生物
高校生
解決済み

5、6の解説をお願いします。🙇🏻‍♀️

39万 035 タンパク ⅣV. 次の文を読み、またコドン表を参考にしながら、 下記の設問1~6に答えよ。 解答は解 答用紙の所定欄にしるせ。 図1は, 345アミノ酸残基からなる大腸菌のタンパク質を指定するmRNA (長さ1110 ヌクレオチド)を示す。 なお, 下線部は、このmRNAの内部の連続した50 ヌクレ オチドの配列である UGADASUAO 1 5′A--//--AUGア --//-- 100 1110 1035 75 ATG 3 そ ATG 5' 35 5' 3 _G 5' TAC E 5' 5' 3' CUACUUGCAAGGGCGGAAGO 30コ 21Q 5' UUUCAUCGUGUCAUAGCCAGUCCU/AACAUG--/ 50(1時 ACÁUG--//--AA--//--U3 1110 3 図1 45 Fab 1.開始コドン AUGのAはmRNAの5'端から数えて31番目のヌクレオチドである。 終 止コドン UAA の UはmRNAの5'端から数えて何番目のヌクレオチドか。 その数をし あるせ。なお、開始コドンが指定するアミノ酸は生じたポリペプチドから切り離されない とする。 作者の1066 香 2. 鋳型となるDNAからこのmRNAが作られている様子を表す図として適切なものは どれか。 次のa〜hから1つ選び、その記号をしるせ。 なお、図には DNA 上の開始コ ドンの位置を示してあり, mRNAは点線で表されている。 AAAAAG $850* UC124 買 (d) 10 Q Q a гo à a Q Q 9 TS(E CGU,CGC, CGACGG ATG 5° ATG 5' 00 ADO Daol NERAN MA A30 ATGUDA 4 ATG 3 5' 5' 5 ASA 35 DDA JAD 200 ADD 055 A DADI 3 g ATG 5' 3' ATG 5' 3' CUBI NID SYCHONP+ a 3. 翻訳はmRNAに結合したリボソームで行われる。 リボソームを構成する物質として 正しいものを、次の a 〜e からすべて選び、その記号をし Aa DNA ONA リン脂質 d. 多糖タンパク質 4.NAはmRNA上のコドンと相補的な塩基配列を持つアンチコドンを含んでいる。 コドンとアンチコドンが結合するときは、2つのRNAの方向は互いに逆向きである。 tRNAの3'端にはアミノ酸が結合しており、 コドン表に従ったアミノ酸がリボソーム に運ばれる。 図1に示す mRNAを翻訳中のリボソームにおいて,アの位置に図2 に示すアンチコドンを持つtRNAが結合した。 この tRNAが運んだアミノ酸の名をし E るせ。 イソロイシン 無料 を、 Cb生16- 5.酵素X は,ポリペプチドに含まれるアルギニンまたはシンとその次のアミノ酸の間 の鋳型になっている のペプチド結合を切断する。 図1のmRNA が指定するポリペプチドを酵素Xで処理す ると複数本のポリペプチドの断片が生じた。 図1中の下線部」 DNAに変異が生じて, mRNA 上で1つのウラシルがアデニンに変化した結果, 酵素X - Cb生17- さされ
で処理して生じるポリペプチドの断片の本数が1本増えた。このような変異の可能性は、 下線部 の鋳型になっているDNAの範囲内で何カ所考えられるか,その数をしる OTA せ。また,その中で最も開始コドンに近いものの位置を ① ~50の数字でしるせ。 コドンの3番目の塩 UCAGUCAGUCAGUCAG コドン表 4ヶ所 6 アミノ酸 U コドンの2番目の塩基 C G 5' 3' UUUU フェニルアラニン UCU セリン JUUC UCC |UAU チロシン UAC の UUA ロイシン UUG UCA UCG |UAG UAA 終止コドン [UGU システイン [UGC [UGA 終止コドン UGG トリプトファン CCUU ロイシン CCU プロリン CAU ヒスチジン |CGU アルギニン 目 CUC CCC CAC CGC の CUA CCA CAA グルタミン CGA CUG CCG CAG CGG A AUU イソロイシン |ACU トレオニン AAU アスパラギン AGU セリン AUC ACC & [AAC AGC AUA ACA AAA リシン va 5 GAU |AUG メチオニン ACG AAG AGA アルギニン AGG G GUU パリン |GCU アラニン GAU アスパラギン酸 GGU グリシン IGUC GCC GAC GGC |GUA GCA 図2 r 3CVA3! ACC GUG GCG GAA グルタミン酸 IGAG GGA [GGG DTA STA E a 6. 酵素 Y は,図3のようにポリペプチドに含まれるアルギニンまたはリシンが2残基連 続して並ぶ箇所の2つのアミノ酸の間のペプチド結合を切断する。 図1のmRNA が指 定するポリペプチドを酵素Yで処理してもまったく切断されなかった。 図1中の下線部 鋳型になっている DNAに変異が生じて, mRNA上で連続した3塩基 5′GAC 3′の挿 人が起こった結果、 図のmRNA が指定するポリペプチドが酵素Yで切断された。 この ような変異の可能性は、下線部 鋳型になっている DNAの範囲内で何カ所考え られるか、その数をしるせ。 また、その挿入位置の中で最も開始コドンに近いものの位 ②の直後」のように答え ANA CGU< AAG アルギニン-アルギニン、アルギニンーリシン CG CAME SAMSC GA リシンーアルギニン、リシンシン CGG 図3 DNA- ATT UAA MRNAX キンキン 3ヶ所の直後 Cb生18- 本当

回答

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(5)の解説です。
まずコドン表よりAGA,AGG,CGU,CGA,CGC,CGGの時アルギニンにAAG,AAAの時にリシンになります。そして下線部のmRNAを見ていきます。6番目のUをAに変えるとAGGのアルギニンに、31番目を変えるとAAAのリシンに、41番目を変えるとAGAのアルギニンに49番目を変えるとAAGのリシンになります。また、21~23番目Uが3つ連続してるところですが今回は1箇所のみのUをAに変えるためどれを入れ替えてもアルギニン、リシンにはなりません。また27~29番目ですが元々アルギニンの配列なためUをAに置き換えてもアルギニンのままでポリペプチド断片の数に影響はありません。よって4箇所が正解となります。また一番開始コドンに近いのは6番目のUとなります。
(6)の解説です。
18番目の直後にGACを挿入すると、AGA/CGCとなりアルギニン-アルギニンが連続するようになります。また、39番目の直後に挿入すると、AGA/CGAとなりアルギニン-アルギニンが連続するようになります。さらに、27番目の直後に挿入するとCGA/CGUとなりアルギニン-アルギニンが連続するようになります。よって3箇所が答えとなり、開始コドンに最も近いのは18番目直後となります。
分からない所があれば気軽に質問してください!

らむね

本当に分かりやすい解説ありがとうございます!!😭
問題と関係ないかもですが、(6)の問題に「下線部の鋳型になっているDNAに変異が生じて、」と書いてあるのは、終始コドンに変異が生じると挿入が起こるのですか?

今回の問題のDNAの変異に関しては終止コドンとは全く関係がありません。そもそも終止コドンはmRNA内にあるものでDNAには存在しません。この問題とは関係ありませんがもしmRNAの終止コドンに変異が生じた場合、翻訳が継続してしまい翻訳されて作られたタンパク質に異常が生じることになります。逆に、終止コドンでは内配列に変異が生じ終止コドンが出来た場合も、本来の場所とは違うところで翻訳が終わることになるのでタンパク質に異常が生じます。
本題にもどると今回の問題でDNAに生じた変異の原因が何かということは分かりませんが、そのDNAを複製する時に何らかの異常が生じたのでしょう。ここで起こるDNAに起こる変異は、挿入のみとは限りませんが、たまたま今回の問題では挿入が起こったということです。(置換や欠失が起こることもある)今回は3塩基(3の倍数)の挿入だったので読み枠(トリプレット)がたくさんずれることはありませんでしたが、1個や2個の場合その後の読み枠が丸々ずれて大変なことになる場合もあります。欠失の場合も同じような理由で読み枠がずれるので危険です。

らむね

本当に詳しくありがとうございます!!
すごく理解出来ました✨️

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