Пример №1
Некодирующая цепь ДНК имеет следующее строение:
ТГГ – ТЦГ – ААА – ГАА – ТГЦ
А) аминокислотный состав кодируемого белка этой ДНК
Б) антикодоны
в) длину соответствующего гена
Г) массу гена.
Решение
В задаче четко сказано, что у нас есть некодирующая цепь ДНК, поэтому сначала находим кодирующий (по принципу комплементарности Чаргаффа), с которого информацию будет переписывать иРНК:
ДНК(к): АЦЦ – АГЦ – ТТТ – ЦТТ – АЦГ
иРНК: УГГ – УЦГ – ААА – ГАО – УГЦ
Теперь берем таблицу генетического кода и находим последовательность аминокислот в белке:
белок: три – сэр – лез – глу – цис
Имея иРНК, можем теперь найти антикодоны тРНК:
Б) тРНК: АЦЦ, АГЦ, УУУ, ЦУУ, АЦГ (комы между антикодонами ставим по той причине, что это отдельные молекулы, а не как иРНК – одна)
В) чтобы определить длину гена, считаем количество нуклеотидов ДНК (НО ТОЛЬКО В 1 ЛАНЦЮЗЕ, потому что они идут антипараллельно вместе) и умножаем на 0,34 нм (расстояние между 2 соседними нуклеотидами):
15*0,34 нм = 5,1 нм (длина гена)
Г) для массы гена необходимо знать количество нуклеотидов (в 2 ЦЕПАХ ОБЯЗАТЕЛЬНО) и умножить на массу 1 нуклеотида:
30*345 = 10 345 (масса гена)
Пример №2
Относительная молекулярная масса белка – 68400. Определите длину и массу гена, кодирующего этот белок.
Решение
Чтобы знать массу или длину гена, прежде всего, нужно знать количество в нем нуклеотидов. Можно их найти, зная количество аминокислот:
68 400 : 100 = 684 аминокислот (делим на 100, потому что это масса 1 аминокислоты)
Когда мы ищем аминокислоты, то берем для этого таблицу генетического кода и комбинируем 3 нуклеотида иРНК. Поэтому
684*3 = 2052 нуклеотиды (иРНК)
А ДНК, в отличие от иРНК, имеет 2 цепи, поэтому:
2052*2=4104 нуклеотиды (ДНК, 2 цепи)
Теперь, находим массу:
4 104*345 = 1 415 880
И длину (помним, что для длины мы берем только количество нуклеотидов в 1 цепи)^
2052*0,34 нм = 697,68 нм (длина гена)
Пример №3
Фрагмент одной из цепей молекулы ДНК имеет следующий нуклеотидный состав: ГГЦААТГЦАТ. Какое количество водородных связей появляется меж нуклеотидами приведенного фрагмента? Сколько данный фрагмент ДНК имеет фосфодиэфирные связи?
Решение
Вспомним, что водородные связи возникают между комплементарными нуклеотидами 2 цепей. Поэтому дописываем 2 цепь ДНК и учитываем, что между аденином и тимином имеются 2 связки, а между гуанином и цитозином - 3:
ГГЦОАТГЦАТ
ЦЦГТТАЦГТА
3 3 32 22 3 3 2 2
Добавляем: 25 водородных связей.
Фосфодиэфирные связи имеются между соседними нуклеотидами в пределах каждой цепи.
1 цепь имеет 10 нуклеотидов, следовательно фосфодиэфирных связей в нем – 9, а поскольку ДНК имеет 2 цепи, поэтому их будет – 18.
Пример №4
Фрагмент молекулы ДНК содержит 23% гуаниловых нуклеотидов. Определите (в процентах) содержание других нуклеотидов в приведенном фрагменте молекулы ДНК.
Решение
По правилу комплементарности, можно сказать, что если Г=23%, то и Ц=23%
Итого: Г+Ц = 23% + 23% = 46%
Следовательно, на А и Т приходится: 100% – 46% = 54%
А = Т = 54%: 2 = 27%
Пример №5
Длина фрагмента ДНК – 510 нм. Определить число азотистых оснований и РНК. Сколько времени будет продолжаться синтез белка на рибосоме?
Решение
Зная длину гена, можно определить сколько в нем есть нуклеотидов:
510 : 0,34 нм = 1 500 нуклеотидов (ТОЛЬКО в 1 ЦЕПИ)
Следовательно, иРНК тоже имеет 1500 нуклеотидов (у нее есть 1 цепь)
Вспомним, что у каждого нуклеотида 3 компонента (пенотоза, фосфатный остаток и азотистое основание). Следовательно, в 1 нуклеотиде имеется 1 азотистое основание.
Поэтому иРНК имеет 1500 азотистых оснований.
1 Аминокислоту кодирует триплет иРНК. Определяем количество аминокислот (их в 3 раза меньше нуклеотидов в иРНК):
1500 : 3 = 500 аминокислот
Время синтеза белка: 500*0,2 с = 100 секунд
Надеюсь, что эта статья была для вас информативной и полезной.
