На участке левой цепи ДНК нуклеотиды расположены в следующей последовательности: АЦААТААААГТТГ… Какую первичную структуру имеет полипептид, синтезируемый при участии этой цепи ДНК? Что будет с молекулой белка, если 13 и 2 нуклеотиды поменяются местами?
Первичная структура полипептида определяется последовательностью нуклеотидов в мРНК, которая образуется на основе цепи ДНК. Таким образом, при заданной последовательности нуклеотидов АЦААТААААГТТГ. молекула белка будет представлять собой последовательность аминокислот, которая будет синтезирована в результате трансляции мРНК.
Если 13 и 2 нуклеотиды поменяют местами, то это приведет к изменению триплетного кода, который будет использоваться для трансляции. Это изменение может привести к сдвигу рамки считывания, изменению аминокислотной последовательности и, как следствие, изменению структуры и функции синтезируемого белка. Возможно, это изменение будет нейтральным, либо приведет к возникновению мутации, которая может оказать как позитивное, так и негативное воздействие на белок.
Для того чтобы определить первичную структуру полипептида, необходимо сначала транскрибировать заданную последовательность ДНК в иРНК, а затем перевести последовательность иРНК в последовательность аминокислот.
Заданная последовательность ДНК: АЦААТААААГТТГ…
При транскрипции комплементарные пары нуклеотидов в иРНК следующие:
Таким образом, иРНК будет иметь следующую последовательность: УГУУАУУУУЦААЦ…
Теперь мы должны разбить последовательность иРНК на кодоны (триплеты нуклеотидов) и перевести их в аминокислоты с помощью генетического кода:
Таким образом, первоначальная последовательность аминокислот будет: Cys-Tyr-Phe-Gln…
Теперь рассмотрим ситуацию, когда 13-й и 2-й нуклеотиды поменялись местами. В исходной последовательности это будет выглядеть следующим образом:
Проведём те же шаги:
Новая последовательность аминокислот будет: Phe-Tyr-Phe-Gln…
Замена 13-го и 2-го нуклеотидов привела к изменению первой аминокислоты в полипептиде с Цистеина (Cys) на Фенилаланин (Phe). Это изменение может значительно повлиять на структуру и функцию белка, так как аминокислоты имеют разные свойства и могут по-разному взаимодействовать с окружающими молекулами. Изменение даже одной аминокислоты может привести к изменению в сворачивании белка и, как следствие, к изменению его биологической активности или стабильности.
