Задачи. Генетический код. Биосинтез белка
1. Указать порядок нуклеотидов в участке цепи ДНК, образующейся путем самокопирования с матричной цепи …ЦАЦЦГТАЦАГААТЦГЦТГАТ…

2. Написать последовательность нуклеотидов ДНК комплиментарную следующей . АГГЦЦТАГГЦТААТАГЦЦГТ

3. Часть молекулы ДНК разделили на короткие одноцепочечные фрагменты;

. .ТАГАЦТГГТАЦАЦГТГГТГА . .ТАААТГЦГГГЦЦЦЦТТТ . АТЦТГГЦЦАТПТЦАЦЦАТ .... ..АТЦТГАЦЦАТГТГЦАЦЦАЦТ , ТАГАЦТГГТАЦГГГТГА . . ТАГАЦЦГГТАЦАЦПТГТА Какие фрагменты могут вновь, при определенных условиях, комплементарно спариться?

4. Указать последовательность мономеров молекулы ДНК, содержащей информацию о последовательности аминокислотных остатков в участке молекулы глюкагона (тре-сер-асн-тир-сер-лиз-тир)

5. Начальный участок полипептидной цепи рибонуклеазы имеет следующую последовательность аминокислотных остатков: лиз-глн-тре-ала-ала-ала-лиз. Какой последовательностью нуклеотидов зашифрована информация о первичной структуре начального участка рибонуклеазы?

6. Участок гена имеет следующее строение ЦГГЦГЦТЦААААТЦГ. Определить первичную структуру участка полипептидной цепи, информацию о которой содержит данная последовательность нуклеотидов. Как отразится на первичной структуре белка удаление из участка цепи ДНК четвертого слева нуклеотида?

7. Определить порядок аминокислот части полипептидной цепи, если известно, что информация об этом зашифрована следующей последовательностью нуклеотидов ДНК ТГАТГЦГТТТАТГЦГЦ Как изменится ответ, если удалить из молекулы ДНК девятый и двенадцатый слева нуклеотиды?

8. Какая последовательность аминокислот закодирована такой последовательностью нуклеотидов ДНК: ЦЦТАГТПТААЦЦАГ Какой станет последовательность аминокислот, если между шестым и седьмым нуклеотидами вставить тимин?

9. Допустим, что 20% общего числа нуклеотидов информационной РНК составляет урацил. 26% - цитозин и 24% аденин. Что можно сказать о нуклеотидном составе участка двуцепочечной ДНК, с одной из цепей которого транскрибирована исследованная РНК?

10. Ионизирующая радиация способна иногда «выбивать» отдельные нуклеотиды из молекулы нуклеиновой кислоты без нарушения ее целостности Допустим, что в первом случае из молекулы удален только один нуклеотид, во втором - три нуклеотида подряд, а в третьем - тоже три нуклеотида, но находящиеся в разных местах. Как эти изменения ДНК отразятся на первичной структуре белка. В каких случаях (из указанных трех) образуемый полипептид будет отличаться от нормального всего сильнее или всего слабее?

11. Известно, что под воздействием азотистой кислоты цитозин превращается в гуанин. Из какой последовательности аминокислот будет состоять участок синтезируемого полипептида после воздействия азотистой кислотой на вирус табачной мозаики, если в норме молекула белка в данном участке состоит из следующих аминокислот: серин, глицин, серин, изолейцин, треонин, пролин, серин?

12. Белок состоит из 158 аминокислотных остатков. Какую длину имеет ген, хранящий информацию о первичной структуре этого белка?

13. Определить число вариантов, которыми можно зашифровать, используя генетический код, последовательность из пяти аминокислотных остатков пролина. лизина, гистидина, Валина, тирозина.

14. В молекуле рибонуклеазы поджелудочной железы участок одного из полипептидов состоит из остатков следующих аминокислот лизина, аспарагиновой кислоты, глицина, треонина, аспарагиновой кислоты, глутаминовой кислоты, цистеина. Определить последовательность нуклеотидов иРНК, которая служила матрицей для синтеза этого полипептида.

15. У человека, больного цистинурией, биохимический анализ показал, что в моче содержатся аминокислоты, которым соответствуют следующие триплеты иРНК: УЦУ, УГУ, ГЦУ, ГГУ. ЦАГ. ЦГУ, ААА. У здорового человека в моче обнаруживают аланин. серин, глютаминовую кислоту и глицин.

а) Выделение каких аминокислот с мочой характерно для больных цистинурией?

б) Какие триплеты соответствуют аминокислотам, имеющимся в моче здорового человека? Рассмотрите все варианты.

16. Начальный участок цепи В инсулина представлен последовательностью остатков следующих 10 аминокислот фенилаланина, валина. аспарагиновой кислоты, глутамина, гистидина. лейцина, цистеина. глицина, серина. гистидина Определить соотношение А+Т/Г+Ц в цепи ДНК. содержащей информацию об этом участке молекулы инсулина.

17. Определить продукты транскрипции и трансляции участка молекулы одной цепи ДНК следующего нуклеотидного состава

...ААТТТЦАГТАЦГТАТТГЦГЦГ

18. Фрагмент одной цепи молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГГЦААЦЦТТ. Определите фрагмент второй комплементарной цепи ДНК, молекулу иРНК синтезированную на фрагменте первой цепи ДНК, и последовательность аминокислот в первичной структуре белка. Используйте таблицу генетического кода.

19. В молекуле ДНК находится 1100 нуклеотидов с аденином, что составляет 10% от общего числа. Определите, сколько нуклеотидов с тимином, гуанином, цитозином содержится в отдельности в молекуле ДНК, и объясните полученный результат.

20. Участок молекулы ДНК, кодирующий последовательность аминокислот в белке, имеет следующий состав: ГАТГААТАГТГЦТТЦ. Объясните, к каким последствиям может привести случайное добавление нуклеотида гуанина (Г) между седьмым и восьмым нуклеотидами.

21. Участок цепи ДНК, кодирующий первичную структуру полипептида, состоит из 15 нуклеотидов. Определите число нуклеотидов на иРНК, кодирующих аминокислоты, число аминокислот в полипептиде и количество тРНК, необходимых для переноса этих аминокислот к месту синтеза белка. Ответ поясните.

22. Белок состоит из 100 аминокислот. Установите, во сколько раз молекулярная масса участка гена, кодирующего данный белок, превышает молекулярную массу белка, если средняя молекулярная масса аминокислоты 110, а нуклеотида 300. Ответ поясните.

23. В биосинтезе полипептида участвовали тРНК с антикодонами УУА, ГГЦ, ЦГЦ, АУУ, ЦГУ. Определите нуклеотидную последовательность участка каждой цепи молекулы ДНК, который несет информацию о полипептиде, и число нуклеотидов, содержащих аденин (А), гуанин (Г), тимин (Т), цитозин (Ц) в двухцепочечной молекуле ДНК. Ответ поясните.

24. В процессе трансляции участвовало 30 молекул тРНК. Определите число аминокислот, входящих в состав синтезируемого белка, а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок.

25. Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ТТАЦАГГТГТАТ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны соответствующих тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка.

26. Фрагмент цепи иРНК имеет последовательность нуклеотидов: ЦЦЦАЦЦГЦАГУА. Определите последовательность нуклеотидов на ДНК, антикодоны тРНК и последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка.

27. Фрагмент цепи иРНК имеет следующие последовательность нуклеотидов: ЦУАЦААГГЦУАУ. Определите последовательность нуклеотидов на ДНК, антикодоны соответствующих тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка.

28. Фрагмент одной из цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ТЦАГГАТГЦАТГАЦЦ. Определите последовательность нуклеотидов иРНк и порядок расположения аминокислот в соответствующем полипептиде. Как изменится аминокислотная последовательность в полипептиде, если 2 и 4 триплеты в ДНК поменять местами?

29. Участок одной из молекул ДНК содержит 300 нуклеотидов с аденином, 100 нуклеотидов с тимином, 150 нуклеотидов с гуанином и 200 нуклеотидов с цитозином. Какое число нуклеотидов с А, Г, Ц, Т, содержится в двухцепочечной молекуле ДНК? Сколько аминокислот должен содержать белок, кодируемый этим участком молекулы ДНК? Ответ поясните.

30. Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГТГЦЦГТЦАААА. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка.

31. Фрагмент одной цепи молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГГЦААЦЦТТ. Определите фрагмент второй комплементарной цепи ДНК, молекулу иРНК синтезированную на фрагменте первой цепи ДНК, и последовательность аминокислот в первичной структуре белка. Используйте таблицу генетического кода.

32. Первые 9 аминокислот в .-цепи инсулина: фенилаланин - валин - аспарагиновая кислота - глутамин - гистидин - лейцин - цистеин - глицин - серин. Определите один из вариантов структуры участка ДНК, кодирующего эту часть цепи инсулина.

33. Ферменты, осуществляющие репликацию ДНК, движутся со скоростью 0,6 мкм в 1 мин. Сколько времени понадобится для удвоения ДНК в хромосоме, имеющей 500 репликонов, если длина каждого репликона 60 мкм?

34. Одинакова ли длина структурных генов у бактерии и у дрожжевой клетки, если в этих генах закодированы белки с одинаковым числом аминокислот? Ответ поясните.

35. Можно ли, зная структуру белка, определить состав структурного гена, в котором закодирован этот белок в клетке человека? Приведите пример.

36. Допустим, что в эукариотической и прокариотической клетках имеются структурные гены одинаковой длины. Одинакова ли длина полипептидов, закодированных в этих генах?

37. Некоторые ферменты бактерий сходны с ферментами человека. Можно ли на основании данных о структуре этих ферментов определить строение структурных генов, которые кодируют данные ферменты, как у бактерии, так и у человека?

38. Определите аминокислотный состав полипептида, который кодируется следующей последовательностью иРНК: ЦЦА ЦЦУ ГГУ УУУГГЦ.

39. Участвуют ли митохондрии в биосинтезе белков клетки?

40. Нервная клетка не делится. Нужны ли ей нуклеотиды ДНК?

41. Взрослый человек не растет. Обязательно ли он должен получать с пищей белки или их можно заменить равноценным по калорийности количеством углеводов и жиров?

42. У двух различных полипептидов оказались совпадающими начальный и концевой участки. Оба полипептида начинаются с аминокислоты метионина (мет), а кончаются аминокислотой аргинин (арг). Всегда ли совпадают первый и последний триплеты у структурных генов, в которых запрограммированы эти полипептиды? Для решения используйте таблицу генетического кода.

43. В бактериальную клетку пересадили транскриптон из клетки человека. Какие молекулярно-генетические закономерности дают основания ожидать, что бактерия будет синтезировать белок, свойственный человеку?

44. В молекуле ДНК на долю цитозиновых нуклеотидов приходится 18%. Определите процентное содержание других нуклеотидов, входящих в молекулу ДНК.

45. Сколько содержится адениновых, тиминовых, гуаниновых и цитозиновых нуклеотидов во фрагменте молекулы ДНК, если в нем обнаружено 950 цитозиновых нуклеотидов, составляющих 20% от общего количества нуклеотидов в этом фрагменте ДНК?

46. Исследования показали, что 34% от общего числа нуклеотидов и-РНК приходится на гуанин, 18% - на урацил, 28% - на цитозин, 20% - на аденин. Определите процентный состав азотистых оснований двухцепочечной ДНК, слепком с которой является указанная иРНК.

47. У больных серповидноклеточной анемией в 6-ом положении в цепи молекулы гемоглобина глутаминовая кислота замещена на валин. Чем отличается ДНК человека, больного серповидноклеточной анемией, от ДНК здорового человека?

48. В результате интоксикации клетка А перестала синтезировать ферменты, обусловливающие начало процессинга, а у клетки Б прекратился синтез ферментов, обеспечивающих сплайсинг. Как это отразится на биосинтезе белка и жизни клетки?

49. Фрагмент молекулы миоглобина имеет следующие аминокислоты: валин - аланин - глутаминовая кислота - тирозин - серин - глутамин. Определите один из возможных вариантов строения фрагмента молекулы ДНК, кодирующей эту последовательность аминокислот?

50. Участок молекулы белка имеет следующее строение: про - лиз - гис - вал - тир. Сколько возможных вариантов строения фрагмента молекулы ДНК кодирует эту часть молекулы белка?