تمرین ژنتیک مولکولی

تمرین جهش های DNA

با توجه به توالی DNA زیر، به سوالات پاسخ دهید:

5'…GACTTCAAATTTGCTAACCGCAGAGTTTTAT…3′

الف) توالی RNA پیام رسان آن چه خواهد بود؟

ب) زنجیره اسیدهای آمینه که منجر به فرآیند ترجمه می شود چه خواهد بود؟

ج) جهش را تعریف کنید. چه نوع جهش هایی با توجه به منشا آنها وجود دارد؟

د) فرض کنید در موقعیت 3 زنجیره DNA (که با رنگ قرمز مشخص شده است) جهشی رخ می دهد که باعث تغییر سیتوزین برای آدنین می شود. چه عواقبی می تواند برای بدن داشته باشد؟

ه) فرض کنید در موقعیت 9 رشته DNA (که با رنگ آبی مشخص شده است) جهشی رخ می دهد که باعث تغییر آدنین به گوانین می شود. چه عواقبی می تواند برای بدن داشته باشد؟

و) نشان دهید که اگر تیمین بین موقعیت های 8 و 9 زنجیره DNA قرار گیرد (در دنباله با فلش مشخص شده است) چه اتفاقی می افتد. چه نوع جهشی است؟ این نوع جهش معمولاً چه عواقبی دارد؟

پاسخ ها

الف) برای توالی RNA پیام رسان، توالی DNA مکمل باید رونویسی شود و تیمین ها (T) با اوراسیل ها (U) جایگزین شوند. از آنجایی که توالی DNA ارائه شده این است: 5'…GACTTCAAATTTGCTAACCGCAGAGTTTTAT…3'

توالی RNA پیام رسان رشته مکمل در جهت 5 تا 3 خواهد بود و T را با U جایگزین می کند که این خواهد بود: 3'…CUGAAGUUUAAACGAUUGGCGUCUCAAAAUA…5'

اما، از آنجایی که RNA پیام رسان در همان جهت رشته DNA کد کننده خوانده می شود (5' تا 3')، توالی صحیح برعکس رشته ای است که ارائه کردم، و Ts را به U تغییر می دهد، که به ما می دهد: 5'… CUUGAAUUUAAACGAUUGGCGUCUCAAAAA…3′

ب) زنجیره اسیدهای آمینه منجر به فرآیند ترجمه با ترجمه RNA پیام رسان به سه قلو یا کدون تعیین می شود. هر سه قلو مربوط به یک اسید آمینه خاص است. با این حال، برای ارائه زنجیره اسید آمینه دقیق، باید کل توالی را به کدون ترجمه کنیم و با جدول کدون مشورت کنیم.

ج) جهش تغییر در توالی DNA است. انواع جهش ها بسته به منشأ آنها می تواند باشد:

• جهش خود به خود: بدون علت خارجی قابل شناسایی رخ می دهد.
• جهش های القایی: این جهش ها در نتیجه قرار گرفتن در معرض عوامل خارجی مانند تشعشعات یا عوامل جهش زا شیمیایی هستند.

د) اگر در موقعیت 3 رشته DNA، سیتوزین به آدنین تبدیل شود، این امر منجر به یک جهش نقطه ای به نام انتقال می شود. عواقب آن برای ارگانیسم می تواند از هیچ (اگر جهش بی صدا باشد یا در یک منطقه غیر کدکننده رخ دهد) تا اثرات مضر اگر بر یک ژن حیاتی تأثیر بگذارد یا یک توالی تنظیمی مهم را مختل کند.

ه) جهش در موقعیت 9 رشته DNA که آدنین را به گوانین تغییر می دهد نیز یک انتقال است. پیامدهای این جهش مشابه آنچه در پاسخ قبلی توضیح داده شد، بسته به اینکه آیا جهش توالی اسید آمینه یک پروتئین را تغییر می‌دهد و اینکه آیا آن پروتئین برای برخی عملکردهای مهم در ارگانیسم ضروری است، خواهد بود.

و) اگر تیمین بین موقعیت های 8 و 9 رشته DNA قرار گیرد، منجر به جهش درج می شود. این نوع جهش می‌تواند باعث تغییر قاب شود که همه کدون‌های بعدی را تغییر می‌دهد و معمولاً اثرات جدی دارد، زیرا می‌تواند توالی اسید آمینه پروتئین حاصل را کاملاً تغییر دهد و اغلب منجر به یک پروتئین غیرعمومی می‌شود.

یادآوری این نکته مهم است که برای ترجمه دقیق توالی DNA به اسیدهای آمینه، باید از جدول کدون استفاده شود و چارچوب خواندن باز که توالی از آن ترجمه شده است، در نظر گرفته شود.

آزمون آزمایشی ژنتیک مولکولی

1. چه مولکولی مسئول انتقال اطلاعات ژنتیکی از هسته به سیتوپلاسم است؟

الف) DNA ریبوزومی
ب) RNA پیام رسان (mRNA)
ج) پروتئین
د) انتقال RNA (tRNA)

2. چه فرآیندی سنتز RNA از DNA را توصیف می کند؟

الف) همانند سازی
ب) ترانسدوشن
ج) رونویسی
د) ترجمه

3. در طول همانندسازی DNA، چه آنزیمی مسئول افزودن نوکلئوتیدهای جدید به رشته DNA در حال تشکیل است؟

الف) لیگاز
ب) RNA پلیمراز
ج) هلیکاز DNA
د) DNA پلیمراز

4- کدام یک از عناصر زیر جزء نوکلئوتید DNA نیست؟

الف) گروه فسفات
ب) قند دئوکسی ریبوز
ج) پایه نیتروژن
د) گروه کربوکسیل

5. چه نوع جهش ژنتیکی شامل تبادل یک باز نیتروژنی واحد با دیگری است؟

الف) جهش Frameshift
ب) حذف
ج) درج
د) جهش نقطه ای

اگر می‌خواهید تست‌های بیشتری را امتحان کنید، می‌توانید در آزمون تعیین سطح زیست‌شناسی شرکت کنید تا بفهمید که آیا برای امتحانات و آزمون‌ها آماده هستید یا خیر.

پاسخ های تست: 1b، 2c، 3d، 4d، 5d