4 пептид в нормальном гемоглобине состоит из

Раздел I. Молекулярная генетика

Исследование роли ДНК и РНК в передаче наследственных свойств и установление схемы биосинтеза белка и его регуляции позволяет анализировать наследственность на молекулярном урввне. Ген в конечном итоге — это участок ДНК. Малейшее изменение структуры ДНК ведет к изменениям белка-фермента, что в свою очередь изменяет цепь биохимических реакций в организме, определяющих тот или иной признак, или серию признаков. Таким образом, признак зависит от характера биохимической реакции, реакция управляется белком-ферментом, строение белка зашифровано в ДНК посредством специфического чередования азотистых оснований в цепи. Во время синтеза белка чередование азотистых оснований ДНК копирует информационная РНК (транскрипция). Затем на рибосоме транспортные РНК расшифровывают эту «запись», расставляя поочередно аминокислоты соответственно триплетам азотистых оснований (трансляция).

Зная структуру белка-фермента, можно расшифровать строение ДНК, и наоборот, зная изменения в ДНК, можно предусмотреть изменения в структуре белка. Например, если цепь ДНК, кодирующая какой-то полипептид, начинается: аденин — аденин — цитозин — гуанин — аденин — тимин (ААЦГАТ), то информационная РНК снимает копию следующим образом: урацил — урацил — гуанин — цитозин — урацил — аденин (УУГЦУА). Сопоставляя с таблицей генетического кода, можно увидеть, что первым трем азотистым основаниям информационной РНК соответствует аминокислота валин, следующим трем основаниям — аспарагин. Следовательно, полипептид будет начинаться с аминокислот валин — аспарагин.

Предлагаемые задачи рассчитаны на расшифровку структуры белка по известным изменениям в ДНК и обратный анализ с помощью таблицы кодирования аминокислот.

Задачи

1. Полипептид состоит из следующих друг за другом расположенных аминокислот: валин — аланин — глицин — лизин — триптофан — валин — серии — глутаминовая кислота. Определите структуру участка ДНК, кодирующего вышеуказанный полипептид [показать]
2. Полипептид состоит из следующих аминокислот: аланин — цистеин — гистидин — лейцин — метионин — тирозин. Определите структуру участка ДНК, кодирующего эту полипептидную цепь.
3. Аспарагин — глицин — фенилаланин — пролин — треонин — аминокислоты последовательно составляют полипептид. Определите структуру участка ДНК, кодирующего данный полипептид.
4. Первые 10 аминокислот в цепи В инсулина: фенилаланин — валин — аспарагиновая кислота — глутамин — гистидин — лейцин — цистеин — глицин — серии — гистидин. Определите структуру участка ДНК, кодирующего эту часть цепи инсулина [показать]
5. Начальный участок цепи A инсулина представлен следующими пятью аминокислотами: глицин — изолейцин — валин — глутамин — глутамин. Определите участок ДНК, кодирующий эту часть цепи инсулина [показать]
6. В цепи рибонуклеазы поджелудочной железы один из полипептидов имеет следующие аминокислоты: лизин — аспарагиновая кислота — глицин — треонин — аспарагиновая кислота — глутаминовая кислота — цистеин. Определите информационную РНК, управляющую синтезом указанного полипептида.
7. Одна из цепей рибонуклеазы поджелудочной железы состоит из следующих 14 аминокислот: глутамин — глицин — аспарагиновая кислота — пролин — тирозин — валин — пролин — валин — гистидин — фенилаланин — аспарагин — аланин — серии — валин. Определите структуру участка ДНК, кодирующего эту часть цепи рибонуклеазы [показать]
8. Одна из цепей глюкагона имеет следующий порядок аминокислот: треонин — серии — аспарагин — тирозин — серии — лизин — тирозин. Определите строение участка ДНК, кодирующего эту часть цепи глюкагоиа.
9. Участок молекулы ДНК, кодирующий часть полипептида, имеет следующее строение: АЦЦАТТАЦЦАТГАА. Определите последовательность аминокислот в полипептиде [показать]
10. При синдроме Фанкони (нарушение образования костной ткани) у больного с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют следующие триплеты информационной РНК: АУА, ГУЦ, АУГ, УЦА, УУГ, УАУ, ГУУ, АУУ. Определите, выделение каких аминокислот с мочой характерно для синдрома Фанкони [показать]
11. У человека, больного цистинурией (содержание в моче большего, чем в норме, числа аминокислот) с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют следующие триплеты информационной РНК: ЦУУ, ГУУ, ЦУГ, ГУГ, УЦГ, ГУЦ, АУА. У здорового человека в моче обнаруживается аланин — серии — глутаминовая кислота и глицин. Выделение каких аминокислот с мочой характерно для больных цистинурией? Напишите триплеты, соответствующие аминокислотам, имеющимся в моче здорового человека [показать]
12. Как изменится структура белка, если из кодирующего его участка ДНК — ГАТАЦТТАТАААГАЦ удалить пятый и тринадцатый (слева) нуклеотиды? [показать]
13. Какие изменения произойдут в строении белка, если в кодирующем его участке ДНК — ТААЦАГАГГАЦТААГ между 10 и 11 нуклеотидом включен цитозин, между 13 и 14 — тимин, а на конце рядом с гуанином прибавился еще один гуанин?
14. Участок молекулы ДНК, кодирующий полипептид, имеет в норме следующий порядок азотистых оснований: АААААЦЦАТАГАГАГААГТАА. Во время репликации третий слева аденин выпал из цепи. Определите структуру полипептидной цепи, кодируемой данным участком ДНК, в норме и после выпадения аденина.
15. Участок цепи белка вируса табачной мозаики состоит из следующих аминокислот: серии — глицин — серии — изолейцин — треонин — пролин — серин. В результате воздействия на информационную РНК азотистой кислотой цитозин РНК превращается в гуанин. Определите изменения в строении белка вируса после воздействия на РНК азотистой кислотой [показать]
16. Четвертый пептид в нормальном гемоглобине (гемоглобин А) состоит из следующих аминокислот: валин — гистидин — лейцин — треонин — пролин — глутаминовая кислота — глутаминовая кислота — лизин.
    1. У больного с симптомом спленомегалии при умеренной анемии обнаружили следующий состав 4-го пептида; валин — гистидин — лейцин — треонин — пролин — лизин — глутаминовая кислота — лизин. Определите изменения, произошедшие в ДНК, кодирующей 4-й пептид гемоглобина, после мутации.
    2. У больного серповидноклеточной анемией состав аминокислот 4-го пептида гемоглобина следующий: валин — гистидин — лейцин — треонин — пролин — валин — глутаминовая кислота — лизин. Определите изменения в участке ДНК, кодирующем 4-й пептид гемоглобина, приведшие к заболеванию.
17. В четвертом пептиде нормального гемоглобина А 6-я и 7-я позиция представлена двумя одинаковыми аминокислотами: глутаминовая кислота — глутаминовая кислота. У других форм гемоглобина произошли следующие замещения:
    

    Форма гемоглобина	Аминокислота в позиции
    	6	7
    S	Валин	Глутаминовая кислота
    G	Лизин	Глутаминовая кислота
    G	Глутаминовая кислота	Глицин
    Джоржтауп	Глутаминовая кислота	Лизин

    Определите структуру участков ДНК, кодирующих 6-ю и 7-ю позицию четвертого пептида для всех пяти форм гемоглобина.

18. В настоящее время известно много редких форм гемоглобина, у которых в результате мутаций произошло замещение той или иной аминокислоты в α-цепи.
    1. У гемоглобина Торонто 5-я аминокислота аланин заменена аспарагином, у гемоглобина Париж 6-я аминокислота аланин заменена аспарагином. Определите участок ДНК, кодирующий 5-ю и 6-ю аминокислоты α-цепи, для нормального гемоглобина А и для гемоглобинов Торонто и Париж [показать]
    2. У гемоглобина Интерлакен-Оксфорд 15-я аминокислота глицин заменена аспарагином, у гемоглобина J 16-я аминокислота лейцин заменена глутамином. Определите участок ДНК, кодирующий 15-ю и 16-ю аминокислоты α-цепи, у нормального гемоглобина и у обоих измененных [показать]
19. Известно 26 форм гемоглобина, у которых произошла замена той или иной аминокислоты в β-цепи (В. П. Эфроимсон, 1968). В таблице приведены некоторые замещения. Напишите изменения в триплетах ДНК, приведших к изменениям гемоглобина.
    

    Форма гемоглобина	Порядковый номер аминокислоты в цепи	Аминокислотные замещения
    Токучи	2	Гистидин — тирозин
    Кушатта	22	Глутамин — аланин
    Айбадан	46	Глицин — глутамин
    Цюрих	63	Гистидин — аргинин
    Милуоки	67	Валин — глутамин
    Ибадан	87	Треонин — лизин
    Балтимор	95	Лизин — глутамин
    Кельн	98	Валин — метионин
    О-Аравия	121	Глутамин — лизин
    Хоп	136	Глицин — аспарагин
    Кенвуд	143	Гистидин — аспарагин

20. В цепи А инсулина лошади аминокислоты в позиции 6-11 имеют следующий состав: цистеин — цистеин — треонин — глицин — изолейцин — цистеин. У быка в этой цепи 8-ю позицию занимает аланин, 9-ю — серин, 10-ю — валин. Определите строение участка ДНК, кодирующего эту часть цепи инсулина, у лошади и быка.
21. Начальный участок цепи В инсулина представлен следующими 10 аминокислотами: фенилаланин — валин — аспарагиновая кислота — глутамин — гистидин — лейцин — цистеин — глицин — серин — гистидин. Определите количественные соотношения аденин + тимин, гуанин + цитозин в цепи ДНК, кодирующей этот участок инсулина [показать]
22. Инсулин состоит из А и В цепи, включающих 51 аминокислоту. Однако состав инсулина лошади, быка и барана несколько отличен. Число различных аминокислот в
    

    Аминокислота	Число аминокислот а инсулине животных
    	бык	баран	лошадь
    Глицин	4	5	5
    Валин	5	5	4
    Изолейцин	1	1	2
    Лейцин	6	6	6
    Фенилаланин	3	3	3
    Тирозин	5	5	5
    Серин	3	2	2
    Треонин	1	1	2
    Лизин	1	1	1
    Аргинин	1	1	1
    Гистидин	2	2	2
    Цистеин	6	6	6
    Пролин	1	1	1
    Аланин	3	3	2
    Глутамин	6	6	6
    Аспарагиновая кислота	3	3	3

    Определите количественные отношения аденин + тимин и гуанин + цитозин в цепи ДНК, кодирующей инсулин, у трех видов животных.

23. Четвертый пептид гемоглобинов включает 8 аминокислот. Количественный состав их в различных формах гемоглобина приведен ниже.
    

    Аминокислота	Число аминокислот в пептиде гемоглобина
    	А	S	C	G	Джоржтаун
    Валин	1	2	1	1	1
    Гистидин	1	1	1	1	1
    Лейцин	1	1	1	1	1
    Треонин	1	1	1	1	1
    Пролин	1	1	1	1	1
    Глутаминовая кислота	2	1	1	1	1
    Лизин	1	1	2	1	2
    Глицин				1

    Определите количественные соотношения аденин + тимин и гуанин + цитозин в участке ДНК, кодирующем 4-й полипептид; для пяти форм гемоглобина.

24. Рибонуклеаза поджелудочной железы быка имеет следующий количественный состав аминокислот:
    

    Лизин	10	Тирозин	5	Глутамин	6	Цистеин	8	Аргинин	4	Пролин	4	Изолейцин	3
    Аспарагиновая кислота	12	Аланин	12	Треонин	10	Лейцин	2	Серин	15	Валин	8
    Глутаминовая кислота	7	Метионин	4	Фенилаланин	3	Аспарагин	4	Гистидин	4	Глицин	3

    Определите количественные соотношения аденин + тимин и гуанин + цитозин в участке цепи ДНК, кодирующем рибонуклеазу.

25. Исследования показали, что 34% общего числа нуклеотидов данной информационной РНК приходится на гуанин, 18%-на урацил, 28% — на цитозин и 20% — на аденин. Определите процентный состав азотистых оснований двухцепочечной ДНК, слепком с которой является вышеуказанная информационная РНК.
26. Известно, что расстояние между двумя соседними нуклеотидами в спирализованной молекуле ДИК, измеренной вдоль оси спирали, составляет 34 x 1011 м. Какую длину имеют гены, определяющие молекулу нормального гемоглобина, включающего 287 аминокислот?
27. Какую длину имеет молекула ДНК, кодирующая инсулин быка, если известно, что молекула инсулина быка имеет 51 аминокислоту, а расстояние между двумя соседними нуклеотидами в ДНК равно 34 x 1011 м?

Виртуальные консультации

На нашем форуме вы можете задать вопросы о проблемах своего здоровья, получить поддержку и бесплатную профессиональную рекомендацию специалиста, найти новых знакомых и поговорить на волнующие вас темы. Это позволит вам сделать собственный выбор на основании полученных фактов.

Обратите внимание! Диагностика и лечение виртуально не проводятся! Обсуждаются только возможные пути сохранения вашего здоровья.

Подробнее см. Правила форума

Последние сообщения

Реальные консультации

Реальный консультативный прием ограничен.

Ранее обращавшиеся пациенты могут найти меня по известным им реквизитам.

Заметки на полях

Нажми на картинку —

узнай подробности!

Новости сайта

Ссылки на внешние страницы

20.05.12

Уважаемые пользователи!

Просьба сообщать о неработающих ссылках на внешние страницы, включая ссылки, не выводящие прямо на нужный материал, запрашивающие оплату, требующие личные данные и т.д. Для оперативности вы можете сделать это через форму отзыва, размещенную на каждой странице.

Ссылки будут заменены на рабочие или удалены.

Тема от 05.09.08 актуальна!

Остался неоцифрованным 3-й том МКБ. Желающие оказать помощь могут заявить об этом на нашем форуме

05.09.08

В настоящее время на сайте готовится полная HTML-версия МКБ-10 — Международной классификации болезней, 10-я редакция.

Желающие принять участие могут заявить об этом на нашем форуме

25.04.08

Уведомления об изменениях на сайте можно получить через раздел форума «Компас здоровья» — Библиотека сайта «Островок здоровья»