Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5ʹ концу в одной цепи соответствует 3ʹ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5ʹ конца. Ген имеет кодирующую и некодирующую области. Кодирующая область гена,

Для решения данной задачи, давайте пройдемся по всем шагам.

Шаг 1: Определение открытой рамки считывания (ОРС)

Мы имеем матричную цепь ДНК (нижняя цепь):
5’-ГАТГЦАТГЦАТГГЦАГГАЦТТГАЦГАТЦАГ-3’

Чтобы получить последовательность иРНК, мы должны транскрибировать матричную цепь. Транскрипция происходит по принципу комплементарности, где аденин (А) заменяется на урацил (У) в РНК, а тимин (Т) заменяется на аденин (А).

Транс... - Матричная цепь (ДНК): 5’-ГАТГЦАТГЦАТГГЦАГГАЦТТГАЦГАТЦАГ-3’ - Соответствующая иРНК: 5’-ГАУГЦАУГЦАUGГЦАГГАЦУУГАЦГАУЦАГ-3’

Старт-кодон (AUG) соответствует триплету, кодирующему аминокислоту метионин (мет). Мы ищем старт-кодон в последовательности иРНК.

5’-ГАУГЦАУГЦАUGГЦАГГАЦУУГАЦГАУЦАГ-3’

Старт-кодон (AUG) находится на позиции 4-6.

Теперь мы определим открытую рамку считывания, начиная с старт-кодона и заканчивая стоп-кодоном. Стоп-кодоны в генетическом коде: UAA, UAG, UGA.

5’-AUG ГЦА УГЦ АГГ ЦАГ ГАЦ УУГ АЦГ АУЦ АГ-3’

Теперь мы будем переводить триплеты в аминокислоты, используя таблицу генетического кода.

• AUG - мет (метионин)
• ГЦА - аланин (ала)
• УГЦ - серин (сер)
• АГГ - аргинин (арг)
• ЦАГ - глутамин (глн)
• ГАЦ - аспарагиновая кислота (асп)
• УУГ - лейцин (лей)
• АЦГ - треонин (тре)
• АУЦ - изолейцин (изо)

Мет-АлА-Сер-Арг-Глн-Асп-Лей-Тре-Изо

Для удвоения ДНК необходимы праймеры, которые комплементарны к кодирующей цепи ДНК. Мы должны взять последовательность, комплементарную к кодирующей цепи (верхней цепи).

Кодирующая цепь (верхняя цепь): 3’-ЦТАЦГТАЦГТАЦЦГТЦЦТГААЦТГЦТАГТЦ-5’

Чтобы получить праймер, мы должны взять последовательность от 5 конца до 3 конца. Праймер будет комплементарен к 5 концу кодирующей цепи.

5’-ГАТГЦА-3’

1. Открытая рамка считывания на иРНК: 5’-AUG ГЦА УГЦ АГГ ЦАГ ГАЦ УУГ АЦГ АУЦ АГ-3’
2. Последовательность аминокислот: Мет-АлА-Сер-Арг-Глн-Асп-Лей-Тре-Изо
3. Последовательность пятинуклеотидного праймера: 5’-ГАТГЦА-3’