Задание 1

1. Старт-кодоны Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655:

1)ATG – 3883

2)GTG – 334

3)TTG – 78

4)ATT – 4

5)CTG – 2

6)TTC – 1

2. Старт-кодоны Candidatus Gracilibacteria bacterium 28_42_T64:

1)ATG – 1129

2)GTG – 41

3)TTG – 23

4)TCA – 1

5)TCT – 1

6)ACA – 1

3. Старт-кодоны Mycoplasma pneumoniae M29:

1)ATG – 634

2)GTG – 62

3)TTG - 40

4)ATT – 4

5)CTG – 4

6)ATC – 3

7)ATA – 2

8)ACC – 2

9)TTA – 2

10)GTT – 1

Альтернативные старт-кодоны отличаются от основного (ATG) на один, реже на два нуклеотида. Антикодон метиониновой тРНК может связываться с ними, однако делает это слабее, чем с основным. Иногда это необходимо для регуляции количества транслируемого продукта, так как более слабый характер связывания тРНК со старт-кодоном обеспечивает меньшую вероятность связывания и, как следствие, меньшее количество конкретного продукта. Иногда 'слабость' старт-кодона компенсируется близким расположением сильных консенсусных последовательностей (например, последовательности Шайна-Дальгарно). Кроме того, согласно правилу воблинга, в состав тРНК может входить гипоксантин, способный комплементарно связываться с урацилом, цитозином и аденином, что также обеспечивает разнообразие для старт-кодона.

Задание 2

1. CP4-6 prophage; IS911A regulator fragment - это бывший псевдоген в который интегрировался транспозон, а последовательности псевдоген стали фланирующими относительно транспозона

2. formate dehydrogenase N subunit alpha, formate dehydrogenase O subunit alpha, formate dehydrogenase H - TGA обеспечивает встраивание селеноцистеина в этом белке (Berg BL, Li J, Heider J, Stewart V., 1991), а для распознавания этих кодонов как кодонов, кодирующих селеноцисеин необходимо присутствие специальной последовательности в мРНК, которая формирует шпильку (Berg BL, Baron C, Stewart V.,1991)

Задание 3

1. Стоп-кодоны Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655:

1)TAA - 2756

2)TAG - 303

3)TGA - 1241

2. Стоп-кодоны Candidatus Gracilibacteria bacterium 28_42_T64:

1)TAA - 1000

2)TAG - 188

3)TGA - 1

3. Стоп-кодоны Mycoplasma pneumoniae M29:

1)TAA - 531

2)TAG - 210

3)TGA - 0

Candidatus Gracilibacteria - стоп-кодон TGA может использоваться некоторыми бактериями для встраивания селеноцистеина в белок(Vargas-Rodriguez O, Englert M, Merkuryev A, Mukai T, Söll D., 2018), кроме того может кодировать глицин (Campbell JH, O'Donoghue P, Campbell AG, et al., 2013).

Mycoplasma pneumoniae в свою очередь использует TGA как триптофановый кодон вместо стоп-кодона (Citti C, Baranowski E, Dordet-Frisoni E, Faucher M, Nouvel LX., 2020).

Задание 4

Синонимичные кодоны могут быть нужны для регуляции количества продукта, так, при частом повторении одного и того же кодона скорость трансляции снижается ввиду ограниченной скорости синтеза новых аминоацил-тРНК

Задание 5

GC-skew для Escherichia coli

Минимум параметра находится на отметке 1513000, а максимум - 3870000. В области максимального значения находится ориджин репликации.