Über dieses Experiment
Verfolge den Zusammenhang zwischen codierender DNA, ihrer komplementären Matrize, einem RNA-Transkript und einem Polypeptid. Transkribiere jeweils eine Base und lasse anschließend ein Ribosomenfenster vollständige Codons verarbeiten. Das gewählte Leseraster macht die Gruppierung in Tripletts deutlich, und ein Stopcodon beendet die Decodierung, ohne eine Aminosäure hinzuzufügen.
Lernziele
- Unterscheide codierende DNA von der für die Transkription verwendeten Matrize.
- Teile ein Transkript in einem festgelegten Leseraster in Tripletts ein.
- Unterscheide ein Stoppsignal von einem Aminosäurerest.
Anleitung
- 1Transkribiere einige Basen und vergleiche die mRNA mit der codierenden DNA und der Matrizen-DNA.
- 2Vervollständige das Transkript und entschlüssele dann die einzelnen Codons, während du beobachtest, wie das Protein wächst.
- 3Erreiche das standardmäßige Stoppcodon und zähle Aminosäuren getrennt von entschlüsselten Codons.
- 4Ändere den Leserahmen oder verwende eine andere kurze Sequenz und vergleiche die Ergebnisse der Zuordnung.
Das Modell
Annahmen
- Die Eingabe ist eine intronfreie codierende DNA-Sequenz in 5′-zu-3′-Richtung. Der dazu ausgerichtete Matrizenstrang ist die komplementäre Sequenz in 3′-zu-5′-Richtung; mRNA entspricht dem codierenden DNA-Strang, wobei U an die Stelle von T tritt.
- Verwendet wird der standardmäßige genetische Code der NCBI-Tabelle 1. Die Zuordnung beginnt im ausgewählten Leserahmen, statt nach einem Startcodon zu suchen. Das erste UAA, UAG oder UGA im Leserahmen beendet die Entschlüsselung.
- Unvollständige terminale Codons werden nicht translatiert. RNA-Prozessierung, der Initiationsapparat, alternative genetische Codes, Proteinfaltung und Expressionsregulation sind nicht berücksichtigt. Die Betriebsgeschwindigkeit ist eine Anzeigeeinstellung und keine Vorhersage der Geschwindigkeit in einer Zelle.
Im Unterricht ausprobieren
- Q1Warum unterscheidet sich die Matrizenstrangsequenz von der mRNA, während die codierende DNA ihr nahezu entspricht?
- Q2Warum kann eine Verschiebung des Leserahmens jedes nachfolgende Codon verändern?
Häufig gestellte Fragen
Sagt dies voraus, ob eine reale Zelle die eingegebene Sequenz exprimiert?
Nein. Es ermittelt die Transkriptionsentsprechung und schlägt Codons nach, ohne Initiation oder Regulation zu modellieren.
Warum erhöht das Stoppcodon die Anzahl der decodierten Codons, aber nicht die Proteinlänge?
Es ist ein Freisetzungssignal und trägt keinen Aminosäurerest bei.