☺Επαναληπτικές ασκήσεις 2^ου κεφαλαίου ☺

1. Μόριο DNA δίκλωνο αυτοδιπλασιάζεται σε περιβάλλον με ραδιενεργό φώσφορο και στη συνέχεια τα δυο θυγατρικά μόρια μεταφέρονται σε περιβάλλον με ραδιενεργό θείο και ξαναδιπλασιάζονται. Τι σύσταση θα έχουν οι οκτώ συνολικά πολυνουκλεοτιδικές αλυσίδες;
2. Δίνεται το παρακάτω τμήμα του βακτηριακού DNA:

TATAGTCCCTAAGGAGCATTGCCAGTAGCG

ATATCAGGGATTCCTCGTAACGGTCATCGC

α. Να αποδείξετε ότι το τμήμα αυτό είναι δυνατό να αποτελεί γονίδιο.

β. Γράψτε την αλληλουχία του  mRNA που προκύπτει κατά τη μεταγραφή και  τον προσανατολισμό του.

γ. Βρείτε την αλληλουχία των αμινοξέων στο πεπτίδιο που προκύπτει.

δ. Βρείτε τη θέση του υποκινητή.

3. Μια πρωτεΐνη αποτελείται από δύο ίδιες πολυπεπτιδικές αλυσίδες. Για το σχηματισμό της πρωτεΐνης απαιτείται γονίδιο που τα εξώνιά του αποτελούνται από 500 ζεύγη νουκλεοτιδίων. Το μήκος των 5΄και 3΄αμετάφραστων περιοχών του ώριμου mRNA είναι συνολικά 50 νουκλεοτίδια. Δίνεται επίσης, ότι δεν απομακρύνονται αμινοξέα από το αμινικό άκρο μετά τη μετάφραση. Ποιος είναι ο αριθμός των αμινοξέων της πρωτεΐνης αυτής;

4. Μια πρωτεΐνη προκαρυωτικού οργανισμού συνίσταται από 800 αμινοξέα. Ποιο είναι το μήκος της υπεύθυνης περιοχής DNA όταν είναι γνωστό ότι η πρωτεΐνη αυτή αποτελείται από:

α. μία πολυπεπτιδική αλυσίδα.

β. 8 ίδιες πολυπεπτιδικές αλυσίδες.

γ. 4 διαφορετικές πολυπεπτιδικές αλυσίδες.

5. Σε πρόδρομο mRNA τα νουκλεοτίδια που έχουν βάση την αδενίνη είναι το 8%, με βάση την ουρακίλη 22%, με βάση τη γουανίνη 40% και τα υπόλοιπα είναι με βάση την κυτοσίνη. Να βρεθεί η % σύσταση του γονιδίου στα νουκλεοτίδια για κάθε είδους αζωτούχων βάσεων.

6. Δίνεται το παρακάτω τμήμα μορίου βακτηριακού DNA που κωδικοποιεί ένα πεπτίδιο με έξι αμινοξέα:

5΄…CCGATGACCAAACCTCACGCCTAGACC….3΄

3΄…GGCTACTGGTTTGGAGTGCGGATCTGG…  5΄

α.Ποια από τις δύο αλυσίδες είναι η κωδική και ποια η μη κωδική; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

β.Να γράψετε την αλληλουχία του mRNA που προκύπτει από τη μεταγραφή του παραπάνω τμήματος DNA.

γ. Να γράψετε την αλληλουχία των αμινοξέων του πεπτιδίου που προκύπτει από τη μετάφραση του παραπάνω mRNA

δ. Να γράψετε τα αντικωδικόνια των tRNA με τη σειρά που θα πάρουν μέρος στη μετάφραση του παραπάνω mRNA.

( AUG-μεθειονίνη,   ACC-θρεονίνη, AAA –λυσίνη, CCU- προλίνη, CAC- ιστιδίνη, GCC- αλανίνη)

7. Από τη μεταγραφή ενός οπερονίου προκύπτουν τα παρακάτω είδη mRNA:

5΄AAAAUGCCCGCGGGGUUCUUAAAA(UUU)₆₀CACUCAGGUUCCAAACACUAGAAAA3΄ και

3΄AAAAAAAAUAAACACGAGCCGCCCGGG(UCU)₅₀GUACCCGGCAAU (ACA)₁₀₀CACGUACGC5΄

Να απαντήσετε στις ερωτήσεις:

α. Πως εξηγείτε την ύπαρξη δύο ειδών mRNA;

β. Ποιος είναι ο αριθμός των δομικών γονιδίων του οπερονίου; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

γ. Ποιος είναι ο αριθμός των αμινοξέων που περιέχονται στα ένζυμα τα οποία είναι τα προϊόντα έκφρασης των δομικών γονιδίων; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

8. Σε ώριμο mRNA, το οποίο απομονώθηκε από κύτταρο, προσδιορίστηκε η παρακάτω ακολουθία βάσεων:

AAAAACGGGCAUAUGG….[155 βάσεις ]….CAGGGUGUACGGGAG

Να βρείτε:

α. Τα 3΄και 5΄άκρα του μορίου αυτού.

β.  Τον αριθμό των αμινοξέων που κωδικοποιεί κατά τη μετάφρασή του.

γ. Ποιο αμινοξύ του πολυπεπτιδίου που συντίθεται θα φέρει ελεύθερο    καρβοξυλικό άκρο και ποιο ελεύθερο αμινικό άκρο.

δ. Τον αριθμό των βάσεών του που δεν μεταφράζονται.

ε. Το μήκος του γονιδίου από το οποίο μεταγράφηκε, αν είναι γνωστό ότι τα εσώνια αποτελούν το 80% του γονιδίου.

9. Μια πρωτεΐνη αποτελείται από δύο πολυπεπτιδικές αλυσίδες. Ο αριθμός των αμινοξέων τη μιας αλυσίδας είναι τριπλάσιος της άλλης. Τα νουκλεοτίδια στα δύο ώριμα mRNA διαφέρουν κατά 120. Να βρεθεί ο αριθμός των αμινοξέων της πρωτεΐνης. (από τις πολυπεπτιδικές αλυσίδες που προκύπτουν μετά τη μετάφραση δεν απομακρύνονται αμινοξέα από το αμινικό τους άκρο)

10. Το παρακάτω τμήμα DNA κόβεται με EcoRI και στη συνέχεια ενσωματώνεται σε κατάλληλο φορέα που προορίζεται για το μετασχηματισμό βακτηριακών κυττάρων- ξενιστών.

GAATTCAATTAGACTACGGCACACGTATTCATGAATTC

CTTAAGTTAATCTGATGCCGTGTGCATAAGTACTTAAG

Να βρείτε την αλληλουχία των αμινοξέων του πεπτιδίου που σχηματίζεται κατά την έκφραση του παραπάνω τμήματος DNA.

11. Δίνεται αλληλουχία DNA του Bacillus thuringiensis που περιέχει υποκινητή και γονίδιο υπεύθυνο για τη σύνθεση πεπτιδίου.

Αλυσίδα I:   CACTTCAATGTCGAAGTGGACACATCGATTAAGTG

Αλυσίδα II:  GTGAAGTTACAGCTTCACCTGTGTAGCTAATTCAC

Η αλληλουχία GTGAAT  αποτελεί τον υποκινητή του γονιδίου.

CACTTA

Α. Να γράψετε ποια αλυσίδα είναι η μη κωδική και να σημειώσετε τα άκρα του τμήματος  DNA.

Β. Ποια είναι η αλληλουχία του mRNA που προκύπτει από την μεταγραφή του γονιδίου;

Γ. Όταν κατά τη διάρκεια της μετάφρασης ένα ριβόσωμα συναντά το κωδικόνιο λήξης του συγκεκριμένου mRNA, πόσοι δεσμοί υδρογόνου έχουν σπάσει μεταξύ των κωδικονίων και των αντικωδικονίων όσων tRNA έχουν μεταφέρει αμινοξέα στο ριβόσωμα αυτό;

12. Δίνεται το παρακάτω δίκλωνο τμήμα DNA το οποίο αντιγράφετε in vitro.

5΄TAAGTATACTAAACGAATTCATATTAT 3΄

3΄ATTCATATGATTTGCTTAAGTATAATA 5΄

Κατά τη διάρκεια της αντιγραφής οι DNA πολυμεράσεις ενσωματώνουν κατά λάθος στη θέση 12, απέναντι από το νουκλεοτίδιο Α το νουκλεοτίδιο C αντί του νουκλεοτιδίου Τ. Το λάθος αυτό παραμένει και μετά το τέλος της αντιγραφής.

Α. Να γράψετε τα δίκλωνα τμήματα DNA που θα προκύψουν μετά το τέλος της αντιγραφής και να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

Β. Πόσα τμήματα DNA θα προκύψουν, αν μετά το τέλος της αντιγραφής προσθέσουμε στο μίγμα το ένζυμο EcoRI. Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

13. Το πεπτίδιο ^Η₂^Ν μεθειονίνη-φαινυλανίνη-αλανίνη-σερίνη ^COOH παράγεται από το παρακάτω γονίδιο που περιέχει εσώνιο μήκους 6 ζευγών βάσεων:

5΄CCCGATGTTTACCGAAGCTTCATAAAAAGC3΄

3΄GGGCTACAAATGGCTTCGAAGTATTTTTCG5΄

α. Να γράψετε το ώριμο mRNA που προκύπτει.

β. Με δεδομένη την καθολικότητα του γενετικού κώδικα, αν εισάγουμε το   γονίδιο σε εκχύλισμα κυττάρων Ε. coli  θα παραγόταν το ολιγοπεπτίδιο;

(Φαινυλαλανίνη:^5΄ UUU ^3΄΄αλανίνη: ^5΄GCU ^3΄ σερίνη: ^5΄UCA ³ )

14. Ένα μόριο αντισώματος είναι μια πρωτεΐνη και περιλαμβάνει τέσσερις πολυπεπτιδικές αλυσίδες, ανά δύο όμοιες, η μια με μοριακό βάρος 30.000 και η άλλη με 15.000. Αν το Μ.Β. ενός αμινοξέος μέσα στην πρωτεΐνη είναι 100, να απαντήσετε στις παρακάτω ερωτήσεις.

α. Πόσα είδη  mRNA είναι υπεύθυνα για τη σύνθεση της πρωτεΐνης;

β. Από πόσα νουκλεοτίδια αποτελείται το κάθε γονίδιο χωρίς να λάβουμε υπόψη το κωδικόνιο λήξης;;

15. Ένα γονίδιο ευκαρυωτικού οργανισμού κωδικοποιεί για την σύνθεση μιας πολυπεπτιδικής αλυσίδας στα κύτταρα των οφθαλμών. Το μεταγράψιμο τμήμα του γονιδίου έχει μήκος 4.000 ζεύγη νουκλεοτιδίων και το 68% είναι εσώνια, ενώ οι 5΄και 3΄αμετάφραστες περιοχές του αποτελούνται από 616 νουκλεοτίδια. Τι μήκος έχει η πολυπεπτιδική αλυσίδα που συντίθεται από αυτό το γονίδιο;