Правий ланцюг гена ДНК має наступну послідовність нуклеотидів ТТГ ТЦГ
ГТЦ ВАЦ ТТА ГЦТ. Визначте послідовність нуклеотидів і-РНК, синтезованій
на лівому ланцюзі.

Під час розв’язання таких задач необхідно пам’ятати, що:

· довжина одного нуклеотида, або відстань між двома сусідніми вздовж осі ДНК, становить 0,34 нм;

· середня молекулярна маса одного нуклеотида 345 умовних одиниць;

· середня молекулярна маса однієї амінокислоти дорівнює 100 умовних одиниць;

· молекула білка в середньому складається з 200 амінокислот;

· кожну амінокислоту в білковій молекулі кодує триплет нуклеотидів і-РНК (під час трансляції);

· для визначення довжини гена (l) враховують кількість нуклеотидів, яка міститься в одному ланцюзі ДНК;

· для визначення молекулярної маси гена (Mr) враховують кількість нуклеотидів, що міститься у двох ланцюгах ДНК;

· трансляція здійснюється згідно з генетичним кодом;

· для всіх ДНК виконується правило Чаргаффа: А=Т; Г=Ц;

· А+Г = Т+Ц (вміст пуринових азотистих основ – аденіну і гуаніну – дорівнює вмісту піримідинових азотистих основ – тиміну і цитозину);

· сума всіх нуклеотидів в молекулі ДНК або РНК (А+Т+Г+Ц чи А+У+Г+Ц) становить 100%.

Задача 1.На фрагменті одного ланцюга ДНК нуклеотиди розташовані в послідовності, показаній нижче.

… АГТАЦГГЦАТГТАГЦ …

1. Намалюйте схему структури дволанцюгової молекули ДНК.

2. Якою є довжина в нанометрах цього фрагмента?

3. Якою є маса дволанцюгового фрагмента?

Розв’язання

1. Керуючись властивістю ДНК, здатністю до самовідтворення (реплікації), в основі якого лежить комплементарність, запишемо схему дволанцюгової ДНК:

ДНК:

А

Г

Т

-

А

Ц

Г

-

Г

Ц

А

-

Т

Г

Ц

-

А

Г

Ц

-

|

|

|

|

|

|

|

|

|

|

|

|

|

|

|

Т

Ц

А

-

Т

Г

Ц

-

Ц

Г

Т

-

А

Ц

Г

-

Т

Ц

Г

-

2. Довжина одного нуклеотида, або відстань між двома сусідніми вздовж осі ДНК, становить 0,34 нм. Довжина дволанцюгового фрагмента дорівнює довжині одного ланцюга.

l = 15 х 0,34 = 5,1 (нм) (15 - кількість нуклеотидів в одному ланцюгу).

3. Середня молекулярна маса одного нуклеотида 345 умовних одиниць, молекулярна маса фрагмента ДНК:

Мr = 345 х 15 = 5175 (а.о.м) (30 – кількість нуклеотидів у двох ланцюгах).

Відповідь. Другий ланцюг фрагмента ДНК має таку структуру: ТЦА – ТГЦ – ЦГТ – АЦГ – ТЦГ ; довжина фрагмента ДНК – 5,1 нм; молекулярна маса фрагмента ДНК – 5175 а.о.м.

Задача 2.Фрагмент першого ланцюга ДНК має таку нуклеотидну послідовність: ТАЦАГАТГГАГТЦГЦ. Визначте послідовність мономерів білка, закодованого фрагментом другого ланцюга ДНК.

Розв’язання

ДНК: -

ТАЦ

-

АГА

-

ТГГ

-

АГТ

-

ЦГЦ-

|||

|||

|||

|||

|||

АТГ

-

ТЦТ

-

АЦЦ -

ТЦА

-

ГЦГ-

іРНК: -

УАЦ

-

АГА

-

УГГ

-

АГУ

-

ЦГЦ-

Білок: -

тир

-

арг

-

трип

-

сер

-

арг-

Відповідь. Послідовність мономерів білка: тирозин – аргінін – триптофан – серин – аргінін.

Задача 3.Фрагмент ланцюга А білка нормального гемоглобіну складається із 7 амінокислот, розміщених у такій послідовності:

вал – лей – лей – тре – про – глн – ліз.

1. Яка будова фрагмента іРНК, що є матрицею для синтезу цього фрагмента молекули гемоглобіну?

2. Яка будова фрагмента ДНК, що кодує дану іРНК?

Розв’язання-відповідь

Білок:

вал

-

лей

-

лей

-

тре

-

про

-

гли

-

ліз

іРНК:

ГУУ

-

УУА

-

УУА

-

АЦУ

-

ЦЦУ

-

ЦАА

-

ААА

ДНК:

ЦАА

-

ААТ

-

ААТ

-

ТГА

-

ГГА

-

ГТТ

-

ТТТ

|||

|||

|||

|||

|||

|||

|||

ГТТ

ТТА

ТТА

АЦТ

ЦЦТ

ЦАА

ААА

так как у растения мочковатая корневая система, число тычинок будет кратно трём. вероятно 6