Участок одной цепочки ДНК имеет такую структуру: ТАТТЦТТТТТГТ. Укажите структуру соответствующей части молекулы белка, синтезированного при участии комплементарной цепи. Как изменится первичная структура фрагмента белка, если выпадет второй от начала нуклеотид?
Для определения структуры соответствующей части молекулы белка, синтезированного при участии комплементарной цепи ДНК, необходимо провести процесс транскрипции, в результате чего будет синтезирована молекула РНК, которая затем будет транслирована в белок.
При транскрипции цепочки ДНК ТАТТЦТТТТТГТ получим РНК с последовательностью AUAААААААСА. Последовательность аминокислот в белке будет зависеть от того, какие триплеты кодируют данный нуклеотид.
Если выпадет второй от начала нуклеотид (нуклеотид Т), то это повлечет за собой сдвиг рамки считывания кодонов и изменение первичной структуры фрагмента белка. Другими словами, каждый кодон будет теперь читаться смещенно, что приведет к изменению последовательности аминокислот в белке. Этот сдвиг может привести к изменению структуры белка, его функции и свойств.
Структура белка будет: AUGAAAGGGGGGAC. Если выпадет второй от начала нуклеотид, то первичная структура фрагмента белка изменится на: AUGAAGGGGGGAC.
Для ответа на ваш вопрос необходимо пройти несколько шагов: определение комплементарной цепи ДНК, транскрипция в РНК, трансляция РНК в аминокислотную последовательность, и анализ изменений в случае мутации.
Определение комплементарной цепи ДНК: Исходная последовательность ДНК – ТАТТЦТТТТТГТ. ДНК состоит из пар нуклеотидов, где аденин (А) комплементарен тимину (Т), а гуанин (Г) комплементарен цитозину (Ц). Следовательно, комплементарная цепь будет АТААГАААААЦА.
Транскрипция в РНК: В процессе транскрипции ДНК транскрибируется в мессенджер РНК (мРНК). При этом тимин (Т) в ДНК заменяется на урацил (У) в РНК. Таким образом, РНК, комплементарная вашей исходной цепи ДНК, будет иметь следующую последовательность: АУААГАААААЦА.
Трансляция РНК в аминокислотную последовательность: РНК транслируется в белок посредством рибосом, которые считывают нуклеотиды по три (кодон), каждый из которых кодирует определённую аминокислоту. Разбиваем РНК на кодоны:
Таким образом, последовательность аминокислот будет: Изолейцин-Аргинин-Лизин-Аспарагин.
Изменение структуры белка при выпадении второго нуклеотида: Если из цепи ДНК выпадет второй нуклеотид (А), исходная цепь станет ТТТЦТТТТТТГТ, а комплементарная - АААГАААААЦА. Транскрибированная РНК будет АААГАААААЦА:
Итак, новая аминокислотная последовательность: Лизин-Глутамин-Лизин-Треонин.
Вывод: Изменение в ДНК (выпадение второго нуклеотида) приводит к сдвигу рамки считывания и полностью меняет аминокислотную последовательность белка, начиная с первой аминокислоты после мутации, что может существенно повлиять на функции и структуру белка.
