3.Типи задач із молекулярної біології.

Задачі із молекулярної біології поділяються на декілька груп: задачі у яких необхідно встановити компліментарність між певними ділянками ДНК та РНК; задачі на визначення компліментарності між двома ділянками ДНК; визначення послідовностей амінокислотних залишків за певною послідовністю нуклеїнових кислот молекули РНКабо ДНК, та задачі із протилежними вимогами.

ЗАДАЧІ НА ВСТАНОВЛЕННЯ КОМПЛЕМЕНТАРНОСТІ МІЖ РІЗНИМИ ГРУПАМИ НУКЛЕЇНОВИХ КИСЛОТ.

До складу молекули ДНК входять чотири типи нуклеїнових кислот: аденін(А), гуанін (Г), тимін (Т) та цитозин(Ц). Згідно із законами Чаргафа кількість аденіну=кількості тиміну, а кількість гуаніну=кількості цитозину. Звідси роблять висновок, що А+Г=Т+Ц, а (А+Т)+(Г+Ц)= 100% усіх нуклеїнових кислот, які входять о складу білкової молекули. При досліджені хімічної структури молекул нуклеїнових кислот було встановлено, що вони утворюють зв'язки між собою, зокрема А-Т, Г-Ц, які власне і були названими комплементарними. У молекулах РНК відбувається заміна тиміну на урацил, тому А+Г=У+Ц, а (А+У)+(Г+Ц). При перенесенні спадкової інформації із ДНК на РНК відбувається комплементарна заміна нуклеїнових кислот.

При розгляді задач у яких вимагається встановити комплементарну послідовністЬ нуклеїнових кислот необхідно просто правильно встановити їхній порядок. Наприклад6

Встановіть комплементарну послідовність нуклеїнових кислот у молекулі ДНК, якщо один із ланцюгів містить наступну послідовність нуклеїнових кислот: А-Г-Т-Г-Г-Ц-Т-А-Т-Г.

А-Г-Т- Г- Г-Ц-Т-А-Т-Г

Т-Ц-А-Ц-Ц-Г-А-Т-А-Ц.

Встановіть комплементарну послідовність нуклеїнових кислот у молекулі РНК, якщо один із ланцюгів ДНК містить наступну послідовність нуклеїнових кислот: Т-А-Ц-Г-Т-А-Г-Ц-Т-А:

ДНК: -Т-А-Ц-Г-Т-А-Г-Ц-Т-А-

РНК: -А-У-Г-Ц-А-У-Ц-Г-А-У-

При передачі спадкової інформації між різними молекулами РНК метод є аналогічним. Н:

і-РНК: -А-У-Г-Ц-А-У-Ц-Г-А-У-

т-РНК: -У-А-Ц-Г-У-А-Г-Ц-У-А-

р-РНК: -А-У-Г-Ц-А-У-Ц-Г-А-У-

ЗАДАЧІ НА ВИЗНАЧЕННЯ ПОСЛІДОВНОСТІ АМІНОКИСЛОТ ЗА ПЕВНОЮ ПОСЛІДОВНІСТЮ НУКЛЕЇНОВИХ КИСЛОТ ТА З ПРОТИЛЕЖНИМИ ВИМОГАМИ.

Слід зазначити, що кодування та передача спадково інформації про молукели білків відбувається у вигляді триплетів: ТАЦ – у молекулі ДНК, АУГ - у молекулі і-РНК, та з допомогою даної послідовності нуклеотидів відбувається кодування амінокислоти метіоніну. Н:

Визначте амінокислотну послідовність у молекулі білка, якщо у кодуючому ланцюзі молекули ДНК наявна наступну послідовність нуклеотидів:

-ТАЦ-ГГА-ЦТГ-ЦЦГ-ТТГ-. Перш за все необхідно встановити комплементарну послідовність нуклеїнових кислот у молекулі і-РНК:

ДНК: -ТАЦ-ГГА- ЦТГ-ЦЦГ-ТТГ-.

і-РНК: -АУГ-ЦЦУ-ГАЦ- ГГЦ ААЦ-

Наступним кроком є визначення послідовності амінокислот з допомогою таблиці 1. В даному випадку молекула білка складається із наступних амінокислот: мет-про-асп-глі-асн.

ДНК: -ТАЦ-ГГА- ЦТГ-ЦЦГ-ТТГ-.

і-РНК: -АУГ-ЦЦУ-ГАЦ- ГГЦ ААЦ-

БІЛОК : мет -про- асп- глі- асн.

Можна робити задачі де необхідно встановити послідовності нуклеїнових кислот (ДНК, або РНК) за певною послідовність амінокислот.

Кодування амінокислот з допомогою нуклеотидів. Для цього необхідно використати додаток №1.Примітка. За допомогою цієї таблиці можна визначити, яку саме амінокислоту кодує певний триплет. Перший нуклеотид беруть із першого вертикального рядка, другий нуклеотид беруть із другого горизонтального рядка і третій беруть із третього вертикального рядка. В місці перетину ліній знаходиться інформація про амінокислоту, яку слід визначити, зазначимо що у таблиці наведені триплети і-РНК, а не ДНК. ФЕН — фенілаланін; СЕР -серин; ЛЕЙ- лейцин; ІЛЕ — ізолейцин; ЦИС — цистеїн; ТИР - тирозин; ТРЕ — треонін; ГІС -гістамін; АРГ- аргінін; ПРО — проламін; МЕТ -метіонін; ВАЛ - валін; АЛА - аланін; ГЛУ -глутамін; ГЛІ — гліцерин; ЛІЗ — лізин;АСН — аспарагінова кислота; АСП — аспарагін. ТРИ — триптофан.

Перша основа	Друга основа				Третя основа
	У	Ц	А	Г
У	ФЕН	СЕР	ТИР	ЦИС		У
	ФЕН	СЕР	ТИР	ЦИС		Ц
	ЛЕЙ	СЕР	-	-		А
	ЛЕЙ	СЕР	-	ТРИ		Г
Ц	ЛЕЙ	ПРО	ГІС	АРГ		У
	ЛЕЙ	ПРО	ГІС	АРГ		Ц
	ЛЕЙ	ПРО	ГЛІН	АРГ		А
	ЛЕЙ	ПРО	ГЛІН	АРГ		Г
А	ІЛЕ	ТРЕ	АСН	СЕР		У
	ІЛЕ	ТРЕ	АСН	СЕР		Ц
	ІЛЕ	ТРЕ	ЛІЗ	АРГ		А
	МЕТ	ТРЕ	ЛІЗ	АРГ		Г
Г	ВАЛ	АЛА	АСП	ГЛІ		У
	ВАЛ	АЛА	АСП	ГЛІ		Ц
	ВАЛ	АЛА	ГЛУ	ГЛІ		А
	ВАЛ	АЛА	ГЛУ	ГЛІ		Г

Фрагмент кодуючого ланцюга молекулиДНК: ТАА-ГТЦ-ЦЦГ-ГТГ-ТЦТ-АГА-ААА-ТТЦ-ГЦГ. Напишіть комплементарний ланцюг ДНК.

Висновки.