Інструкція до проведення практичного заняття №2

Тема: Розв’язування вправ і задач з молекулярної біології.

Мета: Навчитися застосовувати теоретичні знання для

розв'язування задач з молекулярної біології, моделювати процес кодування спадкової інформації.

1. Конкретні цілі

Знати: - будову молекул ДНК та РНК;

• генетичний код, його властивості;

• особливості процесу редуплікації ДНК за принципом компліментарності;

• етапи біосинтезу білка.

Вміти: - моделювати етапи процесу біосинтезу білка;

• розв’язувати задачі з метою моделювання принципів кодування спадкової інформації.

Це потрібно знати:

Правило Е. Чаргаффа. Число пуринових основ у ДНК завжди дорівнює числу піримідинових, кількість аденіну дорівнює кількості тиміну (£А=

£Т), а гуаніну - кількості цитозину (£Г= £Ц).

Принцип компліментарності. Аденін утворює пару лише з тиміном, а гуанін

• з цитозином. При цьому між аденіном і тиміном утворюється два водневі зв’язки, а між гуаніном і цитозином — три.

Розв’язуючи задачі, користуйтесь таблицею генетичного коду. У таблиці зазначено кодони іРНК, оскільки в синтезі білка беруть участь безпосередньо молекули іРНК, а не ДНК. Перший нуклеотид у триплеті береться з лівого вертикального ряду, другий — з верхнього горизонтального і третій з правого вертикального. Там, де перетнуться лінії, що йдуть від усіх трьох нуклеотидів, і міститься шукана амінокислота. Наприклад, необхідно визначити, про яку амінокислоту несе інформацію триплет АУТ у іРНК. Зліва по вертикалі знаходимо А, зверху У і справа по вертикалі —Г. Лінії перетинаються на Мет. Отже, шукана амінокислота - метіонін. Використовуючи принцип комплсментарності, визначимо, що в ДНК ця амінокислота кодується триплетом ТАЦ. Зверніть увагу на те, що більшість амінокислот кодується більш як одним триплетом.

Генетичний код

Перший	Другий нуклеотид			Третій нуклеотид
иукдеотид	У	Ц	А	Г
	Фен	Сер	Тир	Цис	У
У	Фен	Сер	Тир	Цис	Ц
	Лей	Сер	Стоп	Стоп	А
	Лей	Сер	Стоп	Трип	Г
	Лей	Про	По	Арг	У
Ц	Лей	Про	Гіс	Арг	Ц
Ц	Лей	Про	Глн	Арг	А
	Лей	Про	Пін	Арг	Г
	і Лей	Тре	Асн	Сер	У
А	і Лей	Тре	Асн	Сер	Ц
	і Лей	Тре	Ліз	Арг	А
	Мет	Тре	Ліз	Арг	Г
	Вал	Ала	Асп	Глі	У
Г	Вал	Ала	Асп	Глі	Ц
Г	Вал	Ала	Глу	Глі	А
	Вал	Ала	Глу	Глі	Г

Завдання 1. Визначити будову ДНК за будовою молекули білка.

Задача 1. Фрагмент молекули білка міоглобіну містять амінокислоти, розташовані в такому порядку: валін —аланін — глутамінова кислота — тирозин — серин — глутамін. Користуючись таблицею генетичного коду, напишіть структуру ділянки молекули ДНК, яка кодує цю послідовність амінокислот.

Задача 2. Ланцюг амінокислот білка рибонуклеази починається так: метіонін — лізин — глутамін — треонін — аланін — аланін -— аланін — лізин. З якої послідовності нуклеотидів починається ген, який відповідає цьому білку?

Задача 3. Білок складається з 600 залишків амінокислот. Скільки нуклеотидів

МІСТИТЬ ВІДПОВІДНИЙ ген?

Завдання 2. Визначити будову молекули білка за будовою молекули ДНК.

Задача 1. Ділянка гена, що кодує один із поліпептидних ланцюгів гемоглобіну, складається з таких нуклеотидів: АЦЦААТТГАЦЦАТГА. Визначте послідовність амінокислот у поліпептидному ланцюзі.

Задача 2. З якої послідовності амінокислот починається білок, якщо він закодований такою послідовністю нуклеотидів: ТАЦЦГЦЦЦАТГГЦЦГГТ? А яким стане цей фрагмент білка, якщо при ультрафіолетовому опромінюванні буде втрачений четвертий нуклеотид молекули ДНК?

Задача 3. Яка послідовність амінокислот кодуэться такою послідовністю нуклеотидів ДНК: ЦЦТГТГТГАЦЦАТ? Як зміниться будова білка, якщо втрачено другий триплет нуклеотидів?

Завдання 3. Визначити будову іРНК за будовою ДНК.

Задача 1. Фрагмент одного з ланцюгів ДНК маэ таку послідовність нуклеотидів ТАЦАТГГТТЦГЦАТЦ. Напишіть будову молекули іРНК, що утворюється в процесі транскрипції на цій ділянці молекули ДНК.

Завдання 4. Визначити будову молекули білка за будовою молекули іРНК.

Задача 1. Напишіть первинну структуру молекули білка, котрий транслюється з молекули іРНК, яка має такий склад нуклеотидів:

АУГГУУЦГЦГАА.

Задача 2. Як зміниться будова молекули білка, якщо у фрагменті молекули іРНК, який складається з нуклеотидів і ГЦАГЦАУАЦУГУУУЦУГ, нуклеотид у другому положенні заміниться на гуанін, а в положенні 5 - на аденін?

Задача 3. Фрагмент ланцюга іРНК складається з послідовно розташованих кодонів: АУГ - УУГ — УУЦ - УГГ - АУЦ — УАА. Які антикодони повинні мати тРНК із якими амінокислотами вони зв’язані?

Висновок.