Открытая рамка считывания егэ биология это

Спрятать пояснение

Спрятать критерии

Источник: ЕГЭ по биологии 14.06.2022. Основная волна. Разные задачи

1.Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5’ концу одной цепи соответствует 3’ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5’ к 3’ концу. Ген имеет кодирующую и некодирующую области. Кодирующая область гена называется открытой рамкой считывания. Фрагмент конца гена имеет следующую последовательность нуклеотидов: (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)):

5’-ТГЦГЦГТААЦТГЦГАТГТГАГЦТАТАЦЦ-3’

3’-АЦГЦГЦАТТГАЦГЦТАЦАЦТЦГАТАТГГ-5’

Определите верную открытую рамку считывания и найдите последовательность аминокислот во фрагменте конца полипептидной цепи. Известно, что итоговый полипептид, кодируемый этим геном, имеет длину более четырёх аминокислот. Объясните последовательность решения задачи. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Генетический код (иРНК от 5′ к 3′ концу)

Правила пользования таблицей

Первый нуклеотид в триплете берётся из левого вертикального ряда; второй  — из верхнего горизонтального ряда и третий  — из правого вертикального. Там, где пересекутся линии, идущие от всех трёх нуклеотидов, и находится искомая аминокислота.

Ответ:

1.  3’-АЦГЦГЦАТТГАЦГЦТАЦАЦТЦГАТАТГГ-5’  ПО транскрибируемой цепи находим

последовательность иРНК:

5’-УГЦГЦГУААЦУГЦГАУГУГАГЦУАУАЦЦ-3’

2.  В последовательности иРНК присутствует стоп-кодон 5’-УГА-3’ (УГА)

3.  По стоп-кодону находим открытую рамку считывания.

4.  Последовательность полипептида: арг-вал-тре-ала-мет.

2. Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5’ концу одной цепи соответствует 3’ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5’ к 3’ концу. Ген имеет кодирующую и некодирующую области. Кодирующая область гена называется открытой рамкой считывания. Фрагмент конца гена имеет следующую последовательность нуклеотидов: (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)):

5’-ЦАТГГЦАТГАТАТАЦГЦГЦЦАГ- 3’

3’- ГТАЦЦГТАЦТАТАТГЦГЦГГТЦ-5’

Определите верную открытую рамку считывания и найдите последовательность аминокислот во фрагменте начала полипептидной цепи. При ответе учитывайте ,что полипептидная цепь начинается с аминокислоты мет. Известно, что итоговый полипептид, кодируемый этим геном , имеет длину более четырех аминокислот. Объясните последовательность решения задачи. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Генетический код (иРНК от 5′ к 3′ концу)

Правила пользования таблицей

Первый нуклеотид в триплете берётся из левого вертикального ряда; второй  — из верхнего горизонтального ряда и третий  — из правого вертикального. Там, где пересекутся линии, идущие от всех трёх нуклеотидов, и находится искомая аминокислота.

ОТВЕТ:

1. По транскрибируемой цепи ДНК находим

3’- ГТАЦЦГТАЦТАТАТГЦГЦГГТЦ-5’

Последовательность на и РНК :

             5’-ЦАУГГЦАУГАУАУАЦГЦГЦЦАГ-3’

2.Аминокислоте мет соответствует кодон 5’-АУГ-3’

3. таких кодонов 2, синтез начинается со второго из них ( и с 7 нуклеотида)

4. потому что при синтезе с  первого кодона 5’-АУГ-3’ полипептид обрывается( в рамке считывания присутствуют стоп-кодон)

5. последовательность полипептида: мет-иле-тир-ала-про

3. Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5’ концу одной цепи соответствует 3’ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5’ к 3’ концу. Ген имеет кодирующую и некодирующую области. Кодирующая область гена называется открытой рамкой считывания. Фрагмент конца гена имеет следующую последовательность нуклеотидов: (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)): 5’-ТГЦГЦГТААЦТГЦГАТГТГАГЦТАТАЦЦ-3’ 3’-АЦГЦГЦАТТГАЦГЦТАЦАЦТЦГАТАТГГ-5’ Определите верную открытую рамку считывания и найдите последовательность аминокислот во фрагменте конца полипептидной цепи. Известно, что итоговый полипептид, кодируемый этим геном, имеет длину более четырёх аминокислот. Объясните последовательность решения задачи. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

ОТВЕТ:

1. последовательность иРНК:
   5’-УГЦГЦГУААЦУГЦГАУГУГАГЦУАУАЦЦ-3’;
   2) в последовательности иРНК присутствует стоп-кодон 5’-УГА-3’ (УГА);
   3) по стоп-кодону находим открытую рамку считывания;
   4) последовательность полипептида: арг-вал-тре-ала-мет.

НОВЫЙ ТИП С ПАЛИНДРОМАМИ

Палиндром — участок связанных комплиментарных нуклеотидов одной цепи РНК или ДНК.

Здесь нет ничего сложного, главное — разобраться со строением вторичной структуры тРНК и понять, каким образом полинуклеотидная цепь сворачивается в петлю.

1) По принципу комплементарности строим последовательность тРНК.

2) Складываем тРНК пополам, как показано на рисунке, и находим центр. Центральные три нуклеотида будут антикодоном.

3) Записываем антикодон от 3′ к 5′ концу. Находим комплементарный кодон иРНК (от 5′ к 3′ концу). И по таблице генетического кода находим нужную аминокислоту.

Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5’ концу одной цепи соответствует 3’ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5’ к 3’ концу. Ген имеет кодирующую и некодирующую области.

Все виды РНК синтезируется на ДНК-матрице. В цепи РНК и ДНК могут иметься специальные комплементарные участки- паллиндромы, благодаря которым могут образоваться вторичная структура. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли т-РНК имеет следующую последовательность:

5’-ГААТТЦЦТГЦЦГААТТЦ-3’

3’-ЦТТААГГАЦГГЦТТААГ-5’

Установить нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте. Найдите на данном участке палиндром и установите вторичную структуру центральной петли т-РНК. Определить аминокислоту, которую будет переносить  эта т-РНК в процессе биосинтеза белка, если антикодон равноудален от концов палиндрома.

Решение:

1. 5’-ГААУУЦЦУГЦЦГААУУЦ-3’
2. Палиндром в последовательности

5’-ГААУЦ-3’

      3’-ЦУУАГ-5’

1. Вторичная структура тРНК

5’-ГААУЦ

      3’-ЦУУАГ-5’СИНИМ Цветом свернуть в клубок

4. Нуклеотидная последовательность антикодона в тРНК 5’- УГЦ-3’соответствует кодону

3’-АЦГ-5’

5. По таблице находим аминокислоту: ала

Рамка считывания

Основная
статья: Открытая
рамка считывания

Поскольку
каждый кодон содержит три нуклеотида,
один и тот же генетический текст можно
прочитать тремя разными способами
(начиная с первого, второго и третьего
нуклеотидов), то есть в трех разных рамках
считывания.
За некоторыми интересными исключениями,
значимой является информация,
закодированная только в одной рамке
считывания. По этой причине крайне
важным для синтеза белка рибосомой
является её правильное позиционирование
на стартовом AUG-кодоне — инициация
трансляции.

Схема
инициации трансляции у прокариот.
Начальная
стадия предусматривает связывание
малой рибосомной субъединицы (30S) с мРНК.
Это может происходить двумя способами:
либо сначала к мРНК присоединяется
комплекс, содержащий рибосомную
субчастицу (1), а затем к нему привлекается
тРНК в комплексе с IF2 и ГТФ (2), либо 30S
субъединица изначально связывается с
тРНК, а уже потом садится на мРНК (3). К
образовавшемуся комплексу приходит
большая (50S) рибосомная субъединица (4),
инициаторные факторы отсоединяются от
30S субчастицы, что сопровождается
гидролизом ГТФ белком IF2 (5), и собранная
рибосома начинает элонгировать цепь
(6). В правом нижнем углу дана схема
инициаторного участка прокариотической
мРНК. Отмечены 5′ и 3′ концы молекулы.
RBS — сайт связывания рибосомы, SD —
последовательность Шайн-Дальгарно,
AUG — инициаторный кодон

У эукариот

У
эукариот существуют два механизма
нахождения рибосомой стартового AUG:
кэп-зависимый (сканирующий) и кэп-независимый
(внутренняя инициация).

• При сканирующем механизмерибосома
  (точнее, её малая субъединица) садится
  на 5′-конец мРНК в области кэпа и двигается
  вдоль молекулы мРНК, «сканируя» один
  кодон за другим, пока не наткнётся на
  инициаторный AUG. Для привлечения рибосомы
  к 5′-концу мРНК требуется специальная
  структура,кэп— 7-метилгуанин,
  прикреплённый к 5′-концевому нуклеотиду
  мРНК.

• При механизме внутренней инициации,
  называемом у эукариот такжеIRES-зависимым
  механизмом, рибосома садится на
  внутренний участок мРНК, называемыйIRES(от
  англ.InternalRibosomalEntrySite,
  участок внутренней посадки рибосомы) —
  участок мРНК, обладающий выраженной
  вторичной структурой, позволяющей ему
  направлять рибосомы на стартовый AUG.
  По IRES-зависимому механизму инициируется
  синтез лишь на небольшой части клеточных
  мРНК, а также на РНК некоторыхвирусов^[2].

Также
у эукариот возможна реинициация
трансляции, когда после окончания
трансляции рибосома с белковыми факторами
не диссоциирует от мРНК, а перескакивает
с 3′ на 5′ конец мРНК и начинает инициацию
ещё раз. Такое возможно благодаря
замкнутой кольцевой форме мРНК в
цитоплазме.

[Править]Кэп-зависимый механизм

В
отличие от прокариот, инициация трансляции
у которых обеспечивается лишь тремя
белковыми факторами, трансляция
подавляющего большинства мРНК эукариот,
содержащих 5′-кэп[m7G(5′)ppp(5′)N]
и 3′ поли(А)-хвост, требует участия, по
крайней мере, 13 общих эукариотических
факторов инициации (eIF), представленных
31 полипептидом. Инициация трансляции
включает события между диссоциацией
рибосомы во время терминации в предыдущем
цикле трансляции и сборкой рибосомы,
готовой к элонгации, на старт-кодоне
мРНК. Во время инициации аппарат
трансляции решает следующие задачи:

1. диссоциация и антиассоциация рибосомных
   субъединиц;

2. выбор инициаторной метионил-тРНК
   (Met-tRNAiMet);

3. связывание 5′-кэпа, связывание поли(А),
   сканирование;

4. выбор правильного старт-кодона;

5. объединение рибосомных субъединиц на
   старт-кодоне^{[3][4][5][6][7]}

[править]

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #