Задачи для самостоятельного решения. Задача 2.1. Укажите порядок нуклеотидов молекулы ДНК, образующейся путем самокопирования:

Задача 2.1. Укажите порядок нуклеотидов молекулы ДНК, образующейся путем самокопирования:

ДНК: АТЦЦГЦАТЦААТТГГЦА

Задача 2.2. Репликация ДНК. Участок ДНК имеет следующий состав нуклеотидов: …АГТАЦГГЦАТГЦАТТАЦАТГЦЦГТАЦГТААТ... Напишите нуклеотидный состав дочерних ДНК, образовавшихся в результате репликации исходного фрагмента молекулы. Укажите, какая из полинуклеотидных цепей является старой, какая - новой.

Задача 2.3. Принцип кодирования аминокислот в ДНК.

Гормон роста человека (соматотропин) - белок, состоящий из 191 аминокислоты. Сколько кодирующих нуклеотидов и кодонов входит в состав гена соматотропина?

Возбудитель СПИДа - ретровирус, его наследственный материал – РНК - содержит 9192 нуклеотида. Сколько кодонов РНК у вируса СПИДа?

Задача 2.4. Одна из цепей фрагмента ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов:..ТАЦЦГАТАЦТЦГАТТТАЦ... Напишите последовательность нуклеотидов мРНК, закодированной в данном фрагменте ДНК. Как называется синтез мРНК на матрице ДНК.

Задача 2.5. Кодирующая зона участка мРНК имеет следующую последовательность нуклеотидов..УЦААГГЦУААГЦУУУГЦЦ... Напишите первичную структуру полипептида, закодированную в данном фрагменте мРНК. Как называется синтез первичной структуры полипептида на матрице мРНК?

Задача 2.6. Участок молекулы ДНК, кодирующий часть полипептида, имеет следующее строение: …ЦЦАТАГТЦЦААГГАГ… Определите последовательность аминокислот в полипептиде.

Задача 2.7. В первом экзоне гена b-глобиновой цепи гемоглобина А человека начальные нуклеотиды кодирующей ДНК расположены в следующей последовательности:...ЦАЦГТАААТТГАГГАЦТЦЦТЦТТТ... Как изменится аминокислотный состав b-полипептидной цепи в гене этого белка, если произойдет одна из следующих мутаций: 1. В третьем кодоне второе основание будет заменено на Т? 2. В четвертом кодоне третье основание будет заменено на Г? 3. В пятом кодоне первое основание выпадет?

Задача 2.8. Первые 9 аминокислот в b-цепи инсулина имеют следующую последовательность: фенилаланин – валин – аспарагиновая кислота – глутамин – гистидин – лейцин – цистеин – глицин – серин. Смоделируйте один из вариантов структуры участка ДНК, кодирующего эту часть цепи инсулина.

Задача 2.9. Исследования показали, что 34% общего числа нуклеотидов данной и-РНК приходится на гуанин, 18% - на урацил, 28% - на цитозин и 20% - на аденин. Определите процентный состав азотистых оснований двухцепочной ДНК, копией которой является указанная мРНК.

Задача 2.10. Одна из цепей рибонуклеазы поджелудочной железы состоит из следующих 14 аминокислот: глутамин - глицин - аспарагиновая кислота – пролин - тирозин- валин – пролин – валин - гистидин - фенилаланин - аспаргин - аланин - серин - валин. Определите структуру участка ДНК, кодирующего эту часть молекул рибонуклеазы.

Задача 2.11. В клетках предсердий (кардиомиоцитах) сердца человека вырабатывается гормон АНФ (атриальный натрий уретический фактор). Функция гормона – усиление выведения с мочой воды и солей натрия. По химической природе АНФ – пептид. На этапе трансляции синтезируется неактивный пептид (из 151 аминокислоты), из которого затем «вырезается» ферментами активный пептид из 28 аминокислот с одним дисульфидным мостиком, образованным цистеинами, стоящими на 7-ом и 23-ем местах в активной молекуле АНФ.

Сколько кодирующих кодонов входит в состав гена АНФ? Сколько кодирующих кодонов достаточно, чтобы зашифровать в ДНК активный белок АНФ? Напишите нуклеотидный состав кодонов ДНК и мРНК, которые кодируют аминокислоты в 7-ой и 23-ей позициях активного АНФ. Напишите нуклеотидный состав антикодона цистеиновой тРНК.

Задача 2.12. Нормальный гемоглобин взрослого человека (НвА) – белок тетрамер, состоящий из двух a- и двух b-полипептидных цепей (a₂b₂). В норме начальный фрагмент b-цепи имеет следующую последовательность аминокислотных остатков: …валин- гистидин – лейцин – треонин – пролин – глутамин – глутамин – лизин …

Благодаря повторным мутациям генов a- и b-цепей возникли множественные молекулярные формы гемоглобинов, многие из которых проявляются в фенотипе в виде определенных заболеваний. Наиболее распространены в человеческих популяциях такие варианты гемоглобинов, которые возникли в результате одиночных замен какой-либо аминокислоты. Например, если в b-глобиновой цепи в 6-ом положении произойдет замена глутаминовой аминокислоты на валин, то будет синтезироваться гемоглобин S (HbS - a₂b₂ ^{6глу®вал}). Если глутаминовая кислота заменится на лизин, то будет синтезироваться гемоглобин С (HbС - a₂b₂ ^{6глу®лиз}).

Напишите последовательность нуклеотидов первого экзона гена b-глобиновой цепи, в котором зашифрован данный участок b-цепи гемоглобина человека в норме и при перечисленных вариантах замены глутаминовой кислоты на валин или лизин.

Задача 2.13. Какие виды гемоглобина будут синтезироваться в эритроцитах, если в b-глобиновой цепи в кодирующем триплете произойдет мутация ЦТЦ®ЦАЦ?

Задача 2.14. У человека, больного цистинурией, с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют следующие триплеты мРНК: УЦУ, УГУ, ГЦУ, ГГУ, ЦАА, АГА, ААА. У здорового человека в моче обнаруживается аланин, серин, глутаминовая кислота и глицин. Выделение каких аминокислот с мочой характерно для больных цистинурией? Напишите триплеты мРНК, соответствующие аминокислотам, имеющимся в моче здорового человека.

ГЛАВА 2

Дата добавления: 2014-10-31