ЗАДАЧІ З МОЛЕКУЛЯРНОЇ БІОЛОГІЇ!

ПЕРЕВІР СЕБЕ. 

            Під час розв’язання таких задач необхідно пам’ятати, що:
·         довжина одного нуклеотида, або відстань між двома сусідніми вздовж осі ДНК, становить 0,34 нм;
·         середня молекулярна маса одного нуклеотида 345 умовних одиниць;
·         середня молекулярна маса однієї амінокислоти дорівнює 100 умовних одиниць;
·         молекула білка в середньому складається з 200 амінокислот;
·         кожну амінокислоту в білковій молекулі кодує триплет нуклеотидів і-РНК (під час трансляції);
·         для визначення довжини гена (l) враховують кількість нуклеотидів, яка міститься в одному ланцюзі ДНК;
·         для визначення молекулярної маси гена (Mr) враховують кількість нуклеотидів, що міститься у двох ланцюгах ДНК;
·         трансляція здійснюється згідно з генетичним кодом;
·         для всіх ДНК виконується правило Чаргаффа: А=Т; Г=Ц;
·         А+Г = Т+Ц (вміст пуринових азотистих основ – аденіну і гуаніну – дорівнює вмісту піримідинових  азотистих основ – тиміну і цитозину);
·         сума  всіх нуклеотидів в молекулі ДНК або РНК (А+Т+Г+Ц чи А+У+Г+Ц) становить 100%.
 

Задача 1. На фрагменті однієї ланки ДНК нуклеотиди розташовані в такій послідовності: А – А – Г – Т – Ц – Т – Г – А – Ц – Ц – Г – Т – А – Г…. Намалюйте схему структури двох ланкової молекули ДНК. Поясніть, якою властивістю ДНК ви при цьому користувались? Яка довжина цього фрагменту ДНК? (Середня довжина нуклеотида приблизно дорівнює 3,4 А°, або 0,34 нм).

Задача 2. У фрагменті ДНК знайдено 1120 аденилових нуклеотидів, що складає 28% загальної кількості нуклеотидів.

а) Скільки в даному фрагменті міститься гуанілових, цитиділових, тимиділових нуклеотидів?

б) Яка довжина цього фрагмента молекули ДНК?

Задача 3. У фрагменті одного ланцюга молекули ДНК нуклеотиди розміщені у такій послідовності: Т – Т – Г – А – Г – Ц – А – Ц – Г – Г – Т- А – А – А – Т – Ц – Г – А …. Побудуйте схему дволанцюгової ДНК. Яка маса дволанцюгового фрагмента (якщо кожен нуклеотид має молекулярну масу приблизно 345 а.о.м.).

Задача 4. Фрагмент і – РНК гена інсуліна має слідуючий склад: УУУ – ГУУ – ГАУ – ЦАА – УУА – УГУ – ГГГ – УЦА – ЦАЦ. Визначить співвідношення (А + Т):(Г + Ц) в фрагменті даного гену.

Задача 5. Довжина фрагмента молекули ДНК дорівнює 192,78 нм. Скільки нуклеотидів у цьому фрагменті?

Задача 6. Певний білок містить 400 амінокислот. Яку довжину має ген, під контролем якого цей білок синтезується, якщо відстань між нуклеотидами дорівнює 0,34 нм?

Задача 7. Один з ланцюгів фрагмента молекули ДНК має таку послідовність нуклеотидів: Ц – Г – Т – Г – А – Т – Т – Т – Г – Г – Т – Т – Т -  Г – А … Яку буде структура фрагмента ДНК після редуплікації?

Задача 8. Ділянка одного ланцюга ДНК має таку послідовність нуклеотидів: Г – Г – А – А – Ц – А – Ц – Т – А – А – А – А – А – Т – А – Ц – Г… Яка послідовність амінокислот у поліпептиді, який відповідає цій генетичній інформації?

Задача 9. Ділянка однієї ниті  ДНК має таку структуру: Т – А – Т – Т – Ц – Т – Т – Т – Т – Т – Г – Т – Г – Г – Т – А – Т … Визначте структуру відповідній частині молекули білка, який синтезується за участю комплементарного ланцюга. Як зміниться первинна структура фрагменту білка, якщо випаде другий нуклеотид?

Задача 10. Частина молекули білка має таку послідовність амінокислот: сер – ала – тир – лей – асп… Які т – РНК (з якими антикодонами) беруть участь у синтезі цього білка?

Задача 11. Напишіть послідовність нуклеотидів у двох ланках фрагмента молекули ДНК, якщо  білок, який бере участь у кодуванні має наступну первинну структуру: ала – тре – лиз – асн – сер – глу – асп…

Задача 12. За даними біохімічного аналізу, 22% загальної кількості нуклеотидів і – РНК припадає на аденілові, 12 % - на уридилові, 26% - на гуанінові. Визначте нуклеотидний склад ДНК, з якої транскрибована і – РНК.

Задача 13. Визначте молекулярну масу і довжину гена, якщо у ньому закодовано поліпептид з молекулярною масою 28000 а.о.м. Що має більшу масу – білок чи ген, який його кодує? (Маса 1 амінокислоти = 100 а.о.м)

Задача 14. Початок ланцюга однієї із фракцій гістону Н3 , виділеного з тимуса телятини, має таку послідовність амінокислот: Ала – Арг – Тре – Ліз. Визначте можливу будову кодуючи фрагментів і – РНК і дволанцюгової ДНК.

Задача 15. Некодуючий ланцюг ДНК має таку будову: ГАГ АГГ ЦГТ ТГА ЦГГ. Визначте будову відповідної частини молекули білка, синтезованої за участю кодую чого ланцюга ДНК.

Задача 16. Визначте антикодони для т – РНК, які беруть участь у синтезі білка, кодованого таким фрагментом ДНК: АЦГ ГГТ АТГ АГА ТЦА.

Задача 17. Поліпептид складається з 10 амінокислот, розміщених у такій послідовності: Глн – Ала – Сер – Мет – Три – Асп – Глі – Асн – Гіс. Визначте структуру і – РНК, яка кодує даний поліпептид.

Задача 18. Утворена ділянка молекули і – РНК має таку нуклеотидну послідовністьААУ ГАЦ ЦЦГ УГГ АГУ. Які триплети ДНК кодують цю і –РНК і в якійпослідовності вони розміщені?

Задача 19. Фрагмент одного з поліпептидних ланцюгів ферменту підшлункової залози– рибонуклеази – складається з 9 амінокислот: Глі – Асп – Про – Тир – Вал – Про –Вал – Гіс – Фен. Визначте будову ділянки і – РНК, яка кодує цей поліпептиднийланцюг, і типи т – РНК, що беруть участь у синтезі білка.

Задача 20. Фрагмент ланцюга А нормального гемоглобіну складається з 7 амінокислот, розміщених у такій послідовності: Вал – Лей – Лей – Тре – Про – Глн – Ліз. Яка будова ділянки і – РНК, що є матрицею для синтезу цього фрагмента молекули гемоглобіну? Яка будова ділянки ДНК, що кодує дану і – РНК?

Задача 21. У систему для штучного синтезу білка внесли т – РНК із такими антикодонами: 1) ГЦУ,УУА,АЦА,ЦУА; 2) АЦЦ,УУА,ГЦА,АЦГ;3) УГУ,ААГ,АГЦ,ГАГ. Які амінокислоти братимуть участь у біосинтезі білка?

Задача 22. Фрагмент молекули АКТГ, який виробляє передня частка гіпофіза, має будову: Сер – Тир – Сер – Мет. Визначте черговість антикодонів у т – РНК, які беруть участь у біосинтезі цього фрагмента АКТГ.

Задача 23. Фрагмент молекули білка міоглобіну містить амінокислоти у такому порядку: Ала – Глу – Тир – Сер – Глн. Визначте структуру ділянки ДНК, яка кодує цю послідовність амінокислотних залишків.

Задача 24. Фрагмент молекули ДНК складається з нуклеотидів, розміщених у такій послідовності: ГЦГ ААТ АТГ ЦАЦ ТТА АЦТ. Визначте склад і послідовність амінокислотних залишків у поліпептидному ланцюзі, закодованому в цій ділянці гена.

Задача 25. Гормон росту людини (соматотропні) – білок, що містить 191 амінокислоту. Скільки кодуючи нуклеотидів і триплетів входить до складу гена соматотропну?

Задача 26. Ділянка молекули білка має таку будову: Іле – Асн – Ала – Сер – Три – Ала. Визначте кількісне співвідношення нуклеотидів у ланцюзі ДНК, який кодує цей фрагмент білка.

Задача 27. Визначте молекулярну масу і довжину гена, який містить інформацію про білок з молекулярною масою 28000 а.о.м.

Задача 28. Молекулярна маса одного з ланцюгів ДНК – 119025 а.о.м. Визначте кількість мономерів білка, закодованого у цьому ланцюзі ДНК. Скільки часу потрібно для трансляції? (Якщо для приєднання однієї амінокислоти потрібно 0,2 секунди).

Задача 29. Відносна молекулярна маса білка – 100000, а молекулярна маса однієї амінокислоти – 100 а.о.м. Визначте довжину відповідного гена, який кодує цей білок, якщо довжина одного нуклеотида становить 0,34 нм.

Задача 30. Відносна молекулярна маса білка – 100000, а молекулярна маса однієї амінокислоти – 100 а.о.м. Визначте масу відповідного гена, який кодує цей білок, якщо маса одного нуклеотиду становить 345 а.о.м.

Задача 31. Один із ферментів в організмі собаки містить 150 амінокислот. Визначте масу фрагмента ДНК, в якому закодовано цей фермент, якщо маса одного нуклеотиду становить 345 а.о.м.

Задача 32. Яка молекулярна маса гена собаки, який кодує білок з молекулярною масою 3000 а.о.м? (Маса однієї амінокислоти – 100 а.о.м., а довжина одного нуклеотиду – 0,34 нм.)

Задача 33. Фрагмент молекули ДНК містить 440 гуанілових нуклеотидів, що становить 22% загальної кількості нуклеотидів. Визначте масу даного фрагмента ДНК, якщо маса одного нуклеотиду – 345 а.о.м.

Задача 34. Фрагмент молекули ДНК містить 440 гуанілових нуклеотидів, що становить 22% загальної кількості нуклеотидів. Визначте довжину і – РНК, яка є транскрипційною копією даного фрагмента.

                            Задачі з молекулярної біології

Задача 35. СНІД – інфекційна хвороба, яка передається переважно статевим шляхом. Збудник СНІДу – ретровірус, спадковий матеріал якого – РНК – містить 9213 нуклеотидів. Скільки триплетів має РНК ВІЛ? Визначте сумарну молекулярну масу білкових молекул, закодованих у геномі вірусу, якщо на структурні гени (що містять інформацію про первинну структуру білка) припадає 4000 нуклеотидів.

Задача 36. Структурний ген (фрагмент молекули ДНК) містить 384 цитидилових нуклеотиди, що становить 20% їхньої загальної кількості. В екзонних (кодуючи) ділянках цього гена закодовано білок, який складається з 120 амінокислотних залишків. Визначте нуклеотидний склад гена. Яка молекулярна маса інтронних (некодуючих) ділянок гнеа. Наскільки зріла і – РНК коротша за про – і – РНК?

Задача 37. Структурний ген ферменту РНК – полімерази містить 9450 пар нуклеотидів. Відомо, що РНК – полімераза складається з 329 амінокислотних залишків. Скільки кодуючи і некодуючих нуклеотидних пар міститься в гені РНК – полімерази? Яка молекулярна маса зрілої і – РНК?