Розділ 1. БУДОВА ДНК І РНК. МЕТОДИ ВИВЧЕННЯ НУКЛЕЇНОВИХ КИСЛОТ

04.10.2015

Розділ 1. БУДОВА ДНК І РНК. МЕТОДИ ВИВЧЕННЯ НУКЛЕЇНОВИХ КИСЛОТ

Запитання і завдання

Фрагмент мРНК гена інсуліну має наступну будову:

УУУ ГУ У ГАУ ЦАА ЦАЦ УУА УГУ ГГГ УЦА ЦАЦ. Визначте співвідношення (А+Т)/(Г’-Ц) в молекулі ДНК, що відповідає даному фрагменту.

В табл. 1 представлені дані нуклеотидною складу ДНК і мРНК бактерій Ст. тЬпИя і Є. соН.

Таблиця 1

Нуклеотидний склад ДНК і мРНК досліджуваних бактерій Бактерії ДНК

Т)/(Г+Ц) мРНК

(А+В)/(Г-Ц) мРНК

(А-Г)/(У+Ц) Ст. зиЪМШ 1,36 1,30 1,02 Е. соН 1,00 0,98 0,80

А. Визначте, одна або дві нитки молекули ДНК використовуються для синтезу мРНК у цих двох організмів. Відповідь поясніть.

Б. Поясніть, однонитчатой або двухнитчатой є мРНК.

РНК, виділена із ВТМ (вірус тютюнової мозаїки), містить 20 % цитозина. Можна розрахувати процентний вміст аденіну в цій РНК?

З бактерій 5. а/етгепШпз була виділена ДНК і визначено її нуклеотидний склад. Виявилося, що 37 % нуклеотидів містять цитозин. Можна визначити відсотковий вміст аденіну в цій молекулі ДНК?

Яку кількість нуклеотидів міститься в мРНК, що кодує поліпептид, молекулярна маса якого дорівнює 27 кДа, якщо молекулярна маса однієї амінокислоти в білку становить приблизно 100 Так?

Назвіть основні відмінності між молекулами ДНК і РНК. Які ізотопи зазвичай використовуються для їх радіоактивного мічення, а також для мічення білкових молекул?

Якщо вірусна частинка має двухнитчатую кільцеву молекулу ДНК розміром 200 тисяч пар нуклеотидів (т. п. н.), то скільки нуклеотидів знаходиться в цій молекулі? Скільки повних витків припадає на цю молекулу ДНК? А скільки! омов фосфору міститься в кожній з ниток ДНК?

Якщо в молекулі ДНК, що міститься 56 % ГЦ пар, який буде про-цент А. Т, Г і Ц відповідно?

Вкажіть, які з перерахованих нижче тверджень є вірними:

А. А + Т = Р +-Ц.

Б. А = Р; Ц = Т.

Ст. АУТ = Ц/Р.

Р. Т/А — Ц/Р

Д. А + Р — Ц + Т.

Е. Р/Ц= 1.

Ж. А = Т в кожній з ланцюгів.

3. Воднева зв’язок забезпечує стабільність подвійної спіралі.

В. Ковалентні зв’язки забезпечують стабільність подвійної спіралі.

К. Кожна з ниток подвійної спіралі ДНК ідентична один одному.

Л. Якщо одна підстава в ланцюзі ДНК відомо, то можна визначити відповідне йому підставу в інший ланцюга.

М. Кожна пара нуклеотидів містить дві фосфатні групи, дві дезоксирибозы і два азотистих підстави.

Препарат кільцевої плазмідної ДНК піддали дії ука зазначених у табл. 2 ферментів, а потім за допомогою електрофорезу здійснили аналіз отриманих фрагментів. Використовуючи наведену нижче інформацію, побудуйте рестрикционную карту цій плазмідної ДНК.

Таблиця 2

Рестрикційний аналіз плазмідної ДНК Фермент Розміри фрагментів (у т. п. н.) ХтаІ 20 М’о 1 10 Хта Іі М’о I 3,7 і 10

Препарат лінійної вірусної ДНК обробили зазначеними нижче ферментами та їх комбінацією. Отриманий набір фрагментів рестрикції піддали потім електрофорез. На підставі представлених у табл. 3 даних побудуйте рестрикционную карту вірусної ДНК.

Таблиця 3

Рестрикційний аналіз лінійної вірусної ДНК Фермент Розміри фрагментів (у т. п. н.) ВцШ 5 і 10 Нра1 5 і 10 Хта I 2 і 13 В$1 //Нра I 5 Б%1 //Хта 1 2; 5 і 8 Нра I і Хта 1 2;3і 10

Препарат лінійної вірусної ДНК обробили рестриктазою 5та I до повного розщеплення. Наступний электрофоретический аналіз виявив присутність фрагментів наступних розмірів (у т. п. н.): 10; 7; 6; 3 і 2. Паралельно була взята интактная вірусна ДНК і розщеплена частково тієї ж рестриктазою. Отримані при неповному розщепленні п’ять фрагментів були позначені в порядку зменшення розмірів літерами отА до Є. Потім кожен з цих фрагментів був оброблений рестриктазою 5та I до повного розщеплення і підданий електрофорез. Отримані результати представлені в табл. 4. Побудуйте карту рестрикції 5та I вірусної ДНК.

Таблиця 4

Рестрикційний аналіз лінійної вірусної ДНК Фрагменти, отримані при неповному розщепленні Размерфрагментов після повного розщеплення (у т. п. н.) А 10; 6 і 2 До 7; 6 і 2 З 10 і 3 І 7 і 2 Р. — 6 і 2

Фрагмент, отриманий при розщепленні ДНК СаппаЫз зайуа рестриктазойВ§1 II, клоновано на сайті Ват Н1 плазміди рВЮ22. При спробі виділити ділянку з плазмідною ДНК виявилося, що ні Ват Н1, нів§1 II не вирізають фрагмент ДНК С. заНуа з плазміди. Чому? Яку рестриктазу слід використовувати, щоб виділити цей фрагмент ДНК з рекомбінантної плазміди? Для вирішення завдання скористайтесь табл. 3 дод.).

Препарат кільцевої плазмідної ДНК довжиною 18 т. п. н. піддали повній рестрикції ферментом Кіг I. Наступний электрофо-ретический аналіз дозволив виявити наявність низки фрагментів наступних розмірів: 5,0; 4,0; 3,5; 3,0; 1,5 і 1,0. Неповна рестрикція вихідної плазмідної ДНК з допомогою тієї ж рестриктази показала наявність п’яти фрагментів, позначених буквами отА до Е. Подальша повна ре-стрикция цих фрагментів тієї ж рестриктазою представлена в табл. 5. Побудуйте рестрикционную карту кільцевої плазмідної ДНК.

Таблиця 5

Ресгрикционный аналіз плазмідної ДНК Фра! менти, отримані при неповному розщепленні Розмір фрагментів після повного розщеплення (у т. п. н.) А 5,0; 1,0 3,0 і 3,5; 3,0 і З 5,0 1,0 і 1,5 І 3,5 і 1,0 Е 4,0; 3,5 і 1,5

Фрагмент ДНК довжиною 10 п. н. позначили е 5′-кінця радіоактивною міткою і потім приступили до визначення нуклеотидної послідовності. Результати цього аналізу представлені па рис. 1. Яка нуклеотидна послідовність аналізованого фрагмента?

Ц Т А М

старт

Рис. 1. Электрофореграмма фрагментів ДНК, використовувана для визначення нуклеотидної послідовності: у першій колонці розщеплення фрагмента але Ц, у другій — за Т, у третій — А, а в четвертій — М

Лінійний фрагмент ДНК ЕсоК, який має довжину 2,5 т. п. н. і єдиний сайт рестрикції Нра /, був клонований в сайті ЕсоЮ плазміди довжиною 5 т. п. н. Карти рестрикції лінійного фрагмента і

кільцевої молекули представлені на рис. 2. Ділянка лінійної ДНК може бути клоновано в обох орієнтаціях. Дайте відповідь на питання:

Які два способи орієнтації?

Якщо спільна обробка рестрикгазами Нтд. III і Нра / дає фрагменти довжиною 1,0 6,5 т. н. яка орієнтація клонованого фрагмента в цьому випадку?

Есо До!

Рис. 2. Рестрикційні карти лінійного фрагмента (а) та кільцевої молекули (б) ДНК

Лінійна ДНК фага була помічена з двох кінців ізотопом «Рі оброблена рестриктазами Есо Е1 і Ват Н1. Результати експерименту представлені в табл. 6.

Таблиця 6

Рестрикційний аналіз лінійної ДНК фага Ферменти Розміри фрагментів (т. п. н.) Есо К1 2,9; 4,5; 6,2; 7,4 і 8,0 Ват Н1 6,0; 10,1 і 12,9 Есо До! і Ват Н1 1,0; 2,0; 2,9; 3,5; 6,0; 6,2 і 7,4

Радиоауто1рамма электрофореграммы Есо /^/-фрагментів показала радіоактивність тільки двох фрагментів — величиною 8,0 6,2 і т. п. н. Аналогічна перевірка Ват Ш-фрагментів показала радіоактивність фрагментів 6,0 і 10.1 т. п. н. Зобразіть рестрикционную карту анали-зируемого фрагмента ДНК.

Потім була проведена Саузерн-блот-габридизация отриманих незалежно один від одного Есо К1 — і Ват ///-фрагментів з радіоактивною пробій фагового гена X Було встановлено, що гибридизовалея один Есо /^/-фрагмент величиною 4,5 т. п. н. і два Ват #/-фрагмента величиною 10,1 і 12,9 т. п. н. Вкажіть місце локалізації генаХ рестрикційної карті фага.

Фрагмент ДНК миші, що містить ген М довжиною 8 т. п. н. має Есо Ш кінці. Цей фрагмент ДНК був включений до складу плазміди рВК322 в Есо Ш-сшт. Рекомбінантна плазміда потім була оброблена окремо рестриктазою Есо Ш (I варіант), рсстриктазой Ват III (II варіант) і двома рестриктазами спільно Есо! + Ват Н1 (Ш варіант). Відомості про величину фрагментів у кожному варіанті представлені па рис. 3.

Есо Ш Ват Н1 Есо К1 + Ват III

8 т. п. н.

6 т. п. н.

Рис. 3. Элекгрофореграммы плазмідної ДНК, отримані з використанням ферментів Есо Ш, Ват Н1 і їх сумішшю

Гель третього варіанту був підданий Саузерн-блот-гібридизації

з пробою ДНК плазміди рВК322, меченной радіоактивним Р. Які фрагменти цього гелю будуть гибридизоваться з ДНК плазміди рВК3221

Ви маєте очищену ДНК і хочете здійснити її рестрикционное картування. Після використання ферменту Есо Ш ДНК була розрізана на чотири фрагменти: 1, 2, 3 і 4. При подальшій обробці кожного фрагмента ферментом НтЛ II виявилося, що фрагмент 3 дає два субфрагмента (3-1 і 3-2), а фрагмент 2 дає три субфрагмента (2-1, 2-2 і 2-3). Після обробки вихідної молекули ДНК рестриктазою Н’тй 11 утворюються 4 фрагмента: А, В, С і О. Якщо ці фрагменти обробити рестриктазою Есо Ш, фрагмент Л дає два фрагменти — 1 і 3. Фрагмент Л дасть 3-2 і 2-1, аВ — 2-3 та 4. ФрагментС виявився ідентичним з 2-2. Зобразіть рестрикционную карту розглянутої молекули ДНК.

Ви виділили і потім клонували фрагмент ДНК величиною 10 т. п. н. Потім 5′-кінці ДНК позначили ізотопом фосфору Р і обробили рестриктазою Есо Ш. В результаті були отримані два менших фрагмента: одії величиною 8,5 т. п. н. а другий — 1,5 т. п. н. Після цього проба, що містить великий фрагмент, була розділена на дві частини, і одна з них була оброблена ферментом Нае 111, а інша — Нтй II. Потім був проведений електрофорез і отримана радиоаутограмма (рис. 4). Зобразіть рестрикционную карту аналізованого фрагмента ДНК.

«-старт»

НШП

Рис. 4. Электрофореграмма фрагмента 8,5 т. п. н. після обробки ферментами НигйІІи Нае III

Ген X знаходиться на плазмиде розміром 5,3 т. п. н. При обробці ДНК плазміди рестриктазою Ват Н1 утворюються 3 фрагмента: 1, 2 і 3 (рис. 5). ТочкиВ позначають місця, де плазміда розрізається ферментом. Тандемна копія гена X вміщається за своїми розмірами в один з Ват ///-фрагментів. Якщо ген X кодує білок величиною 400 амінокислот, в якому фрагменті знаходяться копії цього гена?

800 п. II.

Рис. 5. Рестрикційних карта кільцевої плазмідної ДНК розміром 5,3 т. в. і.

Короткий опис статті: будова днк Розділ 1. БУДОВА ДНК І РНК. МЕТОДИ ВИВЧЕННЯ НУКЛЕЇНОВИХ КИСЛОТ: Питання і задачиФрагмент мРНК гена інсуліну має наступну будову:УУУ ГУ У ГАУ ЦАА ЦАЦ УУА УГУ ГГГ УЦА ЦАЦ. Визначте співвідношення (А+Т)/(Г’-Ц) в молекулі ДНК, що відповідає даному фрагменту.В табл. 1 представлені дані нуклеотидною складу… — — в електронній науковій бібліотеці SciLib Розділ 1. БУДОВА ДНК І РНК. МЕТОДИ ВИВЧЕННЯ НУКЛЕЇНОВИХ КИСЛОТ книги підручники безкоштовно

Джерело: Розділ 1. БУДОВА ДНК І РНК. МЕТОДИ ВИВЧЕННЯ НУКЛЕЇНОВИХ КИСЛОТ

Також ви можете прочитати