Четвертый пептид в нормальном гемоглобине состоит из следующих аминокислот: валин -...

Question

Четвертый пептид в нормальном гемоглобине состоит из следующих аминокислот: валин - гистидин - лейцин - треонин - пролин - глутаминовая кислота - глутаминовая кислота - лизин. У больного серповидноклеточной анемией состав аминокислот: валин - гистидин - лейцин - треонин - пролин - валин - глутаминовая кислота - лизин. Определите изменение в участке ДНК, кодирующим четвертый пептид гемоглобина, приведшее к заболеванию.

Answer 1

Решение:

Записываем следующую последовательность аминокислот в гемоглобине:

- вал - гис - лей - тре - про - глу - глу - лиз -

А теперь и последовательность аминокислот в гемоглобине, у больных серповидноклеточной анемией:

- вал - гис - лей - тре - про - вал - глу - лиз-

Как видно из 2 полипептидных цепочек: при нарушении структуры гемоглобина глутаминова аминокислота заменяется на аминокислоту глутамин.

Для того чтобы узнать изменение в структуре ДНК, надо аминокислоты раскодировать первыми нуклеотидами в таблице генетического кода в двух полинуклеотидных цепочках, расположенного ниже во влажении, и сравнить.

 

Итак расшифровываем до заболевания в гемоглобине:

                - вал - гис - лей - тре - про - глу - глу - лиз -

иРНК₁:5' - ГГУ-ЦАУ- УУА -АЦУ -ЦЦУ-ГАУ-ГАУ-ААА - 3'

ДНК₁:  3' - ЦЦА- ГТА - ААТ -ТГА  -ГГА  -ЦТА-ЦТА-ТТТ - 5'

 

А теперь при наличии заболевания рассшифруем:

                - вал - гис - лей - тре - про - вал - глу - лиз -

иРНК₂:5' - ГГУ-ЦАУ- УУА -АЦУ -ЦЦУ-ГУУ-ГАУ-ААА - 3'

ДНК₂:  3' - ЦЦА- ГТА - ААТ -ТГА  -ГГА -ЦАА-ЦТА-ТТТ - 5'

 

Что мы видим что в молекуле ДНК у здорового человека один из триплетов имеет такой порядок нуклеотидов: ЦТА. А у не здорового человека один из триплетов имеет такой порядок нуклеотидов: ЦАА. Это говорит о том, что изменились и свойства, и форма, и частично функции гемоглобина.

 

Ответ: ДНК₂:  3' - ЦЦА- ГТА - ААТ -ТГА  -ГГА -ЦАА-ЦТА-ТТТ - 5' .

 

---

Answer 2

Исходный пептид

валин - гистидин - лейцин - треонин - пролин - глутаминовая кислота - глутаминовая кислота - лизин.

 

 Пептид- продукт мутантного аллеля

валин - гистидин - лейцин - треонин - пролин - валин - глутаминовая кислота - лизин.

Видно, что пептиды отличаются по 6 аминокислоте. Вместо глутаминовой кислоты (Глу) - валин (вал)

Глу кодируется ГАА или ГАГ (по иРНК)

Вал кодируется ГУУ или ГУЦ или ГУА или ГУГ (по иРНК)

 Понятно что Г (гуанин) меняется на А (аденин), А(аденин ) на У (урацил),  Г (гуанин) на Ц(цитозин)

Сооответственно, кодоны Глу в ДНК ЦТТ или ЦТЦ

кодоны Вал в ДНК ЦАА или ЦАГ или  ЦАТ или ЦАЦ

Ответ: в ДНК в 6 кодоне Т (тимин) меняется  А (аденин),Ц (цитозин) на   А (аденин),   Т (тимин) на   Г (гуанин).

Это мутация типа замены нуклеонида, миссенс-мутация, транзиция