Zadání zkoušky na téma Biosyntéza proteinů. Reakce syntézy matrice


Fragment řetězce mRNA má následující nukleotidovou sekvenci: CUACAAGGCUAU. Určete nukleotidovou sekvenci na DNA, antikodony odpovídající tRNA a aminokyselinovou sekvenci odpovídajícího fragmentu molekuly proteinu pomocí tabulky genetického kódu.

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G
Pravidla používání tabulky

První nukleotid v tripletu je vzat z levé svislé řady; druhá - z horní vodorovné řady; třetí - z pravé svislice. Tam, kde se čáry pocházející ze všech tří nukleotidů protínají, se nachází požadovaná aminokyselina.

Vysvětlení.

Schéma řešení problému zahrnuje:

1) DNA sekvence: GATGTTTTSGATA;

2) antikodony čtyř molekul tRNA: GAU, GUU, CCG, AUA;

3) aminokyselinová sekvence: leu-gln-gly-tyr.

Duplikuje úkol 16883.

Protein se skládá ze 420 aminokyselinových zbytků. Kolik nukleotidů kóduje primární strukturu tohoto proteinu?

Vysvětlení.

Jedna aminokyselina je kódována 3 nukleotidy, což znamená 420 aminokyselin 3 = 1260 nukleotidů.

Odpověď: 2.

Odpověď: 2

Pokud se část genu skládá z 600 nukleotidů, kolik aminokyselin bude v molekule proteinového fragmentu kódovaného touto částí? Do odpovědi napište pouze číslo.

Vysvětlení.

Genetický kód je triplet: tři nukleotidy kódují jednu aminokyselinu (triplet).

Každá aminokyselina kóduje tři nukleotidy (triplet), takže 600 nukleotidů kóduje 200 aminokyselin (600:3=200).

Odpověď: 200.

Odpověď: 200

Fragment molekuly proteinu má normálně následující aminokyselinovou sekvenci: -LYS-SERP-MET-TRE-ASN-. V důsledku mutace byla aminokyselina TPE nahrazena aminokyselinou ALA. Jaké změny by mohly nastat v genomu v důsledku takové mutace? Kolik nukleotidů se může změnit? Poskytněte relevantní důkazy, k odpovědi použijte tabulku genetického kódu. Odpověď zdůvodněte.

Pravidla používání tabulky

Vysvětlení.

1) změnila se sekvence nukleotidů v tripletu molekuly DNA kódující aminokyselinu TPE;

2) aminokyselina TPE má 4 možné kodony: ACC, ACC, ACA, ACG, v tomto pořadí, triplety na DNA: TGA, TGG, THT, TGC;

3) aminokyselina ALA má 4 možné kodony: HCC, HCC, HCA, HCH, respektive triplety na DNA: CGA, CHG, CHT, CHC

4) v důsledku genové mutace mohl být jeden nukleotid T nahrazen C v kterékoli z variant v tripletech TGA pro CHA, THG pro CGH, THT pro CGT, THC pro CGT; respektive

Fragment molekuly proteinu má normálně následující aminokyselinovou sekvenci: -TRE-SER-LYS-GLU-ARG-. V důsledku mutace byla aminokyselina LYS nahrazena aminokyselinou ARG. Jaké změny v genomu by mohly vést k takové mutaci? Kolik nukleotidů se může změnit? Poskytněte relevantní důkazy, k odpovědi použijte tabulku genetického kódu. Odpověď zdůvodněte.

Pravidla používání tabulky

První nukleotid v tripletu je vzat z levé svislé řady, druhý z horní vodorovné řady a třetí z pravé svislé řady. Tam, kde se čáry pocházející ze všech tří nukleotidů protínají, se nachází požadovaná aminokyselina.

Vysvětlení.

1) změnila se sekvence nukleotidů v tripletu molekuly DNA kódující aminokyselinu LYS;

2) aminokyselina LYS má 2 možné kodony: AAA a AAG, v tomto pořadí, triplety na DNA: TTT a TTC;

3) aminokyselina ARG má 6 možných kodonů: AGA, AGG, CGU, CHC, CGA, CHG, v tomto pořadí, triplety na DNA: TCT, TCC, HCA, HCH, HCT, HCC;

4) v důsledku mutace mohl být jeden nukleotid v tripletech TTT a TTC nahrazen TTT nebo TTC, respektive dva nukleotidy v tripletech TTT a TTC GCT nebo GCC, v tomto pořadí

Molekuly tRNA nesoucí odpovídající antikodony vstupují do ribozomu v následujícím pořadí: GUA, UAC, UHC, HCA. Určete nukleotidovou sekvenci sémantické a transkribované DNA, mRNA a aminokyselinových řetězců v molekule syntetizovaného proteinového fragmentu. Vysvětlete odpověď. K vyřešení problému použijte tabulku genetického kódu. Při plnění úkolu mějte na paměti, že antikodony tRNA jsou antiparalelní ke kodonům mRNA. Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základnaTřetí

základna

NaCAG
NafénSerTyrcísNa
CLeiProgisArgNa
AileTreAsnSerNa
GHřídelAlaAspgliNa
Pravidla používání tabulky

Vysvětlení.

1. Podle principu komplementarity určíme sekvenci mRNA: 5'- UACGUAGTSAUGC - 3';

5' - TACG TAGCATGC - 3'

3' - AT HCATTSGTACG - 5'.

Tir-Val-Ala-Tsis.

tRNA: 3'AUG 5', 3'CAU 5', 3'CGU 5', 3'ACG 5'

5' - TATS-GTA-GCA-TGTS - 3'

3' - ATG-CAT-CGT-ACG - 5'.

3. Podle tabulky genetického kódu a kodonů mRNA najdeme v peptidu sekvenci aminokyselin:

mRNA: 5'- UAC-GUA-HCA-UGC - 3'

protein: Tir-Val-Ala-Cis

Sekce: Základy genetiky

Molekuly tRNA nesoucí odpovídající antikodony vstupují do ribozomu v následujícím pořadí: CHC, CCU, ACH, AGA, AGC. Určete nukleotidovou sekvenci sémantické a transkribované DNA, mRNA a aminokyselinových řetězců v molekule syntetizovaného proteinového fragmentu. Vysvětlete odpověď. K vyřešení problému použijte tabulku genetického kódu. Při plnění úkolu mějte na paměti, že antikodony tRNA jsou antiparalelní ke kodonům mRNA. Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základnaTřetí

základna

NaCAG
NafénSerTyrcísNa
CLeiProgisArgNa
AileTreAsnSerNa
GHřídelAlaAspgliNa
Pravidla používání tabulky

První nukleotid v tripletu je vzat z levé svislé řady, druhý z horní vodorovné řady a třetí z pravé svislé řady. Tam, kde se čáry pocházející ze všech tří nukleotidů protínají, se nachází požadovaná aminokyselina.

Vysvětlení.

1. Podle principu komplementarity určíme sekvenci mRNA: 5'- HTSGAGGTSGUUTSUGCU - 3';

2. Nukleotidová sekvence transkribovaných a sense řetězců DNA je také určena principem komplementarity:

5’ − ГЦГАГГЦГТТЦТГЦТ − 3’

3' - TsGTTSGTSAAGATSGA - 5'.

3. Podle tabulky genetického kódu a kodonů mRNA najdeme sekvenci aminokyselin v peptidu: Ala-Arg-Arg-Ser-Ala

Poznámka. Algoritmus provádění úlohy.

1. Podle principu komplementarity určíme sekvenci mRNA na základě antikodonů tRNA, ale nejprve orientujeme antikodony tRNA (3' → 5') tak, aby se spojily s antiparalelou mRNA (podle podmínky jsou uvedeny antikodony tRNA v orientaci 5'→ 3': CGC, CCU , ACG, AGA, AGC)

tRNA: 3'CHC 5', 3'UCC 5', 3'HCA 5', 3'AGA 5', 3'CGA 5'

2. Nukleotidová sekvence transkribovaných a sense řetězců DNA je také určena podle principu komplementarity (na základě nalezené mRNA, podle principu komplementarity, postavíme transkribovanou DNA, na jejím základě pak najdeme smysl. V molekulární genetiky, je obvyklé zapisovat smyslovou DNA shora, přepisovanou zdola):

5' - ГЦГ-АГГ-ЦГТ-ТЦТ-ГЦТ - 3'

3' - CGC-TCC-GCA-AGA-CGA - 5'

3. Podle tabulky genetického kódu a kodonů mRNA najdeme v peptidu sekvenci aminokyselin:

mRNA: 5'- GCG-AGG-CGU-UTSU-GCU - 3'

protein: Ala-Arg-Arg-Ser-Ala

Sekce: Základy genetiky

Antikodony tRNA přicházejí na ribozomy v následující nukleotidové sekvenci UCG, CGA, AAU, CCC. Určete nukleotidovou sekvenci na mRNA, nukleotidovou sekvenci sense a transkribovaného řetězce DNA a aminokyselinovou sekvenci ve fragmentu molekuly syntetizovaného proteinu pomocí tabulky genetického kódu.

Vysvětlete odpověď. Při plnění úkolu mějte na paměti, že antikodony tRNA jsou antiparalelní ke kodonům mRNA.

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G

Vysvětlení.

Poznámka. Algoritmus provádění úlohy.

1. Podle principu komplementarity určíme sekvenci mRNA na základě antikodonů tRNA, ale nejprve orientujeme antikodony tRNA (3'→ 5') tak, aby se spojily s antiparalelou mRNA (podmínkou jsou antikodony tRNA uvedeny v orientace 5'→ 3')

tRNA: 3'HCC 5', 3'AGC5', 3'UAA5', 3'CCC5'

mRNA: 5'-CGA-UCG-AUU-GGG- 3'

2. Nukleotidová sekvence transkribovaných a sense řetězců DNA je také určena podle principu komplementarity (na základě nalezené mRNA, podle principu komplementarity, postavíme transkribovanou DNA, na jejím základě pak najdeme smysl. V molekulární genetiky, je obvyklé zapisovat smyslovou DNA shora, přepisovanou zdola):

5' - CGA-TCG-ATT-GGG - 3'

3' - GCT-AGTs-TAA-TSTs - 5'.

3. Podle tabulky genetického kódu a kodonů mRNA najdeme v peptidu sekvenci aminokyselin:

mRNA: 5'- CGA-UCG-AUU-GGG - 3'

Protein: Arg-Ser-Ile-Gly

Obsah správné odpovědi a pokyny k bodováníBody

1. Podle principu komplementarity určíme sekvenci mRNA: 5'-CGA-UCG-AUU-GGG-3';

2. Nukleotidová sekvence transkribovaných a sense řetězců DNA je také určena principem komplementarity:

5' - CGA-TCG-ATT-GGG - 3'

3' - GCT-AGTs-TAA-TSTs - 5'

3. Podle tabulky genetického kódu a kodonů mRNA najdeme v peptidu sekvenci aminokyselin: Arg-Ser-Ile-Gly

Odpověď zahrnuje všechny výše uvedené prvky, neobsahuje biologické chyby.3
Odpověď obsahuje 2 z výše uvedených prvků a neobsahuje biologické chyby, NEBO odpověď zahrnuje 3 z výše uvedených prvků, ale neobsahuje hrubé biologické chyby.2
Odpověď obsahuje 1 z výše uvedených prvků a neobsahuje biologické chyby, NEBO odpověď zahrnuje 2 z výše uvedených prvků, ale neobsahuje hrubé biologické chyby.1
Špatná odpověď0
Maximální skóre 3

Sekce: Základy genetiky

Zdroj: RESHU USE

Molekuly tRNA nesoucí odpovídající antikodony vstupují do ribozomu v následujícím pořadí: GAA, HCA, AAA, ACC. Určete nukleotidovou sekvenci sémantické a transkribované DNA, mRNA a aminokyselinových řetězců v molekule syntetizovaného proteinového fragmentu. Vysvětlete odpověď. K vyřešení problému použijte tabulku genetického kódu. Při plnění úkolu mějte na paměti, že antikodony tRNA jsou antiparalelní ke kodonům mRNA.

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G
Pravidla používání tabulky

První nukleotid v tripletu je vzat z levé svislé řady, druhý z horní vodorovné řady a třetí z pravé svislé řady. Tam, kde se čáry pocházející ze všech tří nukleotidů protínají, se nachází požadovaná aminokyselina.

Vysvětlení.

1. Podle principu komplementarity určíme sekvenci mRNA: 5'- UUTs-UGTS-UUU-GGU - 3';

2. Nukleotidová sekvence transkribovaných a sense řetězců DNA je také určena principem komplementarity:

5' - TTTs-TGTs-TTT-GGT - 3'

3' - AAG-ACG-AAA-CCA - 5'

3. Podle tabulky genetického kódu a kodonů mRNA najdeme v peptidu sekvenci aminokyselin: Phen-Cis-Phen-Gly

Poznámka. Algoritmus provádění úlohy.

1. Podle principu komplementarity určíme sekvenci mRNA na základě antikodonů tRNA, ale nejprve orientujeme antikodony tRNA (3'→ 5') tak, aby se spojily s antiparalelou mRNA (podmínkou jsou antikodony tRNA uvedeny v orientace 5'→ 3')

tRNA: 3'AAG5', 3'ACG5', 3'AAA5', 3'CCA5'

mRNA: 5'- UUC-UHC-UUU-GGU- 3'

2. Nukleotidová sekvence transkribovaných a sense řetězců DNA je také určena podle principu komplementarity (na základě nalezené mRNA, podle principu komplementarity, postavíme transkribovanou DNA, na jejím základě pak najdeme smysl. V molekulární genetiky, je obvyklé zapisovat smyslovou DNA shora, přepisovanou zdola):

5' - TTTs-TGTs-TTT-GGT - 3'

3' - AAG-ACG-AAA-CCA - 5'

3. Podle tabulky genetického kódu a kodonů mRNA najdeme v peptidu sekvenci aminokyselin:

mRNA: 5'- UUTs-UGTS-UUU-GGU - 3'

protein: Phen-Cis-Phen-Gly

Sekce: Základy genetiky

Zdroj: RESHU USE

Molekuly tRNA nesoucí odpovídající antikodony vstupují do ribozomu v následujícím pořadí: GAA, HCA, AAA, ACH. Určete nukleotidovou sekvenci sense a transkribované DNA, mRNA a aminokyselin v molekule syntetizovaného proteinového fragmentu. Vysvětlete odpověď. Při plnění úkolu mějte na paměti, že antikodony

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G

Pravidla používání tabulky

První nukleotid v tripletu je vzat z levé svislé řady, druhý z horní vodorovné řady a třetí z pravé svislé řady. Tam, kde se čáry pocházející ze všech tří nukleotidů protínají, se nachází požadovaná aminokyselina.

Vysvětlení.

1) Podle principu komplementarity založené na tRNA najdeme kodony mRNA - UUTSUGCUUUTSU (v orientaci 5 "→ 3").

Poznámka

5" - TTTsTGTsTTTTsGT - 3"

3" - AAGATSGAAAAGTSA - 5".

3) Podle tabulky genetického kódu na základě mRNA určíme sekvenci aminokyselin: Phen-Cis-Phen-Arg.

Antikodony tRNA nesoucí odpovídající antikodony vstupují do ribozomu v následujícím pořadí: GAG, CCC, CCC, UAU. Pomocí tabulky genetického kódu určete sekvenci nukleotidů řetězce templátu DNA, mRNA a aminokyselin v molekule syntetizovaného proteinového fragmentu. Vysvětlete odpověď.

K vyřešení problému použijte tabulku genetického kódu.

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G

Pravidla používání tabulky

První nukleotid v tripletu je vzat z levé svislé řady; druhý - z horní vodorovné řady a třetí - z pravé svislé. Tam, kde se čáry pocházející ze všech tří nukleotidů protínají, se nachází požadovaná aminokyselina.

Vysvětlení.

1) Podle principu komplementarity založené na tRNA najdeme kodony mRNA - CUCAGGGGGAUA (v orientaci 5 "→ 3").

Poznámka

tRNA se připojuje k mRNA antiparalelně, tzn. mRNA je umístěna v orientaci od 5'-konce k 3'-konci a tRNA je orientována naopak, ve směru od 3'-konce k 5'-konci. Nejprve zapíšeme antikodony v opačném směru (3"→5") a poté podle principu komplementarity určíme kodon mRNA (5"→3").

2) Nukleotidová sekvence transkribovaných a sense řetězců DNA je určena získanou mRNA také podle principu komplementarity:

5" - CTCAGGGGGATA - 3"

3" - GAGTTTSSTSTSTSTAT - 5".

3) Podle tabulky genetického kódu na základě mRNA určíme sekvenci aminokyselin: Leu-Arg-Gli-Ile.

Molekuly tRNA nesoucí odpovídající antikodony vstupují do ribozomu v následujícím pořadí: AAA, UUU, GGG, CCC. Určete nukleotidovou sekvenci sense a transkribované DNA, mRNA a aminokyselin v molekule syntetizovaného proteinového fragmentu. Vysvětlete odpověď. Při plnění úkolu mějte na paměti, že antikodony

tRNA jsou antiparalelní ke kodonům mRNA. Použijte tabulku genetického kódu.

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G
Pravidla používání tabulky

První nukleotid v tripletu je vzat z levé svislé řady, druhý z horní vodorovné řady a třetí z pravé svislé řady. Tam, kde se čáry pocházející ze všech tří nukleotidů protínají, se nachází požadovaná aminokyselina.

Vysvětlení.

1) Podle principu komplementarity na bázi tRNA najdeme kodony mRNA - UUUAAAAACCCGGG (v orientaci 5 "→ 3").

Poznámka

tRNA se připojuje k mRNA antiparalelně, tzn. mRNA je umístěna v orientaci od 5'-konce k 3'-konci a tRNA je orientována naopak, ve směru od 3'-konce k 5'-konci. Nejprve zapíšeme antikodony v opačném směru (3"→5") a poté podle principu komplementarity určíme kodon mRNA (5"→3").

2) Nukleotidová sekvence transkribovaných a sense řetězců DNA je určena získanou mRNA také podle principu komplementarity:

5" - TTTAAACCCGYY - 3"

3" - AAATTTTGGGCC - 5".

3) Podle tabulky genetického kódu na základě mRNA určíme sekvenci aminokyselin: Phen-Lys-Pro-Gly.

Molekuly tRNA nesoucí odpovídající antikodony vstupují do ribozomu v následujícím pořadí: ACC, ACC, GUA, AUA, CGA. Určete nukleotidovou sekvenci sense a transkribované DNA, mRNA a aminokyselin v molekule syntetizovaného proteinového fragmentu. Vysvětlete odpověď. Při plnění úkolu mějte na paměti, že antikodony tRNA jsou antiparalelní ke kodonům mRNA. Použijte tabulku genetického kódu.

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G
Pravidla používání tabulky

První nukleotid v tripletu je vzat z levé svislé řady, druhý z horní vodorovné řady a třetí z pravé svislé řady. Tam, kde se čáry pocházející ze všech tří nukleotidů protínají, se nachází požadovaná aminokyselina.

Vysvětlení.

1) Podle principu komplementarity na základě tRNA najdeme kodony mRNA - ГЦУГГУУУУУУУУЦГ (v orientaci 5 "→ 3").

Poznámka

tRNA se připojuje k mRNA antiparalelně, tzn. mRNA je umístěna v orientaci od 5'-konce k 3'-konci a tRNA je orientována naopak, ve směru od 3'-konce k 5'-konci. Nejprve zapíšeme antikodony v opačném směru (3"→5") a poté podle principu komplementarity určíme kodon mRNA (5"→3").

2) Nukleotidová sekvence transkribovaných a sense řetězců DNA je určena získanou mRNA také podle principu komplementarity:

5 "- GCTGGTTACSTATTCG - 3"

3" - TsGATSCAATGATAAGTS - 5".

3) Podle tabulky genetického kódu na základě mRNA určíme sekvenci aminokyselin: Ala-Gly-Tyr-Tyr-Ser.

Molekuly tRNA nesoucí odpovídající antikodony vstupují do ribozomu v následujícím pořadí: AAG, AAU, GGA, UAA, CAA. Určete nukleotidovou sekvenci sense a transkribované DNA, mRNA a aminokyselin v molekule syntetizovaného proteinového fragmentu. Vysvětlete odpověď. Při plnění úkolu mějte na paměti, že antikodony tRNA jsou antiparalelní ke kodonům mRNA. Použijte tabulku genetického kódu.

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G
Pravidla používání tabulky

První nukleotid v tripletu je vzat z levé svislé řady, druhý z horní vodorovné řady a třetí z pravé svislé řady. Tam, kde se čáry pocházející ze všech tří nukleotidů protínají, se nachází požadovaná aminokyselina.

Vysvětlení.

1) Podle principu komplementarity založené na tRNA najdeme kodony mRNA - CUUAUUUUUUUAUUG (v orientaci 5 "→ 3").

Poznámka

tRNA se připojuje k mRNA antiparalelně, tzn. mRNA je umístěna v orientaci od 5'-konce k 3'-konci a tRNA je orientována naopak, ve směru od 3'-konce k 5'-konci. Nejprve zapíšeme antikodony v opačném směru (3"→5") a poté podle principu komplementarity určíme kodon mRNA (5"→3").

2) Nukleotidová sekvence transkribovaných a sense řetězců DNA je určena získanou mRNA také podle principu komplementarity:

5" - CTTATTTCCTTATTG - 3"

3" - GAATAAAGGAATAATS - 5".

3) Podle tabulky genetického kódu na základě mRNA určíme sekvenci aminokyselin: Leu-Ile-Ser-Lei-Leu.

Molekuly tRNA nesoucí odpovídající antikodony vstupují do ribozomu v následujícím pořadí: ACC, HUC, UGA, CCA, AAA. Určete nukleotidovou sekvenci sense a transkribované DNA, mRNA a aminokyselin v molekule syntetizovaného proteinového fragmentu. Vysvětlete odpověď. Při plnění úkolu mějte na paměti, že antikodony tRNA jsou antiparalelní ke kodonům mRNA. Použijte tabulku genetického kódu.

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G
Pravidla používání tabulky

První nukleotid v tripletu je vzat z levé svislé řady, druhý z horní vodorovné řady a třetí z pravé svislé řady. Tam, kde se čáry pocházející ze všech tří nukleotidů protínají, se nachází požadovaná aminokyselina.

Vysvětlení.

1) Podle principu komplementarity založené na tRNA najdeme kodony mRNA - GGUGATSUTSAUGGUUU (v orientaci 5 "→ 3").

Poznámka

tRNA se připojuje k mRNA antiparalelně, tzn. mRNA je umístěna v orientaci od 5'-konce k 3'-konci a tRNA je orientována naopak, ve směru od 3'-konce k 5'-konci. Nejprve zapíšeme antikodony v opačném směru (3"→5") a poté podle principu komplementarity určíme kodon mRNA (5"→3").

2) Nukleotidová sekvence transkribovaných a sense řetězců DNA je určena získanou mRNA také podle principu komplementarity:

5" - GGTGASTTSATGGTTT - 3"

3" - TSCATSTGAGTATSCAAA - 5".

3) Podle tabulky genetického kódu na základě mRNA určíme sekvenci aminokyselin: Gly-Asp-Ser-Tri-Phen.

Molekuly tRNA nesoucí odpovídající antikodony vstupují do ribozomu v následujícím pořadí: UAC, UUU, GCC, CAA. Určete nukleotidovou sekvenci sense a transkribované DNA, mRNA a aminokyselin v molekule syntetizovaného proteinového fragmentu. Vysvětlete odpověď. Při plnění úkolu mějte na paměti, že antikodony tRNA jsou antiparalelní ke kodonům mRNA. Použijte tabulku genetického kódu.

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G
Pravidla používání tabulky

První nukleotid v tripletu je vzat z levé svislé řady, druhý z horní vodorovné řady a třetí z pravé svislé řady. Tam, kde se čáry pocházející ze všech tří nukleotidů protínají, se nachází požadovaná aminokyselina.

Vysvětlení.

1) Podle principu komplementarity založené na tRNA najdeme kodony mRNA - GUAAAAAGGCUUG (v orientaci 5 "→ 3").

Molekuly t-RNA nesoucí odpovídající antikodony vstupují do ribozomu v následujícím pořadí: GAA, HCA, AAA, ACC. Určete nukleotidovou sekvenci sémantické a transkribované DNA, mRNA a aminokyselinových řetězců v molekule syntetizovaného proteinového fragmentu. Vysvětlete odpověď. K vyřešení problému použijte tabulku genetického kódu. Při plnění úkolu mějte na paměti, že antikodony tRNA jsou antiparalelní ke kodonům mRNA.

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G
Pravidla používání tabulky

První nukleotid v tripletu je vzat z levé svislé řady, druhý z horní vodorovné řady a třetí z pravé svislé řady. Tam, kde se čáry pocházející ze všech tří nukleotidů protínají, se nachází požadovaná aminokyselina.

Vysvětlení.

1) Podle principu komplementarity založené na tRNA najdeme kodony mRNA - UUTSUGCUUUGGU (v orientaci 5 "→ 3").

Poznámka

tRNA se připojuje k mRNA antiparalelně, tzn. mRNA je umístěna v orientaci od 5'-konce k 3'-konci a tRNA je orientována naopak, ve směru od 3'-konce k 5'-konci. Nejprve zapíšeme antikodony v opačném směru (3"→5") a poté podle principu komplementarity určíme kodon mRNA (5"→3").

2) Nukleotidová sekvence transkribovaných a sense řetězců DNA je určena získanou mRNA také podle principu komplementarity:

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G
Pravidla používání tabulky

První nukleotid v tripletu je vzat z levé svislé řady, druhý z horní vodorovné řady a třetí z pravé svislé řady. Tam, kde se čáry pocházející ze všech tří nukleotidů protínají, se nachází požadovaná aminokyselina.

Vysvětlení.

1) Podle principu komplementarity založené na tRNA najdeme kodony mRNA - UACGCCGCGAAUACG (v orientaci 5 "→ 3").

Molekuly t-RNA nesoucí odpovídající antikodony vstupují do ribozomu v následujícím pořadí: UGA, AUG, AGU, GHC, AAU. Určete nukleotidovou sekvenci sémantické a transkribované DNA, mRNA a aminokyselinových řetězců v molekule syntetizovaného proteinového fragmentu. Vysvětlete odpověď. K vyřešení problému použijte tabulku genetického kódu. Při plnění úkolu mějte na paměti, že antikodony tRNA jsou antiparalelní ke kodonům mRNA.

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G
Pravidla používání tabulky

První nukleotid v tripletu je vzat z levé svislé řady, druhý z horní vodorovné řady a třetí z pravé svislé řady. Tam, kde se čáry pocházející ze všech tří nukleotidů protínají, se nachází požadovaná aminokyselina.

Vysvětlení.

1) Podle principu komplementarity založené na tRNA najdeme kodony mRNA - UCACAAUACUGCCAAUU (v orientaci 5 "→ 3").

Poznámka

tRNA se připojuje k mRNA antiparalelně, tzn. mRNA je umístěna v orientaci od 5'-konce k 3'-konci a tRNA je orientována naopak, ve směru od 3'-konce k 5'-konci. Nejprve zapíšeme antikodony v opačném směru (3"→5") a poté podle principu komplementarity určíme kodon mRNA (5"→3").

2) Nukleotidová sekvence transkribovaných a sense řetězců DNA je určena získanou mRNA také podle principu komplementarity:

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G

Vysvětlení.

1) Podle principu komplementarity založené na tRNA najdeme kodony mRNA - CGAUCGAUUGGG (v orientaci 5 "→ 3").

Poznámka

tRNA se připojuje k mRNA antiparalelně, tzn. mRNA je umístěna v orientaci od 5'-konce k 3'-konci a tRNA je orientována naopak, ve směru od 3'-konce k 5'-konci. Nejprve zapíšeme antikodony v opačném směru (3"→5") a poté podle principu komplementarity určíme kodon mRNA (5"→3").

2) Nukleotidová sekvence transkribovaných a sense řetězců DNA je určena získanou mRNA také podle principu komplementarity:

5" - TsGATTSGATTGGG - 3"

3" - GTSTAGTSTAACTSTS - 5".

3) Podle tabulky genetického kódu na základě mRNA určíme sekvenci aminokyselin: Arg-Ser-Ile-Gly.


Stanovte posloupnost procesů probíhajících během syntézy proteinů.

Zapište si odpovídající posloupnost čísel do tabulky.

1) vstup do ribozomu druhé tRNA

2) připojení první tRNA

3) vzdělání peptidová vazba

4) připojení ribozomu k mRNA

5) posun ribozomu o jeden triplet

Vysvětlení.

Sekvence procesů probíhajících během syntézy bílkovin:

4) připojení ribozomu na mRNA → 2) připojení první tRNA → 1) vstup do ribozomu druhé tRNA → 3) vytvoření peptidové vazby → 5) posun ribozomu o jeden triplet

Odpověď: 42135

Odpověď: 42135

Zdroj: StatGrad biology. 11.05.2019. Možnost BI1910202

Některé viry jsou genetický materiál nést RNA. Takové viry po infikování buňky vloží kopii DNA svého genomu do genomu hostitelské buňky. Do buňky vstoupila virová RNA následující sekvence:

5' - GAUTSGAUGTSAUGTSUU - 3'.

Určete, jaká bude sekvence virového proteinu, pokud řetězec komplementární k virové RNA slouží jako templát pro syntézu mRNA. Napište sekvenci dvouvláknového fragmentu DNA, označte 5' a 3' konce řetězců. Vysvětlete odpověď. K vyřešení problému použijte tabulku genetického kódu.

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G

Vysvětlení.

1. Principem komplementarity najdeme nukleotidová sekvencečást DNA:

5' - GATTSGATGTSATGTSTT - 3'

3' - TsTAGTSTATSGTATSGAA - 5'.

2. Principem komplementarity najdeme nukleotidovou sekvenci mRNA:

5' - GAUTSGAUGTSAUGTSUU - 3'.

3. Podle tabulky genetického kódu určíme sekvenci virového proteinu (na základě řetězce mRNA): asp-arg-cis-met-lei.

Kapitola: Obecná biologie. Metabolismus

Do biosyntézy fragmentu molekuly proteinu byly postupně zapojeny molekuly tRNA s antikodony ACC, HUC, UGA, CCA a AAA. Určete aminokyselinovou sekvenci syntetizovaného fragmentu molekuly proteinu a nukleotidovou sekvenci oblasti molekuly dvouvláknové DNA, která kóduje informaci o primární struktuře proteinového fragmentu. Vysvětlete sled svých akcí. K vyřešení problému použijte tabulku genetického kódu.

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G
Pravidla používání tabulky

Vysvětlení.

1) i-RNA kodony: UGG-CAG-ACU-GGU-UUU (určeno principem komplementarity).

Aminokyseliny: tři - hln - tre-gly - fen (určeno pomocí tabulky genetických kódů).

I DNA: ACC-GTC-TGA-CCA-AAA

II DNA: TGG - CAG-ACT-GGT-TTT

Sekce: Obecná biologie. Metabolismus

Zdroj: Jednotná státní zkouška z biologie 30.05.2013. hlavní vlna. Sibiř. Možnost 1.

Do biosyntézy fragmentu molekuly proteinu byly postupně zapojeny molekuly tRNA s antikodony AAG, AAU, GGA, UAA a CAA. Určete aminokyselinovou sekvenci syntetizovaného fragmentu molekuly proteinu a nukleotidovou sekvenci oblasti molekuly dvouvláknové DNA, která kóduje informaci o primární struktuře proteinového fragmentu. Vysvětlete sled svých akcí. K vyřešení problému použijte tabulku genetického kódu.

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G
Pravidla používání tabulky

První nukleotid v tripletu je vzat z levé svislé řady, druhý z horní vodorovné řady a třetí z pravé svislé řady. Tam, kde se čáry pocházející ze všech tří nukleotidů protínají, se nachází požadovaná aminokyselina.

Vysvětlení.

1) i-RNA kodony: UUC-UUA-CCU-AUU-GUU (určeno principem komplementarity).

2) Aminokyseliny: fen - leu-pro - ile - šachta (určeno pomocí tabulky genetického kódu).

3) Fragment dvouvláknové DNA. První řetězec je určen principem komplementarity na základě mRNA, druhý řetězec principem komplementarity založený na první DNA.

I DNA: AAG-AAT-GGA-TAA-CAA

II DNA: TTC-TTA-TCT-ATT-GTT

Sekce: Obecná biologie. Metabolismus

Zdroj: Jednotná státní zkouška z biologie 30.05.2013. hlavní vlna. Centrum, Ural. Možnost 1.

Biosyntéza polypeptidu zahrnuje molekuly tRNA s antikodony UAC, UUU, GCC, CAA v této sekvenci. Určete odpovídající nukleotidovou sekvenci na mRNA, DNA a aminokyselinovou sekvenci v proteinovém fragmentu pomocí tabulky genetického kódu.

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G
Pravidla používání tabulky

První nukleotid v tripletu je vzat z levé svislé řady, druhý z horní vodorovné řady a třetí z pravé svislé řady. Tam, kde se čáry pocházející ze všech tří nukleotidů protínají, se nachází požadovaná aminokyselina.

Vysvětlení.

1) i-RNA kodony: AUG-AAA-CGG-GUU (určeno principem komplementarity).

2) Aminokyseliny: met-lis-arg-val (určeno pomocí tabulky genetického kódu).

3) Genový fragment: TCC-TTT-GCC-CAA (určeno principem komplementarity založené na mRNA).

Sekce: Obecná biologie. Metabolismus

Zdroj: Jednotná státní zkouška z biologie 30.05.2013. hlavní vlna. Sibiř. Možnost 4.

Sekvence aminokyselin ve fragmentu molekuly proteinu je následující: FEN-GLU-MET. Určete pomocí tabulky genetických kódů možné triplety DNA, které kódují tento proteinový fragment.

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G

Vysvětlení.

Obsah správné odpovědi a pokyny k bodováníBody
1) Aminokyselina fen je kódována následujícími triplety mRNA: UUU nebo UUC, proto je na DNA kódována triplety AAA nebo AAG.

2) Aminokyselina GLU je kódována následujícími triplety mRNA: GAA nebo GAG. Proto je na DNA kódován CTT nebo CTC triplety.

3) Aminokyselina MET je kódována tripletem AUG mRNA. Proto je na DNA kódován tripletem TAC.

Odpověď zahrnuje všechny výše uvedené prvky, neobsahuje biologické chyby.3
Odpověď obsahuje 2 z výše uvedených prvků a neobsahuje biologické chyby, NEBO odpověď zahrnuje 3 z výše uvedených prvků, ale neobsahuje hrubé biologické chyby.2
Odpověď obsahuje 1 z výše uvedených prvků a neobsahuje biologické chyby, NEBO odpověď zahrnuje 2 z výše uvedených prvků, ale neobsahuje hrubé biologické chyby.1
Špatná odpověď0
Maximální skóre 3

Sekce: Obecná biologie. Metabolismus

Genetický aparát viru je reprezentován molekulou RNA, jejíž fragment má následující nukleotidovou sekvenci: GUGAAAAGAUTSAUGCGUGG. Určete nukleotidovou sekvenci molekuly dvouvláknové DNA, která je syntetizována jako výsledek reverzní transkripce na RNA viru. Nastavte sekvenci nukleotidů v mRNA a aminokyselin v proteinovém fragmentu viru, který je zakódován v nalezeném fragmentu molekuly DNA. Templátem pro syntézu mRNA, na kterém probíhá syntéza virových proteinů, je druhé vlákno dvouvláknové DNA. K vyřešení problému použijte tabulku genetického kódu.

Vysvětlení.

1) RNA virus GUG AAA GAU CAU GCG UGG

DNA 1 řetězec CAC TTT CTA GTA CGC ACC

DNA 2 vlákno GTG AAA GAT CAT HCH TGG

2) mRNA CAC UUU CUA GUA CGC ACC (podle principu komplementarity je postavena na 2 řetězcích DNA)

3) protein gis - phen - leu - val - arg - tre (podle tabulky genetického kódu, na základě nalezené mRNA)

Sekvence aminokyselin ve fragmentu molekuly proteinu je následující: Phen, Glu, Met. Určete pomocí tabulky genetických kódů možné triplety DNA, které kódují tento proteinový fragment. Vysvětlete odpověď.

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G
Pravidla používání tabulky

První nukleotid v tripletu je vzat z levé svislé řady, druhý z horní vodorovné řady a třetí z pravé svislé řady. Kde se protínají čáry pocházející ze všech tří nukleotidů a je

požadovaná aminokyselina.

Vysvětlení.

Schéma řešení problému zahrnuje:

2) Aminokyselina GLU je kódována následujícími triplety mRNA: GAA nebo GAG. Proto je na DNA kódován CTT nebo CTC triplety.

3) Aminokyselina MET je kódována AUG mRNA tripletem. Proto je na DNA kódován tripletem TAC.

4) mRNA se přepisuje do DNA v souladu s pravidlem komplementarity. Místo uracilu je v molekule DNA přítomen thymin

Sekvence aminokyselin ve fragmentu molekuly proteinu je následující: FEN - GLU - MET. Určete pomocí tabulky genetických kódů možné triplety DNA, které kódují tento proteinový fragment

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G

Pravidla používání tabulky

Vysvětlení.

prvky odezvy.

1) Aminokyselina fen je kódována následujícími triplety mRNA: UUU nebo UUC, proto je na DNA kódována triplety AAA nebo AAG.

2) Aminokyselina GLU je kódována následujícími triplety mRNA: GAA nebo GAG. Proto je na DNA kódován CTT nebo CTC triplety

3) Aminokyselina MET je kódována AUG mRNA tripletem. Proto je na DNA kódován tripletem TAC

Jsou uvedeny následující tRNA: GAA, HCA, AAA, ACG, které jsou dodávány do mRNA ve specifikované sekvenci. Určete sekvenci kodonů mRNA, aminokyselin v molekule syntetizovaného proteinu a genového fragmentu kódujícího fragment syntetizovaného proteinu. Použijte tabulku genetického kódu.

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G

Pravidla používání tabulky

První nukleotid v tripletu je vzat z levé svislé řady, druhý z horní vodorovné řady a třetí z pravé svislé řady. Tam, kde se čáry pocházející ze všech tří nukleotidů protínají, se nachází požadovaná aminokyselina.

Vysvětlení.

prvky odezvy.

1) Podle principu komplementarity založené na tRNA najdeme kodony mRNA - TSUUUUUUUUUGC.

2) Podle principu komplementarity založené na mRNA nacházíme DNA triplety HAAGCAAAAAACG.

3) Podle tabulky genetického kódu na základě mRNA určíme sekvenci aminokyselin: ley-arg-fen-cis

Genetický aparát viru je reprezentován molekulou RNA, jejíž fragment má následující nukleotid

sekvence: GUGAAAAGAUCAUGCGUGY.

Určete nukleotidovou sekvenci molekuly dvouvláknové DNA, která je syntetizována jako výsledek reverzní transkripce na RNA viru.

Nastavte sekvenci nukleotidů v mRNA a aminokyselin v proteinovém fragmentu viru, který je zakódován v nalezeném fragmentu molekuly DNA. Templát pro syntézu mRNA, na kterém probíhá syntéza virových proteinů, je druhý řetěz dvouvláknová DNA.

K vyřešení problému použijte tabulku genetického kódu.

Genetický kód (mRNA)

První

základna

Druhá základna Třetí

základna

NaCAG
Na
C
A
G

Vysvětlení.

1. RNA viru: GUG AAA GAU CAU GCG UGG

DNA 1 řetězec: CAC TTT CTA GTA CGC ACC

DNA 2 řetězec: GTG AAA GAT CAT GCH THG

2. mRNA CAC UUU CUA GUA CGC ACC (vybudovaná na principu komplementarity

podél druhého vlákna molekuly DNA)

3. Sekvence aminokyselin: gis - phen - leu - val - arg - tre (určeno

virová RNA: GUG AAA GAU CAU GCG UGG

DNA I: CAC TTT CTA GTA CGC ACC

DNA II: GTG AAA GAT CAT GCH TGG

mRNA: CAC UUU CUA GUA CGC ACC

mRNA: CAC UUU CUA GUA CGC ACC

protein: gis - fen - ley - shaft - arg - tre

Zdroj: USE-2017

Genetický aparát viru je reprezentován molekulou RNA. Fragment této molekuly má nukleotidovou sekvenci: ACAGCCGUUUGGGA.

Určete nukleotidovou sekvenci fragmentu molekuly dvouvláknové DNA, která je syntetizována jako výsledek reverzní transkripce na RNA viru. Nastavte sekvenci nukleotidů v mRNA a aminokyselin v proteinovém fragmentu viru. Templát pro syntézu mRNA, na kterém probíhá syntéza virových proteinů, je druhý řetěz DNA, která je komplementární k prvnímu řetězci DNA nalezenému ve virové RNA. K vyřešení problému použijte tabulku genetického kódu.

Pravidla používání tabulky

První nukleotid v tripletu je vzat z levé svislé řady, druhý z horní vodorovné řady a třetí z pravé svislé řady. Tam, kde se čáry pocházející ze všech tří nukleotidů protínají, se nachází požadovaná aminokyselina.

Vysvětlení.

1. RNA viru: ACA-GCC-GGU-UUG-GGA

DNA 1 řetězec: TGT-CGG-CCA-AAC-CCT

DNA 2 řetězec: ACA-GCC-GGT-TTG-GGA

2. mRNA UGU-CHG-CCA-AAC-CCU (vybudovaná na principu komplementarity

podél druhého vlákna molekuly DNA)

3. Sekvence aminokyselin: cis - arg - pro - asn - pro - (určeno

podle tabulky genetického kódu (mRNA).

NEBO,

1) Na principu komplementarity, založené na RNA viru, najdeme první vlákno DNA.

virová RNA: ACA-GCC-GGU-UUG-GGA

DNA I: TGT-CHG-CCA-AAC-CCT

2) Podle principu komplementarity založené na DNA I najdeme druhý řetězec DNA:

DNA I: TGT-CHG-CCA-AAC-CCT

DNA II: ACA-GCC-GGT-TSH-GGA

3) Podle principu komplementarity založené na DNA II najdeme řetězec mRNA:

DNA II: ACA-GCC-GGT-TSH-GGA

mRNA: UGU-CHG-CCA-AAC-CCU

4) Podle tabulky genetického kódu založeného na mRNA najdeme protein viru:

mRNA: UGU-CHG-CCA-AAC-CCU

protein: - cis - arg - pro - asn - pro -

Genetický aparát viru je reprezentován molekulou RNA. Fragment této molekuly má nukleotidovou sekvenci: 5" - ACAGCCGGUUUGGGA - 3".

Určete nukleotidovou sekvenci fragmentu molekuly dvouvláknové DNA, která je syntetizována jako výsledek reverzní transkripce na RNA viru. Nastavte sekvenci nukleotidů v mRNA a aminokyselin v proteinovém fragmentu viru. Templátem pro syntézu mRNA, na kterém probíhá syntéza virových proteinů, je řetězec DNA, který je komplementární k virové RNA. K vyřešení problému použijte tabulku genetického kódu. Genetický kód (mRNA)

První

Dědičná informace je informace o struktuře proteinu (informace o které aminokyseliny v jakém pořadí kombinovat během syntézy primární struktury proteinu).

Informace o struktuře bílkovin je zakódována v DNA, která je u eukaryot součástí chromozomů a nachází se v jádře. Úsek DNA (chromozom), který kóduje informaci o jednom proteinu, se nazývá gen.

Transkripce je přepisování informace z DNA na mRNA (messenger RNA). mRNA přenáší informace z jádra do cytoplazmy, do místa syntézy bílkovin (do ribozomu).

Přenos je proces syntézy proteinů na ribozomu.

Reakce transkripce, translace a replikace (zdvojení DNA) jsou reakce syntéza matrice. DNA slouží jako templát pro syntézu mRNA, mRNA slouží jako templát pro syntézu proteinů.

Genetický kód je způsob, jakým se do DNA zapisují informace o struktuře proteinu.

Vlastnosti genetického kódu:

1) Tripletita
Jedna aminokyselina je kódována třemi nukleotidy. V DNA se nazývají triplet, v mRNA se nazývají kodony, v tRNA se nazývají antikodony. Celkem existuje 64 tripletů, 61 z nich kóduje aminokyseliny a 3 jsou stop signály – ukazují ribozomu místo, kde by měla být zastavena syntéza bílkovin.

2) Degenerace (nadbytečnost)
Existuje 61 kodonů, které kódují aminokyseliny, ale pouze 20 pro aminokyseliny, takže většina aminokyselin je kódována více než jedním kodonem. Například aminokyselina alanin je kódována čtyřmi kodony – HCC, HCC, HCA, HCH. Výjimkou je methionin, ten je kódován jedním kodonem AUG - u eukaryot je to startovací kodon při translaci.

3) Jedinečnost
Každý kodon kóduje pouze jednu aminokyselinu. Například kodon GCC kóduje pouze jednu aminokyselinu, alanin.

4) Kontinuita
Mezi jednotlivými trojicemi nejsou žádné oddělovače („interpunkční znaménka“). Z tohoto důvodu, když je jeden nukleotid vynechán nebo vložen, dojde k „posunu čtecího rámce“: počínaje místem mutace je čtení tripletového kódu narušeno a je syntetizován zcela jiný protein.

5) Všestrannost
Genetický kód je stejný pro všechny živé organismy na Zemi.

Úkoly pro počet nukleotidů / aminokyselin
1 aminokyselina - 3 nukleotidy
10 aminokyselin – 30 nukleotidů
44 aminokyselin - 132 nukleotidů atd.

1. Úsek jednoho ze dvou řetězců molekuly DNA obsahuje 300 nukleotidů s adeninem (A), 100 nukleotidů s thyminem (T), 150 nukleotidů s guaninem (G) a 200 nukleotidů s cytosinem (C). Kolik nukleotidů s A, T, G a C je obsaženo v molekule dvouvláknové DNA? Kolik aminokyselin by měl obsahovat protein kódovaný touto částí molekuly DNA? Vysvětlete odpověď.

Odpovědět

Pokud je v jednom vláknu DNA 300 A, 100 T, 150 G a 200 C, pak v komplementárním řetězci 300 T, 100 A, 150 C a 200 G. Proto ve dvouvláknové DNA 400 A, 400 T, 350 G a 350 C.

Pokud je v jednom řetězci DNA 300 + 100 + 150 + 200 = 750 nukleotidů, pak existuje 750 / 3 = 250 tripletů. Proto tato část DNA kóduje 250 aminokyselin.

2. V jedné molekule DNA tvoří nukleodidy s thyminem (T) 24 % celkový počet nukleotidy. Určete počet (v %) nukleotidů s guaninem (G), adeninem (A), cytosinem (C) v molekule DNA a vysvětlete výsledky.

Odpovědět

Jestliže 24 % T, pak podle principu komplementarity 24 % A. Celkem na A a T připadá 48 %, tedy na G a C připadá 100 % -48 % = celkem 52 %. Množství G se rovná množství C, 52 % / 2 = 26 %.

3. Na procesu translace se podílelo 30 molekul tRNA. Určete počet aminokyselin, které tvoří syntetizovaný protein, a také počet tripletů a nukleotidů v genu, který tento protein kóduje.

Odpovědět

Pokud by existovalo 30 tRNA (každá nese jednu aminokyselinu), pak protein obsahuje 30 aminokyselin. Každá aminokyselina je kódována jedním tripletem, proto je v genu 30 tripletů. Každý triplet se skládá ze 3 nukleotidů, tedy v genu 30x3=90 nukleotidů.

4. Protein se skládá ze 100 aminokyselin. Určete, kolikrát molekulová hmotnost genové oblasti kódující tento protein převyšuje molekulovou hmotnost proteinu, je-li průměrná molekulová hmotnost aminokyseliny 110 a nukleotidu 300. Vysvětlete svou odpověď.

POUŽITÍ. Metodika řešení úloh C-5 na téma "Biosyntéza bílkovin"

Již několik let jsem odborníkem na validaci USE funguje v biologii. Během testu jsem se setkal s problémem řešení úlohy C-5 studenty - úlohy na téma „Biosyntéza bílkovin“. Na první pohled je vše extrémně jednoduché, ale proč mnoho účastníků zkoušky ztratilo body za tento konkrétní úkol, když problém vyřešili nesprávně. Abychom porozuměli problému, navrhuji dva problémy s odlišným typem řešení. Zkoušení je řeší v jednom obrázku a podobě.

Úkol 1. Fragment řetězce i-RNA má nukleotidovou sekvenci:

CCCACCCAGUA. Určete nukleotidovou sekvenci na DNA, antikodonech tRNA a aminokyselinovou sekvenci v proteinovém fragmentu pomocí tabulky genetického kódu.

Úkol 2. Fragment DNA má následující nukleotidovou sekvenci TTAGCCGATCCG. Nastavte nukleotidovou sekvenci t-RNA, která je syntetizována na tomto fragmentu, a aminokyselinu, kterou tato t-RNA ponese, pokud třetí triplet odpovídá antikodonu t-RNA. K vyřešení problému použijte tabulku genetického kódu.

Problém č. 1 řeší většina studentů, protože odpovídá posloupnosti fází biosyntézy, kterou lze znázornit jako obrázek:

V problému 1 je známá mRNA. Pojďme k šabloně.

Schéma řešení problému č. 1 zahrnuje:

1) DNA sekvence: GGGTGGCGTCAT;

2) antikodony molekul tRNA: GGG, UGG, CGU, CAU;

3) aminokyselinová sekvence (podle tabulky genetického kódu): pro-tre-ala-val.

Pokud je úkol číslo 2 vyřešen ve stejném pořadí jako první, nebude vyřešen správně. Pro vyřešení tohoto problému je nutné pamatovat na neměnné pravidlo: "Veškerá RNA je syntetizována z DNA v jádře." Abych znázornil posloupnost probíhajících procesů, navrhuji schéma:

Přejděme ke schématu: lineární molekula t-RNA je syntetizována s DNA v jádře, opouští ji a díky komplementárním oblastem získává svůj charakteristický tvar - tvar trojlístku. Šablona pro řešení tohoto typu problému vypadá takto:

Schéma řešení problému č. 2 zahrnuje:

1) složení molekuly t-RNA: AAUCGGCUAGGC, třetí triplet je CUA.

2) antikodon CUA je doplněn tripletem i-RNA - GAU.

3) triplet GAU kóduje aminokyselinu asp (podle tabulky genetických kódů), kterou nese tato t-RNA.

Pokud problém zahrnuje několik t-RNA, řeší se podle prvního typu. Pokud se jedná o jednu t-RNA, pak se problém řeší podle druhého typu. Vše je velmi jednoduché, hlavní věcí je představit si posloupnost procesů, kterou lze usnadnit navrhovanými schématy.

Biosyntéza bílkovin probíhá ve všech živých buňkách, kromě buněk bez jader (lidské erytrocyty). Každá buňka syntetizuje několik tisíc druhů proteinů. Schopnost syntetizovat přesně definované proteiny je dědičná.

Vlastnosti jakéhokoli proteinu závisí na jeho primární struktuře, tedy na sekvenci aminokyselin v jeho molekule. Informace o primární struktuře proteinů je dána sekvencí nukleotidů v DNA, která obsahuje informaci o aminokyselinové sekvenci jednoho proteinu. Všechny organismy na Zemi genetické informace zapsané pouze v jednom ze dvou vláken šroubovice DNA. Toto vlákno se nazývá kodogenní nebo informativní.

Gen - jednotka dědičnosti, úsek molekuly DNA, který obsahuje informace o primární struktuře bílkoviny.

Každá aminokyselina molekuly proteinu v molekule DNA odpovídá kombinaci tří po sobě jdoucích nukleotidů DNA – tzv. tripletu. Triplety v molekule mRNA, které kódují určité aminokyseliny, se nazývají kodony.

DNA se skládá ze 4 typů nukleotidů, které mohou teoreticky kódovat 43 = 64 aminokyselin. Vzhledem k tomu, že proteiny jsou tvořeny pouze dvaceti aminokyselinami, mnoho z nich je kódováno více triplety. Ze 64 možných kódujících tripletů genetického kódu 61 kóduje aminokyseliny. Tři kodony UAA, UGA, UAG nekódují aminokyseliny, ale zastavují syntézu, určující konec molekuly proteinu. Říká se jim terminátory (stop kodony). Jeden triplet, odpovídající aminokyselině methionin, je iniciátorem, označuje místo počátku syntézy molekuly proteinu.

Vlastnosti genetického kódu:

Trojnásobnost- každá aminokyselina molekuly proteinu je kódována třemi po sobě jdoucími nukleotidy DNA - triplet.

Jednoznačnost Triplet odpovídá pouze jedné aminokyselině.

degenerace- některé aminokyseliny jsou kódovány několika triplety (až šesti).

Všestrannost - genetický kód stejné pro všechny živé bytosti na Zemi.

nepřekrývající se Jeden nukleotid nemůže být ve dvou tripletech.

diskontinuita- mezi geny jsou "interpunkční znaménka", neboli terminátory, - triplety, indikující konec syntézy molekuly proteinu.

Syntéza bílkovin začíná transkripcí. Transkripce je přenos informace o struktuře proteinu z nukleotidové sekvence genu DNA do nukleotidové sekvence mRNA (tj. syntéza mRNA podle šablony jednoho z řetězců DNA). Proces se řídí principem komplementarity pomocí enzymu RNA polymerázy a začíná od určitého úseku DNA. Syntetizovaná mRNA vstupuje do cytoplazmy k ribozomům, kde je syntetizována molekula proteinu. Ribozomy sestavené do polyzomů se pohybují podél mRNA, pohyb probíhá sekvenčně, v tripletech.

Přenos informace z nukleotidové sekvence mRNA do aminokyselinové sekvence proteinu při jeho syntéze na ribozomech se nazývá translace. Ribozomy jsou spojeny tRNA připojenými k aminokyselinám. V místě kontaktu mezi ribozomem a mRNA funguje enzym, který sestavuje protein z aminokyselin dodaných do ribozomů tRNA. V tomto případě je kodon mRNA porovnáván s antikodonem tRNA: pokud jsou komplementární, enzym (syntetáza) „zesíťuje“ aminokyseliny a ribozom se posune o jeden kodon vpřed.

Translace je tedy translace nukleotidové sekvence molekuly mRNA do aminokyselinové sekvence syntetizovaného proteinu.

Rychlost pohybu ribozomů podél mRNA je přibližně 5-6 tripletů za sekundu, takže syntéza proteinové molekuly sestávající ze stovek aminokyselin trvá jen několik minut. Syntéza bílkovin vyžaduje účast velký počet enzymy a náklady na energii.