2017-10-25
4490
Таблица 1. «Генетический код»
| Название аминокислоты | Соответствующие кодоны (триплеты) в мРНК |
| Аланин | ГЦУ, ГЦЦ, ГЦА, ГЦГ |
| Аргинин | ЦГУ, ЦГЦ, ЦГА, ЦГГ, АГА, АГГ |
| Аспарагин | ААУ, ААЦ |
| Аспарагиновая кислота | ГАУ, ГАЦ |
| Валин | ГУУ, ГУЦ, ГУА, ГУГ |
| Гистидин | ЦАУ, ЦАЦ |
| Глицин | ГГУ, ГГЦ, ГГА, ГГГ |
| Глутамин | ЦАА, ЦАГ |
| Глутаминовая кислота | ГАА, ГАГ |
| Изолейцин | АУУ, АУЦ, АУА |
| Лейцин | ЦУУ, ЦУЦ, ЦУА, ЦУГ, УАА, УУГ |
| Лизин | ААА, ААГ |
| Метионин | АУГ |
| Пролин | ЦЦУ, ЦЦЦ, ЦЦА, ЦЦГ |
| Серин | УЦУ, УЦЦ, УЦА, УЦГ, АГУ, АГЦ |
| Тирозин | УАУ, УАЦ |
| Треонин | АЦУ, АЦЦ, АЦА, АЦГ |
| Триптофан | УГГ |
| Фенилаланин | УУУ, УУЦ |
| Цистеин | УГУ, УГЦ |
| Начало синтеза | АУГ |
| Стоп-сигнал (НОНСЕНС-КОДОНЫ) | УАА, УАГ, УГА |
Свойства генетического кола.
1. Триплетность – сочетание трёх нуклеотидов соответствует одной аминокислоте
2. Непрерывность - информация считывается непрерывно (между триплетами нет знаков препинания)
3. Неперекрываемость - один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов
4. Однозначность – каждому триплету соответствует одна аминокислота
5. Вырожденность – одной аминокислоте могут соответствовать несколько триплетов
6. Универсальность – генетический код работает одинаково во всех живых организмах
Примеры решения задач на нахождение соответствия генетической информации в ДНК и последовательности аминокислот в молекуле белка.
Пример 1.
Определите последовательность аминокислот в молекуле белка, если последовательность нуклеотидов на соответствующем участке ДНК - ЦГААТААТТАТЦГТТТАААЦГТАЦАЦА
Алгоритм 1.
1. Разбейте участок ДНК на группы по 3 нуклеотида: ЦГА – АТА – АТТ – АТЦ – ГТТ – ТАА – АЦГ – ТАЦ - АЦА
2. «Считайте информацию с ДНК на РНК», пользуясь принципом комплементарности (помните, что тимин Т в РНК заменяется на урацил У): ГЦУ – УАУ – УАА – УАГ – ЦАА – АУУ – УГЦ – АУГ – УГУ
3. Пользуясь таблицей генетического кода, найдите нонсенс- кодоны и удалите из РНК (это действие называется сплайсинг): ГЦУ – УАУ – УАА – УАГ – ЦАА – АУУ – УГЦ – АУГ – УГУ ГЦУ – УАУ –---------------– ЦАА – АУУ – УГЦ – АУГ – УГУ
4. Пользуясь таблицей генетического кода, найдите названия аминокислот, соответствующих оставшимся триплетам в мРНК: АЛАНИН – ТИРОЗИН – ГЛУТАМИН – ИЗОЛЕЙЦИН – ЦИСТЕИН – МЕТИОНИН – ЦИСТЕИН
Мутации, которые могут произойти в цепочке ДНК при многократном копировании:
· Цепь ДНК ЦГА-АТТ-ЦАА-ААА
· Делеция …Г АА-ТТЦ-ААА-АА.. – выпадение нуклеотида из ДНК
· Инверсия ЦГА- ТА Т-ЦАА-ААА – поворот участка ДНК на 180°
· Дупликация ЦГА-АТТ- ЦЦ А-ААА-А - копирование нуклеотида в цепочке ДНК
Пример 2.
Определите последовательность аминокислот в молекуле белка, если произошла делеция 6 нуклеотида на соответствующем участке ДНК - ЦГААТААТТАТЦГТТТАААЦГТАЦАЦА
Алгоритм 2.
1. Делеция – это удаление нуклеотиды из ДНК. Удаляем 6-ой нуклеотид: ЦГААТААТТАТЦГТТТАААЦГТАЦАЦА ЦГААТ-АТТАТЦГТТТАААЦГТАЦАЦА
2. Разбейте оставшийся участок ДНК на группы по 3 нуклеотида: ЦГА – АТА –ТТА –ТЦГ –ТТТ –ААА –ЦГТ –АЦА – ЦА.. (последние два нуклеотида не учитываем!)
3. «Считайте информацию с ДНК на РНК», пользуясь принципом комплементарности (помните, что тимин Т в РНК заменяется на урацил У): ГЦУ – УАУ –ААУ –АГЦ –ААА –УУУ –ГЦА –УГ У
4. Пользуясь таблицей генетического кода, найдите нонсенс- кодоны и удалите из РНК (это действие называется сплайсинг): ГЦУ – УАУ –ААУ –АГЦ –ААА –УУУ –ГЦА –УГ У (все кодоны смысловые)
5. Пользуясь таблицей генетического кода, найдите названия аминокислот, соответствующих оставшимся триплетам в мРНК: АЛАНИН – ТИРОЗИН – АПАРАГИН – СЕРИН – ЛИЗИН – ФЕНИЛАЛАНИН – АЛАНИН – ЦИСТЕИН Сравните с вариантом без мутации в ДНК АЛАНИН – ТИРОЗИН – ГЛУТАМИН – ИЗОЛЕЙЦИН – ЦИСТЕИН – МЕТИОНИН – ЦИСТЕИН Очевидно, что удаление одного нуклеотида приводит к ошибкам в синтезе белка.
Пример 3.
Определите последовательность аминокислот в молекуле белка, если произошла дупликация 6 нуклеотида на соответствующем участке ДНК - ЦГААТААТТАТЦГТТТАААЦГТАЦАЦА
Алгоритм 3.
1. Дупликация – это удвоение нуклеотида. Удваиваем 6-ой нуклеотид: ЦГААТАААТТАТЦГТТТАААЦГТАЦАЦА ЦГААТАААТТАТЦГТТТАААЦГТАЦАЦА
2. Разбейте получившийся участок ДНК на группы по 3 нуклеотида: ЦГА – АТА –ААТ –ТАТ - ЦГТ –ТТА –ААЦ – ГТА - ЦАЦ -А.. (последний нуклеотид не учитываем!)
3. «Считайте информацию с ДНК на РНК», пользуясь принципом комплементарности (помните, что тимин Т в РНК заменяется на урацил У): ГЦУ – УАУ –УУА –АУА –ГЦА –ААУ –УУГ –ЦАУ-ГУГ
4. Пользуясь таблицей генетического кода, найдите нонсенс- кодоны и удалите из РНК (это действие называется сплайсинг): ГЦУ – УАУ –УУА –АУА –ГЦА –ААУ –УУГ –ЦАУ-ГУГ (все кодоны смысловые)
5. Пользуясь таблицей генетического кода, найдите названия аминокислот, соответствующих оставшимся триплетам в мРНК: АЛАНИН – ТИРОЗИН – ЛЕЙЦИН – ИЗОЛЕЙЦИН - АЛАНИН - АСПАРАГИН - ЛЕЙЦИН -ГИСТИДИН – ВАЛИН Сравните с вариантом без мутации в ДНК АЛАНИН – ТИРОЗИН – ГЛУТАМИН – ИЗОЛЕЙЦИН – ЦИСТЕИН – МЕТИОНИН – ЦИСТЕИН Очевидно, что удвоение одного нуклеотида приводит к ошибкам в синтезе белка.
Пример 4.
Определите последовательность аминокислот в молекуле белка, если произошла инверсия участка из 7, 8, 9 нуклеотидов на соответствующем участке ДНК - ЦГААТААТТАТЦГТТТАААЦГТАЦАЦА
Алгоритм 4.
1. Инверсия – это поворот участка ДНК на 180°. Повернем участок из 7, 8, 9 нуклеотидов: ЦГААТААТТАТЦГТТТАААЦГТАЦАЦА
ЦГААТАТТААТЦГТТТАААЦГТАЦАЦА
2. Разбейте получившийся участок ДНК на группы по 3 нуклеотида: ЦГА - АТА – ТТА – АТЦ – ГТТ – ТАА – АЦГ – ТАЦ - АЦА
3. «Считайте информацию с ДНК на РНК», пользуясь принципом комплементарности (помните, что тимин Т в РНК заменяется на урацил У): ГЦУ – УАУ – ААУ –УАГ – ЦАА – АУУ – УГЦ – АУГ - УГУ
4. Пользуясь таблицей генетического кода, найдите нонсенс- кодоны и удалите из РНК (это действие называется сплайсинг): ГЦУ – УАУ – ААУ –УАГ – ЦАА – АУУ – УГЦ – АУГ – УГУ ГЦУ – УАУ – ААУ –------ЦАА – АУУ – УГЦ – АУГ - УГУ
5. Пользуясь таблицей генетического кода, найдите названия аминокислот, соответствующих оставшимся триплетам в мРНК: АЛАНИН – ТИРОЗИН – АСПАРАГИН - ГЛУТАМИН – ИЗОЛЕЙЦИН – ЦИСТЕИН – МЕТИОНИН – ЦИСТЕИН Сравните с вариантом без мутации в ДНК АЛАНИН – ТИРОЗИН – ГЛУТАМИН – ИЗОЛЕЙЦИН – ЦИСТЕИН – МЕТИОНИН – ЦИСТЕИН Очевидно, что поворот одного триплета приводит к ошибкам в синтезе белка.
