Розділ 2. Задачі для самостійного розв'язку Задача 1

Розгляньте амінокислотні послідовності трьох олігопептидів:

1. Ala-Ser-Tyr-Gln-Thr-Gly-Asn;

2. Lys-Lys-Ala-Gly-Ser-Arg-Lys;

3. Ala-Leu-Gly-Ile-Phe-Val-Met.

Які з них: а) легше розчиняються у воді?

б) повинні взаємодіяти з ДНК?

Відповідь:

Задача 2

Розгляньте три фрагменти послідовності амінокислот:

1) Ala-Leu-Met-Thr-Ser-Leu-Val-Asn-Leu-Leu-Ala-Gly-Pro-Ser-Lys;

2) Ala-Lys-Gly-Pro-Lys-Asn-Ser-Pro-Lys-Ala-Gln-Gly-Pro-Ser-Lys;

3) Ala-Leu-Lys-Phe-Gln-іle-Gln-Leu-Ala-Pro-Gly-Ser-Leu-Lys-іle-Asn-Val-Thr-Leu-Gly.

Які фрагменти зберігають невпорядковану структуру в складі білка? на яких фрагментах імовірно утворюються α-спіралі та β-структурні ділянки?

Відповідь:

Задача 3

Фрагмент молекули ДНК містить 560 тимідилових нуклеотидів, що становить 28% від загальної кількості. Визначте, скільки в даному фрагменті аденілових, гуанілових та цитидилових нуклеотидів. Визначте довжину даного фрагменту в нанометрах.

Відповідь:

Задача 4

Частка GC-пар в молекулі ДНК складає 0,4. Розрахуйте частку динуклеотидів CpG та інших динуклеотидних контактів у такій ДНК.

Відповідь:

Задача 5

Сайт рестрикції для рестриктази BamHі G↓GATCC, рестриктази Sau3A – N↓GATCN (стрілки вказують місця рестрикції, N – будь-який нуклеотид).

1. Яка частка сайтів BamHІ розщеплюється також Sau3A?

2. Яка частка сайтів Sau3A розщеплюється також BamHІ?

3. Розрахуйте середній розмір фрагментів ДНК у парах основ після обробки рестриктазами Sau3A та BamHІ.

Відповідь:

З адача 6

Фрагмент ДНК розміром 5 kb (тисяч пар основ) має сайти рестрикції двох рестриктаз – BamHІ та EcoRІ. На рисунку наведено електрофореграми цього фрагменту, обробленого (+) чи не обробленого (–) даними рестриктазами. На основі електрофореграми визначте, скільки сайтів рестрикції має BamHІ та EcoRІ і побудуйте рестриктну карту.

Відповідь:

З адача 7

Дві молекули ДНК ідентичні за нуклеотидною послідовністю, обробляли рестриктазою EcoRІ. Продукти рестрикції наведені на електрофореграмі. Чим відрізняються вихідні молекули ДНК?

Відповідь:

З адача 8

На рисунку наведена електрофореграма трьох ідентичних за послідовністю кільцевих молекул ДНК. Чим можна пояснити різну рухливість даних молекул в гелі?

Відповідь:

Задача 9

Клітини E. colі, які вирощувались довгий час на середовищі, що містить ізотоп ¹⁵N, переносять у середовище з ¹⁴N, чекають три покоління (8-кратне зростання кількості клітин) і виділяють ДНК. Яким буде молярне співвідношення “гібридної“ ДНК ¹⁵N–¹⁴N до “легкої“ ¹⁴N–¹⁴N?

Відповідь:

З адача 10

Плазміда розміром 6,4 kb має сайти рестрикції двох рестриктаз HіndІІІ та BspDІ (див. рисунок). Для вивчення процесів репарації місметчів отримали плазміду з неспареними нуклеотидами G-T в сайті HіndІІІ. У розчин з модифікованою плазмідою додавали очищені еукаріотичну ДНК-полімеразу δ, білки PCNA, RFC, HMGB1, RPA, MutLα, MutSα та EXO1 у різних комбінаціях. Плазмідну ДНК обробляли рестриктазами, фрагменти ДНК аналізували за допомогою агарозного гель-електрофорезу. Виходячи з результатів експерименту (рисунок), встановіть якій мінімальний набір білків є достатнім для репарації місметчів в еукаріотів.

Відповідь:

Задача 11

Д ва гена містять дві схожі, але не ідентичні операторні ділянки а і α. Білок α блокує ген α, у присутності білка а блоковані обидва гени. Дві мічених операторні фрагменти (С), змішуються з білками а і α, після чого ДНК-білкові комплекси осаджуються антитілами до цих білків, а ДНК з осадів наноситься на гель (див. рисунок). Пояснити результат експерименту і вказати, в чому полягає роль білка а.

Відповідь:

Задача 12

Гени актину знаходяться поряд в одній хромосомі (див. рисунок, стрілкою позначено напрям транскрипції). Зріла мРНК кожного гена містить спільну лідерну послідовність, яка знаходиться в тій самій хромосомі, але на достатньо великій відстані від генів. Як можна це пояснити? Аргументуйте свою думку.

В ідповідь:

Задача 13

Нижче наведений фрагмент послідовності гена (верхній ланцюг є змістовним):

5` ATTTCATGTGCGACGAATTCGGACACATGAAATTACTGCTGTAATGCA 3`

3` TAAAGTACACGCTGCTTAAGCCTGTGTACTTTAATGACGACATTACGT 5`

1. Якщо вважати перший A нуклеотидом, з якого починається транскрипція, напишіть послідовність РНК-транскрипту, вкажіть стартовий та термінуючий кодони.

2. Використовуючи таблицю генетичного коду, напишіть амінокислотну послідовність поліпептиду, який може бути трансльований з даного транскрипту.

3. Чи буде відбуватися трансляція, якщо в гені здійснюється заміна Т→С в сьомому положенні? Якщо так, напишіть амінокислотну послідовність поліпептиду.

4. Чи буде відбуватися трансляція, якщо в гені відбудеться заміна всіх G матричного ланцюга на А? Якщо так, напишіть амінокислотну послідовність поліпептиду.

Відповідь:

Задача 14

На рисунку представлено амінокислотні заміни, які можна спостерігати при порівнянні амінокислотних послідовностей певного нормального білка та його мутантних форм. Використовуючи таблицю генетичного коду, визначте триплети, які відповідають даним амінокислотам у даних білках (за умови, що кожна амінокислотна заміна відбулась в результаті заміни одного нуклеотида в кодоні).

Відповідь:

Задача 15

Два фрагменти ДНК, що мають послідовності GATCCTGAATTCCCGATGGCTTAG та GGCTATCAAGTGAATTCCCCCGGATTTTAGCTA, обробляють рестриктазою EcoRІ, отримані продукти рестрикції змішують та інкубуть з лігазою. Напишіть послідовності всіх рекомбінантних молекул ДНК, що утворяться після такої процедури.

С айт рестриктази EcoRі має вигляд (стрілками позначено місця розрізів):

Відповідь: