9.1.1 Определение строения белка по заданной структуре ДНК

Задача 1. Участок молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: АЦЦ АТА ГТЦ ЦАА ПГА. Определить последовательность аминокислот полипептида, кодированного данным участком ДНК.

Для решения задачи в начале строится и-РНК, комплементарная кодогенной цепи ДНК. Она будет иметь следующее строение: УТТ УАУ ЦАГ ГУУЦЦУ.

Затем и-РНК разбивается на кодоны по три нуклеотида и по таблице генетического кода находятся соответствующие аминокислоты. Полипептид будет иметь следующий аминокислотный состав: триптофан-тирозин-глутамин-валин-пролин.

9.1.2 Определение структуры ДНК по заданному полипептиду

Задача 2.   Полипептид состоит из следующих аминокислот: валин-аланин – глицин – лизин – триптофан – валин – серин – глутаминовая кислота. Определить структуру участка ДНК, кодирующего указанный полипептид. В начале строится и-РНК:

ГУУ ГЦУ ГГУ AAA УГГ ГУУ АГУ ГАА.

Затем по строению и-РНК восстанавливается кодогенная цепь ДНК и достраивается вторая цепь. ДНК будет иметь следующее строение:

ЦАА ЦГА ЦЦА ТТТ АЦЦ ЦАА АГА ЦТТ – цепь и-РНК

ГТТ ЩТ ГГТ AAA ТТТ ГТТ ТЦТ ГАА – цепь ДНК

9.1.3 Изменения нуклеотидного состава ДНК, приводящие к изменениям аминокислотного состава белка

Задача 3. Как изменится структура белка, если из кодируемого его участка ДНК: ААТ АЦА ТТТ AAA ГТЦ, удалить 5-й и 13-й слева нуклеотиды?

Следует предположить, что выпадение соответствующих нуклеотидов приведут к изменению триплетов в ДНК. «Сдвиг рамки» считывания приведёт при транскрипции к изменению кодонов в и-РНК, которая будет кодировать другие аминокислоты. Для сравнения необходимо построить белок в норме и после выпадения нуклеотидов.

Нормальный белок будет иметь строение: лейцин – цистин – лизин – фенилаланин – глутамин; измененный: лейцин – лейцин – аспарагиновая кислота – фенилаланин.

Как видно изменения в ДНК приводят к замене практически всех аминокислот, а длина цепи сокращается на одну аминокислоту.