Транскрипція та реплікація

Транскрипція – переписування інформації з ДНК на РНК.
Аденін (А) –Урацил (У)
Гуанін (Г) – Цитозін (Ц)
Якщо ДНК: АТГ ГАГ
То РНК буде: УАЦ ЦУЦ
Реплікація – подвоєння ДНК.
Аденін (А) –Тимін (Т)
Гуанін (Г) – Цитозін (Ц)
Якщо один ланцюг ДНК: АТГ ГАГ
То на ньому побудується другий ланцюг: ТАЦ ЦТЦ

Нуклеотидний склад нуклеїнових кислот:
Кількість залишків аденіну (А) дорівнює кількості залишків тиміну (Т) , а кількість залишків гуаніну (Г) дорівнює кількості залишків цитозіну (Ц).
Відстань між сусідніми азотистими основами становить 0,34 нм (нанометра).
Середня маса одного нуклеотида становить 345 Да (дальтон або атомних одиниць маси)

1) Послідовність для реплікації:
АТГ ЦЦЦ ГТА ТТЦ ГГА
ТАЦ ГГГ ЦАТ АЦЦ ЦЦТ
2)Послідовність для транскрипції:
ТТЦ ГАГ ТТТ ААЦ ГЦА
ААГ ЦУЦ ААА УТГ ЦГУ
3) ДНК містить 28% гуаніну. Скільки в її складі аденіну?
Гуанін=Цитозін =по 28%, тобто 28%*2=56%, таким чином 100%-56%=44% - це вміст у % Аденіну та Тиміну, значить 44%:2=по 22% міститься А та Т в ДНК.
4) До складу молекули ДНК входить 100 000 нуклеотидів. Яка довжина цієї молекули?
Розв'язання: Оскільки відстань між сусідніми азотистими основами становить 0,34 нм, то 100 000* 0,34 нм= 34 000 нм.

Вправи з реплікації
Фрагмент ланцюга ДНК має певну послідовність нуклеотидів.
Напишіть фрагмент ланцюга ДНК, який утворюється в процесі реплікації на цій ділянці ДНК.
а) Т Ц А Т Г Г Ц Т А Т Г А Ц Г Т А А А Т Г
Розв’язання
а) Т Ц А Т Г Г Ц Т А Т Г А Ц Г Т А А А Т Г
А Г Т А Ц Ц Г А Т А Ц Т Г Ц А Т Т Т А Ц
Самостійно
б) Т А Г Г Ц Т Т Т А Г Ц Ц Г Т Г Ц Ц Г А Т Г
в) А Т Т Ц Ц А Т Г Г А Т Ц Г А А Т Т Ц Г А Т

Розв'язання вправ з транскрипції.
Фрагмент ланцюга молекули ДНК має певну послідовність нуклеотидів.
Напишіть фрагмент молекули іРНК, який утворюється в процесі транскрипції на цій ділянці ДНК.
а ) А Ц А Г Т А А Ц Г А Г Ц Т А Г Г Ц А
Розв’язання
а) А Ц А Г А А Ц Г А Г Ц Т А Г Г Ц А
У Г У Ц У У Г Ц У Ц Г А У Ц Ц Г У
Самостійно
б ) Т Ц Ц Т А Г Т Г Т Ц Г А Т Т Ц А

Визначення нуклеотидного складу ДНК.
У людини частка гуанінового нуклеотиду становить 19,9% від загальної кількості. Визначте частку (%) всіх інших нуклеотидів.
Розв’язання
За правилом Чаргофа та принципом комплементарості, маємо:
Г=Ц=19,9%
Визначаємо відсоток А- і Т- нуклеотидів в цьому фрагменті ДНК:
Г=Ц= 100% - (Г+Ц)/2 =100% - (19,9% + 19,9%)/2 =31,1%; А=Т=30,1%.
Або
Г=Ц= 19,9% + 19,9%=39,8, а Г+Ц=Т+А=100%
А+Т=100-39,8=60,2\2=30,1%
Самостійно
У людини частка Т- 23% від загальної кількості. Визначте частку (%) всіх інших нуклеотидів.

Довжина гена
Визначте довжину гена, що кодує білок гемоглобіну, який в своєму складі містить 200 амінокислот.
Склад білка 200 амінокислот
l(нуклеотида) = 0,34 нм
l(гена) – ?
Розв’язання
Знаючи те, що одну амінокислоту кодує три нуклеотиди, визначаємо кількість нуклеотидів в одному ланцугу гена, що кодує білок гемоглобін:
200 . 3 = 600 (нуклеотидів).
Визначаємо довжину гена, що кодує білок гемоглобіну:
l(гена) = 600 . 0,34 = 204 (нм).
Відповідь. Довжина гена становить 204 нм.
Самостійно
Гормон росту(соматотропін) містить 191 амінокислоту, скільки кодуючих нуклеотидів і триплетів входить до складу гена(2 ланцюги) соматотропіну?

Визначення послідовності амінокислотних залишків у білку
Білок інсуліну має такий склад:
глу – вал – тре – сер – ілей – ала – цис – глу.
Визначте триплети іРНК.
Розв’язання
Білок : глу – вал – тре – сер – ілей – ала – цис – глу.
іРНК : ГАА ГУУ АЦУ АГУ АУУ ГЦУ УГУ ГАА.
Відповідь. Це такі триплети іРНК ГАА, ГУУ, АЦУ, АГУ, АУУ, ГЦУ, УГУ, ГАА.