Question

Дан фрагмент полипептида: аланин-аланин-тирозин-метионин-аргенин-лизин-фенилаланин. Найдите длину и массу гена,кодирующего полипептид; определите структуру гена

Answer 1

Зная, что полипептидная последовательность кодируется иРНК, составим последовательность триплетов, пользуясь таблицей генетического кода: ГЦУ-ГЦА-УАЦ-АУГ-ЦГА-ААГ-УУЦ
Найдем длину кода, зная, что расстояние между нуклеотидами 0,34 нм и их количество - 7: 7*0,34 = 2,38 нм.
Знаем, что молекулярная масса одного нуклеотида равна 345 г/моль. Всего нуклеотидов - 7, найдем массу гена: 345*7 = 2415 г/моль.

Answer 2

Для нахождения длины и массы гена, кодирующего данный полипептид, нам потребуется знать структуру генетического кода и правила трансляции (процесс синтеза белка на основе генетической информации). В генетическом коде каждая комбинация трех нуклеотидов (так называемый "триплет") кодирует конкретную аминокислоту. Для преобразования последовательности аминокислот в последовательность нуклеотидов, которая составляет ген, мы должны знать, какие триплеты кодируют каждую из этих аминокислот.

Давайте начнем с определения структуры гена, кодирующего данный полипептид. Для этого нам понадобится таблица генетического кода, которая определяет соответствие триплетов нуклеотидов и аминокислот. Вот некоторые кодоны и соответствующие им аминокислоты:

1. Глицин (Gly): GGA, GGG, GGC, GGT 2. Аланин (Ala): GCA, GCG, GCC, GCT 3. Тирозин (Tyr): TAC, TAT 4. Метионин (Met, старт-кодон): ATG 5. Аргинин (Arg): CGA, CGG, CGC, CGT 6. Лизин (Lys): AAA, AAG 7. Фенилаланин (Phe): TTT, TTC

Теперь мы можем преобразовать последовательность аминокислот в последовательность кодонов:

Аланин-аланин-тирозин-метионин-аргенин-лизин-фенилаланин Ala-Ala-Tyr-Met-Arg-Lys-Phe

Теперь мы можем записать соответствующие кодоны:

GCA-GCA-TAC-ATG-CGG-AAA-TTC

Теперь, чтобы найти длину гена, просто подсчитаем количество кодонов в последовательности, которая равно 7. Каждый кодон состоит из трех нуклеотидов, поэтому общая длина гена будет равна 7 кодонам * 3 нуклеотида на кодон = 21 нуклеотид.

Чтобы найти массу гена, мы должны знать массу каждого нуклеотида (A - аденин, T - тимин, C - цитозин, G - гуанин). Массы нуклеотидов в атомных единицах массы (amu) следующие:

- A (аденин): примерно 329.21 amu - T (тимин): примерно 306.18 amu - C (цитозин): примерно 289.18 amu - G (гуанин): примерно 329.21 amu

Теперь мы можем вычислить массу гена, учитывая, что он состоит из 21 нуклеотида. Для этого мы просто сложим массы всех нуклеотидов в последовательности:

Масса гена = (7 * масса кодона GCA) + (7 * масса кодона TAC) + (масса кодона ATG) + (масса кодона CGG) + (масса кодона AAA) + (масса кодона TTC)

Затем мы можем подставить значения масс нуклеотидов и кодонов в формулу и выполнить вычисления:

Масса гена ≈ (7 * (3 * масса A + 1 * масса C + 3 * масса G)) + (7 * (1 * масса T + 1 * масса A + 1 * масса C)) + (3 * (1 * масса A + 1 * масса T + 1 * масса G)) + (4 * (1 * масса C + 2 * масса G)) + (3 * (3 * масса A + 3 * масса G)) + (2 * (3 * масса T + 3 * масса C))

После вычислений мы получим приблизительное значение массы гена. Однако обратите внимание, что в реальности массы могут варьироваться в зависимости от конкретного состава нуклеотидов и других факторов.

Таким образом, длина гена, кодирующего данный полипептид, составляет 21 нуклеотид, а масса гена зависит от точных масс нуклеотидов и кодонов в этой последовательности.