В одной цепи молекулы ДНК содержится 35 % нуклеотидов с аденином. Определите процентное содержание нуклеотидов с тимином в молекуле и‑РНК, которая синтезируется на этой ДНК-матрице? В ответе запишите соответствующее число.
Для того чтобы ответить на этот вопрос, необходимо понимать основы структуры и синтеза ДНК и и-РНК (информационной РНК, также известной как мРНК — матричная РНК).
Основы структуры ДНК:
ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) состоит из двух цепей, закрученных в двойную спираль.
Нуклеотиды в ДНК включают четыре типа азотистых оснований: аденин (А), тимин (Т), гуанин (Г) и цитозин (Ц).
В двойной спирали ДНК аденин комплементарен тимину (А-Т), а гуанин комплементарен цитозину (Г-Ц).
Условия задачи:
В одной цепи молекулы ДНК содержится 35 % нуклеотидов с аденином.
Логика решения:
Определение содержания тимина в этой цепи ДНК:
В одной цепи аденин составляет 35 %.
Поскольку аденин комплементарен тимину, в другой цепи тимин также составит 35 %.
Определение содержания других нуклеотидов:
Аденин и тимин вместе составляют 35 % + 35 % = 70 %.
Оставшиеся 30 % будут разделены поровну между гуанином и цитозином. Это значит, что в одной цепи гуанин составляет 15 % и цитозин также составляет 15 %.
Синтез и-РНК:
При транскрипции (синтезе и-РНК на матрице ДНК) происходит комплементарное связывание нуклеотидов, но вместо тимина в и-РНК используется урацил (У).
В и-РНК аденин в ДНК будет комплементарен урацилу, а гуанин комплементарен цитозину.
Процентное содержание нуклеотидов в и-РНК:
Если в одной цепи ДНК аденин составляет 35 %, то в синтезированной и-РНК будет 35 % урацила (У).
Содержание тимина в и-РНК будет равно 0 %, потому что урацил заменяет тимин в и-РНК.
Следовательно, процентное содержание нуклеотидов с тимином в молекуле и-РНК, которая синтезируется на этой ДНК-матрице, равно 0.
Для определения процентного содержания нуклеотидов с тимином в молекуле и‑РНК, которая синтезируется на данной ДНК-матрице, мы можем использовать правило комплементарности баз. Так как аденин в ДНК парный тимину, то если 35% нуклеотидов в ДНК содержат аденин, то 35% должны содержать тимин в и‑РНК.
Итак, процентное содержание нуклеотидов с тимином в молекуле и‑РНК, синтезируемой на данной ДНК-матрице, составляет 35%.