1. Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5’ концу одной цепи соответствует 3’ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5’ к 3’ концу. Ген имеет кодирующую и некодирующую области. Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)): 5’-АТЦАТГТАТГГЦТАГАГЦТАТТ-3’ 3’-ТАГТАЦАТАЦЦГАТЦТЦГАТАА-5’ Определите последовательность аминокислот во фрагменте начала полипептидной цепи, объясните последовательность решения задачи. При ответе учитывайте, что полипептидная цепь начинается с аминокислоты мет. Известно, что итоговый фрагмент полипептида, кодируемый этим геном, имеет длину более четырех аминокислот. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Для решения этой задачи нам необходимо выполнить процесс трансляции, при котором информация на иРНК преобразуется в последовательность аминокислот.

1. Вначале мы должны определить последовательность нуклеотидов иРНК, которая образуется в результате процесса транскрипции. Для этого нам нужно заменить тимин на урацил и написать ее в 5'-3' направлении. Исходная последовательность нуклеотидов была:

5’-АТЦАТГТАТГГЦТАГАГЦТАТТ-3’
3’-ТАГТАЦАТАЦЦГАТЦТЦГАТАА-5’

После замены мы получим следующую иРНК последовательность:

5’-АУЦАУГУАУГГЦУАГАГЦУАУУ-3’

2. Далее необходимо разбить иРНК на тройки нуклеотидов (кодоны). Каждый кодон будет кодировать определенную аминокислоту согласно генетическому коду.

5’-АУЦ-АУГ-УАУ-ГГЦ-УАГ-АГЦ-УАУ-УУ-3’

3. По таблице генетического кода мы можем определить, какие аминокислоты кодируются каждым кодоном:
- АУЦ кодирует аминокислоту метионин (начало полипептидной цепи)
- АУГ также кодирует метионин (но не является началом полипептидной цепи)
- УАУ кодирует аминокислоту тирозин
- ГГЦ кодирует аминокислоту глицин
- УАГ является стоп-кодоном, то есть указывает на конец синтеза полипептидной цепи

4. Таким образом, последовательность аминокислот во фрагменте начала полипептидной цепи будет: метионин - тирозин - глицин.

Полное решение задачи:
Последовательность аминокислот во фрагменте начала полипептидной цепи: метионин - тирозин - глицин.

Обоснование/пояснение решения:
1. Мы начинаем с исходной последовательности нуклеотидов, затем производим транскрипцию, заменяя тимин на урацил, и записываем иРНК в 5'-3' направлении.
2. Разбиваем иРНК на кодоны для каждой аминокислоты.
3. С помощью таблицы генетического кода определяем, какие аминокислоты кодируются каждым кодоном.
4. Располагаем аминокислоты в том порядке, в котором они были прочитаны по иРНК, учитывая, что полипептидная цепь начинается с метионина и заканчивается стоп-кодоном.

Итоговый фрагмент полипептида, кодируемый этим геном, имеет длину более четырех аминокислот, поэтому метионин - тирозин - глицин представляют только начало полипептидной цепи. Возможно, после этих аминокислот следуют еще другие, которые мы не знаем по данной информации.