Нуклеин қышқылдарының құрамы

Тақырыбы:Нуклеин қышқылдарының тұқым қуалағыш қасиеттерді анықтайтындығы туралы дəлелді деректер. Нуклеин қышқылдарының құрамы. Чаргафф ашқан НҚ құрылысындағы ережелер, нуклеотидтердің құрамы мен түрлері.

Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

СӨЖ №1

Тексерген: Қуанбай Ә. Қ.

Орындаған: Генетика 1913 - топ

Жоспары:

І. Кіріспе

ІІ. Негізгі бөлім

Нуклеин қышқылдары туралы жалпы мәлімет;

Чаргафф ережесі;

Нуклеин қышқылдарының тұқым қуалағыш қасиеттерді анықтайтындығы туралы дəлелді деректер келтіру.

ІІІ. Қорытынды

ІV. Пайдаланылған әдебиеттер;

Нуклеин қышқылдары

«Нуклеин қышқылдары» тірі организмдегі тұқым қуалайтын ақпараттарды сақтай отырып, оны келесі ұрпақтарға жеткізетін күрделі құрылысты молекула жылы щвейцар биохимигі Ф. Мишер клетка ядросының құрамынан қышқылдық қасиеті бар затты бөліп алған. Оны алғаш рет ядродан тапқандықтан (латынша нуклеус ядро) нуклеин қышқылы деп атады.

Ашылу тарихы

НҚ-ын XIX ғасырда щвейцар дәрігері Иоган Фридрих Мишер ашқан. 1868-69 жылдары ол лейкоциттерден нуклеин деп аталатын белгісіз жоғары молекулалық зат бөлді.

1879-88 жылдары неміс ғалымы Альбрехт Коссель мен Эмиль Фишер нуклеиннің құрамында пиримидин мен пурин азотты негіздерін тапты. Содан кейін неміс ғалымы Ричард Альтман "нуклеин қышқылы" терминін алғаш рет енгізді және осы заттарды шығарудың ыңғайлы әдісін жасады.

1909 жылы Фибус Левин НҚ мономерлер - нуклеотидтерден тұрады деп ұсынды. Ал 1930 жылы ол көмірсулар компонентінің түрі бойынша нуклеотидтердің айырмашылықтарын анықтады. Құрамында рибоза-РНҚ, бар.

1934 жылы Торбиерн Оскар Касперссон және Эйнар Хаммерстен НҚ - нің гетерополимерлер екенін көрсетті, олардың мономерлері нуклеотидті байланыстар болып табылады.

Ашылу тарихы. Ф. Гриффтс тәжірибесі

Ғалымның тұжылымы бойынша, өлген клеткалар белгілі бір себептермен вирулентті емес бактерияларды S-типті вируленттіге айналдырады және бұл құбылыс трансформация деп аталады және полисахаридті капсула н/е оны құрайтын заттар трансформациялаушы фактор бола алады деп болжады.

1928 ж. Ф. Гриффтс пневмокок бактерияларының екі штаммын (вирулентті емес R-штамм, вирулентті S-штамм) ала отырып трансформация процесін зерттерді. Вирулентті емес R-клеткалары вирулентті S-клеткаларына мутацияланбайды, алайда тірі вирулентті емес (R-штамм) және өлі S-типті клеткалар бір-бірімен байланысқа түседі.

Ашылу тарихы

О. Эфери, К. Мак-Леод, И. Мак-Карти 1944ж. зерттеулері трансформацияны тудыратын заттың химиялық табиғатын анықтау пневмококтардыағы трансформацияға ДНҚ-ның жауапты екенін көрсеті. ДНҚ-ны ыдырататын дезоксирибонуклеаза ферментімен әсер еткенде трансформацияланушы фактордың қайтымсыз инактивациялана-тындығы дәлелденді.

1952ж. А. Херши мен М. Чейз Т2 бактериофагының генетикалық материалы ДНҚ екендігін анықтады. Тәжірибе нәтижесі ата-аналық фагтық ДНҚ бактерияға еніп, содан барып фаг ұрпағының бір бөлшегіне айналады және жаңа түзілген фагтардың барлық қасиеттері ДНҚ бақылауында болатынын көрсетті. Залалданған бактерия клеткасында фагтың жаңа көшірмелері п. б. үшін ата-аналық фагтағы ДНҚ маңызы өте зор.

Нуклеин қышқылдары

Нуклеин қышқылдары (лат. nucleus - ядро) - құрамында фосфоры бар биополемерлер. Табиғатта өте көп тараған. Молекулалары нуклеотидтерден тұрады, бір нуклеоидтік 5'-фосфор арасындағы эфирлік байланысы мен келесі нуклеотидтің углевод қалдығының 3'-гидроксилі арасы эфир байланысымен нуклеин қышқылдары углеводты-фосфатты қаққасын калайды. Нуклеин қышқылдары жоғарғы полимерлі тізбектері ондаған немесе жүздеген нуклеотидтің қалдықтарынан тұрады. Олардың м. с. 105-1010. Нуклеин қышқылдары құрамына кіретін мономерлерінің (дезокси- немесе рибонуклеотидтер) түріне қарай ДНҚ жәңе РНҚ деп бөлінеді.

Нуклеотидтің құрамы

Рибоза және дезоксирибоза

Азотты негіз - аденин, гуанин, цитозин, тимин

Фосфор қышқылының қалдығы

Нуклеин қышқылдары

Нуклеотидтер(мономер)

Нуклеозидтер

Фосфор қышқыл қалдығы

Пентоза

Азотты гетероциклді негіз

Нуклеотидтер (нуклеозидтік фосфаттар) - нуклеозидтердің фосфорлы эфирлері болып табылатын органикалық қосылыстар тобы. Бос нуклеотидтер, атап айтқанда AТФ, цAMФ, AДФ, энергияда және жасушаішілік ақпараттық процестерде маңызды рөл атқарады, сонымен қатар нуклеин қышқылдары мен көптеген коферменттерден тұрады.

1955 жылы Сеймур Бензер мутон терминін ДНҚ құрылымындағы стихиялы немесе индукцияланған мутацияға ұшырайтын ең кіші элементті, ал реконды термині рекомбинацияның ең кіші бірлігін белгілеу үшін енгізді. Енді мутацияның ең кіші бірлігі - бір нуклеотид (немесе нуклеотидтегі бір азотты негіз) екендігі дәлелденді, және іргелес нуклеотидтер арасында рекомбинация мүмкін; сондықтан бұл терминдер енді қолданылмайды және тек тарихи мағынаға ие.

Нуклеотидтер - нуклеозидтер мен фосфор қышқылдарының күрделі эфирлері. Нуклеозидтер, өз кезегінде, азот атомы арқылы С-1 қант қалдықтарымен байланысқан гетероциклді бөлігі бар N-гликозидтер.

Табиғатта ең көп таралған нуклеотидтер-пуриндердің β-N-гликозидтері немесе пиримидиндер мен пентозалар-D-рибоза немесе Д-2-дезоксирибоза. Пентозаның құрылымына байланысты рибонуклеотидтер мен ажыратылады, олар тиісінше күрделі биологиялық полимерлер (полинуклеотидтер) - РНҚ немесе ДНҚ молекулаларының мономерлері болып табылады.

Екі нуклеотид молекуласынан тұратын қосылыстар динуклеотидтер,

үшеуі - тринуклеотидтер,

аз саны - олигонуклеотидтер,

ал көпшілері - полинуклеотидтер немесе нуклеин қышқылдары деп аталады.

Пентоза(5 көміртек атомды көмірсу)

Дезоксирибоза - 2-дезоксирибоза, дезоксисахарлар тобына жататын моносахарид. ДНҚ-ның құрамына кіреді.

Рибоза - пентоз (альдопентоз) тобына жататын моносахарид. Рибоза рибонуклеин қышқылы, нуклеопротеидтер, коферменттер, витаминлер т. б. құрамына кіреді.

Азотты негіздер. Нуклеин қышқылдарының құрамында пиримидин сериясының гетероциклді негіздері бар: урацил, тимин, цитозин және пуриндік қатар: аденин мен гуанин.

Нуклеин қышқылдары құрамында көмірсудың гидроксил тобы мен фосфор қышқылының арасында күрделі эфирлік байланыс түзіледі, ал азотты негіз көмірсудың жанынан жалғасады. Полинуклеотидтің құрылысын сызбанұсқамен былай өрнектеуге болады:

Гетероциклді азотты негіздер

ДНҚ

Аденин

Гуанин

Тимин

Цитозин

РНҚ

Аденин

Гуанин

Урацил

Цитозин

ДНҚ құрылымы . Уотсон - Крик моделі

Э. Чаргаффтың ережесіне және ДНҚ кристалдарының рентген құрылым дық талдамасына сүйене отырып, Дж . Уотсон мен Ф. Крик ( 1953 ) табиғи ДНК қос спираль түзетін екі полимерлі тізбектен тұрады деген қорытындыға келді.

Нуклеин қышқылдарының тұқым қуалағыш қасиеттерді анықтайтындығы туралы дəлелді деректер келтіру.

Нуклеин қышқылы - тірі ағзадағы барлық ақпаратты сақтаушы, және тірі ағзалардың өсуі мен дамуын анықтаушы, тұқымқуалаушылық белгілерді келесі ұрпаққа тасымалдаушы биологиялық полимерлі молекулалар. Нуклеин қышқылының маңызы

1. Тұқымқуалаушылық ақпаратты сақтаушы (генетикалық қызметі)

2. Белок синтезіне қатысады (матрица)

3. Тұқымқуалаушылық ақпараттарды тасымалдайды

Нуклеин қышқылдарының тұқым қуалағыш қасиеттерді анықтайтындығы туралы дәлелді деректер ретінде Гриффитс, Эвери, Мак-Леод, Маккарти тәжірбиесі, Херши мен Чейз тәжірбиесін жатқызсақ болады.

Гриффит тәжірибесі

1910 жылы Фредерик Гриффит Үкіметпен тығыз жұмыс істей бастады. Бірінші дүниежүзілік соғыс кезінде ол жұмыс істеген зертхана мемлекет қарамағына беріліп, денсаулық сақтау министрлігі жанындағы патология зертханасына айналды. Гриффит бүкіл елден келген науқастардан алынған пневмококк штамдарын зерттеу бойынша жұмыс жасады. Екінші дүниежүзілік соғыстың басында зертхана іс жүзінде Ұлттық қызмет деңгейіне дейін едәуір кеңейтілді. Фредерик Гриффиттің басты еңбегі оның 20 - шы жылдары патология зертханасында жүргізген эксперименті болып саналады. Пневмококктың ерекшеліктерін және оның тірі организмдерге әсерін жақсы түсіну және талдау үшін Гриффит оған жиналған барлық үлгілерді жіктеді және параллель, Фредерик тышқандарға тәжірибелер жүргізді. Pneutnococcus pneumoniae бактериясының бірнеше формасы бар екені белгілі. Бактерияның вируленттілігі жасуша бетінде орналасқан мукополисахаридті капсуланың болуымен анықталады. Бұл капсула бактерияны қабылдаушы ағзаның әсерінен қорғайды. Нәтижесінде көбейтілген бактериялар жұқтырған жануарды өлтіреді. Бұл штаммның бактериялары (S-штамм) пневмококктар, капсуламен қоршалған, үлкен тегіс колониялар құрайды. Бактериялардың авирулентті формаларында капсуласыз пневмококктар, патогенді емес, ұсақ кедір-бұдыр колонияларды құрайды, құрамында IIR беттік антиген бар. Микробиолог Фредерик Гриффитс 1928 жылы тышқандарға тірі пневмококк R-штаммын, жоғары температурада (65°C) өлтірілген S-штаммымен бірге инфекциялады. Біраз уақыттан кейін ол жұқтырған тышқандардан капсуласы бар тірі пневмококктарды оқшаулай алды. Осылайша, өлтірілген пневмококктың қасиеті-капсула қалыптастыру қабілеті тірі Бактерияға өтті, яғни, трансформация болды. Капсуланың болу белгісі тұқым қуалайтын болғандықтан, S штаммының бактерияларынан тұқым қуалайтын заттың бір бөлігі R штаммының жасушаларына өтті деп болжау керек. Гриффит трансформация тышқандарды вирустық штаммның өлі бақтериялары мен вирустық емес штаммның тірі бактериялары иммунизациялаған кезде пайда болуы мүмкін екенін көрсетті. Кейін өлген тышқандардан вирулентті штаммның тірі бактериялары бөлінді. Грифитс IIR типті пневмококкты жасушаларды IIIS типті жасушаларға түрлендіретін «трансформация принципінің» бар екендігін анықтады.