1.2. Екзонно-інтронна організація геному еукаріотів
Приклади розв’язання задач
Задача 1.
Ген курячого овальбуміну містить 7 екзонних ділянок, приблизна довжина яких за різними даними складає 185-189, 45-53, 129-134, 116-119,140-144, 152-158, 1030-1034 нуклеотидних пар. Скільки амінокислот входить до складу курячого овальбуміну?
Дано: Білок-курячий овальбумін; n (екзонів) = 7 L (екзонів): 1) 185-189 2) 45-53 3) 129-134 4) 116-119 5) 140-144 6) 152-158 7) 1030-1034 нуклеотидних пар |
Розв’язання 1) Генетичний код триплетний. Виходячи з цього, визначимо загальну кількість амінокислот у білковій молекулі за формулою: n
(АК) 2) Загальна кількість нуклеотидів в одному ланцюгу ДНК дорівнює кількості нуклеотидних пар у двох його ланцюгах:
Звідси
n
(АК)
|
n (АК)-? |
Відповідь: у курячому овальбуміні кількість амінокислот 13.
Задача 2.
Структурний ген містить 384 цитидилових нуклеотиди, що становить 20% їхньої загальної кількості. В екзонних ділянках цього гена закодовано білок, який складається з 120 амінокислотних залишків. 1) Визначте нуклеотидний склад гена. 2) Яка молекулярна маса інтронних ділянок гена? 3) Наскільки зріла і-РНК коротша за про-і-РНК?
Дано: n (Ц) = 384 = 20 % n (АК) = 120 |
Розв’язання: 1) Визначаємо загальну кількість нуклеотидів у складі фрагменту ДНК (гена): 384 – 20 % Х - 100 % Х= 38400 : 20 = 1 920 (нуклеотидів). 2) Визначаємо нуклеотидний склад гена. За принципом комплементарності, кількість гуанілових нуклеотидів дорівнює кількості цитидилових; їх сума становить: 384 + 384 = 768. Тоді кількість аденілових нуклеотидів дорівнюватиме кількості тимідилових і складатиме: n (А)= n (Т) = 1920 – 768 =1152 : 2 = 576 (нукл.) 3) Знаходимо кількість нуклеотидів у екзонних ділянках гена: N (екзонів) = n (АК) х 3 (нукл.) х 2 (ланцюги) = 120 х 3 х 2 = 720 (нуклеотидів) 4) Знаходимо кількість нуклеотидів в інтронних ділянках гена: N (інтронів) = 1 920 – 720 = 1200 (нуклеотидів) 5) Визначаємо молекулярну масу інтронних ділянок: Мr (інтронів) = 345 х 1200 = 414 000 (а.о.м.) 6) Визначаємо довжину про- і-РНК. Вона дорівнює довжині структурного гена. Загальна кількість нуклеотидів у складі структурного гена в обох ланцюгах ДНК складає 1 920. Тоді в одному ланцюзі – 1920 : 2 = 960 (нукл.) L (про-і-РНК) = 0,34 х 960 = 326,4 (нм) 7) Визначаємо довжину зрілої і-РНК. Остання складається лише з екзонів, отже, в одному ланцюзі міститься 720 : 2 = 360 нуклеотидів. L (і-РНК) = 0,34 нм х 360 = 122,4 нм 8) Визначаємо різницю в довжині про-і-РНК та і-РНК: 326,4 – 122,4 = 204 (нм) |
n (Г) - ? n (А) - ? n (Т) - ? Мr(інтронів)- ? L (про-і-РНК) - ? L (і-РНК)-?
l (нукл.) = 0,34 нм
Мr (нукл.) = 345 |
Відповідь: а) n (Г) = n (Ц) = 384; n (А)= n (Т)= 576; Мr (інтронів) = 414 000 (а.о.м.); зріла і-РНК коротша за про-і-РНК на 204 нм.