Приклади задач

1. Ділянка молекули ДНК має таку будову:

3′ GGA – ACC – ATA – GTC – CAA 5′

Визначте послідовність амінокислот в поліпептидному ланцюгу.

Розв’язання: спочатку визначаємо структуру м-РНК:

CCU – UGG – UAU – CAG – GUU

За допомогою генетичного коду встановлюємо будову відповідного поліпептидного ланцюга:

пролін – триптофан –тирозин – глютамін – валін

2. Ділянка поліпептидного ланцюга має таку будову:

Аланін – лізин – валін – серин

Визначте послідовність нуклеотидів у ділянці ДНК, яка кодує цю частину ланцюга, вкажіть 5′ і 3′ кінці.

Розв’язання: спочатку визначаємо відповідну ділянку м-РНК:

5′ GCU – AAA – GUU – UCU 3′

тому ДНК,

3′ CGA – TTT – CAA – AGA 5′

5′ GCT – AAA – GTT – TCT 3′

3. Скільки нуклеотидів входить до складу гена (обидва ланцюги ДНК), який містить інформацію про білок інсулін з 51 амінокислоти?

Розв’язання: одна амінокислота кодується триплетом нуклеотидів. Ділянка одного ланцюга ДНК, що містить інформацію про білок з 51 амінокислоти, складається з 51 х 3 = 153 нуклеотидів. Оскільки до гену входять два ланцюги ДНК, то кількість нуклеотидів у ньому – 306.

4. На одному з ланцюгів ДНК синтезована м-РНК, в якій А –14%, G –20%, U –40%, C –26%. Визначте відсотковий вміст нуклеотидів у молекулі ДНК.

Розв’язання: визначаємо структуру ділянки ДНК, за матрицею якої синтезована м-РНК:

А (14%), G (20%), U (40%), C (26%),

тоді ДНК:

T (14%), C (20%), A (40%), G (26%),

А (14%), G (20%), T (40%), C (26%),

А = Т =	(40 + 14)	= 27 %
G = C =	(20 + 26)	= 23 %

Таким чином, відсотковий вміст нуклеотидів у молекулі ДНК становить:

А – 27%, G – 23%, Т – 27%, С – 23%.

5. Визначте послідовність амінокислот у поліпептиді, закодованому геном із таким складом нуклеотидів:

5′ GTC – ACC – TGT – ATG – AAA 3′

3′ CAG – TGG – ACA – TAC – TTT 5′

Розв’язання: спочатку визначимо структуру м-РНК:

5′ GUC – ACC – UGU – AUG – AAA 3′

За допомогою таблиці генетичного коду встановлюємо будову полімерного ланцюга:

Val – Thr – Cys – Met – Lys

6. Ділянка молекули ДНК має таку послідовність нуклеотидів:

5′ ТТТ – ТGG – TTT – TAТ – GAA – TАТ – GTG 3′

Під час реплікації третій зліва аденіловий нуклеотид випав із даної ділянки. Визначте структуру поліпептидного ланцюга в нормі та після мутації.

Розв’язання: спочатку визначимо структуру м-РНК:

5′ ААА – АCC – ААА – АТА – CТТ – АТА – CАC 3′

використовуючи генетичний код визначимо склад поліпептидного ланцюга до мутації:

Lys – Thr – Lys – Ile – Phe – Leu,

тепер визначимо структуру м-РНК після мутації:

5′ AAA – CCA – AAA – UAC – UUA – UA 3′;

поліпептидний ланцюг вкоротився на одну амінокислоту і має такий склад:

Lys – Pro – Lys – Tur – Leu

7. Гормон гіпофіза окситоцин має таку структуру:

Cys – Tyr – Ile – Glu – Asp – Cys – Pro – Leu - Gly

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Напишіть нуклеотидну послідовність м-ДНК, кодуючу цей білок, вкажіть 5′ і 3′ кінці, термінуючий та ініціюючий кодони.

Розв’язання: спочатку визначимо структуру м-РНК, за якою транслюється цей білок:

5′ UGU – UAU – AUU – GAA – GAU – UGU – CCU – CUU – GGU 3′

1 2 3 4 5 6 7 8 9

додаємо ініціюючий кодон AUG і термінуючий кодон (наприклад UAA):

5′ AUG –UGU –UAU –AUU –GAA –GAU –UGU – CCU – CUU – GGU – UAA 3′

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Відповідна ділянка ДНК, що кодує цей білок має таку структуру:

5′ ATG – TGT – TAT – ATT – GAA – GAT – TGT – CCT – CTT – GGT – TAA 3′

8. Нуклеотидна послідовність ДНК віруса G4 має вигляд:

5′ GAA – AAT – GAG – GAA 3′

Вірус містить 3 гени, що перекриваються (К, С, А). Вкажіть амінокислотний склад білків, що кодуються генами К, С, А.

Розв’язання: перша рамка зчитування м-РНК: (білок кодується геном К)

5′ GAA	– AAU	– GAG	– GAA	3′
Glu	– Asn	– Glu	– Glu

Друга рамка зчитування м-РНК: (білок кодується геном С)

5′ G	–AAA	– AUG	– AGG	– AA 3′
	Lys	Met	- Arg
		(ініц)

Зчитування почнеться з ініціюючого кодону, тому, хоча послідовність AAA і кодує лізин, експресії цієї послідовності відбуватися не буде.

Третя рамка зчитування м-РНК: (білок кодується геном А)

5′ GA	–AAА	– UGA	– GGA	– A 3′
	Lys	(терм)	Gly

Послідовність після ініціюючого кодону хоча і має зміст, але зчитуватись не буде.