Задача 4.

За даними біохімічного аналізу, 22% загальної кількості нуклеотидів і-РНК припадає на аденілові, 12% - на уридилові, 26% - на гуанілові азотисті основи. Визначте нуклеотидний склад ДНК, з якої транскрибована ця і-РНК.

Дано: n (A) = 22 % n (У) = 12 % n (Г) = 26 %

Розв`язання: 1) Знаходимо частку цитидилових нуклеотидів: n (Ц) = 100 % - (22% + 12 % + 26%)= 40%. 2) Визначаємо нуклеотидний склад кодуючого та комолементарного ланцюгів ДНК: Ланцюги ДНК: і-РНК: 1-ий: 2-ий: 12 % У А = 12% Т = 12% 22 % А Т = 22% А = 22% 40 % Ц Г = 40 % Ц = 40% 26 % Г Ц = 26 % Г = 26% Отже, у молекулі ДНК (дволанцюгової) процентний вміст нуклеотидів такий: n (А) = 12 % + 22 % : 2 = 17 % n (Т) = 22 % + 12 % : 2 = 17 % n (Г) = 40 % + 26 % : 2 = 33 % n (Ц) = 26 % + 40 % : 2 = 33 %.

ДНК: n (A) – ? n (Т) - ? n (Г) - ? n (Ц) - ?

Відповідь: n (А) = n (Т) = 17 %; n (Г) = n (Ц) = 33 %; n (А) + n (Т) + n (Г) + n (Ц) = 34 % + 66 % = 100 %.

Задача 5.

У фрагменті ланцюга молекули ДНК нуклеотиди розміщені у такій послідовності: ТТГ АГЦ АЦГ ГТА ААТ ЦГА. Якою буде послідовність нуклеотидів у протилежному ланцюзі цієї ж ДНК? Визначте довжину фрагмента та його масу.(Відстань між нуклеотидами – 0,34 нм, молекулярна маса нуклеотида – 345 а.о.м.).

Розв`язання:

1) Визначаємо за принципом комплементарності послідовність розміщення нуклеотидів у протилежному ланцюзі фрагмента ДНК:

ТТГ АГЦ АЦГ ГТА ААТ ЦГА

ААЦ ТЦГ ТГЦ ЦАТ ТТА ГЦТ

2) Визначаємо довжину фрагмента ДНК. Оскільки довжина дволанцюгового фрагмента дорівнює довжині одноланцюгового (останній містить 18 нуклеотидів: 6 триплетів х 3 нуклеотиди), то довжина фрагмента дорівнює 0,34 нм х 18 = 6,12 нм.

3) Молекулярна маса фрагмента ДНК визначається з урахуванням кількості нуклеотидів в обох ланцюгах молекули. Тому вона становить: 345 а.о.м. х (18 х 2) = 12 420 а.о.м.

Відповідь: послідовність нуклеотидів у протилежному ланцюзі цієї ж ДНК: ААЦ ТЦГ ТГЦ ЦАТ ТТА ГЦТ . Довжина фрагмента ДНК – 6,12 нм, його маса – 12 420 а.о.м.

Задача 6. Визначте молекулярну масу і довжину гена, якщо у ньому закодована молекула поліпептиду з молекулярною масою 28 000 а.о.м. Що має більшу масу і в скільки разів – білок чи ген, який його кодує? (Молекулярна маса однієї амінокислоти дорівнює 100 а.о.м., одного нуклеотида – 345 а.о.м., відстань між сусідніми нуклеотидами – 0,34 нм).

Розв`язання:

1) Визначаємо кількість амінокислот, що входить до складу молекули поліпептида: N (АК) = 28 000 а.о.м. : 100 а.о.м. = 280

2) Ця молекула поліпептида кодується одним з ланцюгів фрагмента ДНК (тобто гена), який служить транскрипційною матрицею. Визначаємо, скільки нуклеотидів містить цей фрагмент, при цьому враховуємо, що одну амінокислоту кодує один триплет (три нуклеотиди). Отже, кількість нуклеотидів, що кодує цей поліпептид, складає : N (нукл.) = 280 х 3 = 840.

3) Ген – дволанцюговий фрагмент ДНК. Визначаємо молекулярну масу гена, що кодує цей поліпептидний ланцюг: Мr (гена) = 345 а.о.м. х 840 х 2 = 579 600 а.о.м.

4) Довжина гена завжди дорівнює довжині одного з ланцюгів фрагмента ДНК. Визначаємо довжину гена : L (гена) = 0,34 нм х (840 – 1) = 285,26 нм

5) Порівнюємо масу гена і масу поліпептиду: Мr (гена) : Мr (поліпептиду) = 579 600 а.о.м. : 28 000 а.о.м. = 20,7 (разів). Отже, ген у 20,7 разів важчий за білок, який він кодує.