СРОЧНО!!!!! ПОМОГИТЕ!!!!! Участок молекулы ДНК, кодирующий последовательность аминокислот в белке, имеет следующий состав: ЦАТ, ГАА, ТАГ, ТГЦ, ТАТ. Объясните, к каким последствиям может привести случайное добавление нуклеотида гуанина(Г) между 7-м и 8-м нуклеотидами.

При добавлении нуклеотида гуанина (Г) между 7-м и 8-м нуклеотидами произойдёт сдвиг рамки считывания в последовательности ДНК. Чтобы понять, к чему это приведёт, разберёмся, как информация закодирована в этом участке ДНК.

Изначальная последовательность

У нас есть цепь ДНК с последовательностью: ЦАТ, ГАА, ТАГ, ТГЦ, ТАТ

Эти триплеты (кодоны) транскрибируются в мРНК, которая кодирует определённые аминокислоты. В нормальных условиях, каждое тройное сочетание нуклеотидов в мРНК (кодон) определяет одну аминокислоту.

Что произойдёт при добавлении Г?

Добавление лишнего нуклеотида между 7-м и 8-м нуклеотидами изменит порядок считывания кодонов. Например, если добавляем Г, то последовательность после вставки будет выглядеть так:

ЦАТ, ГАА, ГТ, АГТ, ГЦТ, АТ...

Теперь каждый следующий кодон будет считываться с одного нуклеотида смещения вперёд. Из-за этого все кодоны, идущие после вставленного нуклеотида, изменят свою структуру и будут кодировать другие аминокислоты.

Последствия сдвига рамки считывания

1. Изменение состава аминокислот: Большинство аминокислот, которые изначально должны были быть синтезированы, будут заменены другими. В результате белок приобретёт другую последовательность аминокислот, что, скорее всего, нарушит его функцию.

2. Ранняя остановка синтеза белка: В новой последовательности может случайно возникнуть стоп-кодон (например, УАГ, УГА или УАА в мРНК), который преждевременно остановит синтез белка. Если стоп-кодон появится близко к месту мутации, это приведёт к созданию укороченного белка, который не сможет выполнять свои функции.

3. Неправильная укладка белка: Даже если стоп-кодон не образуется, изменения в аминокислотной последовательности приведут к неправильной укладке (свертыванию) белка. Структура белка напрямую зависит от его аминокислотной последовательности. Нарушение структуры может сделать белок нефункциональным или, в некоторых случаях, даже токсичным для клетки.

Итог

Вставка одного нуклеотида приводит к сдвигу рамки считывания, что нарушает нормальную работу генетического кода. Это может иметь серьёзные биологические последствия, такие как потеря функции белка, его неправильная укладка или создание укороченного белка.