНК, соответствующий аминокислоты мет – 5’ -АУГ- 3’

2. Построим иРНК (комплиментарную и антипараллельную)

3. Определим возможные кодоны АУГ в иРНК;

4. Найдем кодон АУГ, соответствующий условию задачи, учитывая возможность появления стоп-кодонов в цепи иРНК

5. Построим иРНК, начиная с АУГ – это открытая рамка считывания.

6. Определим последовательность аминокислот по таблице ген. кода.

 

Задача 5. Нахождение палиндрома и установление вторичной структуры центральной петли т-РНК.

Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5ʹ– концу водной цепи соответствует 3ʹ– конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5ʹ– конца. Рибосома движется по и-РНК в направлении от 5ʹ– к 3ʹ– концу. 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 т-РНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь – матричная):

5ʹ – ТЦГААГТАГТТЦТТЦГА – 3ʹ

3ʹ – АГЦТТЦАТЦААГААГЦТ – 5ʹ

Установите нуклеотидную последовательность участка т-РНК, который синтезируется на данном фрагменте. Найдите на данном участке палиндром и установите вторичную структуру центральной петли т-РНК. Определите аминокислоту, которую будет транспортировать эта т-РНК в процессе биосинтеза белка, если антикодон равноудалён от концов палиндрома.  Объясните последовательность ваших действий при решении задачи.

Для решения задачи используйте таблицу генетического кода. При написании последовательности нуклеотидов в цепи нуклеиновой кислоты указывайте 5ʹ– и 3ʹ– концы.

Алгоритм решения

1. По транскрибируемой цепи ДНК по принципу комплементарности и с учетом антипараллельности определяем нуклеотидную последовательность участка центральной петли т-РНК. Помним, что по условию антикодон равноудален от концов центральной петли тРНК. Считаем количество нуклеотидов в этом фрагменте тРНК, (их 17). Находим нуклеотид в середине цепочки. Находим антикодон. Слева и справа от антикодона стоят нуклеотиды, они не комплементарны друг другу., следовательно, не входят в палиндром и образуют петлю.

2.  Мысленно полученную цепочку складываем пополам (5ʹ–конец складываем с 3ʹ–концом).

3. Находим комплементарные участки – это ПАЛИНДРОМ. Оставшиеся не комплементарные нуклеотиды образуют петлю. В центре петли находим антикодон.

6.    По принципу комплементарности и антипараллельности по антикодону т-РНК определяем кодон и-РНК.

7. ОБЯЗАТЕЛЬНО определяем и записываем 5ʹ– и 3ʹ– концы.

8. ПОМНИМ, что в таблице генетического кода принято кодоны и-РНК записывать с 5ʹ– конца на 3ʹ–конец.

9. По таблице генетического кода по кодону и-РНК определяем аминокислоту.

 

 

 

 

Генетический код (иРНК от 5’ – к 3’ – концу)

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

 

Генетический код (иРНК от 5’ – к 3’ – концу)

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

 

 

0%

Практикум. Линия 28. Молекулярная биология. Биосинтез белка. Открытая рамка считывания. Палиндром

    DOCX

07.06.2023

3977

333

Файл будет скачан в формате:

    DOCX

Автор материала

Барабанова Оксана Владимировна

Барабанова Оксана Владимировна

учитель химии и биологии

  • На сайте: 9 лет и 10 месяцев
  • Всего просмотров: 194307
  • Подписчики: 5
  • Всего материалов: 87
  • 194307
    просмотров
  • 87
    материалов
  • 5
    подписчиков

Настоящий материал опубликован пользователем Барабанова Оксана Владимировна.
Инфоурок является информационным посредником. Всю ответственность за опубликованные материалы несут пользователи, загрузившие материал на сайт. Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете на материал.

ИИ для создания материалов

Создавайте материалы с ИИ

Если готовые материалы не подошли — помогут нейросети

Конспекты, тесты, презентации, рабочие листы и другие материалы по ФГОС — под ваш урок, класс и цели занятия за пару минут.

Попробовать бесплатно

Выберите инструмент

~170

Нейросети могут ошибаться. Обязательно проверяйте ответы.

Курсы по теме

Перейти в каталог курсов

Мини-курсы по теме

Перейти в каталог мини-курсов

Найдите подходящий для Вас курс

Найдите подходящий для Вас курс

В каталоге 7 495 курсов по разным направлениям

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы: