Комплементарные цепи днк антипараллельны (5’ концу в одной цепи соответствует 3’ конец другой цепи), синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’, рибосома движется по ирнк от 5’ к 3’ концу. все виды рнк синтезируются на днк-матрице. в цепи рнк и днк могут присутствовать комплементарные участки – палиндромы, благодаря которым у молекулы может формироваться вторичная структура. фрагмент молекулы днк, на которой синтезируется участок центральной петли трнк, имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь - матричная): 5’ - аататтцгаггаататт - 3’ 3’ - ттатаагцтццттатаа - 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 равномерно удалён от концов палиндрома. объясните последовательность решения задачи. при написании нуклеиновых кислот указывайте направление цепи

Медведева Ирина Николаевна

Кандидат биологических наук

Проверено учителем

Для решения задачи воспользуемся принципами комплементарности, антипараллельности и правилами синтеза нуклеиновых кислот. 1. Синтез участка тРНК Транскрипция происходит на матричной цепи ДНК (нижняя цепь) в направлении от 33 prime к 55 prime концу. Синтезируемая РНК всегда строится от 55 prime к 33 prime концу, где аденину (А) соответствует урацил (У), тимину (Т) — аденин (А), гуанину (Г) — цитозин (Ц), а цитозину (Ц) — гуанин (Г).

  • Матрица ДНК: 3’ - ТТАТААГЦТЦЦТТАТАА - 5’
  • Последовательность тРНК: 5’ - ААУАУУЦГАНГААУАУУ - 3’

2. Поиск палиндрома и вторичной структуры Палиндром в нуклеиновых кислотах — это самокомплементарный участок, который позволяет молекуле «склеиться» сама с собой, образуя шпильку (вторичную структуру).

  1. Проанализируем последовательность тРНК: 5’ - ААУАУУЦ - ГАГ - ГААУАУУ - 3’.
  2. Края последовательности комплементарны друг другу:
    • Начало: 5’ - ААУАУУЦ ...
    • Конец: ... ГААУАУУ - 3’ (если читать с конца в обратном направлении: УУАУААГ).
  3. Палиндром: это участки ААУАУУЦ и ГААУАУУ.
  4. Вторичная структура: участки палиндрома образуют «стебель» (связываются водородными связями), а нуклеотиды между ними (ГАГ) образуют петлю.

Схема вторичной структуры:

 Г - А / Г А - У | А - У | У - А | (петля) А - У | У - А | У - А | Ц - Г / 5' 3' 
3. Определение антикодона и аминокислоты По условию антикодон равномерно удален от концов палиндрома. Это значит, что он находится в самой середине последовательности, то есть в центральной петле.

  1. Последовательность тРНК: ААУАУУЦ - ГАГ - ГААУАУУ.
  2. Центральный триплет (петля) — это ГАГ.
  3. В тРНК антикодон записывается в направлении от 55 prime к 33 prime. Таким образом, антикодон — 5’-ГАГ-3’. Для определения аминокислоты по таблице генетического кода необходимо найти соответствующий кодон иРНК. Кодон комплементарен и антипараллелен антикодону.
    • Антикодон тРНК: 5’ - ГАГ - 3’
    • Кодон иРНК: 3’ - ЦУЦ - 5’
    Перевернем кодон для чтения по таблице (от 55 prime к 33 prime): 5’-ЦУЦ-3’. По таблице генетического кода кодону ЦУЦ соответствует аминокислота ЛЕЙ (лейцин).

Резюме и последовательность решения

  1. По принципу комплементарности и антипараллельности на основе нижней цепи ДНК построена последовательность тРНК: 5’-ААУАУУЦГАГГААУАУУ-3’.
  2. Выделены комплементарные участки на концах фрагмента (палиндромы), которые при сближении формируют шпильку (стебель и петлю).
  3. На основании условия о равном удалении определен антикодон, находящийся в петле: 5’-ГАГ-3’.
  4. По антикодону тРНК определен кодон иРНК: 5’-ЦУЦ-3’.
  5. С помощью таблицы генетического кода по кодону иРНК определена транспортируемая аминокислота — Лейцин.

Хотите, чтобы я разобрал подобную задачу, где требуется определить последовательность ДНК по известной аминокислоте?

Форма ответа

Ваш аватар