Решение задачи: Кодирование поли(УУЦА) РНК

Вот пошаговое решение задачи, понятное для школьника: Задание № 3 Для решения этой задачи нам нужно понять, как работает генетический код и как РНК кодирует аминокислоты. 1. **Что такое генетический код?** Генетический код — это набор правил, по которым последовательность нуклеотидов в ДНК или РНК переводится в последовательность аминокислот в белке. Каждая группа из трёх нуклеотидов (кодон) кодирует определённую аминокислоту. 2. **Как читать кодоны?** Мы будем использовать таблицу генетического кода. В этой таблице показано, какая аминокислота соответствует каждому кодону. 3. **Что такое поли(УУЦА) РНК?** Поли(УУЦА) РНК означает, что эта молекула РНК состоит из повторяющейся последовательности УУЦА. То есть, она выглядит так: УУЦАУУЦАУУЦАУУЦА... 4. **Как рибосома считывает РНК?** Рибосома считывает РНК по три нуклеотида (кодона) за раз. Важно, с какого места начинается считывание. Если нет специального стартового кодона, рибосома может начать считывать с любого места, образуя разные рамки считывания. Теперь давайте определим, какие пептиды будут синтезироваться с поли(УУЦА) РНК. Поли(УУЦА) РНК имеет повторяющуюся последовательность УУЦА. Рибосома может начать считывание с разных позиций, что приведет к образованию разных кодонов и, соответственно, разных аминокислот. Рассмотрим все возможные рамки считывания: * **Рамка считывания 1:** Начинаем с первого нуклеотида. Последовательность кодонов будет: УУЦ, АУУ, ЦАУ, УЦА, УУЦ, АУУ, ЦАУ, УЦА... Теперь найдем соответствующие аминокислоты по таблице генетического кода: * УУЦ — Фенилаланин (Phe) * АУУ — Изолейцин (Ile) * ЦАУ — Гистидин (His) * УЦА — Серин (Ser) Таким образом, в этой рамке считывания будет синтезироваться пептид с повторяющейся последовательностью: Фенилаланин-Изолейцин-Гистидин-Серин (Phe-Ile-His-Ser). * **Рамка считывания 2:** Начинаем со второго нуклеотида. Последовательность кодонов будет: УЦА, УУЦ, АУУ, ЦАУ, УЦА, УУЦ, АУУ, ЦАУ... Найдем соответствующие аминокислоты: * УЦА — Серин (Ser) * УУЦ — Фенилаланин (Phe) * АУУ — Изолейцин (Ile) * ЦАУ — Гистидин (His) Таким образом, в этой рамке считывания будет синтезироваться пептид с повторяющейся последовательностью: Серин-Фенилаланин-Изолейцин-Гистидин (Ser-Phe-Ile-His). * **Рамка считывания 3:** Начинаем с третьего нуклеотида. Последовательность кодонов будет: ЦАУ, УЦА, УУЦ, АУУ, ЦАУ, УЦА, УУЦ, АУУ... Найдем соответствующие аминокислоты: * ЦАУ — Гистидин (His) * УЦА — Серин (Ser) * УУЦ — Фенилаланин (Phe) * АУУ — Изолейцин (Ile) Таким образом, в этой рамке считывания будет синтезироваться пептид с повторяющейся последовательностью: Гистидин-Серин-Фенилаланин-Изолейцин (His-Ser-Phe-Ile). * **Рамка считывания 4:** Начинаем с четвертого нуклеотида. Последовательность кодонов будет: АУУ, ЦАУ, УЦА, УУЦ, АУУ, ЦАУ, УЦА, УУЦ... Найдем соответствующие аминокислоты: * АУУ — Изолейцин (Ile) * ЦАУ — Гистидин (His) * УЦА — Серин (Ser) * УУЦ — Фенилаланин (Phe) Таким образом, в этой рамке считывания будет синтезироваться пептид с повторяющейся последовательностью: Изолейцин-Гистидин-Серин-Фенилаланин (Ile-His-Ser-Phe). **Вывод:** С поли(УУЦА) РНК будут синтезироваться четыре различных пептида, в зависимости от рамки считывания: 1. Полипептид, состоящий из повторяющихся аминокислот: Фенилаланин-Изолейцин-Гистидин-Серин (Phe-Ile-His-Ser). 2. Полипептид, состоящий из повторяющихся аминокислот: Серин-Фенилаланин-Изолейцин-Гистидин (Ser-Phe-Ile-His). 3. Полипептид, состоящий из повторяющихся аминокислот: Гистидин-Серин-Фенилаланин-Изолейцин (His-Ser-Phe-Ile). 4. Полипептид, состоящий из повторяющихся аминокислот: Изолейцин-Гистидин-Серин-Фенилаланин (Ile-His-Ser-Phe). Все эти пептиды будут иметь одинаковый состав аминокислот, но разную последовательность, так как они начинаются с разных аминокислот в повторяющемся блоке.