Tehtävät

Geenisekvenssi-tehtäviä

Tehtävä 1.

Käännöstehtävä: DNARNA → Proteiini

Salmonella enterica serovar Typhimurium ja serovar Enteritidis -bakteerit leviävät kontaminoituneen ruuan välityksellä ja aiheuttavat ihmisillä suolistotulehdusta, jonka oireina ovat vatsakivut, voimakas ripuli ja kuume. Suomessa tartuntatautirekisteriin raportoidaan vuosittain n. 3000 salmonellatapausta.

Informaatiota Suomen salmonellatapauksista ja ohjeita salmonellatartuntojen ehkäisemiseksi saat “Kansanterveyslaitoksen www-sivuilta”:http://www.thl.fi/fi_FI/web/infektiotaudit-fi/salmonella.

Seuraavassa on salmonellan erään geenin DNA-sekvenssin 30 ensimmäistä emästä:

5’ ATGAGACATAAATTAATGACCTCTACTATT 3’

Tehtävä a. DNA on kaksijuosteinen molekyyli, jonka juosteet ovat komplementaariset. Juosteiden toisessa päässä on vapaa 5’-PO 4-ryhmä ja toisessa päässä vapaa 3’-OH-ryhmä. Vastinjuosteet ovat antiparallelleja, eli niillä on keskenään päinvastainen 5’→3’ suunta. Kirjoita ylläolevalle DNA-sekvenssille komplementaarinen juoste.

Tehtävä b. Kirjoita lähetti-RNA-sekvenssi, jota ylläoleva DNA-sekvenssi koodaa. Muista, että DNA:n ja RNA:n emäkset eroavat toisistaan; millä tavoin?

Tehtävä c. Kirjoita aminohapposekvenssi, jota RNA-sekvenssi koodaa. Käytä apuna lähetti-rna taulukkoa oppikirjasta tai internetistä, jossa on geneettinen koodi eli kunkin emäskolmikon koodaamat aminohapot (kolmikirjaimisena lyhenteenä).

Tehtävä 2.

DNA-sekvenssin kääntäminen aminohapposekvenssiksi tietokoneen avulla

Seuraavassa on saman salmonella-geenin koko sekvenssi:

atgagacata aattaatgac ctctactatt gcgagtctga tgtttgtcgc tggcgcagcg gttgcggctg atcctactcc ggtgagcgtg agtggcggta ctattcattt cgaaggtaaa ctggttaatg cagcctgtgc cgtcagcact aaatccgccg atcaaacggt gacgctgggt caataccgta ccgccagctt tacggcgatt ggtaatacga ctgcgcaggt gcctttctcc atcgtcctga atgactgcga tccgaaagtg gcggccaacg ctgccgtggc tttctctggt caggcagata acaccaaccc taatttgctg gctgtctcct ctgcggacaa tagcactacc gcaaccggcg tcgggattga gattcttgat aatacctctt caccgttgaa gccggacggc gcgaccttct cggcgaagca gtcgctggtt gaaggcacca atacgctgcg ttttaccgca cgctataagg caaccgccgc cgccacgacg ccaggccagg ctaatgccga cgccaccttt atcatgaaat acgaataa

Käännä tämä sekvenssi aminohapposekvenssiksi täällä Translate-toolilla.

Translate-tool merkitsee aminohapot niiden yksikirjaimisina lyhenteinä. Ohjelma kertoo aminohapposekvenssin kolmessa eri lukuraamissa ja lukien sen geenin molempiin suuntiin.

Valitse ohjelman ehdottamista vaihtoehdoista oikea lukuraami (huomioi, että ensimmäinen aminohappo proteiinissa on metioniini (Met, M), jota koodaa DNA:n emäskolmikko ATG, ja kolme emäskolmikkoa, TAA, TAG ja TGA, ovat stop-kodoneita, joihin translaatio päättyy).

Tehtävä 3.

DNA– ja aminohapposekvenssien BLAST-haku

BLAST-ohjelma (Basic Local Alignment Search Tool) etsii DNA– ja aminohapposekvenssien samankaltaisia alueita.

Jos olet saanut selville jonkin tuntemattoman geenin/proteiinin sekvenssin tai osan siitä, voit tehdä BLAST-haun, jolloin ohjelma vertaa sekvenssiä sekvenssitietokantoihin talletettuihin sekvensseihin. Näin voit saada selville, minkä geenin/proteiinin sekvenssi todennäköisesti on kyseessä.

Tee BLAST-haku saadaksesi selville mikä salmonellan geeni/proteiini tässä tapauksessa on kyseessä: Kopioi DNA-sekvenssi ja liitä se search-kohtaan (nucleotide-nucleotide-BLAST). Vastaavasti, voit kopioida transloimasi aminohapposekvenssin ja liitä se search-kohtaan (protein-protein-BLAST tai protein-translated database BLAST).