Biologia - Matura Czerwiec 2013, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 30.

Kategoria: Ekspresja informacji genetycznej Typ: Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Odkryto, że przed procesem translacji część transkrybowanego RNA może podlegać procesowi tzw. edycji, który zmienia jego sekwencję tak, że różni się ona od wyjściowej sekwencji DNA. U ssaków występują dwa rodzaje edycji RNA. Przykładem jednego z nich jest przekształcenie adenozyny (A) w inozynę (I), która jest rozpoznawana przez aparat translacyjny jako guanina (G). Stwierdzono, że miejsce modyfikacji mRNA wyznaczane jest przez sekwencje intronowe, a katalizatorem tego procesu jest enzym, tzw. ADAR. Nieodzownym elementem inicjującym aktywność tego enzymu jest powstanie dwuniciowego RNA poprzez parowanie sekwencji intronowych i eksonów.

Na podstawie: M. Sacharczuk, K. Jaszczak i A. H. Świergiel, Funkcjonalne znaczenie redagowania transkryptów przez deaminazę adenozyny dwuniciowego RNA, Kosmos, tom 53, nr 2 (263)/2004.

a)	Na podstawie analizy powyższego tekstu podaj, czy ADAR działa przed, czy po procesie składania eksonów (splicingu). Odpowiedź uzasadnij.

b)	Podaj, jaki będzie efekt procesu edycji w wytworzonym białku, zakładając że nastąpił on w miejscu CAG w eksonie danego genu. Wykorzystaj fragment zamieszczonej tabeli kodu genetycznego.

Białko bez działania procesu edycji
Nowe białko po procesie edycji

Pierwszy nukleotyd	Drugi nukleotyd				Trzeci nukleotyd
Pierwszy nukleotyd	U	C	A	G	Trzeci nukleotyd
C	Leu	Pro	His	Arg	U
	Leu	Pro	His	Arg	C
	Leu	Pro	Glu NH₂	Arg	A
	Leu	Pro	Glu NH₂	Arg	G
A	Ileu	Tre	Asp NH₂	Ser	U
	Ileu	Tre	Asp NH₂	Ser	C
	Ileu	Tre	Liz	Arg	A
	Met	Tre	Liz	Arg	G
G	Wal	Ala	Asp	Gli	U
	Wal	Ala	Asp	Gli	C
	Wal	Ala	Glu	Gli	A
	Wal	Ala	Glu	Gli	G

Rozwiązanie

(0-1)

Poprawna odpowiedź:

Proces składania polega na wycinaniu intronów i składaniu eksonów, więc skoro miejsce modyfikacji jest wyznaczone przez introny to ADAR musi zadziałać jeszcze przed ich właściwym wycinaniem z mRNA / przed splicingiem / przed procesem składania.

Za stwierdzenie, że ADAR działa przed procesem składania genów i poprawne uzasadnienie – 1 pkt

(0-1)

Poprawna odpowiedź:

Białko bez działania procesu edycji: zawiera aminokwas Glu-NH₂ (glutamina).
Nowe białko po procesie edycji: ma wstawiony aminokwas Arg (arginina).

Za podanie prawidłowego efektu zamiany aminokwasów w nowym białku w obu przypadkach – 1 pkt