2) АТЦ-АЦЦ-ГАЦ-ГТТ
3) ТАГ-ТГГ-ЦТГ-ЦАА (+)
4) ЦГА-ЦАА-ТЦА-ТГГ
Правильный ответ — 3. Основа определения второй цепи ДНК — принцип комплементарности: аденин (А) образует пару только с тимином (Т), а цитозин (Ц) — с гуанином (Г). Поэтому каждому нуклеотиду исходной последовательности соответствует строго определённый нуклеотид второй цепи: АТЦ соответствует ТАГ, АЦЦ — ТГГ, ГАЦ — ЦТГ, ГТТ — ЦАА.
Цепи ДНК являются антипараллельными: если исходная цепь записана в направлении 5′→3′, комплементарная ей цепь при таком выравнивании располагается в направлении 3′→5′. Именно в этой ориентации последовательность из третьего варианта является комплементарной исходной. При необходимости записать вторую цепь также в направлении 5′→3′ её последовательность следовало бы развернуть, поскольку порядок нуклеотидов при этом становится обратным.
Комплементарное спаривание обеспечивает стабильность двойной спирали и точность передачи генетической информации при репликации. В судебно-медицинской генетике тот же принцип используется при проведении ПЦР, гибридизации зондов и секвенировании ДНК: диагностический праймер или зонд должен соответствовать целевому участку по правилам комплементарности. Группировка нуклеотидов по три в условии служит только для удобства чтения и не изменяет принцип подбора пар.
| Принцип или характеристика | Соответствие в ДНК | Биологическое значение |
|---|---|---|
| Комплементарная пара аденина | А—Т | Образуется двумя водородными связями |
| Комплементарная пара гуанина | Г—Ц | Образуется тремя водородными связями и отличается большей стабильностью |
| Антипараллельность цепей | 5′→3′ противоположно 3′→5′ | Определяет корректное направление считывания и синтеза новой цепи |
| Репликация ДНК | Каждая исходная цепь служит матрицей | Обеспечивает полуконсервативное удвоение молекулы ДНК |
| ПЦР и молекулярная идентификация | Праймеры комплементарны фланкирующим участкам мишени | Позволяет избирательно амплифицировать STR-локусы и другие участки генома |
| Секвенирование и выявление вариантов | Определяется порядок оснований и их комплементарные позиции | Используется для анализа мутаций, идентификации личности и установления биологического родства |
Таким образом, третий вариант отражает последовательное замещение каждого основания его комплементарным партнёром. Самым важным критерием является не сходство или повтор исходной цепи, а строгое соблюдение пар А—Т и Г—Ц. Нарушение этого принципа указывает на ошибку в построении последовательности или на наличие исследуемого нуклеотидного варианта. Для интерпретации результатов молекулярно-генетической экспертизы дополнительно необходимо учитывать направление записи цепи и область генома, в которой проводится анализ.