ДНҚ-компьютер - ДНҚ молекулаларын санау мүмкіндігі бар есептеуіш жүйе

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

ДНҚ-компьютер - ДНҚ молекулаларын санау мүмкіндігі бар есептеуіш
жүйе.
Клеткадағы заттар, энергия және ақпарат нуклеин қышқылдары, белоктар,
көмірсулар және липипдтер молекулалық құрылымдары арқылы бір-бірімен
байланысады. Белоктар - молекулалық массасы жоғары күрделі заттар болып
табылады. Белок молекулаларының негізгі құрылым материалы болып негізгі 20
аминқышқылдар (шынында олардың саны әлдеқайда көп, бірақ олар қосымша
химиялық модификацияның нәтижесінде пайда болады). Қарапайым белоктармен
бірге күрделі белоктардың алатын орын ерекше. Негізгі белоктардың нуклеин
қышқылдармен байланысқан кезде нуклеопротеидтер пайда болады. Көмірсудың
құрамына көміртегі, оттегі, сутегі кіреді, бірақ азот болмайды. Липидтер -
ол әртекті заттардың тобы, құрамында майлар, фосфолипидтер, стероидтар,
каратиноидтар және т.б. қосылыстар.
Барлық осы қосылыстар тірі жүйеге біріктрілген, оның күрделі құрылымы
және бохимиялық процесстердің өту тізбегі бар. Жалпы клетканың заты
протопласт деп аталады. Екі негізгі құрылым мен биохимиялық компонентке
бөлінген - цитоплазма және ядро. Цитоплазманың белогы тіршіліктің қасиетін
көрсететін материалды негіз. Бірақ осы заттың синтезі ядрода орналасқан
нуклеин қышқылдарының әсерімен бағдарланады. Клеткалық құрылымдардың
нуклеин қышқылдары дезоксирибонуклеин қышқылылнан тұрады, қысқаша ДНҚ. ДНҚ
клеткадағы молекулалардың негізгі түрі, онда генетикалық ақпарат жазылған.
ДНҚ-ның бөлек кесінділері гендер деген атқа ие. Клетканың ядросында
хромосомалар бар, онда генетикалық маңызды ДНҚ молекулалары орналасқан.
ДНҚ (дезоксирибонуклеин қышқылы) - полимерді молекула, оның
элементарлы бірлігі болып төрт нуклеотид: аденини, гуанин, цитозин, тимин.

Ген - бір белокты кодтайтын ДНҚ-ның кесіндісі.
Белоктар клетка тіршілігіндегі маңызды орын алатын құрылымдар, олар
қаңқаны түзейді, химиялық реакцияларды катализдейді, реттеуіш және
транспорттық қызмет атқарады. Тірі клеткада белоктың әр молекуласында
өзінің күрделі кеңістіктеігі құрылым бар.
Белоктардың синтезі гендермен бағдарланады, бірақ ол ерекше молекула
рибонуклеин қышқылының (РНҚ) көмегімен жүреді. Осы РНҚ молекулалары өздері
гендер матрицасында синтезделеді. Олар генетикалық ақпаратты ядроның ДНҚ
молекулаларынан береді, сонымен бірге цитоплазмадағы белок синтезінің
дәнекері болып табылдаы. РНҚ молекулалары ядродағы ДНҚ молекулаларында
синтезделеді, бірақ цитоплазмаға кетіп сонда белоктардың синтезін
анықтайды.
Синтез процессі: РНҚ-полимераза ДНҚ фрагментінің (транскрипция) РНҚ
көшірмесін (мРНҚ) синтездейді. Рибосома мРНҚ-ны тасымалдайды да
аминқышқылдарды қосып алып, белок синтезін жасайды. Кейін белок өзінің
кеңістіктегі құрылымына оралады.
Клетка бізге белгілі бір ғана материалды бірлікті береді, ол
тіршіліктің барлық қасиеттеріне толық. Тек толығымен бір клетка ғана өзін-
өзі реттей алады. Ол өзінде генетикалық ақпаратты тасымалдайды, берілген
түрдің эволюцтя барысындағы барлық өзгерістерінің қорытындысын сақтайды.
Бөлек клетка дарабастың генетикалық индивидуалды дамуының бағдарламасын
сақтайды. Осылайша, ұрықтанған жұмыртқа жасушасы дарабастың дамуының барлық
негізгі потенциясына ие және бұл барлық организмдерге, ол жануар болсын,
өсімдік болсын тән.
Есептеуіш биология, ол биоинформатика, ол компьютерлік генетика - жас
ғылым, 80 жылдары молекулярлы биология мен генетиканың және математика
(статистика мен ықтималдық теориясы) мен информатиканың қиялысында пайда
болған. Биоинформатика - биотехнологияның жаңа қазіргі заманға сай
бағыттарының бірі.
Дәстүрлі түрде биоинформатикаға:
-ДНҚ-ның тізбек бойынша орналасуының статистикалық анализі;
-функцияларды тізбекте орналасу ретіне қарай болжау (ДНҚ
тізбегіндегі гендерді тану, реттеуіш сигналдарды табу, белок қызметтерін
болжау - осы сұрақтардың кейбіреулері келесі мақалада жазылған);
-белоктар мен нуклеин қышқылдарының кеңістіктік құрылымының анализі,
оның ішінде тізбек бойынша белок құрылымы тану, бұл жерде биоинформатика
биофизика мен полимерлердің фифзикасымен шектеседі;
-молекулярлы эволюция мен систематиканың теориялары.
Биоинформатика дәуірінің бастамасы ретінде 1994ж айтады. Сол жылы
Оңтүстік Калифорния университетінің профессоры Леонард Эдлман пробирка
көмегімен ДНҚ-мен компьютерде күрделі классикалық комбинаторлы есептерді
шығаруға мүмкіндік бар екендігін көрсетті. Классикалық компьютерлік
архитектуралар көптеген әр вариантты тексеруді қажет ететін амалдарды талап
етеді. ДНҚ әдісі бізге белгілі биохимиялық реакциялардың көмегімен мүмкін
болатын барлық варианттарды генерациялауға мүмкіндік береді.
Израильлегі Вейцман Институтында бір топ ғалымдармен дүние жүзіндегі
бірінші биокомпьютерді жасады, ондағы барлық мәліметтер мен компоненттер
соның ішінде темір де, енгізу-шығару бағдарламалары мен жүйелері бір
шыны пробиркада сыйдырылған. Бұл құрылғының сиқыр жері - кремнийлік чиптер
мен металл өткізгіштерідің орнына жаңа компьютерге ДНҚ, РНҚ және кейбір
ферменттерді енгізген. Бұнда темірдің орнын ферменттер атқарады, ал
бағдарламалар мен ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.