Приклад №1
Некодуючий ланцюг ДНК має таку будову:
ТГГ - ТЦГ - ААА - ГАА - ТГЦ
А) амінокислотний склад кодованого білка цією ДНК
Б) антикодони
В) довжину відповідного гена
Г) масу гена.
Розв'язання
У задачі чітко сказано, що ми маємо некодуючий ланцюг ДНК, тому спершу знаходимо кодуючий (за принципом комплементарності Чаргаффа), з якого інформацію переписуватиме іРНК:
ДНК (к): АЦЦ - АГЦ - ТТТ - ЦТТ - АЦГ
іРНК: УГГ - УЦГ - ААА - ГАА - УГЦ
Тепер, беремо таблицю генетичного коду і знаходимо послідовність амінокислот у білку:
білок: три - сер - ліз - глу - цис
Маючи іРНК, можемо тепер знайти антикодони тРНК:
Б) тРНК: АЦЦ, АГЦ, УУУ, ЦУУ, АЦГ (коми між антикодонами ставимо по тій причині, що це окремі молекули, а не як іРНК - одна)
В) щоб визначити довжину гена, рахуємо кількість нуклеотидів ДНК (АЛЕ ТІЛЬКИ В 1 ЛАНЦЮЗІ, бо вони йдуть антипаралельно разом) і множимо на 0,34 нм (відстань між 2 сусідніми нуклеотидами):
15 * 0,34 нм = 5,1 нм (довжина гена)
Г) для маси гена необхідно знати кількість нуклеотидів (у 2 ЛАНЦЮГАХ ОБОВ'ЯЗКОВО) і помножити на масу 1 нуклеотида:
30 * 345 = 10 345 (маса гена)
Приклад №2
Відносна молекулярна маса білка – 68 400. Визначте довжину і масу гена, що кодує цей білок.
Розв'язання
Щоб знати масу чи довжину гена, перш за все потрібно знати кількість в ньому нуклеотидів. Можна їх знайти, знаючи кількість амінокислот:
68 400 : 100 = 684 амінокислот (ділимо на 100, бо це маса 1 амінокислоти)
Коли ми шукаємо амінокислоти, то беремо для цього таблицю генетичного коду та комбінуємо 3 нуклеотиди іРНК. Тому
684 * 3 = 2 052 нуклеотиди (іРНК)
А ДНК, на відміну від іРНК, має 2 ланцюги, тому:
2 052 * 2 = 4 104 нуклеотиди (ДНК, 2 ланцюги)
Тепер, знаходимо масу:
4 104 * 345 = 1 415 880
І довжину (пам'ятаємо, що для довжини ми беремо лише кількість нуклеотидів в 1 ланцюгу)^
2 052 * 0,34 нм = 697,68 нм (довжина гена)
Приклад №3
Фрагмент одного з ланцюгів молекули ДНК має такий нуклеотидний склад: ГГЦААТГЦАТ. Яка кількість водневих зв’язків утворюється між нуклеотидами наведеного фрагмента? Скільки даний фрагмент ДНК має фосфодиефірних зв'язків?
Розв'язання
Згадаймо, що водневі зв'язки виникають між комплементарними нуклеотидами 2 ланцюгів. Тому дописуємо 2 ланцюг ДНК і враховуємо, що між аденіном і тиміном є 2 зв'язки, а між гуаніном і цитозином - 3:
ГГЦААТГЦАТ
ЦЦГТТАЦГТА
3 3 32 22 3 3 2 2
Додаємо: 25 водневих зв'язків
Фосфодиефірні зв'язки є між сусідніми нуклеотидами в межах кожного ланцюга.
1 ланцюг має 10 нуклеотидів, отже фосфодиефірних зв'язків в ньому - 9, а оскільки ДНК має 2 ланцюги, тому їх буде - 18.
Приклад №4
Фрагмент молекули ДНК містить 23% гуанілових нуклеотидів. Визначте (у відсотках) уміст інших нуклеотидів у наведеному фрагменті молекули ДНК.
Розв'язання
За правилом комплементарності, можна сказати, що якщо Г = 23%, то і Ц = 23%
Разом: Г + Ц = 23% + 23% = 46%
Отже, на А і Т припадає: 100% - 46% = 54%
А = Т = 54% : 2 = 27%
Приклад №5
Довжина фрагмента ДНК – 510 нм. Визначити число азотистих основ іРНК. Скільки часу триватиме синтез білка на рибосомі?
Розв'язання
Знаючи довжину гена, можна визначити скільки в ньому є нуклеотидів:
510 : 0,34 нм = 1 500 нуклеотидів (ЛИШЕ в 1 ЛАНЦЮЗІ)
Отже, іРНК теж має 1 500 нуклеотидів (в неї є 1 ланцюг)
Згадаймо, що кожен нуклеотид має 3 компоненти (пенотозу, фосфатний залишок та азотисту основу). Отже, в 1 нуклеотиді є 1 азотиста основа.
Тому іРНК має 1 500 азотистих основ.
1 Амінокислоту кодує триплет іРНК. Визначаємо кількість амінокислот (їх в 3 рази менше, ніж нуклеотидів в іРНК):
1 500 : 3 = 500 амінокислот
Час синтезу білка: 500 * 0,2 с = 100 секунд
Сподіваюся, що ця стаття для вас була інформативною та корисною.
