4. Задачі на визначення довжини та маси днк

Задача 18. До складу білка входить 800 амінокислот. Визначте довжину гена, який кодує синтез цього білка?

Дано: Склад білка – 800 амінокислот; l(нуклеотида) = 0,34 нм.	Розв’язання: 1) Визначаємо кількість нуклеотидів в одному ланцюгу гена, який кодує даний білок: 800 · 3 = 2400 (нуклеотидів). 2) Визначаємо довжину гена: l(гена) = 2400 · 0,34 = 816 (нм).
Знайти: l(гена) – ?

Відповідь: довжина гена, який кодує синтез даного білка, становить 816 нм.

Задача 19. Визначте довжину гена, що кодує білок нормального гемоглобіну, у своєму складі містить 287 амінокислот?

Дано: Склад білка – 287 амінокислот; l(нуклеотида) = 0,34 нм.	Розв’язання: 1) Визначаємо кількість нуклеотидів в одному ланцюгу гена, який кодує даний білок: 287 · 3 = 861 (нуклеотидів). 2) Визначаємо довжину гена: l(гена) = 861 · 0,34 = 292,74 (нм).
Знайти: l(гена) – ?

Відповідь: довжина гена, який кодує синтез даного білка, становить 292,74 нм.

Задача 20. Білок вазопресин (гормон гіпофізу, який підвищує кров’яний тиск та посилює діурез) складається з 9 амінокислот і кодується такою послідовністю нуклеотидів: ТТТ—ТАТ—ТГТ—ГАА—ГАТ —ТГТ—ЦЦГ— ЦГТ — ГТТ.

Визначте:

1) Кількість нуклеотидів і триплетів у ДНК.

2) Довжину гена, який кодує вазопресин.

3) Амінокислотний склад вазопресину.

Розв’язання:

1) Кількість триплетів дорівнює кількості амінокислот – 9. Визначаємо кількість триплетів у двох ланцюгах цієї’ ДНК: 9 · 2 = 18 (триплетів). Визначаємо кількість нуклеотидів у двох ланцюгах цієї ж ДНК: 18 · 3 = 54(нуклеотиди).

Відповідь: 54 нуклеотиди, 18 триплетів.

2) Визначаємо довжину гена, який кодує вазопресин: 27 · 0,34 = 9,18 (нм).

Відповідь: довжина гена, який кодує вазопресин, становить 9,18 нм.

3) Визначаємо амінокислотний склад вазопресину:

ДНК: —АЦА—АТА—ААА—ЦТТ—ЦТА—АЦА—ГГА—ГЦА—ЦЦА—

||| ||| ||| ||| ||| ||| ||| ||| |||

—ТГТ—ТАТ—ТТТ—ГАА—ГАТ—ТГТ—ЦЦТ—ЦГТ—ГГТ—

іРНК: —АЦА—АУА—ААА—ЦУУ—ЦУА—АЦА—ГГА—ГЦА—ЦЦА—

Білок: —тре—ілей—ліз—лей—лей—тре—глі—ала—про—

Відповідь: амінокислотний склад вазопресину: треонін—ізолейцин—лізин—лейцин—лейцин—треонін—гліцин—аланін—пролін.

Задача 21. Довжина фрагмента ДНК становить 1530 нм. Скільки в ньому закодовано білкових молекул, які складаються в середньому із 300 амінокислотних залишків?

Дано: Склад білка – 300 амінокислот; l(фрагмента ДНК) = 1530 нм. l(нуклеотида) = 0,34 нм.	Розв’язання: 1) Визначаємо кількість нуклеотидів у ланцюгу даного фрагмента ДНК: 1530 : 0,34 = 4500 (нуклеотидів). 2) Визначаємо кількість амінокислот, кодованих даним фрагментом ДНК: 4500 : 3 = 1500 (амінокислот). 3) Визначаємо, скільки білкових молекул по 300 амінокислот кожна може закодувати даний фрагмент ДНК: 1500 : 300 = 5 (молекул).
Знайти: N(білкових молекул) – ?

Відповідь: закодовано 5 білкових молекул.

Задача 22. Білок складається зі 124 амінокислот. Порівняйте відносні молекулярні маси білка та гена, який його кодує.

Дано: Склад білка – 124 амінокислоти; Mr(амінокислоти) = 100; Mr(нуклеотида) = 345.	Розв’язання: Визначаємо відносну молекулярну масу білка: 124 · 100 = 12400. Визначаємо кількість нуклеотидів у складі гена, що кодує даний білок: 124 · 3 · 2 = 744 (нуклеотиди). Визначаємо відносну молекулярну масу гена: 744 · 345 = 256 680. Визначаємо, у скільки разів ген важчий за білок: 256 680: 12400 = 20,7 (рази).
Знайти: Mr(гена) – ? Mr(білка) – ?

Відповідь: відносна молекулярна маса гена у 20,7 рази більша, ніж ко­дованого ним білка.