Решить задачи: 1. В молекуле ДНК гуаниновых нуклеотидов насчитывается 34% от общего числа нуклеотидов. Определите количество адениновых и тиминовых нуклеотидов. 2. Фрагмент одной из цепочек молекулы ДНК имеет такую последовательность нуклеотидов: А-Г-Т-Г-Т-Т-А-Г-А-А-Ц-Г-Ц-Т-А-Ц. Какую последовательность нуклеотидов имеет вторая цепочка той же молекулы? Определите длину ДНК и аминокислоты, которые она кодирует.

1. Задача про процент нуклеотидов

В ДНК действует правило комплементарности:

Г = Ц, А = Т

Если гуаниновых нуклеотидов 34%, то цитозиновых тоже 34%.

Значит:

Г + Ц = 34% + 34% = 68%

Оставшиеся нуклеотиды — это аденин и тимин:

100% − 68% = 32%

Так как А = Т, то:

А = 32% : 2 = 16%

Т = 32% : 2 = 16%

Ответ: адениновых нуклеотидов — 16%, тиминовых — 16%.

2. Задача про фрагмент ДНК

Дана одна цепочка ДНК:

А-Г-Т-Г-Т-Т-А-Г-А-А-Ц-Г-Ц-Т-А-Ц

Используем правило комплементарности:

А ↔ Т
Г ↔ Ц

Тогда вторая цепочка будет:

Т-Ц-А-Ц-А-А-Т-Ц-Т-Т-Г-Ц-Г-А-Т-Г

Получается двойной фрагмент ДНК:

1-я цепь: А-Г-Т-Г-Т-Т-А-Г-А-А-Ц-Г-Ц-Т-А-Ц
2-я цепь: Т-Ц-А-Ц-А-А-Т-Ц-Т-Т-Г-Ц-Г-А-Т-Г

В одной цепочке 16 нуклеотидов, значит во фрагменте ДНК 16 пар нуклеотидов.

Расстояние между соседними парами нуклеотидов в ДНК равно 0,34 нм.

Длина фрагмента:

16 × 0,34 = 5,44 нм

Длина ДНК: 5,44 нм.

Теперь определим аминокислоты. Если считать данную цепочку смысловой, то иРНК будет иметь такую же последовательность, только вместо тимина будет урацил:

ДНК:

А-Г-Т-Г-Т-Т-А-Г-А-А-Ц-Г-Ц-Т-А-Ц

иРНК:

А-Г-У-Г-У-У-А-Г-А-А-Ц-Г-Ц-У-А-Ц

Разделим на триплеты:

АГУ | ГУУ | АГА | АЦГ | ЦУА

Один последний нуклеотид не образует полноценный триплет, поэтому аминокислоту не кодирует.

По генетическому коду:

АГУ — серин
ГУУ — валин
АГА — аргинин
АЦГ — треонин
ЦУА — лейцин

Ответ: вторая цепочка ДНК — Т-Ц-А-Ц-А-А-Т-Ц-Т-Т-Г-Ц-Г-А-Т-Г; длина фрагмента — 5,44 нм; кодируемые аминокислоты — серин, валин, аргинин, треонин, лейцин.