Рисунок 11 . Схема секвенирования ДНК
ЗАДАЧИ
1.Верно ли утверждение, что во всех самопроизвольных процессах системы стремятся к состоянию с минимальной энергией?
2.Верно ли утверждение, что во всех самопроизвольных процессах происходит повышение энтропии? Когда оно справедливо?
3.В каком из следующих случаев реакция возможна при любых
температурах: а) ΔН<0, ΔS >0; |
б) ΔH>0, ΔS<0; в) H<0, ΔS<0. |
4.При стирании 1 бита информации выделяется 2,4•10-22 кал свободной энергии при температуре 300K (Принцип Ландауэра). А какое минимальное количество свободной энергии выделяется при той же температуре при получении 1 бита информации?
5.Дана последовательность ДНК:
5’-ATCGCCGCAACGAGACGACTGCGCATCGTCTCGTTGCG–3’ 3’-TAGCGGCGTTGCTCTGCTGACGCGTAGCAGAGCAACGC-5’.
В ходе ПЦР будет использоваться праймер со следующей последовательностью 5’-CGCAACGAGAC-3’. Установите длину ампликона, который будет образовываться в ходе реакции.
6.Если бы Кэри Мюллис в 1983 году (25 декабря) запустил амплификацию одного фрагмента ДНК из одной клетки эпителия кожи, то сколько бы копий ампликона наработалось к сегодняшнему дню? Скорость ПЦР – 1 цикл в день.
7.В ходе ПЦР амплифицируется 1 ДНК-фрагмент. ПЦР была прервана на 35 цикле (III стадия). В ходе ПЦР используется праймер 5’-C A T C A T C A T -3’. Какой будет длина ДНК-фрагмента, если объединить все молекулы праймера, которые успели отжечься к этому моменту?
20
8.Сколько нужно молекул праймера длиной 10 нуклеотидов, чтобы амплифицировался 1 фрагмент ДНК длиной 100 п.н. в течение 26 циклов на одной матрице ДНК?
9.В составе генома человека приблизительно 3,2 миллиарда пар нуклеотидов. В ходе ПЦР амплифицируется фрагмент ДНК длиной 512 п.н. Сколько понадобится циклов ПЦР, чтобы сумма двухцепочечных ампликонов по количеству п. н. стала в 7 раз больше, чем геном человека?
10.Каково значение свободной энергии, образовавшейся в ходе взаимодействия ДНК-инсектицида с молекулой-инициатором апоптоза, если константа равновесия (Keq) данного взаимодействия равна а) 1; б) 0,1; в) 10?
11.Сколько бит информации необходимо получить, чтобы энтропия системы понизилась на 1 эе?
12.Какое количество информации о клетке можно получить, чтобы понижение энтропии в системе можно было скомпенсировть испарением 18 пикограмм воды?
13.Где больше информации: в тетрапептиде или декануклеотиде?
14.Повысим ли мы общую энтропию в системе (клетке), если переместим ДНК из ядра в цитоплазму?
15.В ходе секвенирования ДНК анализируется следующая последовательность:
Какой длины будут получены фрагменты ДНК в первой, второй, третьей и четвёртой лунках геля?
16.Где больше информации: в 7 граммах белка или 1 грамме ДНК? Средняя молекулярная масса нуклеотида – 333 г/моль, средняя молекулярная масса аминокислоты – 110 г/моль.
17.Сколько битов информации будет нести данный фрагмент ДНК:
5’-CAT-3’?
21
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ И РЕКОМЕНДУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.Агол В.И. Генетически запрограммированная смерть клетки // Сорос. обр. журн. – 1996. – №6. – С. 20–24.
2.Блюменфельд Л.А. Информация, динамика и конструкция биологических систем // Сорос. обр. журн. – 1996. – №7. – С. 88–92.
3.Жимулёв И.Ф. Общая и молекулярная генетика. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. – 479 с.
4.Оберемок В.В. Генетики, молекулярные биологи и их открытия. – Симферополь: Таврический национальный университ имени В.И. Вернадского, 2008. – 35 с.
5. Оберемок В.В. ДНК-маркери у вивченні взаємовідносин між вірусом ядерного поліедрозу та його хазяїном непарним шовкопрядом [Текст]: автореферат... канд. біологічних наук, спец.: 03.00.06 – вірусологія — К. : Київський нац. ун-т ім. Т. Шевченка, 2011. — 22 с.
6. Уотсон Д. Молекулярная биология гена. – М.: Мир, 1967. – 462 с.
По вопросам информационной биологии можно обращаться на e-mail автора: genepcr@mail.ru
22
Методическое пособие по дисциплине
«Основы информационной биологии»
для студентов 2 курса дневной формы обучения направления подготовки 6.040102
«биология» образовательно-квалификационного уровня «бакалавр»
отрасли знаний 0401 «естественные науки»
Автор-составитель Оберемок Владимир Владимирович
Рецензент Бугара И. А.
Редактор Н. А. Василенко
Подписано к печати 06.12.12. Формат 60х84/16. Бумага тип. ОП Объем – 1 п. л. Заказ № Тираж – 50 экз.
95007, Симферополь, пр-т Академика Вернадского, 4, Таврический национальный университет
имени В.И. Вернадского
View publication stats