Question

С какой вероятностью случайно выбранная четырехнуклеотидная последовательность ДНК будет идентична стандартному сайту Dam-метилазы E. coli (GATC)? Приведите ответ в виде десятичной дроби, округлив до тысячных (используйте точку в качестве десятичного разделителя). Это задание может показаться сложным. Для ответа на вопрос необходимо понимать, как вычислить число всех возможных последовательностей из четырех нуклеотидов.

Answer 1

Ответ:1.Рассматривается гипотетическая метилаза M (сферическая в вакууме) со свойствами 2–3.

2. Она распознаёт единственный (произвольно фиксированный) 4-буквенный сайт связывания S.

3.После связывания с сайтом — M метилирует соответствующие 4 пары нуклеотидов (обе цепи ДНК).

4. Вопрос: какова вероятность, что M полностью метилирует случайный участок ДНК длиной 4?

5. Ответ: такая же, как в исходной задаче, если S палиндром, и вдвое большая, если нет. (???)

Answer 2

Четырехнуклеотидная последовательность ДНК может состоять из четырех возможных нуклеотидов: A, C, G и T. Каждый нуклеотид может находиться на каждой позиции последовательности независимо от других.

Таким образом, число всех возможных последовательностей из четырех нуклеотидов равно 4^4 (4 в степени 4), что равно 256.

Стандартный сайт Dam-метилазы E. coli (GATC) состоит из четырех нуклеотидов: G, A, T и C. Чтобы случайно выбранная последовательность была идентична этому сайту, она должна иметь ту же самую последовательность нуклеотидов: GATC.

Так как только одна последовательность из 256 возможных соответствует стандартному сайту Dam-метилазы E. coli, вероятность выбора идентичной последовательности равна 1/256.

Ответ: 0.004