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質問

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思考

Analyzing Marfan syndrome questions

The user is seeking answers to a biology exam about Marfan syndrome. The first question asks to show how genotype determines phenotype using the documents. For the second question, I need to derive the mRNA and amino acid sequence for the normal and mutated alleles, then explain the genetic cause of Marfan syndrome. The sequence comparisons between the alleles in Document 2 should help with this. I'll carefully work through the triplet codon table in Document 3 to answer both questions accurately.

Transcribing and translating the DNA

I need to transcribe the given DNA fragment to mRNA. The sequence shown is from the non-transcribed strand, so it should be treated as the coding strand for mRNA. To get the mRNA, I just need to replace Thymine (T) with Uracil (U). For the normal pair, the mRNA would translate to 6 codons: Glycine, Glycine, Arginine, Cysteine, Valine, and Alanine. The mutated allele changes one codon, substituting Tyrosine for Cysteine, which then introduces the genetic cause of Marfan syndrome: a single amino acid swap.

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回答

Exercice 2

1. Le génotype détermine le phénotype (1 pt)

Personne	Génotype	Sécrétion de FIB-1	Assemblage des microfibrilles	État du tissu conjonctif	Phénotype
Saine	WT / WT	uniquement des molécules de FIB-1 normales	microfibrilles normales, assemblage normal	conservation et élasticité normales	personne saine
Atteinte	WT / MUT	mélange de molécules de FIB-1 normales et mutées	incorporation de la FIB-1 mutée → assemblage anormal	dégradation du tissu conjonctif, perte d’élasticité	personne atteinte

Conclusion :
– En WT/WT, seule la fibrilline normale est formée → microfibrilles intactes → phénotype normal.
– En WT/MUT, la fibrilline mutée s’intègre aux microfibrilles et perturbe leur assemblage → phénotype Marfan.
Donc le génotype (présence ou non de l’allèle muté) détermine le phénotype.

2. Séquence d’ARNm, séquence peptidique et origine génétique (1,5 pt)

a) De l’ADN codant (brin non transcrit) à l’ARNm
On passe de T→U pour obtenir l’ARNm :

Allèle	ADN codant (5′→3′)	ARNm (5′→3′)
Normal	GGA GGA AGG TGT GTG GCC	GGA GGA AGG UGU GUG GCC
Muté	GGA GGA AGG TAT GTG GCC	GGA GGA AGG UAU GUG GCC

b) Traduction en acides aminés

Codon ARNm	Amino-acide
GGA	Gly
GGA	Gly
AGG	Arg
UGU (normal) → UAU (muté)	Cys (normal) → Tyr (muté)
GUG	Val
GCC	Ala

Allèle normal : Gly–Gly–Arg–Cys–Val–Ala
Allèle muté : Gly–Gly–Arg–Tyr–Val–Ala

c) Origine génétique du syndrome de Marfan
Une mutation ponctuelle (changement d’un seul nucléotide dans le gène FBN1) transforme le codon CYS (UGU) en codon TYR (UAU) :

substitution d’une cystéine, résidu essentiel aux ponts disulfure de la fibrilline, par une tyrosine
altération de la conformation de la protéine et de son assemblage en microfibrilles
effet dominant-négatif en hétérozygote (WT/MUT) → dégradation du tissu conjonctif et phénotype Marfan.

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Transcribing and translating the DNA

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1. Le génotype détermine le phénotype (1 pt)

2. Séquence d’ARNm, séquence peptidique et origine génétique (1,5 pt)

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