Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (концу в одной цепи соответствует 3' конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5' конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5' к 3' концу. Все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Ген имеет кодирующие и некодирующие последовательности нуклеотидов. По данному фрагменту ДНК: 3'-АААЦГТЦАТАААГТАЦТЦТ-5' 5'-ТТТГЦАГТАТТТЦАТГАГА-3'; укажите, с какого нуклеотида начнет синтезироваться белок, если известно, что фрагмент нижней цепи является матричным, а полипептидная цепь начинается с Мет.

Краткое пояснение:

Пошаговое решение:

1. Определение матричной цепи: В условии сказано, что нижняя цепь ДНК (5'-ТТТГЦАГТАТТТЦАТГАГА-3') является матричной.
2. Транскрипция: Матричная цепь считывается для синтеза мРНК. Важно помнить, что в РНК вместо тимина (Т) будет урацил (У). Транскрипция идет в направлении от 5' к 3'. Таким образом, комплементарная мРНК будет: 5'-АААЦГУЦАУАААУЦАУГАУЦУ-3'.
3. Трансляция: Рибосома движется по мРНК от 5' к 3' концу, считывая кодоны (триплекты нуклеотидов) для синтеза полипептидной цепи.
4. Стартовый кодон: Синтез белка начинается со стартового кодона, который соответствует аминокислоте метионину (Мет). В ДНК этот кодон обычно соответствует последовательности 3'-ТАТ-5' (в матричной цепи) или 5'-АТА-3' (в кодирующей цепи), что транскрибируется в мРНК как 5'-АУГ-3'.
5. Поиск стартового кодона: Ищем последовательность, которая соответствует стартовому кодону (АУГ) в транскрибированной мРНК (5'-АААЦГУЦАУАААУЦАУГАУЦУ-3'). Стартовый кодон АУГ находится в позиции, соответствующей триплету 5'-АУГ-3' в мРНК. В данном случае, этот триплет начинается с 9-го нуклеотида в последовательности мРНК (начиная с 5' конца).
6. Определение нуклеотида начала синтеза: Поскольку синтез белка начинается со стартового кодона, который соответствует аминокислоте Мет, нужно определить, с какого нуклеотида в матричной цепи ДНК начинается этот кодон. Стартовый кодон в мРНК — 5'-АУГ-3'. Это соответствует последовательности 3'-Т-А-Ц-5' в матричной цепи ДНК. Ищем эту последовательность в матричной цепи (5'-ТТТГЦАГТАТТТЦАТГАГА-3'). Последовательность 3'-ТАЦ-5' находится в позиции, соответствующей 9-му нуклеотиду (Г) нижней цепи ДНК. Поэтому, синтез начнется с нуклеотида, комплементарного 9-му нуклеотиду матричной цепи, который является аденином (А).

Ответ: Белок начнет синтезироваться с нуклеотида, который будет транслирован из триплета 5'-АУГ-3' в мРНК. Этот триплет соответствует последовательности 3'-ТАЦ-5' в матричной цепи ДНК. В нижней (матричной) цепи ДНК (5'-ТТТГЦАГТАТТТЦАТГАГА-3'), последовательность 3'-ТАЦ-5' находится, начиная с 9-го нуклеотида (т.е. если считать от 3' конца, это будет 9-й нуклеотид, который является Г, если считать от 5' конца, это будет 9-й нуклеотид, который является Т). Синтез белка начинается с Мет, который кодируется кодоном АУГ. Этот кодон в мРНК будет транскрибирован с матрицы 3'-Т-А-Ц-5'. Ищем эту последовательность в матричной цепи (5'-ТТТГЦАГТАТТТЦАТГАГА-3'). Она находится начиная с 9-го нуклеотида (Т) нижней цепи (считая от 5' конца). Этот нуклеотид (Т) является началом стартового кодона в матричной цепи. Таким образом, синтез белка начнется с нуклеотида, который будет транслирован из 9-го нуклеотида матричной цепи, являющегося Аденином (А) в мРНК, который входит в стартовый кодон АУГ.