Завдання №5

1. Які зміни відбудуться в будові білка, якщо в кодуючої його ділянці ДНК-ТАА-ЦАА-АГА-АЦА-ААА відбудется заміна третього зліва аденілового нуклеотида на гуаніловий? Який амінокислотний склад білка до та після заміни? Поясніть отримані результати, враховуючі властивости генетичного коду.

2. Останнім часом вчені ретельно вивчають нову групу біологічно активних речовин центральної нервової системи-регуляторів різних функцій організму (нейропептидів). До них належать пептиди, що мають морфіноподібний ефект - мет-енкефалін і лей-енкефалін. Обидва пептиди складаються з п’яти амінокислотних залишків, перші чотири з яких однакові для обох енкефалінів (тир-глі-глі-фен), але п’ятий - різні, в першому випадку - метіонін, в іншому - лейцин. Визначте послідовність нуклеотидів у ДНК, що кодують вищевказані пептиди та визначте довжину генів, що кодують пептиди.

4. Оформити протокол заняття.

VI. Система навчаючих завдань

А.Тести

Завдання 1(I рівень складності)

Спадкова інформація у зберігається у ДНК, але безпосередньої участі у синтезі білків у клітинах ДНК не приймає. Який процес забезпечує реалізацію спадкової інформації у поліпептидний ланцюг?

а) трансляція

б) утворення р-РНК

в) утворення т-РНК

г) утворення і- РНК

д) реплікація

Еталон відповіді: 1 – а

Завдання 2(II рівень складності)

2. За гіпотезою (Жакоб, Моно, 1961) лактозного оперону у E. coli індуктором є лактоза, яка надходить у клітину з навколишнього середовища. Яким чином лактоза індукує синтез ферментів, що її розщеплюють, тобто включає оперон?

а) сполучається з геном-оператором

б) сполучається з геном-регулятором

в) сполучається з білком-репресором

г) сполучається з промотором

д) сполучається з структурним геном

Еталон відповіді: 2 – в

Завдання 3(III рівень складності)

3. Вчені Ф.Жакоб і Ж.Моно у 1961р. запропонували загальну схему будови генетичного апарату прокаріотів (модель оперона). Яка роль білка-репресора в цій моделі?

а) з’єднується з геном-оператором

б) з’єднується з геном-промотором

в) активує структурні гени (цистрони)

г) з’єднується з геном-термінатором

д) інактивує білки, синтезовані за програмою структурних генів

Еталон відповіді: 3 – а

Б. Задачі

Задача 1

В результаті мутації в ділянці гена, який містить 6 триплетів, ГГЦ-ТГТ-ЦАЦ-АЦТ-АГГ-ЦАА відбулася заміна в третьому триплеті (замість аденіну виявлений цитозин). Запишіть амінокислотний склад поліпептиду до мутації і після неї.

Еталон відповіді:

1. Ділянка гена до мутації:

1 2 3 4 5 6

ДНК: ГГЦ-ТГТ-ЦАЦ-АЦТ-АГГ-ЦАА-

транскрипція

і-РНК: ЦЦГ-АЦА-ГУГ-УГУ-УЦЦ-ГУУ-

Трансляція

1 2 3 4 5 6

Білок: про-тре-вал-цис-сер-вал

2. Ділянка гена після мутації:

1 2 3 4 5 6

ДНК: –ГГЦ-ТГТ-ЦЦЦ!-АЦТ-АГГ-ЦАА-

транскрипція

1 2 3 4 5 6

и-РНК: ЦЦГ-АЦА-ГГГ!-УГУ-УЦЦ-ГУУ-

трансляція

1 2 3 4 5 6

Білок: про-тре-глц!-цис-сер-вал

В результаті генної мутації у поліпептиді в третьому положенні амінокислота валін змінилася на гліцин.

Задача 2.

Фрагмент ланцюга і-РНК складається з послідовно розміщених кодонів: АУЦ-ГУГ-АУГ-УГЦ-УУУ-АУА-ЦАА-АУЦ-УАА. Визначте, яка послідовність нуклеотидів в гені, що кодує відповідний білок? Які амінокислоти повинні брати участь у синтезі білка, закодованого цією ділянкою гена?

Еталон відповіді:

а) послідовність нуклеотидів в гені складає

ТАГ-ЦАЦ-ТАЦ-АЦГ-ААА-ТАТ-ГТТ-ТАГ-АТТ

б) у синтезі білка беруть участь наступні амінокислоти

ілей-вал-мет-цис-фен-тир-глі-ілей-нонсенс-кодон.

Задача 3.

Ділянка структурного гена містить послідовність нуклеотидів: ЦАГ-ЦГГ-ЦТГ-ЦЦГ-ААА-ТГА-ЦАТ-ЦГТ-ЦТТ-ЦЦЦ-АТА-ЦАА-ТТЦ-ГТЦ. Визначте:

1. яку послідовність нуклеотидів має попередниця і-РНК, що транскрибується з цієї ділянки структурного гена?

2. відомо, що кодони 3, 5, 9, 10, 11 у попередниці і-РНК входять до складу інтронів. Яку послідовність нуклеотидів буде мати і-РНК?

3. яку послідовність амінокислот буде мати фрагмент білка, що кодується вказаною ділянкою структурного гена?

4. які антикодони містять т-РНК, що забезпечують синтез даного фрагменту білка?

Еталон відповіді:

а) нуклеотидний склад молекули попередниці і-РНК

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

ГУЦ-ГЦЦ-ГАЦ-ГГЦ-УУУ-АЦУ-ГУА-ГЦА-ГАА-ГГГ-УАУ-ГУУ-ААГ

б) послідовність нуклеотидів в і-РНК:

ГУЦ-ГЦЦ-ГГЦ-АЦУ-ГУА-ГЦА-ГГГ-ГУУ-ААГ

в) послідовність амінокислот фрагмента білка:

вал-ала-ала-тре-вал-ала-глі-вал-ліз

г) антикодони т-РНК, що забезпечують синтез даного фрагменту білка

ЦАГ, ЦГГ, ЦЦГ, УГА, ЦАУ, ЦГУ, ЦЦЦ, ЦАА, УУЦ