- довжина одного нуклеотида, або відстань між двома сусідніми вздовж осі ДНК, становить 0,34 нм;
- середня молекулярна маса одного нуклеотида 345 умовних одиниць;
- середня молекулярна маса однієї амінокислоти дорівнює 100 умовних одиниць;
- молекула білка в середньому складається з 200 амінокислот;
- кожну амінокислоту в білковій молекулі кодує триплет нуклеотидів і-РНК (під час трансляції);
- для визначення довжини гена (l) враховують кількість нуклеотидів, яка міститься в одному ланцюзі ДНК;
- для визначення молекулярної маси гена (Mr) враховують кількість нуклеотидів, що міститься у двох ланцюгах ДНК;
- трансляція здійснюється згідно з генетичним кодом;
- для ДНК виконується правило Чаргаффа: А=Т; Г=Ц;
- А+Г = Т+Ц (вміст пуринових азотистих основ – аденіну і гуаніну – дорівнює вмісту піримідинових азотистих основ – тиміну і цитозину);
- сума всіх нуклеотидів в молекулі ДНК або РНК (А+Т+Г+Ц чи А+У+Г+Ц) становить 100%.
Приклади розвязку задач:
Задача 1.
У фрагменті одного ланцюга молекули ДНК нуклеотиди
розташовані у такій послідовності: ТТГ АГЦ АЦГ ГТА ААТ ЦГА. Побудуйте схему дволанцюгової ДНК. Яка довжина у нанометрах цього
фрагмента? Яка маса дволанцюгового фрагмента?
Розв'язання
Застосовуючи принцип комплементарності, запишемо
схему дволанцюгової ДНК:
ТТГ АГЦ АЦГ ГТА ААТ ЦГА
ТТГ АГЦ АЦГ ГТА ААТ ЦГА
ААЦ ТЦГ ТГЦ ЦАТ ТТА ГЦТ.
Кожен нуклеотид займає 0,34 нм. Довжина
дволанцюгового фрагмента дорівнює довжині одного ланцюга. В фрагменті 18 пар
нуклеотидів, звідси довжина фрагмента ДНК дорівнює: 0,34 х 18 = 6,12 (нм).
Кожний нуклеотид має молекулярну масу 345 а.о.м.,
звідси маса фрагмента ДНК: 345 х 36 = 12420 (а.о.м.).
Задача 2
Біохімічний аналіз показав, що до складу і-РНК
входить 22 % аденілових нуклеотидів, 12 % уридилових та 26 % гуанілових. Визначте нуклеотидний склад
ДНК, з якої була транскрибована дана і-РНК.
Розв’язання
Відсоток
цитидилових нуклеотидів у і-РНК складає:
100 % – (22
% + 12 % + 26 %) = 40 %
Молекула ДНК
складається з двох ланцюгів, отже, на один ланцюг припадає 50 %, тобто вдвічі
менше нуклеотидів. Визначимо склад кодуючого ланцюга ДНК:
і-РНК
22 % А
12 % У
26 % Г
40 % Ц
ланцюг ДНК
ланцюг ДНК
Т = 22 % : 2
= 11 %.
А = 12 % : 2
= 6 %.
Г = 40 % : 2
= 20 %.
Ц = 26 % : 2
= 13 %.
Другий
ланцюг ДНК має, згідно принципу компліментарності:
А = 11
%, Т = 6 %, Г = 13
%, Ц = 20 %.
Отже,
в цілому в молекулі ДНК процентний вміст нуклеотидів наступний:
А = 6 % + 11
% = 17 %,
Т
= 11 % + 6 % = 17 %,
Ц = 13 % +
20 % = 33
%,
Г = 20 % + 13 % = 33 %
Задача 3
Визначте
молекулярну масу та довжину гена, якщо у ньому закодований поліпептид,
молекулярна маса якого дорівнює 28000 а.о.м. Що має більшу масу – білок чи ген,
що його кодує?
Розв’язання
Білок
складається із 28000 : 100 = 280 амінокислот.
Цей білок
кодується одним із ланцюгів гена, який містить
280 х 3 =
840 нуклеотидів.
Молекулярна
маса гена (складається з двох ланцюгів ДНК) дорівнює
345 х 840 х
2 = 597600 а.о.м.
Довжина гена
дорівнює довжині одного з його ланцюгів:
0,34 х 840 =
285,6 (нм).
Порівняємо
масу гена та масу поліпептиду:
597600:
28000 = 20,7, тобто маса гена приблизно у 21 разів більша ніж маса поліпептиду.
Немає коментарів:
Дописати коментар