Молекулярная генетика исследует процессы, связанные с наследственностью, на молекулярном уровне. Ген – это участок молекулы ДНК, ответственной за формирование какого-то определенного признака. Ген определяет лишь первичную структуру белка. Он управляет формированием специфических белков.
Молекула ДНК – полимер, состоящий из 2 цепочек нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, моносахарида дезоксирибозы и остатка фосфорной кислоты. Азотистые основания в ДНК бывают четырех типов: аденин (А), тимин (Т), гуанин (Г) и цитозин (Ц).
Между двумя цепочками азотистые основания располагаются строго закономерно: аденин всегда против тимина, гуанин – против цитозина (принцип комплементарности). Расположение азотистых оснований вдоль цепочки может быть разнообразным, но всегда строго специфичным для конкретного случая.
Место положения каждой аминокислоты в белковой цепи определяется триплетами, т.е. тремя рядом стоящими азотистыми основаниями в одной из цепочек ДНК. Расшифровка кода осуществляется с РНК.
Процесс расшифровки начинается с синтеза и-РНК – это полимер, состоящий из одной цепочки нуклеотидов. В состав её нуклеотидов входят азотистые основания, моносахарид рибоза и остаток фосфорной кислоты. Азотистых оснований в РНК также четыре: аденин (А), урацил (У), гуанин (Г), цитозин (Ц).
Синтез и-РНК происходит на участке одной из цепочек ДНК, который называется структурным геном. Построение её осуществляется таким образом, что комплементарные азотистые основания РНК встают против соответствующих азотистых оснований ДНК, при этом урацил комплементарен аденину.
Следующий этап расшифровки кода происходит в рибосомах, где осуществляется составление полипептидной цепи из аминокислот, т.е. сам синтез белка.
Здесь уместно напомнить, что если произойдет какая-либо ошибка в считывании триплетов, изменится весь состав белка. Это одна из форм генных мутаций.
Таким образом, зная первичную структуру белка, можно расшифровать строение участка ДНК, кодирующего этот белок, и наоборот, зная строение участка ДНК или изменения в нём, можно предусмотреть строение кодируемого им белка или изменения в нём.
Предлагаемые задачи рассчитаны главным образом на расшифровку структуры белка или обратный анализ с таблицы кодирования аминокислот. Надо иметь в виду, что кодирование аминокислоты может осуществляться несколькими триплетами. Для решения задачи нужно выбрать лишь один (любой) триплет.
Чтобы вычислить соотношение в ДНК сосчитайте азотистые основания в обеих цепочках нуклеиновой кислоты.
Решая задачи на расчёт длины гена, делайте пояснения. В конце всех задач не забудьте дать ответ на поставленный вопрос.
АаВв*Аавв
G1 AB, Aв, aB, aв; Ab, ab