РНҚ - ның

Транскрипция мен трансляция

Нуклеин қышқылдары - тірі организмдегі тұқым қуалайтын ақпараттарды сақтай отырып, оны келесі ұрпақтарға жеткізетін күрделі құрылысты молекула.

1868 жылы швед биохимигі Ф. Мишер клетка ядросының құрамынан қышқылдық қасиеті бар затты бөліп алған. Оны алғаш рет ядродан тапқандықтан (латынша “нуклеус” - ядро) нуклеин қышқылы деп атады.

Құрамында азотты негіз, рибоза немесе

дезокисрибоза және фосфор

қышқылының қалдығы кіретін қосылыс

НУКЛЕОТИД деп аталады.

Нуклеотид

РНК

Рибонуклеин қышқылы

Нуклеин қышқылдарының құрылымы

Азотты негіз

(А, Г, Ц, Т)

Көміртегі-

дезоксирибоза

Фосфор қышқыл

қалдығы

Фосфор қышқыл

қалдығы

Азотты негіз

(А, Г, Ц, У)

Көміртегі-

рибоза

Сипаттары

ДНҚ

РНҚ

1. Молекулалық құрылымы

Комплементарлық принцип бойынша А мен Т;

Г мен Ц арасында пайда болатын сутектiк байланыстар арқылы қосылған екi қарама-қарсы бағыталған полинуклеотидтiк тiзбектен тұратын биспираль.

(А=Т, Г=Ц; А+Г=Ц+Т ара- қатынасы тең - Чаргафф ережесi)

Бiр полинуклеотидтiк тiзбек

2. Нуклеотидтер құрамы

азоттық негiздердiн түрлерi - А, Т, Г, Ц

моносахаридтiң түрi - дезоксирибоза

Фосфор қышқылының қалдығы

азоттық негiздердiн түрлерi - У, А, Г, Ц

моносахаридтiң түрi - рибоза

Фосфор қышқылының қалдығы

3. Қасиеттерi

Авторепродукцияға (екi еселену) қабілеттiлiгi бар. Ескi ДНҚ-ның әр тiзбегi жаңа тiзбектiң синтезделуiнде қалып (матрица) ретiнде қолданылады (репликация процессi)

ДНҚ-ның нуклеотидтiк құрамына түрлiк ерекшелiк тән, бiрақ әр ағзаның барлық жасушаларындағы ДНҚ бiрдей болады.

Авторепродукцияға қабілеттiлiгi жоқ. РНҚ-ның барлық түрлерi ДНҚ молекуласының бiр тiзбегiн қалып ретiнде колдана отырып синтезделедi (транскрипция процессi) *

РНҚ-ның нуклеотидтiк құрамында түрлiк ерекше-лiк жоқ, және бiр организмнiң әр жасуша-сында РНҚ түрлерi айрықша болуы мүмкiн (әсiресе ақпараттық РНҚ)

4. Қызметтерi

ДНҚ - ақпараттық қалып - өйткенi оның бойында барлық тұқым қуалайтын ақпарат жазылған

ДНҚ тұқым қуалау ақпаратын жасушаның ұрпақ қатарында өзгермей берiлуiн қамтамасыз етедi

- Тұқым қуалау ақпаратын жүзеге асыру қызметi. РНҚ қызметiне қарай үш түрге бөлiнедi

аРНҚ - ақпаратты ДНҚ молекуласынан көшiрiп алып цитоплазмаға белок синтезделетiн жерге жеткiзедi

тРНҚ - аминқышқылдардың арнайы тасымалдаушысы, трансляция кезiнде адаптор ретiнде кодондарды тану процессiн қамтамасыз етедi

рРНҚ - рибосоманың құрылымдық бөлiгi, рибосоманың аРНҚ-ны танып байланысуын қамтамасыз етедi

1951 жылы американдық биохимик Э. Чаргафф ДНҚ молекуласының құрамына төрт нулеотид кіретіндігін тапты.

Р. Франклин ДНҚ молекуласының рентгенграммалық суретін бірінші түсірген ғалым.

ДНҚ молекуласының екі жіпшеден тұратынын және олардың азотты негіздері оралымның ішінде қалып, өзара сутектік байланыс түзетінін 1953 жылы американдық биохимик Дж. Уотсон мен ағылшын биофизигі әрі генетигі Ф. Крик ренгенқұрылымдық әдіспен дәлелдеді.

1853 жылы - ДНК моделі ұсынылды.

Жасуша бөліне алдында ДНҚ екі еселенеді.

А Т А Г Ц А болса

Т А Т Ц Г Т болады

ДНҚ екі еселенуін 1958 жылы М. Н. Мейсельсон мен Ф. Сталь дәлелдеді.

Молекуладағы нуклеотидті құрамына және иондардың

концентрациясына байланысты ДНҚ қос оралмасы

тірі организмдерде әр түрлі пішінде болады.

(солдан оңға қарай: A, B және Z формалары

ДНҚ әр түрлі мутагендердің әсерінен бұзылуы мүмкін. Ондай мутагендерге тотықтырушы және алкилдеуші заттар, жоғары электр қуатты электрмагнитті радиация ультракүлгін және рентген сәулелері.

Көптеген мутагендер екі көрші жұптың арасына тұрып қалады . Олар ары қарай ену үшін ДНҚ екі жіпшесін тарқатуға тырысады. Мұндай жағдайдың алдын алуда химиотерапия жүргізіледі.

аРНК (мРНК)

тРНК

рРНК

Репликация - ДНҚ-ның екi еселену процессi - көбiнесе жасушаның бөлiну алдында жүрiп, жасушаның бірқатар ұрпақтарында хромосомалар санының тұрақтылығын қамтамасыз етедi. Репликация - көптеген ферментердiң қатысуымен жүзеге асырылатын күрделi процесс. Репликацияның негiзгi ферменттерi: 1. ДНҚ-полимераза-тізбекті синтездейді.

2. Топоизомераза-«репликативтік айырдың» алдындағы ДНҚ-ның аса жоғары ширатылған жерлерін босатады.

3. Хеликаза-ДНҚ тізбектерін ажыратады.

4. SSB-белоктар-ДНҚ-ның ажыраған тізбектерін тұрақтандырады.

5. Лигаза-ДНҚ фрагменттерін жалғап қосады.

6. РНҚ-праймаза-ДНҚ-полимеразаға керекті РНҚ-бастауыштарды синтездейді.

7. ДНҚ-геликаза-комплементарлы нуклеотидтердің арасындағы сутекті байланыстарды үзеді.

Кез келген клетка бөлінер алдында оның ДНҚ молекуласы екі еселенеді және соның нәтижесінде ұрпақ клеткалары алғашқы аналық клеткадағыдай ДНҚ молекуласына ие болады. Олай болса, бөлінетін клетканың ДНҚ-сы дәл өзіне ұқсас тағы бір ДНҚ молекуласын қалай жасайды? 1940 жылы Л. Полинг пен М. Дельбрюк ген (ДНҚ) өзінше бір бейненің қалыбы секілді, ол қалыпқа саз балшық құйып, оның формасын алуға, содан кейін осы формадан қалып етіп пайдаланған алғашқы форманы қайтадан жасауға болады деген пікір айтқан. Яғни, бұл геннің алғашқы құрылымына комплементарлы ДНҚ құрылымы жасалады, одан алғашқы құрылымға сәйкес ДНҚ пайда болады деген сөз. Шынында да ДНҚ-ның бір тізбегін бір бейне десек, оған комплементарлы екінші тізбек оның кері бейнесі болып табылады. Демек, Уотсон мен Крик көрсеткен ДНҚ-ның еселенуінің немесе репликациясының жүру жолы шын мәнінде Полинг пен Дельбрюктің болжамын қайталау десе де болғандай.

Репликация, транскрипция және трансляция - прокариоттар мен эукариоттардың барлық жасушаларында жүретiн ақпарат ағымының негiзгi жолдары. Бұл процесстердiң негiзгi принциптерiн Ф. Крик ашып “молекулалық биологияның орталық догмасы” ретiнде келесi түрде ұсынған (1958 ж. ) . ДНҚ репликация ДНҚ транскрипция РНҚ трансляция белок Кейiнірек, тұқым қуалау ақпаратының басқа да (қосымша) жолдармен берiлетiні ашылған. Соған байланысты, қазіргi кезде бұл схема өзгерiп, мынадай түрде көрсетiледi. ДНҚ репликация ДНҚ а-РНҚ трансляция белок