Участок молекулы ДНК имеет следующее строение: ЦТА-ГГА-ЦТГ-ТАТ-ЦАГ. Определите последовательность нуклеотидов соответствующего участка мРНК. Определите последовательность аминокислот в полипептиде, синтезируемом по мРНК. Как изменится последовательность аминокислот в полипептиде, если в результате мутации из кодирующего его участка ДНК выпадут 5-й, 12-й и 15-й нуклеотиды?

Для определения последовательности нуклеотидов мРНК, нужно учитывать процесс транскрипции, при котором информация из ДНК переписывается в виде мРНК. Правила парности нуклеотидов ДНК и мРНК таковы: аденин (А) в ДНК соответствует урацилу (U) в мРНК, так как тимин (Т) в ДНК заменяется урацилом (U) в мРНК, и пуриновые основания в ДНК (аденин (А) и гуанин (G)) парнуются с пиримидиновыми основаниями в мРНК (урацин (U) и цитозин (С)). Следовательно, для нашего участка ДНК ЦТА-ГГА-ЦТГ-ТАТ-ЦАГ, соответствующая последовательность нуклеотидов мРНК будет ГАУ-ССУ-ГАЦ-АУА-ГУЦ.

Чтобы определить последовательность аминокислот в полипептиде, синтезируемом по данной мРНК, нужно учитывать процесс трансляции, где информация с мРНК переводится в последовательность аминокислот. Существуют наборы кодонов, каждый из которых кодирует определенную аминокислоту. Некоторые кодоны являются стартовыми кодонами, например, AUG, который кодирует метионин и является стартовым кодоном для большинства полипептидов. Другие кодоны являются стоп-кодонами, завершающими процесс синтеза полипептида.

Исходя из этого, нужно разделить последовательность мРНК на триерные кодоны. Для нашей мРНК-последовательности ГАУ-ССУ-ГАЦ-АУА-ГУЦ, соответствующая последовательность аминокислот будет Аспаргинин-Глицин-Глутамин-Изолейцин-Валин.

Теперь рассмотрим изменения, происходящие при мутации в ДНК, которая приводит к выпадению 5-го, 12-го и 15-го нуклеотидов. Исходная последовательность ДНК ЦТА-ГГА-ЦТГ-ТАТ-ЦАГ превращается в ЦТА-ГГА-ЦТГ-ТАТ-Ц, а затем может быть преобразована в ЦТА-ГГА-ЦТГ-ТАТ- аминокислотов. Таким образом, активность полипептида будет нарушена, поскольку последовательность аминокислот будет изменена. Возможно, эта мутация может привести к изменению функции полипептида и вызвать различные патологические последствия.