Белковая цепочка состоит из следующих аминокислот: валин-лейцин-гистидин-серин-изолейцин. Какова последовательность нуклеотидов в составе гена, кодирующего данный белок?
Белковая цепочка состоит из следующих аминокислот: валин-лейцин-гистидин-серин-изолейцин. Какова последовательность нуклеотидов в составе гена, кодирующего данный белок?
Чтобы определить последовательность нуклеотидов в гене, кодирующем белок, состоящий из заданных аминокислот (валин, лейцин, гистидин, серин и изолейцин), необходимо знать кодоны, соответствующие каждой из этих аминокислот. Каждая аминокислота кодируется одной или несколькими триплетами нуклеотидов (кодонами) в молекуле мРНК.
Вот соответствие аминокислот и кодонов:
Выбор конкретных кодонов может зависеть от организма и специфики его кодирующей системы, однако для примера можно использовать наиболее распространенные кодоны:
Теперь мы можем записать последовательность кодонов для этих аминокислот:
Таким образом, последовательность кодонов в мРНК будет: GUU UUA CAU UCU AUU.
Теперь, чтобы получить последовательность нуклеотидов в ДНК, нужно учесть, что в ДНК вместо урацила (U) будет тимин (T). Поэтому последовательность нуклеотидов в ДНК, кодирующая этот белок, будет:
Следовательно, последовательность нуклеотидов в гене, кодирующем данный белок, будет: GTT TTA CAT TCT ATT.
Эта последовательность будет представлять собой один из возможных вариантов, так как для некоторых аминокислот существует несколько кодонов, и можно использовать разные комбинации.
Для определения последовательности нуклеотидов в гене, кодирующем заданную белковую цепочку, необходимо учитывать центральную догму молекулярной биологии, которая описывает процесс передачи генетической информации: ДНК → иРНК → белок. В этом процессе аминокислотная последовательность белка кодируется триплетами нуклеотидов (кодонами) в молекуле иРНК, которые, в свою очередь, транскрибируются с ДНК.
Давайте разберёмся по шагам.
Каждая аминокислота кодируется одним или несколькими триплетами нуклеотидов (кодонами). Кодоны записываются на основе последовательности мРНК, которая получается из ДНК путём транскрипции. Важно помнить, что в ДНК используются нуклеотиды: аденин (A), тимин (T), гуанин (G) и цитозин (C). Однако в иРНК вместо тимина (T) используется урацил (U).
Для каждой аминокислоты определим возможные кодоны:
Так как генетический код вырожден (то есть несколько кодонов могут кодировать одну аминокислоту), для каждой аминокислоты существует несколько вариантов кодонов. Чтобы упростить задачу, выберем один из возможных вариантов кодонов для каждой аминокислоты.
Предположим, что для каждой аминокислоты мы выбрали следующие кодоны (выбор произвольный, так как несколько кодонов могут кодировать одну и ту же аминокислоту):
Итак, последовательность мРНК будет: GUG-CUA-CAU-UCG-AUA
Так как мРНК синтезируется на основе ДНК, последовательность ДНК будет комплементарна последовательности мРНК. При этом в ДНК вместо урацила (U) используется тимин (T). Соответственно, последовательность ДНК, с которой синтезирована данная мРНК, выглядит так:
Итак, последовательность ДНК будет: CAC-GAT-GTA-AGC-TAT
Последовательность нуклеотидов в ДНК, кодирующей данный белок, составляет: CAC-GAT-GTA-AGC-TAT
Важно помнить, что это лишь один из возможных вариантов, так как генетический код вырожден, и для многих аминокислот существуют несколько кодонов. Однако процесс определения последовательности остаётся неизменным.
