Правая цепь фрагмента ДНК имеет такую структуру: ТАТТЦТТТТТГТГГАЦГ… Укажите структуру соответствующей части молекулы белка, синтезируемого при участии левой цепи ДНК. А как изменится структура фрагмента синтезируемого белка, если в правой цепи ДНК под воздействием химических факторов выпадает 11-й нуклеотид?
Левая цепь ДНК кодирует последовательность аминокислот, из которых состоит белок. Для определения структуры белка, синтезируемого при участи левой цепи ДНК, необходимо провести транскрипцию и трансляцию. В данном случае структура белка будет определяться последовательностью аминокислот, соответствующих последовательности нуклеотидов в левой цепи ДНК.
Если в правой цепи ДНК под воздействием химических факторов выпадает 11-й нуклеотид, то это приведет к сдвигу рамки считывания и изменению последовательности кодонов. Это может привести к изменению структуры фрагмента синтезируемого белка, так как сдвиг в рамке считывания может привести к появлению новых аминокислот или изменению последовательности существующих, что в свою очередь повлияет на структуру и функцию белка.
Для начала, чтобы определить структуру соответствующей части молекулы белка, синтезируемого при участии левой цепи ДНК, необходимо последовательно пройти несколько этапов: комплементарное связывание ДНК, транскрипция и трансляция.
Комплементарное связывание ДНК: Определим последовательность левой цепи ДНК, используя комплементарные пары оснований:
Правая цепь ДНК: ТАТТЦТТТТТГТГГАЦГ… Левая цепь ДНК: АТААГАААААЦАЦЦТГЦ…
Транскрипция: В процессе транскрипции с левой цепи ДНК синтезируется молекула иРНК (мРНК). В иРНК тимин (Т) заменяется на урацил (У): Левая цепь ДНК: АТААГАААААЦАЦЦТГЦ… мРНК: УАУУЦУУУУУГУГГЦГ…
Трансляция: В процессе трансляции иРНК считывается рибосомой, и на основе ее кодонов (триплетов нуклеотидов) синтезируется полипептидная цепь. Для этого учитываем генетический код, который устанавливает соответствие между триплетами нуклеотидов и аминокислотами: Кодоны мРНК: УАУ УЦУ УУУ УГУ ГГЦ Г… Соответствующие аминокислоты:
Таким образом, первичная структура фрагмента белка будет следующей: Тирозин-Серин-Фенилаланин-Цистеин-Глицин (Tyr-Ser-Phe-Cys-Gly).
Изменение структуры белка при выпадении 11-го нуклеотида: Рассмотрим выпадение 11-го нуклеотида в правой цепи ДНК. 11-й нуклеотид правой цепи ДНК — это Т (тимин). При его выпадении новая правая цепь будет выглядеть так: ТАТТЦТТТТГТГГАЦГ… Выпадает 11-й нуклеотид: ТАТТЦТТТТГТГГАЦГ…
Левая цепь ДНК после выпадения будет: АТААГААААЦАЦЦТГЦ…
Транскрибируем новую последовательность мРНК: мРНК: УАУ УЦУ УУУ УГУ ГГЦ Г…
Как видно, последовательность мРНК не изменилась, так как выпадение 11-го нуклеотида в правой цепи не изменило комплементарную последовательность левой цепи ДНК. Таким образом, структура синтезируемого белка останется прежней: Тирозин-Серин-Фенилаланин-Цистеин-Глицин (Tyr-Ser-Phe-Cys-Gly).
В данном случае выпадение 11-го нуклеотида в правой цепи ДНК не повлияло на структуру синтезируемого белка благодаря тому, что комплементарная левая цепь и её транскрипция в мРНК остались неизменными.
