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 к концу. Синтезируемая РНК всегда строится от к 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).
- Проанализируем последовательность тРНК:
5’ - ААУАУУЦ - ГАГ - ГААУАУУ - 3’. - Края последовательности комплементарны друг другу:
- Начало:
5’ - ААУАУУЦ ... - Конец:
... ГААУАУУ - 3’(если читать с конца в обратном направлении:УУАУААГ).
- Начало:
- Палиндром: это участки
ААУАУУЦиГААУАУУ. - 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.- Последовательность тРНК:
ААУАУУЦ - ГАГ - ГААУАУУ. - Центральный триплет (петля) — это ГАГ.
- В тРНК антикодон записывается в направлении от к . 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’
- Антикодон тРНК:
Резюме и последовательность решения
- По принципу комплементарности и антипараллельности на основе нижней цепи ДНК построена последовательность тРНК:
5’-ААУАУУЦГАГГААУАУУ-3’. - Выделены комплементарные участки на концах фрагмента (палиндромы), которые при сближении формируют шпильку (стебель и петлю).
- На основании условия о равном удалении определен антикодон, находящийся в петле:
5’-ГАГ-3’. - По антикодону тРНК определен кодон иРНК:
5’-ЦУЦ-3’. - 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?