Биология · задание 27

Палиндром в петле тРНК

Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5ʹ концу в одной цепи соответствует 3ʹ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5ʹ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5ʹ к 3ʹ концу. Все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. В цепи РНК и ДНК могут иметься специальные комплементарные участки – палиндромы, благодаря которым у молекулы может возникать вторичная структура. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)): 5ʹ-АТАТЦТААТГЦАГАТАТ-3ʹ 3ʹ-ТАТАГАТТАЦГТЦТАТА-5ʹ Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте. Найдите на данном участке палиндром и установите вторичную структуру центральной петли тРНК. Определите аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если антикодон равноудалён от концов палиндрома. Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Генетический код: кодоны иРНК читаются от 5′ к 3′
Первый нуклеотид	Второй: У	Второй: Ц	Второй: А	Второй: Г	Третий нуклеотид
У	Фен	Сер	Тир	Цис	У
У	Фен	Сер	Тир	Цис	Ц
У	Лей	Сер	Стоп	Стоп	А
У	Лей	Сер	Стоп	Трп	Г
Ц	Лей	Про	Гис	Арг	У
Ц	Лей	Про	Гис	Арг	Ц
Ц	Лей	Про	Глн	Арг	А
Ц	Лей	Про	Глн	Арг	Г
А	Иле	Тре	Асн	Сер	У
А	Иле	Тре	Асн	Сер	Ц
А	Иле	Тре	Лиз	Арг	А
А	Мет	Тре	Лиз	Арг	Г
Г	Вал	Ала	Асп	Гли	У
Г	Вал	Ала	Асп	Гли	Ц
Г	Вал	Ала	Глу	Гли	А
Г	Вал	Ала	Глу	Гли	Г

Сравни ход решения и критерии. Это самопроверка, без автоматической оценки развёрнутого ответа.

Ответ

тРНК: 5′-АУАУЦУААУГЦАГАУАУ-3′. Участки 5′-АУАУЦ и ГАУАУ-3′ комплементарны при встречном расположении. Они образуют стебель из пяти пар; петля содержит УААУГЦА. Центральный антикодон 5′-АУГ-3′ узнаёт кодон иРНК 5′-ЦАУ-3′, который кодирует гистидин.

Разбор решения

Синтез тРНК

Матричная нижняя цепь идёт 3′ → 5′. РНК комплементарна ей и совпадает с верхней цепью ДНК после замены Т на У.

Найди комплементарные края

Первые пять нуклеотидов АУАУЦ образуют пары с последними пятью, прочитанными справа налево: УАУАГ. Между краями остаются семь нуклеотидов УААУГЦА.

Антикодон и аминокислота

В центре семинуклеотидной петли стоит АУГ. Комплементарный антипараллельный кодон: 3′-УАЦ-5′, или 5′-ЦАУ-3′. По таблице это гистидин. Сам антикодон АУГ нельзя читать как кодон метионина.

Проверь этот момент

В развёрнутом ответе нужны причинные связи. Одного названия процесса без пояснения недостаточно.

Ориентиры для самопроверки

Учебная шкала платформы для этой карточки.

Все 3 группы элементов ответа верны и объяснены.

Верно объяснено 2 из 3 групп элементов ответа.

Верно объяснено 1 из 3 групп элементов ответа.

Верных объяснённых элементов нет или ответ отсутствует.

Тренировочная самооценка. Это редакционный ориентир, а не официальный критерий ФИПИ. Сверь каждую часть ответа с разбором; на экзамене развёрнутый ответ проверяет эксперт.

Элементы полного ответа

тРНК: 5′-АУАУЦУААУГЦАГАУАУ-3′.
Участки 5′-АУАУЦ и ГАУАУ-3′ комплементарны при встречном расположении. Они образуют стебель из пяти пар; петля содержит УААУГЦА.
Центральный антикодон 5′-АУГ-3′ узнаёт кодон иРНК 5′-ЦАУ-3′, который кодирует гистидин.

Собрать цепи ДНК и тРНК

Впиши верхнюю цепь ДНК от 5′ к 3′. Схема достроит вторую цепь и посчитает связи.

Верхняя цепь · 5′ → 3′До 18 оснований: АТГЦ или ATGC. Пробелы допустимы.

Какая цепь служит матрицей

Матричная цепь в направлении чтения:

3′ТАТАГАТТАЦГТЦТАТА5′

Комплементарный фрагмент тРНК:

5′АУАУЦУААУГЦАГАУАУ3′

Нижняя цепь уже записана от 3′ к 5′. Читаем её слева направо.

тРНК строится от 5′ к 3′ и комплементарна матрице: А → У, Т → А, Г → Ц, Ц → Г. Здесь показан фрагмент транскрипта без последующей обработки. В задании матричная цепь должна быть указана.

Без JavaScript можно прочитать условие и полный разбор ниже. Для проверки ответа и интерактивных моделей включи JavaScript.

Следующая задача →Все № 27

Вернись к своим ошибкам

В кабинете сохраняются результаты. Можно решать по номеру или собрать целый пробник.

Продолжить с прогрессом →

Теория к задаче

Биология