Молекулалық биология

1. Молекулалық биология
2. Молекулалық биологияның қысқаша даму тарихы
3. Клетканы зерттеу әдістері
4. Клетка эволюциясы
5. ДНК молекуласының құрылысы
6. Вирустар.молекулалық биологияның зерттеу объектісі
7. Пайдаланылған әдебиеттер
Молекулалық биология – тіршілік белгілері мен олардың негізгі қасиеттерін молекулалық деңгейде зертейді. Молекулалық биологияның негізгі зерттеу бағыттары - 1) клеткалардыц генетикалық аппаратының құрылымдық-функционалдық ұйыдасуы мен тұқым қуалау иформациясының жүзеге асу механизмдерін (молекулалық генетика), вирустардың клеткалармен өзара әсерлесуінің молекулалық механизмдерін (молекулалық вирусология), ағзаның иммундық реакцияларының заңдылықтарын зерттеу (молекулалық мунология), ағзаныц жеке дамуьшдагы әр түрлі сапалы клеткалар мен маманданған клеткалардың пайда болуып (дамудың молекулалық биологиясы) зерттейді.
Молекулалық биологияның практикалық маңызы – ауыл шаруашылығында (бағытталған және бақыланатын жануарлар мен өсімдіктердің тұқым қуалау аппараттарындағы өзгерістер, жоғарты өнімді сорттарды, ұйтұқымдарды шығару), микробиологиялық өнлірісте (биологиялық белсенеді комноненттер мен ақуыздардың бактериалды синтезі); молекулалық биология медицинаның көптеген бөлімдерінің теориялық негізі болын табылады (вирусология, иммунология және т.б.).
Молекулалық биологияныц алдында тұрған міндеттері - қатерлі ісіктердің молекулалық негіздерін анықтау мәселесі, тұқым қуалайтын аурулардың алдын алу, гормондардың, ұлы және дәрілік заттардың молекулалық өсерін анықтау, естің механизмдерін, жүйке процсетерінің табиғатын тану. Жануарлардың генетикалық аппаратын бағытталған түрде өзгертуге мүмкіндік беретін гендік инженерияның дамуының маңызы зор. Молекулалық биология биохимия, биофизика, биоорганикалық химиямен бірігіп әдетте-физико-химиялық биология бағытын құрайды.
Молекулалық биологияның негізгі зерттеу объектілері - вирустар, соның ішінде бактериофаттар, клеткалар және субклеткалық структуралар (ядролар, митохондриялар, рибосомалар, хромосомалар, клеткалық мембраналар), сонымен қатар макромолекулалар (ақуындар, нуклеин қышқылдары) болып табылады.
Молекулалық биологияның маңызды жетістіктеріне - кейбір ақуыздардың құрылымын анықтау және олардың құрылысы мен қызметінің байланысын тағайындау (М.Перуд, Дж.Кендрю, Ф.Сенгер, К.Анфинсеи және т.б.), нуклеин қышқылдары мен рибосомолардың құрылымы мен биологиялық механизмін анықтау (Дж.Уотсон, Ф.Крик, Р.Холли т.б.), генетикалық кодты ашу (М.Ниренберг, С.Очоа), кері транскрипцияның ашылуы (Х.Тсмин, Д.Балтимор), ақуыз молекуласы (Ф.Крик, Ф.Жакоб, Ж.Мопо) мен нуклеин қышқылының (А.Корнберг, С.Очоа) бирсинтезініц негізгі кезеңдерінің механизмдерін зерттеу, вирустардың құрылысын және олардың фепликациясының механизмін ашу, генетикалық инженерияның (П.Берг, В.Арбер, Г.Смит, Д.Натанс) және геннің синтезінің өдістерін ашу, орыс галымдары биополимерлердің матрицалық синтезініп принциптерін (И.Кольцов) анықтуы, жоғары сатыдағы өсімдіктерде ДНҚ-ның болатындыгы дәлелдеуі (Н.Белозерский) қатерлі ісіктердің пайда болуының вирусогенетикалық теориясы жасалды траспорттық РНҚ-ғы нуклеотидтердің кезектесуі анықталды (Л.Басв).
        
        Жоспары
* Молекулалық биология
* Молекулалық биологияның қысқаша даму тарихы
* Клетканы ... ... ... ... ДНК ... құрылысы
* Вирустар-молекулалық биологияның зерттеу объектісі
* Пайдаланылған әдебиеттер
Молекулалық биология
Молекулалық биология - тіршілік белгілері мен ... ... ... ... ... зертейді. Молекулалық биологияның негізгі зерттеу бағыттары - 1) клеткалардыц генетикалық ... ... ... мен ... ... ... жүзеге асу механизмдерін (молекулалық генетика), вирустардың клеткалармен өзара әсерлесуінің молекулалық механизмдерін (молекулалық вирусология), ағзаның ... ... ... ... ... ... ... жеке дамуьшдагы әр түрлі сапалы клеткалар мен маманданған клеткалардың пайда болуып (дамудың молекулалық биологиясы) зерттейді.
Молекулалық биологияның практикалық маңызы - ауыл ... ... және ... ... мен өсімдіктердің тұқым қуалау аппараттарындағы өзгерістер, жоғарты ... ... ... ... микробиологиялық өнлірісте (биологиялық белсенеді комноненттер мен ақуыздардың бактериалды синтезі); молекулалық биология медицинаның көптеген бөлімдерінің теориялық негізі болын табылады (вирусология, ... және ... ... алдында тұрған міндеттері - қатерлі ісіктердің молекулалық негіздерін анықтау мәселесі, тұқым қуалайтын аурулардың алдын алу, гормондардың, ұлы және ... ... ... ... анықтау, естің механизмдерін, жүйке процсетерінің табиғатын тану. Жануарлардың генетикалық аппаратын бағытталған түрде өзгертуге мүмкіндік ... ... ... ... ... зор. ... ... биохимия, биофизика, биоорганикалық химиямен бірігіп әдетте-физико-химиялық биология бағытын ... ... ... ... объектілері - вирустар, соның ішінде бактериофаттар, клеткалар және субклеткалық структуралар (ядролар, ... ... ... ... ... ... ... макромолекулалар (ақуындар, нуклеин қышқылдары) болып табылады.
Молекулалық биологияның маңызды жетістіктеріне - кейбір ақуыздардың ... ... және ... ... мен ... ... ... (М.Перуд, Дж.Кендрю, Ф.Сенгер, К.Анфинсеи және т.б.), нуклеин қышқылдары мен рибосомолардың құрылымы мен биологиялық механизмін анықтау (Дж.Уотсон, Ф.Крик, Р.Холли т.б.), генетикалық ... ашу ... ... кері транскрипцияның ашылуы (Х.Тсмин, Д.Балтимор), ақуыз молекуласы (Ф.Крик, Ф.Жакоб, Ж.Мопо) мен нуклеин қышқылының ... ... ... ... ... ... зерттеу, вирустардың құрылысын және олардың фепликациясының механизмін ашу, генетикалық инженерияның (П.Берг, В.Арбер, Г.Смит, ... және ... ... ... ашу, орыс ... биополимерлердің матрицалық синтезініп принциптерін (И.Кольцов) анықтуы, жоғары сатыдағы ... ... ... ... ... қатерлі ісіктердің пайда болуының вирусогенетикалық теориясы жасалды траспорттық РНҚ-ғы нуклеотидтердің кезектесуі ... ... ... қысқаша даму тарихы
Тұқым қуалау процестерін молекулалық деңгейде түсіну - зат алмасуға байланысты ауруларды зерттеу нәтижесінде алынған мәліметтерден басталды. 1908 ж. ... ... ... ... тұқым қуалайтының байқады. Яғни зат алмасу процестсрінің (химиялық реакция) де басқа да қазір белгілі феиотитітік белгілер ... ... ... анықталды,
1930-1950 ж. ағзалардаға зат алмасудың негізгі жолдары анықталды. Микроорганизмдер, өсімдіктер мен жануарлардағы биокинетикалық ... ... ... ... амин қышқылдарының синтезі, нуклеотидтер синтезі және т.б.) ... ... ... екендігі белгілі болды.
Бидл, Татум 1941, 1948 жылдары бір ген - бір фермент гинотезасын ұсынды. Сөйтін генетика мен биохимияның ... ... ... XX ... ... жарынысында биохимиялық зерттеулердің негізгі объектілері - тек кіші ... ... ... ... мен ... ... макромолекулаларды зерітеумен айналысады. Олардың қызметін түсіну үшін "әлсіз" байланыстарды ... ... ... ... ... ... және т.б.) білу керек. Бұл байланыстардың кемегімен клеткалар мен молекулаүстілік комплекстердің компонеінтерін біріктірін ұстан тұрады жәнс олардың өзіндік ерекшелігі макромолекулалардың ... ... үшін ... ... ... даму ... ... жинақталған көптесін ғылыми нәтижелер қазір классикалық болын табылды. 1950-60 жылдарда гендік материалдың құрылысы белгілі болды. Генстикалық ақпараттың ... ... ... ... ... ... мен ... моделі ДНҚ-ның ренликациясы қалай жүзеге асатының көрсетті. Информацияның ДНҚ-дан РНҚ-ға - одан әрі ... ... ... ... жүретіні анықталды, генетикалық код табылды.
Молекулалық генетикадың даму нәтижесінде молекулалық биология мен ... ... ... ... ... ... молекулалық деңгейде зерттеу басталды. Бөліну негізінде әр түрлі гендердің кезектесіп қосылатыны керсетілді. Осыған байланысты қазіргі уақытта да канағаттанарлық шешімі өлі ... ... ... ... ... ... реттеледі? (прокариоттар вирустар мен бактерияларда транскрипцияның жылдамданы ... ... ... алынады.
Күрделі процестер тек күрделі структураларда жүреді. Мембраналар, рибосомалар, митохондриялар, жиырылған элементтер және басқа да структуралар ... ... ... ... ... бұл ... бір-бірімен көптеген әлсіз байланыстардың көмегімен бірігіп тұрады.
Олигомерлік комплекстердегі макромолекулалар кооперативтік жүйе болып табылады.
Клетка ішінде ... ... ... үшін ... молекулаүстілік структурадагы өрінен, әрскетін зерттеу қажет. Молекулалардың кооперативтік өзара байланысы - ... ... алу, ... ... процестерінің жүзеге асуының негізгі алғы шарты. Қарапайым клетканың болуы мүмкін емес. Е.соlі-діц өзі күрделі молекулалардан ... ... соң in vitro ... ... ... бастады.
Неғұрлым ағза күрделі болса, соғұрлым генстикалық информациясы кен болады. Ұсақ вирустарда бар болганы 3 ген ... ... 50 000. ... ... ... (ДНК) мен ... механизмдер (ақуыз биосинтезі) кеңістікте бір-бірінеп бөлінген.
Кәпклеткалы организмдерле информацияны өндісудің күрделі механизмдеріне иммундық және нерв ... ... ... ... өнуі ... ... ... бір-бірімен байланыссыз пәндердін-морфология.
Молекулалық биологияның маңызын дарвиндік эволюциялық ткорияның маңызымен салыстыруға болады.
Криктің айтуынша молекулалық биологияның дамуы мен жетістіктері үш ... ... ... ... ... ... қарапайымдылығымен;
2) модель (үлгі) молекулалық биологияда фундаменталды рөл атқарады;
3) ... ... ... әдістерді меңгеру: хроматография, радиоактивті ... ... ... ... дифракциясы, электрондық микроскопия.
Клетканы зерттеу әдістері
Клеткаларды зерттеу үшін көптеген ... ... ... болады.
Фазалық-коптрастық, иітерфенциялық, қара негізді, оптикаларды қолдана отырып жарық микроскоптарының көмегімен тірі клеткаларды бақылаға болады.
Өлген клеткаларды әр түрлі бояулармен және ... ... бір ... ... ... ... бояп ... болады.
Жарық өткізетін электрондық микроскоп клеткаларды одан да жоғары деңгейде зерттеуге мүмкіндік береді: клетка органеллаларының мембраналардың, ақуыз филаменттерінің орналасуын бақылауға ... ... ... клетка бетінде армайы макромолекулаларды жинақтау үшін электронды-тығыз белгі ... ... ... ... ... ішкі құрылысыи анықтау үшін мұздатып қатыру әдісін, ал клетка бетінің ... үш ... ... ... үшін сканерлі микроскоптар қолданылады.
Жарық өткізетін электрондық микроскопты ... ауыр ... ... жеке ... ... ... үшін де қолдануға болады. Бірақ молекуладағы әрбір атомның орналасуын тек молекулалар ірі ... ... ғана ... ... Бұл ... ... сәулслсрінің шоғы кристалл арқылы өтеді де алынған рентгеіюграммаиыц нсгізіндс кристалл түзгсн молскулалардагы атомдардыц үш кепістікті ... ... ... ж. ... ... жарық микроскопын жасау жолын ұсынды.
1655 ж. Р.Гук жарық микроскопының көмегімен тоз қабатының клеткаларын көрді.
1674 ж. А.Левенгук бір клеткалыларды, ал 9 ... соң ... ... ж. ... ... ... ж. ... мен Шванн клетка теориясын тұжырымдады.
1857 ж. Колликер бұлшық ет клеткаларындары митохондрияларды сипаттады.
1876 ж. Аббе дифракция құбылысының бейненің пайда ... ... ... келе микроскопты жетілдіру жолын ұсынды.
1879 ж. Флемминг митоз кезіндегі ... ... ж. ... Кахал - жануарлар ұлналарын, бояп қарау әдістерін ұсынды.
1882 ж. - Кох анилинді бояулардың көмегімен туберкулез, холера ... ... ... ... ... - ... ... алды.
1886 ж. - Цейсс ең жетілдірідген жарық микроскопын жасады.
1898 ж. - Гольджи АgNO3 бояп, Гольджи аппаратын сипаттады.
1924 ж. Лакассань - ... ... ... үшін ... ... ... ... ж. Лебедев - бірінші интерференциялық микроскоп, Зериике-фазалық-контрастық микроскоптыц ... ... ... ... мүмкіндік берді. ... ж. ... ... ... ... үшін флуоресцентті бояулармен байланысты антиденелерді қолданды.
1952 ж. Номарский ... ... үшін ... ... ... ... жасады.
1931 ж. Руске - бірінші сәуле өткізетін электроидың микроскопты жасады.
Өсімдіктер мен жануарлардың көптеген клеткалары белгілі бір құрамдағы қоректік орта болғанда ... ... ... ... ... әр ... ... әр түрлі қоректік заттарды, соның ішіндебірнеше ақуыздық өсу ... ... ... ... ... ... ... бір шекті бөлінуден соң тіршілігін жояды, бірақ ... ... ... ... ... шексіз ұзақ уақыт бөлінуге қабілетгі клетка варианттары пайда болады. Олардан (клеточные линии) бір бастапқы клеткадан ... ... ... алуға болады. Осылай бір ақуыз бойынша мутанттық клеткаларды бөліп ... ... ... әр ... екі ... ... ... (2 ядросы бар клетка) алуға болды, ал одан ең сонында ... ... ... бірігіп кеткен клеткалар) түзіледі.
Гибридтік клеткаларды екі әр түрлі клеткалардың компоненттері ... ... ... ... қолдануға болады. Сонымен қатар бұл әдіс белгілі бір геннің нақты қай хромосомада орналасқаның анықтауға да ... ... ... мен ... органадалар мен макромолекула агрегаттарының өзара орінтасуып анықтауға мүмкіндік ... ... бояу ... ... отырып клеткада, белгілі бір молекулаларды шоғырландыруға болады. Бірақ молекулалық денгейде зерттеу үшін биохимиялық анализ жасау қажет. Ал бұл үшін ... бүзу ... ... ... бір типті клеткаларды бөлін алатын бастапқы материал ретінде эмбрионалдық үлпа не ... ... ... ... ... ... ... тазартылған клеткалар немесе гомогенді клетка дақылдарын ультрацентрифугалау арқылы клетканың құрам ... ... ... ... ... ... клеткалық экстракттарды күрделі клетка іигілік процсетерді (мысалы акуыз синтезі немссе ДНК репликациясы) зерттеуде клеткасыз жүйе ретіде пайдаланады.
Бағаналы хроматография жолымен ... ... ... ... ... болады. Бағаналы хроматографияда колданылатып матрикстер зерттелін отырған ақуыздардың биологаялық белсенділігін сақтай ... ... ... ... заряды бойынша бөліп алуға мүмкіндік береді. Әдетте тазалау кезінде бірнеше ... ... ... соң ... тек таза ... күйге ғана өткізіп коймай, сонымен қатар оның амин қышқылдарының кезектесуін де анықтауға болады. Мүнда алдымен ... кіші ... ... ... ... ... әдістердін көмегімен пептидтердегі амин қышқылдарының кезектесуін анықтайды.
Клетка ішілік макромолекулаларды зерттеу үшін молекулалардың барлық қасиеттерін - физикалық, химиялық. биологиялық пайдалануға ... ... ... олардың оптикалык қасиеттері сонымен қатар биохимиялық белсенділігі бойынша анықтайды.
Клеткадағы молекулаларды зерттеудіи 2 ... ... ... ... ... ... әдісі.
Екі әдісті де күрделі қоспадағы белгілі бір молекуланы анықтауда колдануға болады.
Қлеткадағы кез-келген молекуланы белглеуге болады. Оларға бір немесе бірнеше ... ... ... ... ... ... ... отырып сәуле шығарады. Бұл зерттелін отырған молекудалардың тағдырың бақылауға ... ... ... ... ... ... мысалы - 1-ден метаболиттік жолдардың анализі және 2- клеткада жеке молекулалардың шоғарлануын радиоавтография жолымен анықтау болады.
Антидсиелер - белгілі бір биологиялық ... ... ... және ... ... ... ... Омыртқалы жаңуарлардың денесінде миллиондаған әр түрлі антиденелер түзіледі. Олардың ... ... бір ... ... ... ... бөліктері болады. Гибрид өдісініц кемегімен моноклональды антиленелер алуға боладіл. Клеткадағы ... ... ... ... антиденслерді алуға болады.
Рекомбинанттық ДНҚ технологиясы клетканы зерттеуде төңкеріс жасады. Қазіргі кезде реструктуралаушы нуклсазаларды пайдалана отырып, клетка ДНҚ-нідің кез-келген бөлігін ... ... ... және осы ... ... ... ... алуға, содан соң оның кезектесуін күніис бірндес жүздеген нуклеотидке дейін анықтауға болады. Осы әдіснен эукариоттардың көптеген өндерінің және ... ... ... ... ... гибридизациясы әдісіп қолдана отырып, клеткасыз жүйеде клондалған ДНҚ-молекулаларына сәйкес иРНК молекулаларын анықтауға, бөліп алуға және трансляциялауға болады. Сондай-ақ кері бағытқа ... да ... - ... оны ... ... ... янғи ... кысқа фрагменттерінің амин қышқылдық кезектесуін анықтап, осы белокты кодтайтыи сэйкес РНҚ мен ДНҚ-мен гибридизацияланатын маманданған арнайы ДНҚ-зондтар ... ДНҚ ... ... жоғары. Шексіз мөлшерде сүт қоректілердіц ақуызын синтездейтін бактериялар немесе ашытқылар жасалуы мүмкін. Бұл ақуыздың структурасы мен функциясын ... ... ... ... ... ... ... дәрілік препараты) ақуыздар алуға мүмкіндік берді.
ДНҚ клондау - табиғаты кез-келген ДНҚ фрагментін плазмидаға ... ... ... осы ... ... бактерия немесе ашытқы клеткаларында көбейтуге мүмкіндік беретін әдіс. Клон - қажетті клеткалардың үлкен популяциясы; плазмида - клондау векторы.
Рекомбинанттық ДНҚ ... ... ... ... ... ... ... пәндерден алынған әдістер микроорганизмдер генетикасынан алынған әдістер.
Ең негізгі ... ... ... ... ... ... ... қышқыдарының ... Ол ... ... ... комплементарлы бөліктерге байланыса ... ... ... ДНҚ мен ... ... кезектесуін анықтауға мүмкіндік береді.
3) Белгілі бір ДНҚ фрагменттерін жылдам репликацияланатын генетикалық элементтерге (плазмида, вирустар) ... үшін ... ... ... ... ДНҚ ... ... кезектесуін анықтау.
Гендік инженерия - ис-клеткасында көбейіп, зат алмасудың соңғы өнімдерін синтездеуге қабілетті in vitro генетикалық материалдың жаңа комбинацияларын бағытталған түрде ... ... ... ... бөлімі. Гендік инженерия 1972 жылы, П.Берг лабораториясында алғаш рет рекомбинантты ... ДНҚ ... РНҚ) ... ... ... ... Бұл ДНҚ лямбда фаг ДНК-мың фрагменті және маймыл ... ... ... ... ішск таяқшасымси қосылуынаи қүралгаи еді. In vitro рек-ДНК-ны жасауда ... және ... ... ... зор. Рестриктазалар ДНҚ молекуласын белгілі бір жерден фрагменттерге кеседі. ДНҚ-лигазалар ДНҚ фрагменттерін біртұтас бүтін етіп ... ... Осы ... ... алғашап соң ғана жасанды генетикалық структураларлы жасау техникалық жағынан мүмкін ... ... 3 жолы бар: ... ... ... ... ... көмегімен), иммунохимиялық және таңбаланған ДНҚ нсмссс РНҚ-лы гибридизациялық.
Гендік инженерия әдістсрінің жедел дамуының нәтижесінде рибосомалық, траспорттық және 5S РНК, ... ... ... ... ... коллаген, овальлбумин, адам инсулины жэне т.б. пептидтік гормондары, адамның интерфероиы және т.б. гендердін клондары алынган.
Гендік инженерия ... ... ... бір ... ... ... "ДНК индустриясы" деп аталатын фармацевтиканың саласы пайда болды.
1869 ж. Мишер алғаш рет ДНҚ-ны бөліп алды.
1944 ж. ... ... ... кезінде ақуыз емес ДНҚ генетикалық ақпаратты тасымалдайтының дәлелдеді.
1953 ж. Уотсюн және Крик Франклин мен ... ... ... ... ... ... ... қос спиральді моделін ұсынды. ... ж. ... мен Доти ... ... ... ашты. Яғни нуклеин қышқылдарының гибридизациялану реакцияларының дәлдігі мен өзіндік ерекшелігін тағайындады.
1962 ж. Арбер ДНҚ-ныц ... ... бар ... ... ... ... келгін оларды Натсон мен Смит бөліп алын, ДНҚ-ның нуклеотидтерінің кезектесуін анықтауда қолданды.
1966 ж. Нирснберг, Очоа, Корона генетикалық ... ... ж. ... ДНҚ ... ... қолданылатын фермент - ДНҚ-лигазаны ашты.
1972-73 жж. Бойер, Коэн және Берг ... ... ... ... жж. ... және Баррел, Максам және Гилберт ДНК-ның нуклеотидтерінге ... ... ... әдісін жасады.
Клетка эволюциясы
Төмендегі сызбанұсқада клетканың молекулалық ұйымдасу деңгейлері көрсетілген.
Сызбанүска 1. Клетканыи молекулярлық үйымдасу дедгейі.
Барлық тірі ... ... - өте ... ... ... химиялық заттардың ... сулы ... ... ... тұрады. Тіршіліктің қарапайым формалары - бұл жеке клеткалар, олар бөліну арқылы ... ... мен ... ... ... ... ... жолмен ортақ ата - тек болып табылатың бір клеткадан таралған деп есептеледі.
Эволюцияның екі исгізгі процесі - бұл:
1. агзаның ... ... ... ... ... ... вариациялары;
2. тіріпілігіп сақтау мен көбеюді ... ... ... ... ... теория биологияның негізгі принципі болын табылады.
Тірінілікті жеке молекуладан генклеткалы апаларға дейін дамуын қарасырайық.
Тірі клеткалар жер бөлінде 3,5 млрд жыл ... ... ... ... ... найда болды. Біздің қазіргі кездегі ағзалар мен олардағы ... ... ... ... ... ... ... 3 алғы шартм болды ден өсентсуге мүмкіндік береді:
1) ... ... ... ... өздігінен репликациялануға қабілетті нолимерлор (РНҚ) ... ... ... ... көмегімен РНҚ ақуыз синтезін бағыттайтып механизм түзілуі керек.
3) өздігінен ... ... РНҚ мен ... ... ... ... кеңістікте түйықтаған линидік мембрана түзілуі қажет еді.
Эволюциялық ... ... ... бірінде тұқым қуалау заты ренде РНҚ-ны ДНҚ ауыстырды. Жердің ... ... ... ... ... ... болды ма жоқ па, озон қабаты болды ма, О2 ... ма жоқ па, ... ... (өте аз) ... NН3, СН4болды ма?
Осындай жағдайда қарапайым органикалық молекулалар пайда болды (яғни С бар). Мұны лабораториялық эксперименттер дэлендеп отыр. СО2, СН4, NН4, ... ... ... қоспасына электр разрядымен, улыракүлгін сәулелермен әсер еткенде кіші органикалық молекулалар түзіледі.
Цианды сутегі Н-С=N, формальдегид ... ... ... ... ... болды. Олар СО3 мен N2-ні фиксациялауға қабілетті болды.
Олар сулы ерітіндіде оңай әрекеттеседі. Ең бастысы, олар клетка ішілік кіші ... 4 ... ... ... амин ... ... қанттар мен майлы қышқылдар.
Осындай жағдайда белгілі бір уақытта, белгілі бір жерде қазіргі клеткалардың құрамына кіретін қарапайым органикалық молекулалардың ... ... ... ... немесе нуклеотидтер түріндегі жай органикалық молекулалар үлкен полимерлер түзе отырып ассоциациялануы мүмкін. Полипептидтер - ... - РНК және ... ... маманданған жүптасуы тіршіліктің пайда болуында шешуші рөл атқарды.
Комплементарлық матрицалық көшірме механизмедері нәзік және қарапайым: әр клетканың генетикалық информациясы оның ... ... ... ... және бұл ... ... ... негіздердіц комилементарлық жүптасуы арқылы тасымалданады.
Г-Ц Г
А-Т 'У
А-Т У
Г-Ц 'Г
РНК ... ... ... ол екі ... ... ... біріпшіден - нуклеотидтердің кезсктесуі түрінде информация жазылған және ол ренликация кезіпде тасымалданады.
Екіншіден, ол ерекше ... тән ... ... ... бұл ... оның ... мен ... орта жағдайларына жауабын (реакциясын) анықтайды.
Бұл екі қасиет - информациялық және ... - ... ... ... алғы ... болып табылады.
Нуклеотидтер кезектесуі - генотип.
Кеңістікте ... - ... яғни ... көрінісі.
Ертедегі эволюциянын ең таңқаларлық ... ... ... ... код, ол ... ... мен ... арасындағы сәйкестікті қамтамасыз ... ... ... ... бақылапатыи ақуыз синтезінің пайда болуы-алғашқы клетканың түзілуіндегі маңызды құбылыс болды. Басқа бір ... ... ... түзілуі.
Барлық қазіргі кездегі клеткалар фосфолипидтер мен акуыздардан тұратын, плазмалық мембранамен қоршалған. Мембраналар қалындығы 7 мм жуық ... ... бар ... ... болады.
Алғашқы клетка, преабиотикалық ерітіндідегі фосфолипидтер молекулалары кездейсоқ мембраналық структураға біріккенде пайда болды деп есептеледі. Ол ... ... РНК мен ... ... қоспасын қоршады. Мембранамен қоршалған жабық кеңістікте РНК молекулалары эволюциялана бастады. Енді сұрыптау жүргізілетін белгі тек РНК-ның өзінің ғана ... ... ... ол ... ... да ... бойынша жүруі керек болды. Осылай РНК молекулаларының нуклеотидтік кезектесуі ... ... ... ... бастады.
Микоплазма - Spiroplasma citrii. d=0,3 мкм. ... мен ... ... ... тіршілік қызметіне қажет ақуыздардың минималды мөлшері - 750 әртүрлі ақуыздар болып табылады.
Ғалымдардың ... ... ... ... тіршілік ететін ағзалар осыдан бірнеше миллиард жыл бұрын пайда болған алғашқы ... ... ... бәсекелестерін жеңін шығын, бұл клетка клеткалық бөліну мен эволюция процесінің бастамасы болып табылады. Барлық ағзалардың ... ... тек ... ... болады.
Шамамен 1,5 млрд жыл бұрын ұсақ, салыстырмалы түрде қарапайым ішкі ... ... ... ... ... ... ... және анағұрлым күрделі қалынтасқан эукариоттық клеткаларға өту процесі ... ... ... ету ... ... ең ... ағзалар. Әдетте олардың қатты қорғаныштық қабықшасы (клетка қабықшасы) болады. Оның астында плазмалық мембрана болады, ол ДНК, РНК, ... және ... да кіші ... қоршап жатады.
Прокариоттық клеткалардың құрылысы қарапайым, бірақ олар биохимиялық қасиеттері бойынша ерекшеленеді. 2 сызбанұсқада прокариоттық клеткалардың ... ... ... ... ерітіндісінде мекендейтін бактериялар үшін көміртегінің жалғыз көзі глюкоза болып табылды. Сондықтан ол ... ... ... ... асыруы қажет.
Олар глюкозадан тіршілік үшін маңызды процестерге қажет энергияны алып қана қоймай, клеткага қажет органикалық молекулаларды ... ... ... ... Бұл ... жүздеген ферменттермен катализденетін химиялық реакциялар тізбегі болып табылады. Мұндай ... ... ... ... деп аталады.
СО2-ні пайдалану үшін дамыған механизм-фотосинтез болып табылады. Фотосинтез барысында СО2 күн сәулесінің әсерінен органикалық ... ... Күн ... ... молекуласындағы электронды тітіркендіреді.
Оттегінің реакцияға қабілеттілігі өте жоғары, сондықтан цитоплазманың көптеген компоненттерімен әрекеттесе алады, бірақ бұл көптеген ... ... үшін ұлы ... ... ... жоғары реакцияға қабілеттілігіне байланысға ол химиялық энергияның көзі болып табылады. Сондықтан эволюция барысында осы О2-ң ... ... ... ... ... тірі ... ... молекулаларын толығырақ тотықтыруға кабілетті.
Тамақ молекулаларының аэробты тотығуы кезінде бөлініп шыққан энергия ЛТФ синтезінде қолданылады.
Жердегі тіршіліктің бастамасын ... ... ... ... ... оттегінің жиналуы қалай әсер етті? Оттегіне бай әлемде тірі ағзалардын бір бөлігі өліп бітті, ал екінші бөлігінде тыныс алуға қабілеттілігі ... ... ... тағы бір үшінші бөлігі басқа жолды таңдаған. Олар ... ... ... ... және кейін олармен мықты ассоциация түзген. Бұл эукариоттық тинтегі қазіргі заманғы клеткалардың пайда болуын түсіндіреді.
Эукариоттық ... ядро ... ... ... басым бөлігі болатын ядро екі қабатты мембранамен қанталган. Осы ... ... ... ... ... көптеген өздеріне тән органеллалар-митохондрий, хлоронласттар бар, митохондриялар-еркін тіршілік ететін прокориоттық ағзаға ұқсас.
Эукариоттарда көптеген ішкі мембраналар (Гольджи ... ЭПС, ... ... ... және эукариоттық ағзалардың ... ... ... 1).
Үлкен, көпклеткалы ағзалардың эволюциясы эукариоттық клеткалардың өздерінің тұқым куалау информациясын ... ... ... ... білуге және бірігіп тұтас ағза түрінде әрекет етуге қабілеттілігімен байланысты. Көпклеткалылыққа ең алғашқы қадам, эпителийдің пайда ... ... ... ... Онда ... ағзанын ішкі ортасын сыртқы ортадан бөлетін қабатқа біріккен.
Дифференциалданған клеткалардың алғашқы қарапайым типтеріне эпителиалды клеткалармен қатар жүйке клеткалары, бұлшық ет ... мен ... ... ... ... Бұл ... клеткалардың барлығын қазіргі кездегі ең қарапайым жануарлардың өздерінен табуға болады.
Даму стратегиясының осындай ... ... ... ... ... эволюциясында арнайы маманданған клеткалардың типтері мен олардың белсенділігін реттеудің өте нәзік әдістерінің дамуында қолданылады.
Жоғарғы ... ... ... екі ... ... өздігінше көпклеткалы ағзаның күрделілік шыңы болып табылады.
Кесте ... ... мен ... саңырауқұлақтар, өсімдіктер, жануарлар
Клетка мөлшері
Қалыпты сызықтық мөлшері 1-10 мкм
қалыпты сызықтық мөлшсрі 10-100 мкм
Метаболизм
Анаэробты немесе аэробты
аэробты
Органеллалар
аз немесе жоқ
ядро, митохондрий, хлоропластар, эндоплазмалық ... ... ... ... бөліктері бар өте ұзын ДНҚ молекуласы хромосомаға ұйымдасын, ... ... ... және ... мен ... бір ... ситезделеді
РНҚ-ның синтезі ядрода, ал акуыз синтезі-цитоплазмада жүреді
Цитоплазма
Цитоқаңкаканың болмауы, цитонлазманың ... эндо және ... ... тұратын цитоқаңқаның болуы, цитоплазманың козғалғыштығы, эндо және экзоцитоз
Клетканың бөлінуі
Бипарлык ... бен ... ... бір ... клеткалық дифференциациясы бар көпклеткалы
1-шісі - омыртқалылардың иммундық жүйесі, оның клеткалары ... әр ... ... ... ... - ... жүйесі. Төменгі сатыдағы жаі уарлардың нейрондық байланыстары катаң генетикалық детерминацияланған, сондықтан мінез-құлық ... тек ... ... ... байланысты эволюцияланады. Жоғары сатыдағы жануарлардың, адамға дейін дамуы барысында жүйке жүйесінің ... - ... ... қоршаған ортаның әсеріне жауап ретінде өздерінің байланыстарын өзгертуге қабілетіне орай модификаииллаиа бастады.
Нуклеин ... ... ... ... ... ... бөліктеріне байланысты. Цитоплазманың шамамен құрамы (орташа молекулалық салмақ): ақуыздар - 35000, майлар мен ... ... - 1000, ... және ... кіші ... - 200, ... молекулалар - 50-75. Цитоплазмадағы әрбір ақуыз молекуласы шамамен 20000 су молекуласымен, 5 майтәрізді заттардың молекулалары, көмірсулардың 25 кіші молекулаларымен және ... ... ... және 50 ... ... ... реакцияларды зерттеуге болады, себебі биологиялық макромолекулаларды сәйкес тұз ерітінділерімен салыстырмалы тұрде оңай ... ... ... Бұл ... ... көп қасиеттері негізінен сақталады. Бұл әдіс фундаменталды құбылысты ашуға мүмкіндік берді: тірі ... ... ... ақуыздар мен басқа да қосылыстар мен жасанды жолмен алынған күрделі молекулалардың арасында айырмашылық жер мен ... ... тірі ... ... жылдамдығымен де, бұл реакцияларлың температурасы, каталиттік мамандануымси де ... ... ... ... ... молекулалардың және олардың құрам бөліктерінің конфигурациясына, макромолекулалардың активті орталықтарының кеңістікте таралуының өзгеруіне байланыстм және әртүрлі, типті болмашы әсерден де өзгеруі ... ... ... ... және химиялық қасиеттерін анықтайтын олардың электрондық тығыздығының таралуымен ... тірі ... ... ... ... ... нуклеопротеидтер, көмірсулар, липидтер, бейорганикалық заттар мен су).
Нуклеин қышқылдары - ... тірі ... ... ... ... ... ДНК-ның структурасының анықталуы биологиядағы жаңа кезнді ... ... бұл тірі ... мен ... ... ... және олардың тіршілік қызметін реттеуге қажет ақпараттын ... ... ... мүмкіндік берді.
Полинуклеотидтер, фосфорлы биополимерлер.
Нуклеин қышқылдарын алғаш рет И.Ф.Мишер 1868 ж. ядролық материалға бай клеткалардан (лейкоцит, сперматозоид) тапқан. "Нуклсин қышқылдары" термині 1889 ж. ... ... ... ... ... ... ... Бір нуклеотидтің 5'-фосфаты мен келесісінің көмірсу қалдығының 3'-гидроксилі арасындағы ... ... ... ... ... ... Нуклеин қышқылдарының жоғарыполимерлі тізбектері бірнеше оннан жүздеген миллионға дейін нуклеотидтік қалдықтардан түрады. Олардың молекулалық массасы ... ... ... ... ... ретінде дезокси- немесе рибонуклеотидтер болады. ... ... ... және рибонуклеин қышқылдары болып бөлінеді. ДНК молекулалары әдетте 2 тізбсктен, РНК негізінен бір ... ... ... ... ... ... ... қышқылдарының екі типі де кіреді, ал вирустарда нуклеин қышқылдарыиын біреуі-ДНК немесе РНК болады. Нуклеин қышқыддарының биологиялық ... ... ... ... ... және ... болып табылады. Сонымен қатар олар биологиялық естің әртүрлі түрлерін-иммунологиялық, нейрологиялық қамтамассыз етуі және ... ... ... ... рөл ... ... ... мономері нуклеотидтер (нуклеозидфосфаттар), яғни нуклеозидтердің фосфорлық эфирі болып табылады. Олар азоттық негіздеи (әдетте пуриндік немесе пиримидиндік), көмірсу рибоза ... ... ... ... және бір ... бірнеше фосфор қышқылының қалдығынан тұрады.
Нуклеотидтердің құрылысы-нуклеозидфосфаттар, нуклеозидтердің фосфорлық эфирлері. Азоттық негіздерден (әдетте пуриндік ... ... ... ... ... ... ... (дезоксирибоиуклеотидтер) және бір немесс бірнеше фосфор қышқыльшыц қалдыгыиан тұрады.
Екі нуклеотидтердің қалдығынан динуклеотад, бірнеше-олигонуклеотидтер, көп-полинуклеотидтер. Нуклеотидтер нуклеин ... ... ... ... ... ... (НЛД, ... ФЛД, КоЛ және басқа биологияық белсенді қосылыстрдың құрамына).
Нуклеазалар-гидролазалар класына кіретін ... Бұл ... ... ... ... ... фосфодиэфирлік байланыстарының моно- және олигонуклеотидтер түзе отырын ыдырау реакцияларын катализдейді. Шеткі мононуклеотидтер экзонуклеазалар, ал нолинуклеотидтік тізбектің ішіндегі ыдырау реакциялары эндонуклеазалардың ... ... ... қьшқылдары барлық уақытта ақуыздармен (протаминдер мен гистондар) байланысты болады, ... ... ... 2000 ... өте ... ... Окың құрамына кіреін аминқышқылдары: аргинин, лизин және гистидни.
Гистондар-молекулалық салмағы 12000-20000 болатын қарапайым ақуыз. ... ... ... ... мен ... ... Гистондар сомалық клеткалардың ядроларында кездеседі. Құстарлың эритроциттерінің құрғақ затының 40% құрайды. Гистондар барлық ядролардан табылған, бұл оның ... ... ... ... ... қорытынды жасауға мүмкіндік береді. Рибонуклеин қышқылы (РНК) ДНК-ға қарағанда нашар-зерттелген, ... оның ... ... ... алу өте ... қышқылдары-мономерлі бірліктер нуклеотидтерден құралған. Нуклеотидтерден үлкен молекулалар-нолинуклеотидтер құралады.
Нуклеотидтердің құрылысы- нуклеотидтердін молекулалары 3 бөліктен тұрады - бескөміртекті ... ... ... және ... қышқылы.
Қант. Нуклеотидтің құрамына кіретін қант пентозаның түріне ... ... ... 2 типті болады - рибонуклеин қышқылы, дезоксирибонуклеин қышқылы.
Негіздер. Нуклеин қышқылдарға 4 әртүрлі негіздер кіреді: 2-уі пуриндер класына-аденин, гуанин 2-уі пиримидиндер-цитазин, ... ... ... ... ... түзіледі және ол фосфор қышқылымен фосфоэфирлік байланыс түзеді.
Екі нуклеотид қосылып, конденсация жолымен динуклеотид түзеді. Оның нәтижесінде бір ... ... тобы мен ... ... ... ... ... түзіледі.
Рибонуклеин қышқылдары
Көмірсулы компонент ретінде рибозадан, ал азоттық негіздер ретінде-аденин, гуанин, урацил, цитазиннен және ... ... ... (мысалы, метилденгсен) тұратын нуклеин қышқылдары. Барлық тірі клеткалар мен көптеген ... ... ... ... ақпараттың жүзеге асуына қатысады. РНҚ кеңістіктегі құрылысы негізінен бір полинуглеотидті тізбектен, ... 10 000-ка ... ... ал кейбір бөліктерінде негіздердің комплемнтарлылығы припципі бойынша құрылған екі спиралді болып келеді. Құрылыс ерекшеліктері мен атқаратын ... сай ... ... ... ... бөлін көрсетуге болады: рибосомалық (рРНҚ), тасималдаушы (тРНҚ), ақнарапық ... ... ... ... ... Тірі ... ДНҚ ... РНК-ның синтезі РНҚ-полимераза ферментінің көмегімен жүзеге асады. Эукариоттардың клеткасында РНҚ-ның әр түрлі класын синтездейтін 3 әр түрлі РНҚ-полимеразалар табылған.
Белгілі бір ... ... ... 2 ... ... ... ғана РНҚ-ның синтезінде матрица болып табылады. РНҚ-ның молекулалары функционалды белсенді молекулалар мен ... ... ... үлкен бастамалар түрінде синтезделеді.
Рибосомалық РНҚ жоғары молекулалы және бүкіл клеткалық РНҚ-. ның 80% жуық мөлшерін құрайды. Эукариоттардың клеткасында рРНҚ-ның ... ... ... I РНҚ - полимеразамен жүзеге асырылады. Геномда рРНҚ-ны кодтайтын 50-ден 1000-га ... ... ... ... ... ... бір ақуыздармен байланыса отырып, клетканың маңызды аппараттарының бірі - рибосомаларды түзеді. рРНҚ-на рибосома массасының 60% тура ... РНҚ, ... ... ... ... ... 25000), ... басқа кластарымен саластырғанда құрылысы жақсы зерттелген. III РНҚ-полимеразасының көмегімен бастамалар түрінде синтезделеді. Барлық белгілі тРНҚ-ның ... ... ... ... ... ... болып келеді. Қосымша сутектік байланыстардың қатысуымен түзілетін үшінші реттік құрылымы L латын әрібі түрінде ... ... ... - сәйкес аминқышқылын байланыстырып (аминқышқылының карбоксил тобы мен ... ... ... ... арасында ковалентті байланыстын түзілуі арқылы) және оны аминоацилсинтетаза ферментінің көмегімен рибосомаға ... ... ... мен оған ... тРНҚ "тануға" маманданған. Әрбір аминқышқылынын арнайы аминоацилсинтетазасы мен тРНҚ болады. Кейбір жағдайда бір аминқышқылына 2 ... одан көп тРНҚ ... ... Себебі бір амиақышқылы бірнеше кодонмен кодталуы мүмкін.
Ақпараттық, немесе матрицалық РНҚ. Молекулалық ... ... ... түрлі (0,05x106 - 4x106) болып келеді. Олар клеткадағы РНҚ-ның жалпы мөлшерінің 2% құрайды. Олар клеткалық ... ... ... ... ... ... ... мРНҚ-ның синтезі ядрода -жүреді. Одан арнайы рибонуклеопротеидтік бөлшектермен (информосомалар) мРНҚ цитонлазмаға тасымалдапады. Жетілген мРНҚ-дың 5' және 3' ұштарында ... ... ... 5' ұшында мРНҚ-лың рибосомамен жалғастыратын бөлік бар. Әдетте эукариоттардың 5' ұшында 7' ... ... ... 5' - 5' ... байланыспен келесі негізбен байланысқан. Көбіне 3' ұшында мРНҚ ұзын (250 ... ... ... ... ... ... ол ... оның транскрипциясы аяқталған соң жалғасады.
РНҚ-лды вирустардың геномы екіспиралды немесе бірспиралды РНҚ түрінде болады. Кейбір геномдық РНҚ-ның құрылымдық ұйымдасуы ... ... ... және тікелей трансляциялана алады. Ал басқа вирустарда геномдық тізбекке комплементарлы РНҚ ғана трансляцияланады.
Транскрипция латын тілінен аударғанда ... - ... ... ... ... ... Транскрииция дегеніміз - ДНК-ның сәйкес бөлігінде РНК молекулаларының биосинтезі; тірі ... ... ... жүзсге асуының бірінші сатысы. Транскринция ДНК-га тәуелді РНК-полимераза ферментінің көмегімен жүзеге асады. Ол көптеген зерттелген ... ... ... ... ... ... 4 ... одан да көп бірдей емес суббірліктерден тұрады. Фермент транскрипцияның басталу белгісі - промоторды (ДНК ... ... ... ... де ... қос сниралін ажыратады. Осы жерден бастап ДНК-ның бір тізбегі бойымен ... оны ... да ... ... ... түзілін келе жатқан РНК-га мономерлі ... ... ... ... РНК-полимеразаның қозғалысына сай ... өсіп келе ... ... матрицадан ажырайды және ферменттен кейін жатқан ДНК-ның қос спиралі қалпына келеді. ... ... ... ... (терминатор) жеткенде РНК матрицадан ... ... ... ... ... саны ... даму ... өзгеруі мүмкін. Тиімділігі жоғары инициация (басталу) үшін көбіне промоторға ... ... ... ... катаболизмнің ақуыз-активаторы) қосылуы қажет. ... ... ... ... ... ... ... жақын орналасқан бөліктер -операторларды біріктіретін репрессор - ақуыздардың қатысуы ... ... ... ... соңының (терминатор) кейбір белгілерін РНК-полимеразаның өзі таниды. Басқаларын тануға ерекше терминацияланушы ақуыз "ро" қатысады. Транскринцияны ... ... ... ... мен ... ... аппаратының компоненттері қатысады.
Эукариоттарда рибосомалық, ақнараттық және тасымалдаушы РНК-лардың синтезіне арналған арнайы РНК-полимеразалары болады.
Скриптон немесе оперон деп аталатыи транскрипция бірліктері, әдетте ... ... ... ... гендерден, ал эукариоттарда олар негізінен моногенді болып табылады. Қатерлі ісік тектес вирустарда ақпараттың РНК-дан ДНК-га ... ... ... ... Ол кері ... (ревертаза) фермеитінің көмегімен жүзеге асады.
ДНК-ң структурасы. Нуклеин қышқылдарына ақуыздар тәрізді бірінші ретті структура - ... ... ... және ... ... ... пен Франклин - ДНК структурасын рентгеноструктуралық анализ көмегімен зерттеуге талпынды. Олардың ... ұзақ және қиын ... ... таза ... ... ... Осы препараттар үшін олар күрделі дифракциялық суреттер алды. Бұл суреттердің көмегімен тек ДНК молекуласының ... ... ғана ... ... еді ... кристалдар сияқты нақты мәліметтер бере алмайтын еді).
Джеймс Уотсон және ... Крик бұл ... ... ... ... таңдады. Сол кезде белгілі болған барлық химиялық және ... ... ... олар ДНК-ның кеңістіктегі моделін жасауға талпынды.
Олар Уилкинстің рентгенограммаларымен әрдайым ... ... ... өсі ... 0,34 нм ... ... ... спиралді структурасы бар деген қорытындыға келді.
Уотсон мнн Крик ДНК-дағы ортүрлі негіздердің қатынасында белгілі бір заңдылықтың бар ... ... Бұл ... 1951 ж. ... Чаргафф анықтады.
Уотсон мен Криктің алдында ДНК молекуласы көршілес тізбектердің негіздерің жүнтасуымен ... екі ... ... ... ... ... ... тексеру мақсаты тұрды.
Негіздер бір бірімен сутектік байланыстармен бірігеді. Бұл жерде қандай негіздер жұптасуы ... - ... ... ... ... ... саны ... негіздердің санына дәл тура келеді.
ДНК молекуласының құрылысы
Уотсон мен Крик ДНК-ның 2 ... ... ... ... ... ... оңға ... спиральге оралған. Сондықтан қос спираль түзеді. Тізбектер антипараллельді, яғни қарама-қарсы бағытталган, бір ... ... ... 5' ... ... ... Әрбір тізбек қантты-фосфатін қанқадан құралған, ал оның бойында спиралъдің өсіне перпендикуляр түрде негіздер орналасады. Екі қарама-қарсы тізбектердің ... ... ... ... байланысқан. Қантты-фосфатты қанқаның ара кашықтығы тұрақты және ол бір пурин мен бір пиримидии жұбының алып жаткаи ара ... тән. ... ... ... көршілес негіздер жұбы бір-бірінсн 0,34 нм қашықтықта орналасқан. Спиралдің толық айналымы 3,4 нм, яғни 10 жұп негіздерге ... ... ... екі ... ... ... ... мен Криктің жасаған қорытындылары молекулалық биологияның, дамуын түрткі болды. 1962 ж Уотсон мен Крик және Уилкинс Нобель сыйлыған ... ... ... 3. ... ... биосинтсзі жартылай консервативті механизм бойынша матрицалық синтез жолымси жүзеге асады. Бөлініп жатқан клеткадағы хромосомалық ДНК-ның репликациясы қос спиралдың локальды ажырай, ... ... ... ... Оны ... эндонуклеазалар мен ажырау ақуыздары ... ... Екі ... ... ... сиихрондылығы, оның синтезі қысқа ... ... ... ... ... олар ... өсіп келе ... тізбектерге ДНК-лигазалардың көмегімеи жалғанады. А.Корнберг 1967 ж. іп vitro жағдайда биологиялық активті ДНК-ның ферментативті синтезін жүзеге ... 1970 ж. ... ... ... тРНК ... сәйкес келетін екітізбекті полинуклеотидтік тізбектің толық химиялық синтезін ... ... ... ауыл ... және ... ... ... шешуде белгілі бір құрылысты генетикалық структуралы гендерді қолдан жасаудын (гендік инженерия) маңызы зор.
Тірі ағзаларда дезоксирибонуклеотидтердің (мономер) синтезі рибонуклеотидтердің тікелей рибозанын 2-ші ... ... ... тотықсыздануы тотықсызданған НАДФ және тиоредоксиннеа тұратын көпферментті жүйемен жүзеге ... ... ... В12 витаминінің қатысуында рибонуклеозидүшфосфаттардың тотықсыздануы арқылы жүреді. ДНК-ның тікелей алғы ... ... ... ... қатысуымен дезоксирибонуклеозидмоно- және дифосфаттардың фосфорлылануы ... ... ... мен ... ... ... ... олардың тірі затының жартысынан астамы ақуыздардың үлесіне келеді. Ақуыздар клетканың құрылымы мен пішінін анықтайды, олар катализдің молекулярлық тану ... ... ... ДНК-да клетканы құруға қажетті барлық информация болғанымен, ол клеткалық процестердің жүруіне тікелей ... тек ... " ... ... ... оттегін тасымалдау гемоглобинге тән қасиет, бұл қасиет осы ... ... ... тән ... ... терминологияны пайдалансақ нуклени қышқыддары - программалық қамтамасыз ету - клетканың ата-аналарынан алатын инструкциясы, ал ақуыздар ... ... ... сақталған программаны жүзеге асыратын физикалық механизмдер".
Нуклеин қышқылдары мен белоктардың функциясында мұндай өзгешеліктер оларды ... ... ... ... ... ДНК мен РНК ... ... жағынан ете ұқсас пуклсотидтерден тұрады. Олар ірі молекула түзгенімен, ... ... ... ... ... ... Керісінше ақуызлар 20 әртүрлі, бір-бірінс ұқсамайтыи аминқышкылдарынан құралған, олардың әрқайсысы өзіне ғана тән ерекше химиялық қасиетімен көрінеді.
Осы алуан ... ... ... ... қасисттерінін универсалдығының негізіңде жатыр.
Акуыз молекуласының конформациясы ондғы амин қышқылдарының кезектесуіне тәуелді.
Полипептидтік тізбекте ... ... ... ... ... ... сондықтан кез-келген ақуыз молекуласы көптсгсн пішінде бола алады (конформацияда). Бірақ биологиялық ... ... ... ... ... тек бір ... бола алады. Бір белгілі- бір конформация ғана тұрақты болады, ал қайсысы - бұл ... ... амин ... ... ... ... ашуға, яғни денатурациялауға болады, ол бастапқы конформациясын жоғалтып иілгіш полипептидтік тізбекке айналады (кейде жұмсақ жағдайда денатураиия қайтымды).
Полипептидтік тізбектің оралуын ... ... ... бірі-полярлық және полярлық емес бүйір (жанама) топтардың орналасуы. ... ... ... оның ... гидрофобты бүйір топтары ақуыз глобуласының ішінде орналасуға тырысады. Ал полярлық топтар ақуыз ... ... ... тырысады да су және басқа да полярлық топтармен ... ... ... аминқышқылдары пептидтік байланыстармен байланысқан. ... ... ... ... ... ... ... тыс калған акуыздар, бір полипептидтік тізбектің әртүрлі бөліктерінің арасында қосымша коваленттік байланыстар тузе алады. Мысалы, дисульфидтік байланыстардың (5-5 көшірме) ... ... ... ... көршілес орналасын қалған цистеиннің екі 5Н- топтары арасында орын алады. Ол клеткадан тыс ақуыздардыц кеністіктегі құрылымын тұрақтандырады. Амин ... ... ... ... ... ... ... молекуласы спонтанды түрде өзіне тән конформацияға: әдетте жинақталған глобулярлы, кейде ұзынынан созылған фибриллярлы ие болады.
Полипептидтік тізбектсгі амин қышқылдарының кезектссуінде оның ... ... ... информация бар. Қазіргі уақытқа дейін акуыздың кеңістіктегі құрылымын деталды түрде толық білу үшін бұл информацияны қалай оқу ... ... ... ... ... пішініи тек өте қиын ақуыз кристалдарының рентгеноструктуралық анализ әдісімен анықтайды. ... осы ... ... астам ақуыздар зерттелген. Олардың әрқайсысыйың конфигурациясы өте күрделі.
β-қатпарлы ... ... ... глобулярлық акуыздардың негізгі құрам бөлігін, яғни жүрегін (соге) құрайды. Антапараллельді β-қабат полипептидтік тізбектің бірнеше рет 180°-қа иілуі нәтижесінде түзілген. Мұндай ... ... ... бөліктерініа пептидтік топтарыныц арасында сутектік байланыстың түзілуінен беріктігінің жоғары болуымен сипатталады. Сондықтан антипараллельді β-қабат глобулярлы ақуыз жиналатын каркас (қанқа) болып ... ... ... ... параллельді β-қатпарлы қабат әдетте екі жағынан α-спиральдармеи жабылған.
α-спираль полипептидтік тізбектің әрбір пептидтік тобының басқа пептадтік ... ... ... ... нәтижесінде түзіледі. α-спираддың мұндай қысқа бөліктері көптеген глобулярлық ақуыздарда болады, ал көптеген структуралық (құрылымдық) ақуыздар (мысалы, терінің ... ... ... ... ... ... тәрізді ұзын α-спиралды бөліктерден тұрады (жібек материалының лизоцимі, шаш).
Ақуыздардың ... ... ... ... сипатталады. Амин қышқылдарының жанама (бүйір) топтарының ерекшеліктері ақуыздардыд кеңістіктегі ... ... ... ... де ... ... ... етеді. Ақуыздардың кеңістіктегі әр алуан структурасының екі шекті жағдайы болады. Біріншісі-клеткашілік матрикстің белоктарына жататын ... ... 3 жеке ... ... ... Олар ... бай және ... үшінші жағдайда глицин орналасады да үшеуі де бір бірін ... ... ... ... Одан әрі ... ... жинақталуы нәтижесінде дәнекер үлнасы түзіледі. Мысалы, сіңір. Бұларда коллагеннің көршілес молекулаларының ... ... ... ... ... Нәтижесінде үлкен қысымды көтере алатын берік талшық түзілсді.
Коллаген ... ... ... молекуласы
Коллагенің үш спиралі
Екінші шекті жағдай-клеткадан тыс белок-эластин. Оның ... ... ... ... ... тізбектер коваленттік байланыстар есебінен созылған материал түзеді.
Коллаген тәрізді эластин клеткадан тыс ... ... Бұл ... ... ... ... ... мен жиырылуға мүмкіндік береді.
Ақуыздардын структуралық ұйымдасу деңгенлері
Акуыздың өте кіші молекуласының өзі сансыз өте көп әдістермен орала алуға қабілетті ... ... ... ... оралуы белгілі бір желімен жүреді. І-ші сатысында жақын жатқан бөліктердің арасында сутектік байланыстар түзіледі. Бұл α спираль, немссе ... яғни ... ... ... ... ... ... α-спираль мен β-қатпарлардың кейбір комбинациялары өте тұрақты болады да көптеген белоктарда қалынтасады. Мұндай құрылым құрылымдық ұйымдасудың жоғарғы ... ... да ... ... ден аталады.
Домен-бұл салыстырмалы түрде шагын глобулалық түзіліс. Ол ұзындығы 150 амин қышқылынан немесс кем тұратын полипептидтік тізбектің ... ... ... ақуыздар түзілстін модулдер болып табылады. Әдетте глобулалық ақуыздар бір-бірімен полипептидтік тізбектердің салыстырмалы түрде әлсіз (аіиық) ... ... әр ... ... ... Жеке ... ... әділет ақуызды агрегаттар тузеді.
Жаңа ақуыздар мен макромолекулалық агрегаттардың тузілуі
Клеткада эволюция процесінде гендердің дунликациясы мен модификациясын қамтамассыз ететін генетикалық механизмдер ... Егер ... бір ... ... бар полинентилтік тізбектен түратын және өзіне тан қасиеттері бар ақуыз пайда болса, онда оның ... ... ... ... ақуыздардың құрамына кіруі мүмкін. Қазіргі заманғы ағзаларда жақын қызметерді атқаратын әртүрлі ақуыздардыц амин қышқылдық кезектесуі ұқсас. Мұндай ақуыздардың ... ... ... ... ... дунликациялапуы жолымен және эволюция процесінде атқаратын қызмстінін өзгеруіне әкелетін мутациялардын жиналуынан түзіледі.
Мысалы - протеолиттік (ыдыратушы) ферменттер ссриндік ... ... ... ас ... ... ... және ... сондай-ақ ұю факторлары-протеиназалар, тромбин жатады. Осы туысқа жататын кез-келген екі ферментті салыстырғанда полипситидтік тізбектегі бірдей амии қышқылдарының ... ... 40% ... ... келеді. Олардың конформациясын рентгеноструктуралық әдіспен зерттегенде полинептидтік тізбектің иілген тұстары бірдей болып келетінін көрсетгі.
Бірақ, әртүрлі ... ... ... ... әр ... ... ... Кейбір амин қышқылдарыныц алмасулары ақуыздардың субстраттық мамандануы мен реттеушілік қызметінін өзгеруіне әкелді.
Қазіргі кездегі ақуыздардың функционалдық қасистгерінің алуан ... ... ... ... ... амии ... ... "нейтралды" болған, яғни ақуыздың структурасына да қызметіне де әсер етпеген.
Сондықтан клеткаларда структуралық жағынаи ... ... ... ортақ ата-тектен тараған ұқсас, бірак атқаратын қызметі әртүрлі ... көп. Жаңа ... ... әртүрлі полипептидтік домендердің бірігуі нәтижесінде түзіледі. Клеткада бірқатар тұрақты ақуыз беттері болса, оңда жаңа қасиеттері бар беттер екі ... олаи көп жеке ... ... емес ... нәтижесінде түзіле алады. Бір ақуыз басқа ақуыздармен ... ... ... ... ... ... түзіледі.
Клеткаларға глобулалық ақуыздардың ірі функциоиадңық ақуыздық агрегаттарга бірігуі тән. Көптеген ақуыздық ... ... ... 1 ... астам, ал қалыпты нолипентидтік тізбектін молекулалық массы бар болғаны 40000-50000 (шамамен 300-400 а.қ.) тек кейбір поліпентидтердің мөліпері бұдан 3 есе ... ... жаңа ... орталықтарын түзе отырып ассоциациялану приципі ірі клеткалық структуралардың түзілуінде де жұмыс істейді. Молекула үстілік ... ... ... ... ақуызды талшықтар, пирустар, мембраналар) тұтас ірі молекула түрінде синтезделмейді. Олар макромолекулалық суббірліктердің ковалентті емес агрегациясы нәтижссінде түзіледі. ... ... ... бар: 1) ... ... ... ... рет қайталаиатып кішксис суббірліккс аз генетикалық информция қажет; 2) суббірліктср бір-бірімен ... ... ... ... ... мен ... онай ... болады; 3) суббірліктерден жипалу кеткен қателерді жөндеуге мүмкіидік берді.
Алғаш рет өздгінен жипалу темекі теңбілі вирусында анықталған.
Екінші ... ... ... - ... ... жатады.
Бактериялардың рибосомасы 55 әртүрлі ақуыз молекулаларынаи және 3 әртүрлі рРНК __ тұрады. Олар ... және ... ... алады. Жиналу белгілі бір ретпей жүреді. РНК-га алдымен белгілі бір ақуыздар, кенін басқаларм бірігеді. ... соң ... ... ... ... ... оған бірігеді.
Бірақ, қазірге дейін кейбір күрделі, өздігінен жиналатын агрегаттардып түзілуінін реттелуі қалай жүретіні ... ... ... бір жолы ... принципі).
Кейбір күрделі органеллалардың құралуына қажет информация оның өзінің структурасында болады. Мысалы, митохондриялар мен Гольджи аппаратының макромолекулалык компоненттері әдетте ... ... ... біртіндеп қалыптасады. Белгілі бір органеллаға тән жаңадан синтезделген молекуланы ... тану ... ... себебі бұл органеллалар өздігінен жиналып, өздігінен ыдырап кете алмайды.
Ақуыздын биосинтезі
Тәжірибе жүзіде ДНК-иың кейбір ядролық ... ... ... ... рөл ... ... Ағзалардыц тұқым қуалау қасиеттері, олай болса ағзалар жасайтын акуыздардың ... ... ... анықталады. Клеткалық ДНК-ның басым бөлігі ядро хроматинінде жиналған. Олай болса ДНК клетканың тұқым куалау информациясы ... ... ... ... ... ... синтезіне қабілеттілігі және бұл қабілеттің ұрпаққа берілуі ДНК-мен байлаиысты.
ДНК-иыц генетикалық рөлінің тікелей дәлелдемесі трансформация ... ... ... ... ... ... ... түрінде оралған және сутектік байлаиыстармен қосылған полипуклеотидтік тізбектердің ажырауы, яғни ДНК ... ... 1957 ж. ... жэпс ... репликация жартылай консервативті механизм бойыиша жүретінін дәлелдеді, бұл Уотсон мен Крик моделінің дұрыстығын көрсетеді.
Содан соң ... бос ... ... ... (АТФ), цитидинүшфоасфат (ЦТФ), уридинүшфосфат (УТФ) және гуанизинүшфосфат (ГТФ) ДНК тізбегіндегі сәйкес негіздерге қосылады да нолимераза ... ... ... информациялық РНК-ның полинуклеотидтік тізбегін түзслі. АТФ ДНК-ның тиминімси, ЦТФ-гуанинмен, УТФ-аденинмен, ГТФ-цитозинмен сутектік байланыспен қосылады.
Осылай белгілі бір ... ... ... ... ... ... ... негізінен бөліпсді. Түзілген м-РНК бастапқы ДНК-ның полипуклеотидтік тізбектерінің біреунің негіздер кезектесуін ... Ол ... ... ... ... ... ииформацияпы алын келеді.
РНК рөлі. В.И.Палладин, Т.Каснерсон, Ж.Браше, Э.Гейл және т.б. зерттеушілер клеткалар мен үлпалардағы ақуыз синтезінін ... ... ... ... ... болуына тікелей байланысты екенін дәлелдеді. Мысалы, клеткалар мен ұлпалардағы ақуыздың синтезі РНК-ны рибоиуклеаза ферментімен ыдыратканда ... ... ... ... химиялык құрылысы бойынша-нуклеопротеидтер екендігі анықталған. Нуклеин қышқылдарының молекуласы вирустық бөлшектіц ішінде орналасып, ақуызды қабықшамен ... ... ... екі топқа бөлуге болады: РНК-лы және ДНК-лы вирустар. ... ... ... ... тек ... ... Ақуыз синтезіндегі РНК-ның рөлін Г.Шрамм, Т.Френкель-Конрат тәжірибелерінде көрсетеді. Олар темекі жапыраганыц теңбілі ауруын ... ... ... ... ... мен ... ... клеткалары мен үлпаларындағы мөлшері бірлей емес. Ақуын синтезі қарқынды жүретін клеткаларда, әртүрлі бездердс, әсіресе асқорыту бездерінде РНК-ның ... көп ... ... безді гранулаларда, ядрошықта).
Амин кышқылдарыныц активтенуі. Тірі жүйелердегі ақуыздардын түзілуінің өзіне тән ерекшелігі амин қышқылдарының ақуыз молекуласын ... ... ... ... ... ... ақуыздардың синтезі аэробты жағдайда жүреді.
1-кезеңде амин қышқыддарының активтенуі жүреді. Содан соң т-РНК-мен бірігеді де рибосомага тасымаяданады. Ерігіш не транспорттық РНК ... ... ... ... 25000, ұзақ ... түнбаға түспейді. т-РНК-клеткадағы РНК-ның жалпы мөлшерінің 10%-ін құрайды.
Амин қышқылдарының активтелуі энергияға бай АТФ-тың ... ... ... ... ... тобы ... қышқылы АТФ-пен өзара әрекеттескеиде қышқылдық ангидрид-аминоациладенилат және пирофосфат бөлінеді.
Амин ... ... ... ... ... ферменттің-амино-ацил-т-РНК-синтетазамен катализденеді. Әрбір амин қышқылыныц өзінің активтендіруші ... ... ... ... ... ... ... түзеді:
ІІ-кезенде процескес т-РКК қосылады. Т-РНК-гиалоплазмада орналасқан т-РНК акуыз синтезінде ... ... ... ... ... ... ... ғалымдар М.Б.Хогланд, Стефенсон, Е.Келлер.
Амин қышқылдарының активтенуі мен олардың ... ... бір ... ... ... асырылуы мүмкін. Әрбір амин қышқылына белгілі бір т-РНК қажет 20 фермент және 20 түрлі т-РНК ... ... ... де ... ЦЦА ... ... белгілі. Әр ферменттің 2 активті орталығы болады: олардың ... амин ... ал ... ... ... ... ... Олай болса т-РНК-ЦЦА молекулалары активтенген амин қышқыддарын қосып алып, оларды рибосомаларга алып келеді: осы кезде АМФ пен фермент бөлініп ... ... ... синтезделетін негізгі орын. Рибосома молекулалық массасы 2,7-4,5 млн. рибонуклеопротеидті бөлшектер, 40-65% ... және ... ... ... Рибосомалардын құрамынан көптеген ферменттер мен 30-га жуық негіздік синаттагы ақуыздар табылған. Рибосомалар субъбірліктерге диссоциацияланады немесе ... мен ... түзе ... ассоциацияланады және ірі дисперсті структуралар түзеді.
Рибосомалар бірігіп-полисомалар түзеді.
Рибосомалардың қызметі-клеткадағы, ақуыздардың биосинтезін ... ... ... ... тасымалданады да, осыда жеке амин қышқылдар полипептидтерге бірігіп, ақуыздыц бірінші ретті структурасы түзіледі. Сондай-ақ осындан ... ... І, ІІ, ... ... ... ... мүмкін.
Ақуызды активті түрде синтездеущі рибосомалар, информациялық немесс матрицалық РНК-мсн тығыз байланыдты. (м-РНК жылдам түзіліп жылдам ... ... ... ... ДНК м- не ... ... болып табылады).
Полинепидтік тізбектің синтезі басталу үшін мына жағдайлар қажет: рибосома м-РНК-меп байланысуы қажет; қоршаған ортада аминоацилденген ... мен ... ... ... (Ғ,Ғ,) және ГТФ, ... Мg2+ жонс К+ ... NH4+ ... белгілі бір концентрациясы қажет. Осы жағдайлардың барлыға болған жағдайда синтез бастала алады.
Трансляция-рибосомада м-РНК-даға ақуыздың биосинтезі, яғни ... ... ... ... ... ... акуыздар тіліне айналуы.
Олай болса қазіргі кездегі түсінік бойынша акуыздың биосинтезі 4 негізгі кезеңнен тұрады: 1) амии ... ... және ... ... ... ... 2) амин ... т-РНК мен бірігуі; 3) амин қышқылдарының рибосомадакы м-РНК молекуласына тасымалдаиуы және ... ... ... 4) ... полипептидтік тізбектің рибосомадан босап шығуы мен ақуыз молекуласының кеңістікті структурасының қалыптасуы.
Ақуыз ... ... ... Мысалы гемоглобин молекуласы 150 амин қышқылдарынан тұрады. 1,5 минутта орындалады.
Клеткада акуыз биосинтезінің реттелуі
Клетка берілген уақытта тек өзіне қажет ... ғана ... ... ету ... ... бір ... синтезделуін тоқтатса, екіншілерінің синтезін бастайды. Клеткалардын дамуы мен өсіп-жетілуі, көпклеткалы ағзаларда олардың дифференциациялану процесінін әрбір фазасы клеткада синтезделетін ... бір ... ... ... ақуыз синтезінің реттеуші механизмдерін зерттеудін қолайлы объектісі-микроорганизмдер болып табылады. Олар бөлып шығаратын ферменттік ақуыздардагы олардың арнайм ... ... ... ... болады.
Клеткада синтезделетін ферменттерді екі топқа бөлуге болады: конститутивті және индуктавті. Конститутивті ферметгер ... ... ... ... тұрақты түрде тү зіледі. Индуктивгі ферменттерді ағза көп мөлшерде тек қосылған заттардың ... ... ... ... Мысалы, Е.соlі β-галактозидаза-лактозаны ыдыратады. Егер бактерияны лактоза-негізгі көміртегі көзі болып табылатын ортада өсірсе, бұл фермеyттің синтезі 10000 есе артады. Бұл ... ... деп ... ал ... ... алып тастағанан соң β-галактозидазаиын синтезі құрт тоқтайды. Бірқатар ферменттердің түзілуі шектелуі немесе репрессияға үшырауы мүмкін. Репрессия клетка ішінде ферменттің жұмыс ... ... ... ... ... жиналуы кезінде байқалады.
Ферменттердің репрессиясы олар синтездейтін заттар клеткаға дайын түрде берілетін болса да орын алады (фосфатаза, триптофан).
Бұл фактілердің барлығы ... ... ... ... ... бір ... ... бар екенін көрсетеды.
Ф.Жакоб пен Ж.Моно ақуыз синтезінің реттеу ... ... ... жасады. Болжам бойынша, ақуыз синтезіи реттеу ДНК деңгейінде жүреді. Оның мәні ДНК молекуласында орналасқан ... бір ... ... "қосылуы" мен "істен шығуында". ДНК молекулалары өз бойында функционалды ... ... ... ... ... ... реттеуші - ген, оператор-ген және т.б.
Индукция әсерінен ақуыз-ферментің синтезінін ... ДНК ... ... бөлігінде м-РНК-ның синтезімсн түсіндірілсді, оны цистрон немесе структуралық ген деп атайды. Егер сәйксс м-РНК жасалып шығарылмайтын болса, онда ... бір ... ... ... (репрессияланады).
Олай болса структуралық ген оған сайкес м-РНК-ның түзілуіне" матрица болып табылады. Ал соңғысы структураық информацияны тікелей рибосомаға жеткізді де ... ... ... ... ... ... ... белгілі бір-бөлікте-ДНК-операторлардың бакылауында болады. ДНК тізбегінде көршілес орналасқаи ... ... ... ... ... ... Структуралық пистропдардағы м-РНК-ның калыптасу жылдамдығын баска функционалдық ... ген ... Олар ... деп ... ... ... ... Репрессор, бір жағанан оператормен байланысты, екінші жағынан белгілі бір төменгі молекулалы қосылыстар-метаболиттермен әрекеттесуге қабілетті. Оларды эффекторлар деп атайды. Олар ... ... ... ... ... ... немесе активсіздендіруге (репрессия) мүмкіндігі бар. Егер индукциялық метаболит пайда болса, онда репрессор активсіздендіріледі де онын ... ... ... оперонның жұмыс істеуіне мүмкіндік туады да м-РНК түзіледі.
Егер ортада әдетте клетканың барлық ферменттерінің әрекетінің ең соңғы ... ... ... ... метаболит пайда болса, онда репрессор активтенеді. Белсенді репрессор оператормен байланысады да көршілес орналасқан ДНК бөлігінің м-РНК-ны синтездеуге қабілетін жояды.
Эукариоттық клеткаларлың ... ... ... ... мен ... генетиканың ірі жетістіктері қарапайым және нәтижелі әдістерді қолдануға ... ... ... ... саңырауқұлақтар мен бактериофагтарды ағарлы ортада өсіруге болады. Мұнда әрбір микроб колония, ... ... ... бүршікті түзеді. Колония мен, бүршікті құрайтын индивидуалдардың, барлығы жалғыз клетканың ұрпақтары болып , табылады. Микроорганизмдер дақылдары тәрізді эукариоттық көпклеткалы организмдердің ... ... алу мен ... ... ... ... мен вирусология, генетика, цитология мен даму биологиясы қазір ... ... ... ... істей алмайды.
Клетка және ұлпа дақылдарын бөліп көрсетуге болады. Ұлпалар дақылында бір-бірімен байланысты клеткалар бірлестігі өсіріледі. Клеткалар өздерімен көршілес клеткалармен тікелей ... ... ... ... жеке ... ... Көптеген жағдайда олар клондар түзеді және клеткалық суспензияның тығыздығы әрбір жеке клетканың тіршілігінде ... рөл ... ... ... ... ертеден белгілі. 1907 ж. Харрисон бақаның бөлік алынған ұлпасын фуакционалды жағдайда бірнеше күн сақтауға мүмкіндік беретін ... ... ... ж. ... "Ұлпалардын организмнен тыс перманенттік тіршілік стуі" деген еңбегі жарық көрді. Оның негізгі қорытындысы-үлпалар ... ... ... ... етілуі тиіс. Ұлпалар дақылдары казіргі кезде клиникалық және ... ... ... ... ... бір ұлпа клеткаларына әсерін тексеруде кеңінен қолданылады. Барлық ұлпалық және көптеген клеткалық дақылдардың жаңа қоректік ортаға ауыстырғандағы өмір сұру ... ... ... Олар бірнеше бөлінудең соң (50-100) тіршілігін жояды. Тек кейбір хромосомалар саны бойынша аномалиялары бар ... мен ... ... ісік ... линиялары ұзақ өмір сұре алады.
Клетка және ұлпа дақылдарын зерттеудің бастапқы кезеңдерінде өсіру жағдайларын тұрақтандыру ең басты қиындық ... 1948 ж. ... және т.б. ... ... болды. Олар тышқанның фибробласттарының дақылдарын өсіруге жарамды қоректік ... ... ол ... ... ... сарысуы және тауық әмбриондарының экстрактынан тұрды.
Жеке клеткалар тек олардың айналасында сол ... ... ... ... ... ғана өседі және бөлінеді.
1951 ж. Джонс Гопкинстің Балтимордағы госпиталінде жатырдың катерлі ісігінен Генриетта Лэкс есімді негр әйелі ... ... Джей мен оның ... оның ... ... ... ... оларды өсіре бастады. Осылайша адамның қатерлі ісік клсткаларыны бірінші қатары пайда болды.
Генриетта Лэкс ... ... ... кезде әлемнің барлық лабораторияларында қолданылады. Олар НеLа клеткалары ретінде белгілі. Қатерлі ісік клеткаларының көптеген линиялары "перманентті" яғни ... ... ... ... НеLа ... анэуплоидты-оларда 60-70 хромосома болады. Осы жылдар барысында олар лабораториялық жағдайларга бейімделіп, кейінірек ... ... ... көптеген дақылдарға қарағанда жақсы өседі.
НеL клеткалары негр әйелдсн алынған, ал қазіргі көптеген қатерлі ісік клетка ... ақ ... ... Бұл НеL клеткаларын бөліп алуға мүмкіндік береді: гель-электрофорез ... ... ... ... ... ... ... ақ иәсілдердід осындай ферментінен ерекшеленетіеі анықталған. Бұл айырмашылық өзгерген аллельдің болуына байланысты, сондықта НеL ... ... ... ... ж. Игл клеткаларды өсірудің "алхимия" кезеңін аяктады. Ол "Игл ... ... ден ... ... орта ... ол ... амин ... аптибиотактер, сыиыр сарысуы мен фенолды қызыл бояуынан тұрады. Мұнда рН-ның маңызы зор, ... ... ... төмен, 6,8 бен 7,6 жоғары клеткалар тіршілігін жояды.
Клетка ... ... ... ... ... ... ... камтамассыз ететін құрылғамса жабдықталған.
Эукариоттық клеткалар - "қоғамдық" тіршілік иелері, жеке болса олар ... Мұны ... үшін және жеке ... ... ... бөлп алу үшін ... әдістер бар. Пак пен Маркус (1955) қоректендіруші клеткалар қабаты ден аталатын ... ... әдіс ... ... жеке ... ... ... және олардың салыстырмалы санын бөліп алуға мүмкіндік береді (сш уақытта 100%-ке ... ... ... - ... (1960) ... (ФГА)-нің клеткалардыд бөлінуге қабілетіи арттыратыкып байқады. Қазір осындай қасиетке ие көптеген ... ... ... ... деп ... Стерилді жағдайда өсіру қажет.
Эукариоттық клеткаларды тоңазыту арқылы көп жыл сақтауға болады.
"Клеткалық линия" деп-қандай да бір ... ... ... ... ... ұрпақтарыа атайды. Трипсинмен өңдегеа соң ұлпа жеке клеткаларға ыдырайды, содна сон ... ... ... ... ... ... ... әртүрлі организмдердін клеткалық дақылдары: тауықтыа, үй қоянынын, тышқандардын, резус-макаканың, адамның алынған.
Әртүрлі линиялардын клеткалары ... ... және ... ... бойынша ұқсас болғанымен, өсу ерекшелікіері бойынша бір-бірінен айырмашылығы ... ... ... ... дамуы мен өсін жетілу процесінде белгілі бір қасиеттерге ие ... ... ... ... ... ... ... көптеген мәселелерді шешуге мүмкіндік берді. Клеткалар қоршаған оргамса қарым-қатынаста болады. Сондықтан олардын бетінде ... ... ... ... Олар ... сигналдарды қабылдап, қажет болса ииформацияны клетканың ішіне қарай жібереді. Клеткалық циклдін әртүрлі фазаларында және дифференциацияланудың әртүрлі кезендеріндегі ... ... ... ... болады. Бұл уақыт бойынша бақыланатын гендер экспрессиясының нәтижесі. Бұл ... мен ... орта ... ... ... және геномның белгілі бір бөліктерінін іске қосылу сипатының барысын болжауға ... ... ... рецепторлардың болуы клетканын көптеген сигналдарға жауап беру қабілетін қамтамассыз етеді.
Вирустар-молекулалық биологияның ... ... - ... ... ... ДНҚ ... РНҚ (олар вирустың геномын құрайды) молекулаларынан тұраты>> инфекциялық бөлшектер. Вирус тек ие-клетканың ... ғана ... ... Олар ... үшін клетканың қалыпты қызметін бұза отырып, оның генетикалық механизмлерін пайдаланады. Вирустың геномының құрылысы да, репликациялану әдісі де алуан түрлі болып ... ... ... ... ... клетканың лизисімен және вирустың ұрпақтарының босап шығуымен аяқталады. Бірақ, кейбір вирустар клетканың хромосомасына ... оның ... ... ... жағдайда вирустық гендерімен гендерімен бірге репликацияланады. Вирустар ... ... ... ... бір ... ... екіншісіне тасымалдайтын болғандықтан олар эволюция процесінде әр түрлі ... ... ... ... туғызады.
Вирустар - бұл мобильді гендер. Олар тек клетканың ішінде ғана көбейе алады. Олардың мөлшері өте ұсақ, ... олар ең кіші ... өзін ... ... ... ... арқылм өтуге қабілетті.
Вирустар - бұл корғаныштық қабықшасы бар, бір клеткадан екіншісіне өтуге қабілетті генетикалық элементтер. ... ... өзі олар ... ... үшін тіршілігін жоюға әкелін соқтырады. Көптеген вирустар жұққан клетканы ... ... да, оның ... келесі клеткаларға енуіне мүмкіндік туғызады. Вирустық инфекциялардың ауру белгілері көбіне вирустардың осы цитолиттік ... ... ... ... ... ... онын ... қышқылдарының типі, клеткаға ену әдісі, клеткадағы көбею механизмдері әр түрлі вирустарда алуан түрлі болады.
Вирустардың генетикалык компоненттеріне ДНҚ немесе РНҚ ... ... ... ... тән ... туралы ақпарат жазылған. Бастапқы кезде вирустық ДНҚ-нын молекуласында бір акуыздын ... ... бір ген ғана ... деп есептеліп келді. Кейіи тіпті ең ұсақ вирустардың өзінің нуклеин ... ... ... ... ... ... ақпарат болатыпы анықталды.
Ең ірі вирустық геномдарда (мысалы, ... Т4) ... ... саны ... жүзге жетеді. Сондықтан вирустардың нуклеин қышқылдық компоненттері - өте кішкене хромосомалар болып ... ... ... РНҚ-ның бірден бір қызметі-тұкымқуалау ақпаратыи тасымалдау деп есептеліп ... ... ... ... ... ... ... тек РНҚ бар.
1956 ж. тазаланған РНҚ-ның препараттарының көмегімен вирустың ақуыз болмаған жағдайда вирустың инфекциялық қабілетін ... ... ... көптеген РНҚ-ды вирустар табылды (полиомиелит, тұмау (грипп), қызылша). Олай болса бұл ... РНҚ ... ... ... ... де ... ... вирустардың сыртқы қабықшасы тек ақуыздардан және негізінен бір негізгі ақуыздап ... деп ... ... ... вирустың хромосома мен ақуызды қабықшаға бөлінуінен басталады. Кейін хромосомалар өздігінен көбейіп, көптеген бірдей көшірмелер түзеді де олардың негізінде вирусқа тән ... ... ... Бұл кезде вирустық геноммен кодталатын РНҚ тізбектері м-РНҚ-ның қызметін атқарады. ... соң ... ... ... ... болған вирустық хромосомалардың айналасында кездейсоқ жинақталу нәтижесінде жаңа ... ... ... ... бұл ... ... ... циклы туралы толық мәлімет бермейтін еді. Біріншіден, барлық вирустарда дерлік ақуызды қабықша ... ... ... полипситидтік тізбектерден тұрады және бұл тізбектер көбіне бірнеше қабатқа жинақталған.
Екіншіден, көптеген вирусттарды ақуызды капсиді акуызбен бірге липид те ... ... ... ... ... ... ... ие-клетканын плазмалық мембранасындағы липидтерге ұқсас, ал ақуыздары вирусқа тән. 4 сызбанұсқада ДНҚ-ды вирустың көбоюі көрсетілген.
Бұл вирустардың ... ... ... ... ... ... ... жүреді де жаңа вирустық бөлшектер осы плазмалық мембрананың өзінен бүршіктенін шығады. Бүршіктену вирустың ұрпақтарына ... ... оның ... ... ... ... ... мүмкіндік береді.
Вирустардың хромосомасында тек оның қабықшасының ақуызы ғана ... оның ... ... ... ... ... құрылысы туралы да ақпарат болады. Мысалы, Т4-бактериофагтың ДНҚ-да 30-ға жуық әр түрлі ферменттер ... Олар Е.coli ... ... ... бактериофагтың хромосомасынын жылдам және таңдамалы түрде репликациялануын камтамасыз етеді. Т4-тің геномында Е.coli ДНҚ-ның бұзатын арнайы нуклеаза да кодталған.
Ұсак, ... ... ... маймылдардың SV40 вирусы) генетлкалық ақпарат аз, олар ие-клетканың ферменттеріне тәуелді болады.
Зерттелген алғашқы вирустық хромосомалар жай, ... қос ... ДНҚ ... болған. Бірақ кейін вирустардың геномы кос спиральді ДНҚ, сақинаға тұйықталған (SV40 және полиомалар) немесе сызықты біргізбекті ДНҚ (парвовирустар), ... ... ДНҚ ... ... М13 және фХ174) ... мүмкін екені анықталды. Жақында күрделі сызықты қос спиральдар ашылды. Кейбір, бактериофагтар мен аденовирустардың ДНҚ-ның тізбегінің 5'-үштарына ковалентті түрде ақуыз ... ... Ал өте ірі оба ... ... екі ... тізбектерінің екі шеті бір-бірімен фосфодиэфирлік байланыстармен қосылған. Бұл формалардың ... ... ... ферментативті механизмдер қажет.
Сызбанұсқа 4.
Вирустардың хромосомалары ие-клетканың хромосомасына енуге қабілетті. ... ... ... түрде тіршілік етеді. Олар клеткаға кіргенімен, белсенді емес. Жаңа бөлшектердің түзілуі болмайды. 1950 жылға дейін вирустардың ... ... ... ... ... ... 1950 жылы инфекция жұқтырмаған сияқты бактериялар ультракүлгін сәулелендіруден кейін, бактериофагтарды бөлін шығару құбылысы зерттелді. ... ... ... ... ... хромосомаларына вирустың толық хромосомасы кіргенін анықтады. Мұндай ... ... ... ... деп атайды.
Бактериалды хромосомаға енуге қабілетті бактериофагтарды лизогендеуші бактериофагтар деп атайды. Ең жақсы зерттелісні ... ... (λ). λ ... E. coli ... өніп, көбейеді де жүздеген жаңа фаг бөлшектері түзіледі. Олар клетканың лизисі кезінде ... ... ... λ провирус түрінде иесінің хромосомасымен біріс қалынты көбейеді. Сыртқы ортаның қолайсыз әсерінен (мысалы, ультраісүлгін сәулелер) интеграцияланған провирус белініп ... да ... тән ... ... ... ... ... түрде қысқа. Олар бірнеше мын нуклеотидтен ғана тұрады. Сондықтан ... ... ... өте ... ... ... ... барлық уақытта РНҚ-матринаның 3' үшынан басталады (яғни вирустық РНҚ-ның жаңа молекуласының 5' үшынан) және 5' --> 3' ... ... 5' ... ... ... ... ... РНҚ-ның синтезін реттеуші (жөндеуін) механизмдер жоқ. Себебі РНҚ-ры қысқа болғандықтан ... ... ... ... да ... ... түзу арқмлы репликацияланады. Жақсы зерттелген РНҚ-ды вирустардың көпшілігінде, мысалы бактериофаг R17 немесе полиомиелит вирусы, біртізбекті хромосомасы ... ... ... қос ... РНҚ-нан тұратын вирустар да бар. Оларға бір-бірінен алшақ жатқан ашытқылар мен сүтқоректілерді зақымдайтын реовирустарды мысалға ... ... ... ... ... ... ... РНҚ-на тәуелді РНҚ-полимеразалар (ренликаза) қатысады. Репликазаларды вирустық РНҚ-хромосомасы кодтайды. Бұл ферменттер көбінесе жас вирустық белшектерге енеді де вирустық ... ... олар ... вирустық РНҚ-ның репликациялай бастайды.
Түмау (грипп) және везакулярлы стоматит вирустарында репликазалар барлық уақытта жас бөлшектерге енеді.
Вирустардың генетикалық элементтері ... ... ... ісік клеткаларына айналдыруға қабілетті. ДНҚ-ды вирустар литикалық жолмен көбейе алатын жануар клеткаларын пермиссивті, ал олардың кобеюіне мүмкіндік бермейтін клеткалар пермиссивті емес деп ... ... ... ... ... орын ... ДНҚ-ды вирус пермиссивті емес клеткаларды қатерлі ісік клеткаларына айналдырады. ... ... ... вирустың бір немесе бірнеше гендері ие-клетканың геномына кіріп қалыпты жағдайда тек вирустың көбеюі кезінде түзілетін ... ... ... ... ... ... қалынты клеткаларды қатерлі ісік клеткаларана айналдыратыны бізге белгісіз, бірақ кейбір жағдайларда мұндан өзісрісгеріне иротеинкиназалар қатысатыны анықталды. Алғашқы кезде ... ісік ... ... әрекетін түсіну қиындықтар туғызды. Олардың ис-клеткасына енуі, клетка үшін летальді емес жас вирустық бөлшектердіц ... ... ... ... ... және ... ұшыраған клеткада оны қатерлі ісікке айналдыратын түрақты өзгсрістердін пайда болуымеи қатар жүреді.
Сурет 1. λ бактериофаганың тіршілік циклы.
ДНҚ-ның синтезін ингибиторлардың ... ... ... мен қатерлі ісіктің транформациялануы тежелетіні ашылғанға дейін РНҚ-ды вирусты жұқтырудың калай тұрақты генетикалық ... ... ... ... ... Бұл ДНҚ-ның синтезінің қатерлі ісіктің РНҚ-ды вирустарының көбеюінің міндетті шарты екенін керсетеді. 1970 ж. кері ... ... ... осы ... дұрыс екенін дәлелдеді.
Кері транскриптазаның көмегімен жұғатын РНҚ оларна комплементарлы ДНҚ-иыц тізбегіне транскрипцияларады. Осы ... ... ... РНҚ-ды-вирустары ретровирустар деп аталады. Олардың ішінен алғаш рет ашылып, жақсы зерттелген ... ісік ... - Раус ... ... ... ... ДНҚ ... Ол алдымса вирустың РНҚ-ның молекуласының ДНҚ-көшірмесін, содан соң ... ... ... ... ... ... екі ... ДНҚ-көшірмесі пайда болады. Түзілген қос спиральді ДНҚ-ның ие-клетканым ... енуі ... ... жаңа ... ... қажет қандай да бір белнен клеткалық ферменттермен катализденеді.
Сурет 2. Ретровирустың көбею циклы.

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Реферат
Көлемі: 40 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 700 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Биология пәні бойынша есеп шығарудың жолдары59 бет
Молекулалық биотехнология негіздері5 бет
Нуклейн қышқылдары – ДНҚ3 бет
Адам қоғамының шаруашылық әрекетінен табиғи биогеохимиялық циклдердiн деформациясы14 бет
Гендік импринтинг және адамдағы патологияның тұқым қуалауы26 бет
Зат пен энергия9 бет
Клетканың негізгі мембраналық құрылымдары12 бет
Олигодезоксирибонуклеотидтерді химиялық синтездеу әдістері3 бет
Протопласт туындылары8 бет
Протопласт. Цитоплазма7 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь