1) Участок белковой молекулы имеет слудующую структуру: глицин-глутамин-метионин-трионин-тирозин. Подсчитайте соотношение аденин+тимин, гуанин+цитозин в участке ДНК, кодирующем данную последовательность аминокислот. 2) В эукариотической клетке ген , хранящей информацию о белке, состоит из 648 пар нуклеотидов. Из них три участка по 70 пар нуклеотидов - несмысловые (интроны). Сколько молекул тРНК учавствовало в сборке полипептида? Сколько нуклеотидов в матричной РНК? Какова масса всего белка (масса 1 аминокислоты 100)?
Прошу решение с подробным пояснением или хотя бы алгоритм.

Давайте разберем оба вопроса поэтапно.

Вопрос 1: Подсчитать соотношение аденин+тимин и гуанин+цитозин в участке ДНК, кодирующем данную последовательность аминокислот.

Дано:

• Последовательность аминокислот: глицин-глутамин-метионин-трионин-тирозин.

Шаг 1: Разберемся, какие триплеты кодируют эти аминокислоты.

Для этого воспользуемся таблицей кодонов (она указывает, какой кодон из мРНК кодирует какую аминокислоту).

1. Глицин (Gly) — кодируется кодонами GGU, GGC, GGA, GGG.
2. Глутамин (Gln) — кодируется кодоном CAA, CAG.
3. Метинион (Met) — кодируется кодоном AUG.
4. Трионин (Thr) — кодируется кодонами ACU, ACC, ACA, ACG.
5. Тирозин (Tyr) — кодируется кодонами UAU, UAC.

Для простоты можно выбрать наиболее распространенные кодоны для каждого случая. Пусть это будут следующие кодоны:

• Глицин: GGU
• Глутамин: CAA
• Метинион: AUG
• Трионин: ACU
• Тирозин: UAU

Шаг 2: Найдем последовательность нуклеотидов, кодирующую эти аминокислоты.

Получаем следующую цепочку кодонов для мРНК:

GGU CAA AUG ACU UAU

Шаг 3: Переводим последовательность мРНК в последовательность ДНК.

Помним, что для каждого кодона мРНК существует комплементарная цепочка в ДНК. МРНК использует uracil (U), а ДНК — тимин (T). Поэтому нужно заменить все U на T, а также использовать стандартные правила комплементарности (A ↔ T, C ↔ G, G ↔ C, T ↔ A).

• Глицин (GGU) → ДНК: CCA
• Глутамин (CAA) → ДНК: GTT
• Метинион (AUG) → ДНК: TAC
• Трионин (ACU) → ДНК: TGA
• Тирозин (UAU) → ДНК: ATA

Получаем следующую последовательность ДНК:

CCA GTT TAC TGA ATA

Шаг 4: Подсчитаем соотношение аденин+тимин и гуанин+цитозин.

Теперь подсчитаем количество каждой пары оснований в последовательности ДНК:

• Аденин (A) = 2 (в кодонах TAC и ATA)
• Тимин (T) = 4 (в кодонах CCA, GTT, TAC, TGA)
• Гуанин (G) = 2 (в кодонах CCA, GTT)
• Цитозин (C) = 3 (в кодонах CCA, GTT, TGA)

Итак:

• Сумма аденин+тимин = 2 + 4 = 6
• Сумма гуанин+цитозин = 2 + 3 = 5

Соотношение аденин+тимин / гуанин+цитозин = 6/5.

Ответ для вопроса 1: Соотношение аденин+тимин и гуанин+цитозин в участке ДНК составляет 6:5.

Вопрос 2: Анализируем ген с 648 парами нуклеотидов.

Дано:

• Ген состоит из 648 пар нуклеотидов.
• Из них три участка по 70 пар нуклеотидов — несмысловые (интроны).
• Нужно узнать:
  1. Сколько молекул тРНК участвовало в сборке полипептида.
  2. Сколько нуклеотидов в матричной РНК.
  3. Какова масса всего белка (масса 1 аминокислоты = 100).

Шаг 1: Число молекул тРНК.

Полный ген состоит из 648 пар нуклеотидов, из которых три участка по 70 пар — это интроны (несмысловые участки). То есть:

• Длина экзонов (кодирующих участков) = 648 - 3 * 70 = 648 - 210 = 438 пар нуклеотидов.

Поскольку каждый экзон кодирует одну аминокислоту, можно подсчитать, сколько аминокислот будет в белке. Для этого разделим длину экзонов на 3 (по 3 нуклеотида на одну аминокислоту):

• Число аминокислот = 438 / 3 = 146.

Каждая аминокислота кодируется одной молекулой тРНК, то есть в сборке полипептида участвовало 146 молекул тРНК.

Шаг 2: Длина матричной РНК.

Матричная РНК состоит из всех экзонов (кодирующих участков) и интронов (несмысловых участков). Поэтому длина матричной РНК будет равна длине всего гена (включая экзоны и интроны):

• Длина матричной РНК = 648 пар нуклеотидов.

Шаг 3: Масса всего белка.

Масса одной аминокислоты = 100 да (далтонов). Поскольку в белке 146 аминокислот, масса всего белка:

• Масса белка = 146 * 100 = 14600 да.

Ответ для вопроса 2:

1. В сборке полипептида участвовало 146 молекул тРНК.
2. Длина матричной РНК составляет 648 пар нуклеотидов.
3. Масса всего белка составляет 14600 да.