Question

В результате исследований было установлено, что молекула информационная РНК состоит из 550 нуклеотидов. Сколько нуклеотидов составляет часть молекулы ДНК, из которой получена эта Информационная РНК (запишите процесс решения)?​

Answer 1

Молекула информационной РНК обычно синтезируется на основе материала, который содержится в молекуле ДНК. В итоге процесса транскрипции Информационной РНК (мРНК), ее последовательность нуклеотидов соответствует последовательности нуклеотидов в гене ДНК, с которого она была скопирована.

В молекуле ДНК Генетического кода три нуклеотида (триплет) кодируют один аминокислотный остаток в белке. 

Таким образом, для определения количества нуклеотидов в молекуле ДНК, из которой была синтезирована рассматриваемая молекула Информационной РНК (мРНК), нужно знать аминокислотную последовательность белка, который кодирует ген ДНК, либо на основании известного количества нуклеотидов в мРНК можно использовать соотношение три нуклеотида на одну аминокислоту для оценки количества нуклеотидов в ДНК.

Предположим, что мы знаем последовательность аминокислот в белке, который кодирует рассматриваемый ген. Кроме того, мы знаем, что генетический код включает 64 триплета, которые кодируют 20 различных аминокислот. Следовательно, в среднем триплет кодирует 1,2 аминокислоты. Поскольку каждый триплет состоит из трех нуклеотидов, следует, что ген, кодирующий белок, должен содержать приблизительно 550 х 3 / 1,2 = 1375 нуклеотидов.

Однако, следует учесть, что не все нуклеотиды ДНК используются для кодирования белков, и, таким образом, некоторые из них могут быть исключены. Кроме того, иногда молекула Информационной РНК содержит не только кодирующие триплеты, но и некодирующие участки, такие как некодирующие регуляторные последовательности.

Answer 2

Для ответа на ваш вопрос, нам потребуется знание о том, что информационная РНК обычно образуется на основе матричной ДНК в процессе, называемом транскрипцией. Во время транскрипции происходит синтез РНК на основе ДНК матрицы.

Чтобы определить, сколько нуклеотидов в ДНК образовали данную информационную РНК, нужно учесть, что РНК содержит только одну цепь нуклеотидов, в то время как ДНК состоит из двух комплементарных цепей нуклеотидов.

Обычно, в процессе транскрипции, каждому нуклеотиду в РНК соответствует нуклеотид в ДНК, и это происходит по правилам комплементарности:

• Аденин (A) в ДНК комплементарен урану (U) в РНК.
• Цитозин (C) в ДНК комплементарен гуанину (G) в РНК.

Теперь, если информационная РНК состоит из 550 нуклеотидов, то количество нуклеотидов в соответствующей части ДНК можно определить следующим образом:

1. Учитывая, что каждая РНК-нуклеотидная пара соответствует одной нуклеотидной паре ДНК, мы можем просто удвоить количество нуклеотидов в информационной РНК:

550 (нуклеотидов в РНК) x 2 = 1100 нуклеотидов в ДНК.

Таким образом, часть ДНК, из которой была синтезирована данная информационная РНК, состоит из 1100 нуклеотидов.