Исходный фрагмент молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь - смысловая, нижняя - транскрибируемая): 5’ - ЦГТАТАГЦГТАТАТЦ - 3’ 3’ -ГЦАТАТЦГЦАТАТАГ - 5’ В результате замены одного нуклеотида в ДНК вторая аминокислота во фрагменте полипептида заменилась на аминокислоту Тре. Определите аминокислоту, которая кодировалась до мутации. Какие изменения произошли в ДНК, иРНК в результате замены одного нуклеотида? Благодаря какому свойству генетического кода одна и та же аминокислота у разных организмов кодируется одним и тем же триплетом?
Для того чтобы понять, какая аминокислота кодировалась до мутации, нам необходимо использовать генетический код. Генетический код представляет собой таблицу, где каждая комбинация трех нуклеотидов (так называемый кодон) соответствует определенной аминокислоте.
Первым шагом мы должны определить кодон, соответствующий аминокислоте Тре, которая получилась в результате мутации. В данном случае, у нас произошла замена одного нуклеотида, поэтому нам нужно найти кодон, которому соответствует аминокислота Тре и имеет только одну различающуюся нуклеотидную последовательность.
В генетическом коде, аминокислота Тре кодируется четырьмя различными кодонами: ACC, ACA, ACG и ACT. Нам нужно найти кодон, в котором произошла замена одного нуклеотида и который был до мутации.
Начнем с анализа исходного фрагмента ДНК:
5’ - ЦГíТАТАГЦГíТАТАТЦ - 3’
3’ - ГЦАТАТЦГíЦАТАТАГ - 5’
Мы видим, что в исходной последовательности присутствует кодон TAC, который соответствует аминокислоте Тирозину. То есть, до мутации вторая аминокислота в полипептидном фрагменте кодировалась аминокислотой Тирозином.
Теперь перейдем к второй части вопроса, а именно к изменениям, произошедшим в ДНК и РНК в результате замены одного нуклеотида.
После происшествия мутации, во фрагменте ДНК заменился один нуклеотид. Вместо Тимина (Т) появился Аденин (А) в позиции, обозначенной как 4-й нуклеотид.
Так как ДНК служит матрицей для синтеза РНК, то в РНК произошла аналогичная замена. Соответственно, в транскрибируемой цепи образовалась следующая последовательность:
5’ - ЦГíТАТААЦГíТАТАТЦ - 3’
3’ - ГЦАТАТТЦГíЦАТАТАГ - 5’
Теперь давайте разберемся, почему одна и та же аминокислота кодируется одним и тем же триплетом у разных организмов. Здесь мы затрагиваем универсальность генетического кода.
Генетический код является универсальным, что означает, что все организмы используют одну и ту же генетическую таблицу для считывания кодона и сопоставления его с соответствующей аминокислотой. Это связано с интереснейшей эволюционной особенностью живых организмов - консервативностью генетического кода.
Таким образом, один и тот же триплет в разных организмах кодирует одну и ту же аминокислоту, потому что эти организмы развивались от общего предка и унаследовали сходный генетический код.
Надеюсь, что мой ответ был понятен и полезен! Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их мне. Я всегда готов помочь вам разобраться в теме генетики.