Анаболизм. Биосинтез белка

первичная структура фрагмента белка, соответствующего такой генетической информации? Какой станет структура синтезируемого белка, если в этой цепи ДНК выпадает двенадцатый нуклеотид?
Решение.
До мутации
ДНК (прав.): ГГА АЦА ЦТА ГТТ ААА АТА ЦГ
иРНК: ЦЦУ УГУ ГАУ ЦАА УУУ УАУ ГЦ
белок: про – цис – асп – глн – фен – тир
После мутации
ДНК (прав.): ГГА АЦА ЦТА ГТА ААА ТАЦ Г
иРНК: ЦЦУ УГУ ГАУ ЦАУ УУУ АУГ Ц
белок: про – цис – асп – гис – фен – мет
Ответ: первичная структура белка:
про–цис–асп–глн–фен–тир;
при выпадении нуклеотида структура белка станет:
про–цис–асп–гис–фен–мет.

определяются структурой специфических белков, входящих в состав клеток. Способность к синтезу только строго определенных белков является наследственным свойством организмов. Последовательность расположения аминокислот в полипептидной цепи (первичной структуре белка), от которой зависят его биологические свойства, определяется последовательностью нуклеотидов в молекуле ДНК.
Таким образом,
Белки являются основой видовой специфичности.
В ДНК заключена вся информация о структуре и деятельности клеток, обо всех признаках каждой клетки и организма. Эта информация называется генетической. Участок ДНК, несущий информацию об одной полипептидной цепи, называется геном. Совокупность молекул ДНК клетки выполняет функцию носителя генетической информации.
Преемственность генетического материала в поколениях обеспечивается процессом репликации ДНК. Процесс репликации основан на принципах комплементарности, полуконсервативности, антипараллельности, прерывистости.
Единица репликации – репликон.

в комплементарную ей последовательность нуклеотидов иРНК.
Гистоны, связанные с двойной спиралью ДНК, отделяются, обнажая полинуклеотидные последовательности ДНК. ДНК раскручивается и освобождаются одиночные цепи.
Одна из них избирается матрицей для построения комплементарной цепи иРНК. Молекула иРНК образуется в результате связывания свободных рибонуклеотидов под действием РНК-полимеразы по принципу комплементарности:

Таким образом, транскрипция – это синтез всех видов РНК по матрице ДНК, осуществляемый ферментом ДНК  - зависимой РНК-полимеразой. Выделяют 4 стадии:
1) связывание РНК-полимеразы с промотором;
2) инициация–начало синтеза (образование фосфодиэфирной связи между АТФ или ГТФ и следующим нуклеотидом);
3) элонгация – рост цепи РНК, т.е. последовательное присоединение нуклеотидов друг к другу в том порядке, в котором стоят комплементарные им нуклеотиды в транскрибируемой ДНК;
4) терминация – завершение синтеза РНК.

Так синтезируются иРНК, тРНК, рРНК. Используются ферменты, АТФ, Mg2+. Синтезированные молекулы иРНК подвергаются процессингу (созреванию), и зрелая иРНК, несущая генетическую информацию, выходит из ядра через ядерные поры и направляется к рибосоме. Транскрипция прекращается, и две цепи ДНК вновь соединяются, восстанавливается двойная спираль и связь с гистонами.

в специфическую последовательность аминокислот в полипептидной цепи.

Подготовительным этапом трансляции является рекогниция – активирование и присоединение аминокислоты к тРНК (фермент аминоацил-тРНК-синтетаза (кодаза)).
Затем иРНК соединяется с рибосомой (у прокариот начинается синтез с кодона АУГ, с которым взаимодействует антикодон особой тРНК (с формилметионином)), затем первая тРНК доставляет сюда первую аминокислоту (для каждой аминокислоты есть своя тРНК) и связывается с определенным участком иРНК по принципу комплементарности (антикодон тРНК соответствует кодону иРНК).
Происходит связывание с иРНК и с рибосомой второй тРНК, несущей вторую аминокислоту. Первая и вторая аминокислоты соединяются пептидной связью (фермент пептидил-трансфераза). Затем рибосома перемещается на один триплет вперед, первая тРНК освобождается, приходит третья тРНК. Рибосома перемещается по молекуле иРНК прерывисто, триплет за триплетом, делая каждый из них доступным для контакта с тРНК. Сущность трансляции в подборе по принципу комплементарности антикодона тРНК к кодону иРНК. Если антикодон тРНК соответствует кодону иРНК, то аминокислота, доставляемая такой тРНК, включается в полипептидную цепь, и рибосома перемещается на следующий триплет (фермент транслоказа).
Как только рибосома дойдет до стоп-кодона иРНК, происходит распад комплекса, полипептид отделяется от матрицы-иРНК и приобретает свою конформацию.
Для трансляции необходимы ферменты (кодаза, пептидил-трансфераза, транслоказа), энергия АТФ, ионы Mg2+.
Таким образом, главными этапами трансляции являются:
1) присоединение иРНК к рибосоме;
2) рекогниция (активация аминокислоты и ее присоединение к тРНК);
3) инициация (начало синтеза) полипептидной цепи;
4) элонгация (удлинение) цепи;
5) терминация (окончание синтеза) цепи;
6) дальнейшее использование иРНК (или ее разрушение).

Объясните, как изменится структура молекулы белка, если произойдет удвоение четвертого триплета нуклеотидов в цепи ДНК?

ДНК : ЦАТ — ГГЦ — ТГТ – ТЦЦ — ТЦЦ – ГТЦ
(Мутация)
и-РНК: ГУА – ЦЦГ – АЦА – АГГ – АГГ – ЦАГ
Молекула: вал – про – тре – арг – арг – глн
белка
ВЫВОД: Произойдет удлинение молекулы белка на одну аминокислоту, изменится первичная структура белка и следовательно , у организма может появиться новый признак.

аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка (используя таблицу генетического кода), если фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов:
ГТГ­ТАТГ­ГА­АГТ.

ДНК : ГТГ-ТАТ-ГГА-АГТ
и-РНК: ЦАЦ-АУА-ЦЦУ-УЦА 
тРНК: ГУГ; УАУ; ГГА; АГУ
антикодоны:
Белок Гис-иле-про-сер

По принципу комплементарности

По принципу комплементарности

С помощью таблицы генетического кода на основе иРНК