Приклади розв’язування задач

Задача 1.Молекула ДНК містить 40% аденіну. Яку частку (у відсотках) становлять інші азотисті основи цієї молекули? Згідно з правилом Чаргафа у молекулі ДНК кількість залишків аденілових нуклеотидів дорівнює кількості тиміділових (Т), а кількість залишків гуанілових нуклеотидів – кількості цитидилових (Ц). Таким чинома, кількість залишків тиміділових нуклеотидів дорівнює також 40%, відповідно кількість гуанілових і цитидилових в сумі – 100%-(40%+40%)=20%, окремо – 10% - Ц, 10%-Г.

Відповідь. А-40%, Т-40%, Г-10%, Ц-10%.

Задача 2. Яку молекулярну масу і довжину має молекула ДНК, до складу якої входить 2000 аденілових нуклеотидів і 2000 молекул цитозину? Згідно з правилом Чаргафа, молекула ДНК складається з 2000 аденілових нуклеотидів і 2000 тиміділових, 2000 – цитозину і 2000 гуаніну.

 Визначимо загальну кількість нуклеотидів в молекулі: 2000+2000+2000+2000=8000.

 Оскільки середня молекулярна маса одного нуклеотиду дорівнює 345 у.о.м., тоді, М(ДНК)=8000х345=2760000 у.о.м.

 Відстань між двома сусідніми нуклеотидами – 0,34 нм. Довжина молекули ДНК визначається кількістю нуклеотидів в одній спіралі:

8000:2=4000 – кількість нуклеотидів в одній спіралі 4000х0,34=1360 нм – довжина спіралі ДНК

Відповідь. Молекулярна маса 2760000 у.о.м., а довжина - 1360нм.

Задача 3. Один з ланцюгів ДНК має наступну будову: АГГ-ГГЦ-АТТ-ЦАЦ-ААА-АТЦ. Яка послідовність нуклеотидів у другому ланцюзі цієї молекули ДНК? Послідовність нуклеотидів у другому ланцюзі ДНК визначається у відповідності до принципу комплементарності: АГГ-ГГЦ-АТТ-ЦАЦ-ААА-АТЦ ТЦЦ-ЦЦГ-ТАА-ГТГ-ТТТ-ТАГ

Задача 4. Визначіть один з можливих варіантів послідовності нуклеотидів ділянки молекули ДНК, де закодований поліпептид з наступною послідовністю амінокислотних залишків: аргінін-лізин-серин-валін-тирозин-аспарагін-треонін. Скільки варіантів ДНК, які кодують цю амінокислотну послідовність існує?

1. Згідно з таблицею генетичного коду (див додаток 6) визначаємо послідовність РНК, яка кодує цей поліпептид: пролін-валін-серин-лізин-тирозин- аспарагін -аргінін ЦЦУ –– ГУУ –– УЦУ –– ААА – УАУ – ГАУ – АГА

2. Оскільки синтез іРНК йде на одному з ланцюгів ДНК, то склад ДНК є комплементарним до іРНК: іРНК:    ЦЦУ –– ГУУ –– УЦУ –– ААА –– УАУ –– ГАУ –– АГА ДНК:     ГГА –– ЦАА –– АГА –– ТТТ –– АТА –– ЦТА –– ТЦТ

3. За таблицею 3 визначаємо, скільки варіантів триплетів відповідає кожній з амінокислот ланцюга: пролін-валін-серин-лізин-тирозин-  аспарагін -аргінін      4     -   4    -    6    -    2     -    2     -     2    -        6 Кількість імовірних варіантів визначаємо, помноживши кількість варіантів, можливих для кодування кожного амінокислотного залишку поліпептиду: 4х4х6х2х2х2х6 = 4608

Відповідь. Один з можливих варіантів ДНК, що кодує поліпептидний ланцюг: ГГА –– ЦАА –– АГА –– ТТТ –– АТА –– ЦТА –– ТЦТ Всього можливо 4608 варіантів.

Задача 5. Яку довжину має ділянка ДНК, що кодує поліпептидний ланцюг з молекулярною масою 8000?

1. Визначимо кількість амінокислот у ланцюгу. Відомо, що середня молекулярна маса однієї амінокислоти становить 100 а.о.м. Таким чином, загальна кількість амінокислот, які складають даний поліпептид: 8000:100=80.

2. Втановимо кількість нуклеотидів, що кодують таку кількість амінокислот: 80х3=240. 3. Порахуємо довжину ланцюга, помноживши кількість амінокислот на три (кількість нуклеотидів у триплеті): 180х0,34=81,6 нм.

Відповідь. Довжина ділянки ДНК, що кодує поліпетидний ланцюг з молекулярною масою 8000 -             81,6 нм. Слід зазначити, що до складу гену можуть входити некодуючі ділянки (інтрони, термінуючі кодони, а також регуляторні ділянки – промотори).

На початок