Генетикалық ақпарат және онтогенез
КІРІСПЕ.
І НЕГІЗГІ БӨЛІМ..
1.1 Генетикалық ақпарат түсінігі.
1.2 Онтогенезге сипаттама.
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
І НЕГІЗГІ БӨЛІМ..
1.1 Генетикалық ақпарат түсінігі.
1.2 Онтогенезге сипаттама.
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
: «Генетикалық ақпарат» дегеніміз – бұл мелім ағзаның, барлық нәруыздарындағы аминқышқылдардың ретін көрсету. Құрамында жүздеген аминкышкылдары бар нәруыздағы бір ғана аминқышқылдың өзгеруінен нәруыз қалыпты қызмет істей алмай қалады. Ем қонбайтын, тұқым қуалап өлтіретін «орақ тәрізді жасушалы анемия» ауруы бар. Науқас адамдардың эритроциттері дөңгелек болмай, орақ тәрізді, жіңішке ай түрінде болып келеді Бұл кезде ағза созылмалы оттектік тапшылыққа душар болады да өледі, өйткені орақ тәрізді эритроциттер гемоглобині оттегін жеткілікті мөлшерде қосып ала алмайды. Бұл ауру гемоглобиндегі бір ғана аминқышқылдың алмасуынан туындайды. Яғни орақ тәрізді жасушалы анемиядан азап шекпеген барлық қалыпты адамдардың гемоглобиніндегі аминқышқылдар қалыпты ретпен орналасады. Тек қана науқас адамдарда бар болғаны бір аминқышқылы басқа аминқышқылымен орын ауыстырады. Бұл тек қана бір нәруыздың - гемоглобиннің кызметші өзгертіп қоймайды, сонымен бірге жасушалардың - эритроциттердің құрылысын және мөлшерін өзгертеді.
Онтогенез-тірі ағзаның туу мерзімімен өлуіне дейінгі жеке дамуы. Адам үшін онтогенездің басталуы-ұрықтану,яғни зиготаның пайда болуы,одан кейінірек ұрық дамиды. Ал партеногенез кезінде жұмыртқажасушалардың митоздық жолмен бөліне бастауын онтогенез деп есептеген жөн.
Ағза деп кез келген жандыларды айтуға болады. Өлі табиғаттан оның ерекшелігі тек тірі материяға тән белгілі бір қасиеттерінің, жеке дамуының болуында: жасушалық ұйымдастыру; ақуыз бен нуклеин қышқылдарының қызметі арқасында жүретін зат алмасу. Ол барып ағзаның тепе-теңдігіне — өзігінен жаңғыру және оның ішкі ортасының тұрақтылығын қолдауын қамтамасыз етеді. Тірі ағзаларға қозғалу, тітіркену, өсу, даму, көбею және тұқым қуалаушылық, сондай-ақ тіршілік ету жағдайларына бейімделу тән. Абиотикалық ортамен әрекеттесе отырып, биологиялық ұйымдастырудың төменгі деңгейлерінен тұратын ағза бүтін жүйе ретінде қарастырылады. Ағзаның барлық осы бөліктері (гендер, жасушалар, жасушалық ұлпалар, бүкіл мүшелер және олардың жүйелері) ағзаға дейінгі деңгейдің құрамалары және жүйелері болып келеді.
Онтогенез-тірі ағзаның туу мерзімімен өлуіне дейінгі жеке дамуы. Адам үшін онтогенездің басталуы-ұрықтану,яғни зиготаның пайда болуы,одан кейінірек ұрық дамиды. Ал партеногенез кезінде жұмыртқажасушалардың митоздық жолмен бөліне бастауын онтогенез деп есептеген жөн.
Ағза деп кез келген жандыларды айтуға болады. Өлі табиғаттан оның ерекшелігі тек тірі материяға тән белгілі бір қасиеттерінің, жеке дамуының болуында: жасушалық ұйымдастыру; ақуыз бен нуклеин қышқылдарының қызметі арқасында жүретін зат алмасу. Ол барып ағзаның тепе-теңдігіне — өзігінен жаңғыру және оның ішкі ортасының тұрақтылығын қолдауын қамтамасыз етеді. Тірі ағзаларға қозғалу, тітіркену, өсу, даму, көбею және тұқым қуалаушылық, сондай-ақ тіршілік ету жағдайларына бейімделу тән. Абиотикалық ортамен әрекеттесе отырып, биологиялық ұйымдастырудың төменгі деңгейлерінен тұратын ағза бүтін жүйе ретінде қарастырылады. Ағзаның барлық осы бөліктері (гендер, жасушалар, жасушалық ұлпалар, бүкіл мүшелер және олардың жүйелері) ағзаға дейінгі деңгейдің құрамалары және жүйелері болып келеді.
1. Стамбеков С.Ж., Петухов В.Л. Молекулалық биология. Оқулық/ҚР. Новосибирск: Семей МУ, 2003. –216 бет.
2. Мұхамбетжанов К.К., Далабаев Б.А., Өтешева Г.А. Гентикадан практикалық сабақтар. Алматы. Ғылым 2004.
3. Ярыгин В. Н. Биология: в 2-х Т. - М.: Мир, 1997.
4. Пехов А. П.- Биология с общей генетикой. М. 1994.
5. Гилберт С. Биология развития: в 3-х т.: Пер. с англ. – М., Мир, 1993
6. Медведев Н.Н.Практическая генетика. М. Наука,1966.
7. Сартаев А., Гильманов М. С22 Жалпы биология: Жалпы білім беретін мектептің қоғамдық-гуманитарлық бағытындағы 10-сыныбына арналған оқулық. — Алматы: "Мектеп" баспасы, 2006. ISBN 9965-33-634-2
8. Әбилаев С.А. Молекулалық биологи және генетика: Оқулық.- Шымкент: «Асаралы» баспасы, 2008.- 424б.:ил. –ISBN 9786017065225:2500т.
9. Әбилаев С.А. Молекулалық биология және генетика: Оқулық.- 2-ші, түзет.ж.. толық.-2010.- 388 б.
10.Бегімқұл Б. Медициналық генетика негіздері: оқулық.- Астана: Фолиант, 2008.- 336 с.
11. Мухамеджанов А, Абдакаликов М. Общая и военная радиобиология: Учебное пособие.- 2008.- 142 с.
12. Құлтанов Б.Ж. Радиобиологияның таңдамалы сұрақтары: оқу-әдістемелік құрал, КГМУ.- Қарағанды, 2009.- 163 б.
13. Стамбеков С.Ж. Генетика. Новосибирск, 2002. -436 б - 60 дана
14. Бегімқұл Б.Қ. Генетика, Алматы, 2000. -358 6.-50 дана
15. Эбшаев С.А.МолекулалыК биология жзне генетика. Шымкент, 2008.-424 6.-50 дана
16. Бегімқұл Б.Қ. Молекулалык генетика жэне биотехнология непздерл. Алматы. 1996.-124 6.-25 дана
2. Мұхамбетжанов К.К., Далабаев Б.А., Өтешева Г.А. Гентикадан практикалық сабақтар. Алматы. Ғылым 2004.
3. Ярыгин В. Н. Биология: в 2-х Т. - М.: Мир, 1997.
4. Пехов А. П.- Биология с общей генетикой. М. 1994.
5. Гилберт С. Биология развития: в 3-х т.: Пер. с англ. – М., Мир, 1993
6. Медведев Н.Н.Практическая генетика. М. Наука,1966.
7. Сартаев А., Гильманов М. С22 Жалпы биология: Жалпы білім беретін мектептің қоғамдық-гуманитарлық бағытындағы 10-сыныбына арналған оқулық. — Алматы: "Мектеп" баспасы, 2006. ISBN 9965-33-634-2
8. Әбилаев С.А. Молекулалық биологи және генетика: Оқулық.- Шымкент: «Асаралы» баспасы, 2008.- 424б.:ил. –ISBN 9786017065225:2500т.
9. Әбилаев С.А. Молекулалық биология және генетика: Оқулық.- 2-ші, түзет.ж.. толық.-2010.- 388 б.
10.Бегімқұл Б. Медициналық генетика негіздері: оқулық.- Астана: Фолиант, 2008.- 336 с.
11. Мухамеджанов А, Абдакаликов М. Общая и военная радиобиология: Учебное пособие.- 2008.- 142 с.
12. Құлтанов Б.Ж. Радиобиологияның таңдамалы сұрақтары: оқу-әдістемелік құрал, КГМУ.- Қарағанды, 2009.- 163 б.
13. Стамбеков С.Ж. Генетика. Новосибирск, 2002. -436 б - 60 дана
14. Бегімқұл Б.Қ. Генетика, Алматы, 2000. -358 6.-50 дана
15. Эбшаев С.А.МолекулалыК биология жзне генетика. Шымкент, 2008.-424 6.-50 дана
16. Бегімқұл Б.Қ. Молекулалык генетика жэне биотехнология непздерл. Алматы. 1996.-124 6.-25 дана
АННОТАЦИЯ
Курстық жұмыс Генетикалық ақпарат және онтогенез тақырыбында орындалған.
Генетикалық код туралы жалпы сипаттама берілді. Ген жаратылысы зерттелді. Белок синтезіне талдау жасалды.
Жұмыстың мазмұны кіріспе, негізгі бөлім, қорытынды және пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады. Курстық жұмыс 26 беттен тұрады.
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3
І НЕГІЗГІ БӨЛІМ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
4
1.1 Генетикалық ақпарат түсінігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4
1.2 Онтогенезге сипаттама ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
18
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
25
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ...
26
КІРІСПЕ
Курстық жұмыстың өзектілігі: Генетикалық ақпарат дегеніміз - бұл мелім ағзаның, барлық нәруыздарындағы аминқышқылдардың ретін көрсету. Құрамында жүздеген аминкышкылдары бар нәруыздағы бір ғана аминқышқылдың өзгеруінен нәруыз қалыпты қызмет істей алмай қалады. Ем қонбайтын, тұқым қуалап өлтіретін орақ тәрізді жасушалы анемия ауруы бар. Науқас адамдардың эритроциттері дөңгелек болмай, орақ тәрізді, жіңішке ай түрінде болып келеді Бұл кезде ағза созылмалы оттектік тапшылыққа душар болады да өледі, өйткені орақ тәрізді эритроциттер гемоглобині оттегін жеткілікті мөлшерде қосып ала алмайды. Бұл ауру гемоглобиндегі бір ғана аминқышқылдың алмасуынан туындайды. Яғни орақ тәрізді жасушалы анемиядан азап шекпеген барлық қалыпты адамдардың гемоглобиніндегі аминқышқылдар қалыпты ретпен орналасады. Тек қана науқас адамдарда бар болғаны бір аминқышқылы басқа аминқышқылымен орын ауыстырады. Бұл тек қана бір нәруыздың - гемоглобиннің кызметші өзгертіп қоймайды, сонымен бірге жасушалардың - эритроциттердің құрылысын және мөлшерін өзгертеді.
Онтогенез-тірі ағзаның туу мерзімімен өлуіне дейінгі жеке дамуы. Адам үшін онтогенездің басталуы-ұрықтану,яғни зиготаның пайда болуы,одан кейінірек ұрық дамиды. Ал партеногенез кезінде жұмыртқажасушалардың митоздық жолмен бөліне бастауын онтогенез деп есептеген жөн.
Ағза деп кез келген жандыларды айтуға болады. Өлі табиғаттан оның ерекшелігі тек тірі материяға тән белгілі бір қасиеттерінің, жеке дамуының болуында: жасушалық ұйымдастыру; ақуыз бен нуклеин қышқылдарының қызметі арқасында жүретін зат алмасу. Ол барып ағзаның тепе-теңдігіне -- өзігінен жаңғыру және оның ішкі ортасының тұрақтылығын қолдауын қамтамасыз етеді. Тірі ағзаларға қозғалу, тітіркену, өсу, даму, көбею және тұқым қуалаушылық, сондай-ақ тіршілік ету жағдайларына бейімделу тән. Абиотикалық ортамен әрекеттесе отырып, биологиялық ұйымдастырудың төменгі деңгейлерінен тұратын ағза бүтін жүйе ретінде қарастырылады. Ағзаның барлық осы бөліктері (гендер, жасушалар, жасушалық ұлпалар, бүкіл мүшелер және олардың жүйелері) ағзаға дейінгі деңгейдің құрамалары және жүйелері болып келеді.
Курстық жұмыстың мақсаты: Генетикалық ақпарат туралы жалпы сипаттама беру, онтогенез түсінігіне талдау жасау.
Курстық жұмыстың міндеттері:
Генетикалық ақпарат туралы жалпы сипаттама беру;
Онтогенез түсінігіне талдау жасау;
І НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1.1 Генетикалық ақпарат түсінігі
Генетикалық ақпарат -- организмдердің ұрпаққа беретін қасиеттері жөніндегі ақпарат. Генетикалық ақпарат нуклеин қышқылында оның негіздерінің кезегі түрінде жазылған. Ой жүзінде бұл әдіспен белок молекуласының шексіз көп түрінің кодын жазуға болады. Генетикалық ақпарат бір ұрпақтан екінші ұрпаққа нуклеин қышқылының транскрипциясы арқылы беріледі. Генетикалық ақпарат өзгерісті, не өзгеріссіз түзетіліп сақталуы мүмкін. Бұған репарация, рестрикция, рекомбинация т. б. қатынасады.[1] Генетикалық ақпаратты "Тұқымқуалау ақпараты" деп те атайды. Яғни мәлім ағзаның барлық нәруыздарындағы аминқышқылдардың ретін көрсету. Құрамында жүздеген аминқышқылдары бар нәруыздағы бір ғана аминқышқылдың өзгеруінен нәруыз қалыпты қызмет істей алмай қалады. Нәруыз молекуласының құрылысы және құрылымы аминқышқылдың құрылысына тәуелді. Тұқымқуалау ақпараты дегеніміз - бұл ДНҚ-дағы аминқышқылдар ретін жазу. Бір нәруыз аминқышқылдарының реті жазылған ДНҚ молекулаларының үлескісі ген деп аталады.
Генетикалық код дегеніміз - бұл ДНҚ нуклеотидтерінің көмегімен нәруыздар туралы тұқымқуалау ақпараттарын жазу амалы. Белок мономерлерінің - аминқышқылдарының сан алуан 20 түрлері болады. Ал ДНҚ-дағы нуклеотидтердің түрі 4-еу-ақ, олар: аденин, гуанин, тимин және цитозин нуклеотидтері. Антикодондар т-РНҚ-ға ДНҚ триплетін толық көшірмелей алмайды. Алайда екі бірінші негіз біріне-бір сөзсіз сәйкес келуі керек. Триплеттердің бірнеше нұсқалары бар аминқышқылдардың триплеттері тек қана жалғыз үшінші негізі бойынша жиі ерекшеленеді. Мысалы фенилаланин былай кодталады: ААА, ААГ, ААТ, ААЦ. Барлық нұсқалары: АА, ТГ, ГГ, ЦЦ, АТ, АГ, АЦ, ТА, ТГ, ТЦ, ЦА, ЦГ, ЦТ, ГА, ГТ.
Тұкымқуалау ақпараты дегеніміз - бұл мелім ағзаның, барлық нәруыздарындағы аминқышқылдардың ретін көрсету. Құрамында жүздеген аминкышкылдары бар нәруыздағы бір ғана аминқышқылдың өзгеруінен нәруыз қалыпты қызмет істей алмай қалады. Ем қонбайтын, тұқым қуалап өлтіретін орақ тәрізді жасушалы анемия ауруы бар. Науқас адамдардың эритроциттері дөңгелек болмай, орақ тәрізді, жіңішке ай түрінде болып келеді Бұл кезде ағза созылмалы оттектік тапшылыққа душар болады да өледі, өйткені орақ тәрізді эритроциттер гемоглобині оттегін жеткілікті мөлшерде қосып ала алмайды. Бұл ауру гемоглобиндегі бір ғана аминқышқылдың алмасуынан туындайды. Яғни орақ тәрізді жасушалы анемиядан азап шекпеген барлық қалыпты адамдардың гемоглобиніндегі аминқышқылдар қалыпты ретпен орналасады. Тек қана науқас адамдарда бар болғаны бір аминқышқылы басқа аминқышқылымен орын ауыстырады. Бұл тек қана бір нәруыздың - гемоглобиннің кызметші өзгертіп қоймайды, сонымен бірге жасушалардың - эритроциттердің құрылысын және мөлшерін өзгертеді [1,59б.]
Орақ тәрізді жасушалық анемия мысалынан кергеніміздей, өз кызметін атқара алатындай барлық нәруыздар ағзаның тіршілік ете алуына өте қажетті құрылысты болуы керек. Нәруыз молекуласының құрылысы және құрылымы аминкышкылдың құрылысына тәуелді. Тұқымқуалау ақпараты дегеніміз - бұл ДНҚ-дағы аминқышқылдар ретін жазу. Бір нәруыз амин қышқылдарының реті жазылған ДНҚ молекулаларының үлескісі ген деп аталады. Генетикалық код дегеніміз - бұл ДНҚ нуклеотидтерінің көмегімен нәруыздар туралы тұқымқуалау ақпараттарын жазу амалы.
Генетикалық код. Белок мономерлерінің - аминкышкылдардың сан алуан 20 түрлері болатынын еске түсірейік. Ал ДНҚ-дағы нуклеотидтердің түрі 4-еу-ақ олар: аденин, гуанин, тимин және цитозин нуклеотидтері. Аминқышқылдардың 20 типінен тұратын нәруыздарды, бар-жоғы 4 типтен тұратын нуклеотидтерді сонда ДНҚ жазып, шифрлау қалай іске асады? Бір нуклеотидтің бір аминкышқылын кодтай алмайтыны түсінікті. Ондай жағдайда олар бар болғаны аминкышкылдардың төрт типіне ғана жетеді ғой. Сонда калған 16 тип қалай кодталады? Ал егер бір аминқышкыл екі-екіден кодтайды десек, қалай болады? Онда біз он алты құрама аламыз: 4[2]=16.
Қажет етсеңдер, барлық нұсқаларды байқап көрейік: АА, ТГ, ГГ, ЦЦ, АТ, АГ, АЦ, ТА, ТГ, ТЦ, ЦА, ЦГ, ЦТ, ГА, ГТ. Демек, кем дегенде 3-үштен нуклеотид алу қажет. Сонда кұрамалану саны алпыс төртті кұрайды: 4[3]=64. Біздің ғаламшарда генетикалық код триплетті. Бұл ДНҚ-ның әрбір 3 нуклеотиді бір аминқышқылын кодтайды дегенді білдіре ме? Алайда олай деуге мүлде болмайды. Егер олар SТОР (тоқта) - кідіртпе белгісінде кодтамаса да, ДНҚ-ның әрбір үш нуклеотиді бір аминқышқылды кодтай алады.
Адамда бар болғаны 46 хромосома (жалғыз жинақта 23), ал нәруыздар әлдеқайда көп. Демек бір хромосомада - ДНҚ молекуласында өте көп нәруыз шифрланған. Гендер хромосомада бірінен соң, бірі орналасқан. Енді жасуша бір нәруыз кодынын, қайда аяқталып, екінші кодтың, басталуын калай біледі? Деген сұрақ туындайды. Бір геннен екінші генді не бөледі? Егер ДНҚ-дағы гендер бірінен соң бірі орналасады деп жорамалдасақ гемоглобиннің соңғы аминқышқылын инсулиннің бірінші аминқышқылына қосу үшін рибосома қалай саралап алады? Ол үшін арнайы триплеттері болады екен. Оларды кідіртпе-кодондар немесе тыныс белгілері деп атайды. Олар бір нәруыздың соңына сәйкес екіншісінің басын белгілейді. Мұндай триплеттердің үшеуі ғана: АТТ, АТЦ, АЦТ бар. Олар аминқышқылдарды кодталмайды. Қалған триплеттердің барлығы аминқышқылдарды кодпен жазады, сол үшін оларды маңызды триплеттер деп атайды. 64 генетикалық кодтың үшеуі кідіртпе-кодондар, ал қалған 61-і маңызды триплеттер [12,144б.]
Біздің ғаламшардың тірі жасушыларындағы нәуыздар тек қана кідіртпе-кодондар арқылы кодпен жазылған. Бір нәруыздар коды екіншінің орталығынан басталып үшіншінің орталығында тоқтап қалуы жағдайы ешқашан болмайды. Генетикалық кодтың бұл қасиеті тоқталмайтын код деп аталады. Яғни гендер бірінен соң бірі өкшелей жүреді, олардың аралығында кідіртпе-кодондар болады, сөйтіп бірде-бір ген екіншісінен жармаспайды. Дегенмен табиғатта мұндай құбылыстар кездеседі. Бірақ тек қана жасушаларда емес, вирустар да болады. Өйткені вирус - өте кішкене бөлшек, сондықтан оған титтей нуклейн қышқылы үнемі жеткілікті бола бермейді.
Сендер, сірә, маңызды типлеттер санының 61 екенін 20 аминқышқылдар санынан үш еседен астам артық екенін байқаған боларсыңдар. Алайда мұнымен ештеңе істей алмайсыңдар. Егер гентикалық код триплетті болмаса, 20 аминқышқылдар құрамалауға (16) жетпеген болар еді. Шындығында аминқышқылдардың көпшілігі бір типлеттен гөрі артығырақ кодпен жазылады. Бар болғаны екі аминқышқыл - метеонин және триптофанда тек қана бір триплет бар. Гентикалық кодтың бұл қасиеті азғындаушылық деп аталады.
Генетикалық кодтың азғындаушылық ұғымына оны мағыналылығы қайшы келеді. Бұл қасиеттің мәні мынада: бір триплет бар, тек қана жалғыз аминқышқылдар кодпен жазылады. Егер мысалы, бұл триплет ААА болса, мұнда ол тек қана фенилаланин аминқышқылын кодпен жазады және ешқашан басқа ешқайсысын жазбайды. ААА бір рет бір аминқышқылын кодпен жазса, екіншіден басқасына және сол сияқтыларға кодпен жаза алмайды. Мұндай жағдайда шатасу пайда болады. Немесе жасушаға тағы да бір фенилаланинді емес, өзге кодпен жазатын басқа ААА-дан бір ААА фенилаланинді ажыратып алуға тура келер еді. Қателік жібермей және артық проблема туғызбау үшін жасушада бір мағыналы генетикалы код.
Генетикалық кодтың 1965 жылы шифры толық ашылып оқылды. Біздің ғаламшардың барлық ағзаларында дәл сол бір триплеттер сол бір аминқышқылдарды кодпен жазады. Егер ААА триплеттер кездессе, ол кактустың да, бактерияларының да, пілдердің де, жасушаларында тек қана 1 аминқышқылы: фенилаланинде кодпен жазады. Генетикалық кодтың мұндай қасиеті әмбебаптық деп аталады.
Генетикалық негізгі қасиеттерін жаттап алуға жәрдемдесетін көркемсөз дерлік мынадай сөйлем бар: генетикалық код триплетті, әмбебапты және көлегейленбейді [9,81б.]
Триплет, кодон, антикодон. Тұқымқуалау ақпаратын іске асыруда тек қана ДНҚ емес, сондай-ақ РНҚ да рөл атқаратыны естеріңде болар. ДНҚ-дан көшірмеленген тұқымқуалау ақпараты дәл а-РНҚ түрінде цитоплазмада рибосомаларға өтеді, ал ДНҚ ядрода қалады. Шын мәнінде а-РНҚ синтезі репликацияға ұқсас, айырмашылығы: барлық хромосома көшірмеленбейді, тек оның үлескісі көшірмеленеді және еншілес ДНҚ-мен бірге а-РНҚ-ның синтезі жүреді. Егер ДНҚ-да ГГГ триплеті тұрса, онда а-РНҚ-да үш нуклеотид ЦЦЦ тұрады. Кез келген РНҚ құрамында тимин жоқ екенін, оның орнында урацил болатынын ескеру қажет. Сондықтан, егер ДНҚ-да триплет ААА болса, онда а-РНҚ-да бірін-бірі толықтыратын триплет УУУ болады. ДНҚ-дағы үш нуклеотид триплет деп аталады; а-РНҚ-дағы солардың бірін-бірі толықтыратын үш нуклеотидті кодон дейді. Нәруыз синтезі кезінде амнқышқылдардың қажетті ретпен, тұқымқуалау ақпаратына сәйкес тұруының маңызы зор. Аминқышқылдарды нәруыз синтезінің орнына т-РНҚ жеткізеді. Аминқышқылдарға қосылған т-РНҚ молекулалары а-РНҚ-сы нуклеотидтерімен сутектік байланыстар пайда болатындай ретпен жайғасады. а-РНҚ кодонын толықтыратын т-РНҚ-дағы үш нуклеотид антикодон деп аталады. Яғни а-РНҚ-дағы кодон УУУ болса, онда т-РНҚ-дағы антикодон ААА болады. Шынында т-РНҚ-ның антикодондарының ДНҚ-дағы толықтыратын триплеттердегі сияқты азотты негіздері болады.
т-РНҚ-дағы және а-РНҚ-дағы бірін-бірі толықтыратын азотты негіздер арасында пайда болған сутекті байланыстар аминқышқылдардың қажетті тәртіпте жайғасуын қамтамассыз етеді. Сондықтан терминдер үйлесімділігін сызбанұсқа түрінде беру ойға қонымды:
ДНҚ=а-РНҚ=т-РНҚ=нәруыз
Триплеттер=кодон=антикодон=аминқ ышқыл
Сызбанұсқаны оңайлатып және аминқышқылды кодпен жазатын үш нуклеотидтің атуларын алып тастасақ, бұл сызбанұсқа молекулалық биологияның орталық догма сызбанұсқасы сияқты болып көрінеді:
ДНҚ=РНҚ=нәруыз.
Нәруыз биосинтезі үдерістері туралы келесі параграфта егжей=тегжейлі айтылады.
Н.К.Кольцов (1872-1940), биолог-ғалым цитогенетикалық зерттеулер жасап, биополимерлер синтезінің матрицалық ұстанымын қалыптастырды. Ол гендердің күрделі нәруыздық молекулалар болып табылатынын айтты [5].
Нәруыздар биосинтезі. Нәруыздар құрамы туралы ақпарат ДНҚ-ға қалай жазылатынын сендер өткен параграфтан білдіңдер. Сонда жасуша қалай нәруыз жасайды? Нәруыз синтезі рибосомаларда іске асады, ал олар цитоплазмада, эндоплазмалық торда (ЭПТ) және жарымдербез органоидтарда: пластидтерде және митохондрияларда болады. Биоситез үдерісі үшін нуклеин қышқылдарынан басқа құрылыс материалдары, АТФ энергиясы, сондай-ақ көптеген ферменттер қажет болады. Нәруыздардың құрылыс топтамалары аминқышқылдар болып табылады, олардың 20 түрі бар екені естеріңде шығар. Бір ғана аминқышқыл жұбын бірімен-бірін қосу үшін АТФ-ның екіден астам молекуласы қажет. Аминқышқылдары қосылыс үдерісінің өзі біразында ферменттер тобының қатысуын қажет етеді. Олардың бір бөлігі рибосомалар құрамында, бір бөлігі жасушалар цитоплазмасындағы дербес молекулалар түрінде немесе ЭПТ каналдарында болады. Алайда нәуыз белсенді қызмет атқару үшін ең маңызды аминқышқылдарды тұқым қуалау ақпаратына сәйкес бөлігі тәртіпте қосып алу. Егер ДНҚ-да жазылған аминқышқылдардың реті бұзылса, нәруыз синтезделеді, бірақ одан ешқандай пайда болмайды.
Нәруыздардың өз қызметін орындауы аминқышқылдардың реттілігіне тәуелді екенін еске түсіріңдер. Ал жүздеген басқаларынан бір ғана аминқышқылды алмастырудан, орақ тәрізді жасушалы анемия кезіндегі гемоглобин сияқты, қызмет атқару белсенділігі толық жоюы мүмкін. Жасушада тұқымқуалау ақпараттың беру және іске асыру кезіндегі қателікті болдырмайтын сан алуан тетіктер бар. Сондықтан нәуыз биосинтезінің үдерісі өте күрделі және көп сатылы. Ол негізгі кезеңнен: тасымалдау және трансляция кезеңдерінен тұрады.
Транскрипция (көшіріп жазу) дегеніміз - бұл ДНҚ матрицасының бетімен жүретін а-РНҚ синтезінің үдерісі. Жасушада қандай болса да бір нәруызға қажеттілік пайда болса, сәйкес геннің ақпараты жазылған ДНҚ үлескісі тарқатылады. Яғни бірін-бірі толықтыратын тізбектер аралығындағы сутектік байланыс бұзылады, сөйтіп ДНҚ-ның шағын үлескісі байланыспаған екі тізбектен тұрады. Біртізбекті ДНҚ-ның бұл үлескісіндегі ферменттер үшін: РНҚ - полимеразаларға жол ашылады.
РНҚ ферменті немесе транскриптаза ДНҚ молекуласының қажетті бір тізбегін сайлап алып, соның бетімен ақпараттық РНҚ-ны синтездей бастайды. Бұл үдеріс репликацияға өте ұқсас. Айырмашылығы тек қана мономерлер ретінде рибонуклеотидтерді пайдаланады, ал синтез ДНҚ молекуласы бір тізбегінің матрица бетімен іске асады. а-РНҚ синтезі жүрген ДНҚ тізбегі транскриптелетін тізбек деп аталады. ДНҚ-ның екінші тізбегі жай ғана тыныс алады, үдеріске қатыспайды. Ол транскрителмейтін тізбек делінеді. Қайтадан синтезделген а-РНҚ транскриптелетін ДНҚ тізбегін толықтырады. Бұл кезде а-РНҚ синтез іске асырылмаған екінші транскриптелмейтін ДНҚ тізбегіне дәлме-дәл сәйкес келеді. Мұндағы айырмашылық тек қана РНҚ-да АДЕНИНГЕ қарама-қарсы ТИМИН емес, УРАЦИЛ тұрады.
ДНҚ триплетіне кодондар деп аталатын а-РНҚ триплеті сәйкес келеді. а-РНҚ молекуласы ұзарған сайын ДНҚ-ның толықтыру тізбегімен ығыса түседі. Бұл ДНҚ - РНҚ арасындағы қарағанда ДНҚ - ДНҚ аралығында сутектік байланыстың оңайырақ пайда болуынан осылай жүреді.
Синтезделген а-РНҚ молекуласы транскрипті немесе бірінші реттік транскрипт деп аталады [13,169б.]
Трансляция дегеніміз - бұл рибосомаларда нәруыз биосинтезінің тікелей жүру үдерісі. Рибосомалардың 2 төменгі өлшембірліктен: үлкен және кіші өлшем бірліктерден тұратын естеріңде болар. Бастапқыда рибосоманың төменгі өлшембірліктері ажырап кетеді де таспаға ұқсас а-РНҚ-ға орнығады. Олардың келесі қосылатын орны рибосоманың қызмет атқаратын орталығы деп аталады. Рибосоманың қызмет атқаратын орталығында бір мезгілде а-РНҚ-ның алтыға тең нуклеотидтері болады. Енді рибосома ескі касеталы магнитофонның таспасымен жылжыған кішкене басы сияқты а-РНҚ-ны бойлай жылжуға даяр тұрады. Алайда нәуыз биосинтезінің үдерісі үшін аминқышқылдар және энергия қажет. Аминқышқылдардың белгілі түрлері тұқымқуалау ақпаратына сәйкес қажетті реттілікте жайғасу үшін оларды т-РНҚ рибосомасына жеткізеді. Сөйтіп т-РНҚ аминқышқылдарды нәруыз синтезінің орнына жеткізеді. Ол жоңышқа жапырағының пішініне ұқсас, қалемшесінде белгілі аминқышқылдары бар. Амнқышқылдардыр 20-ға тарта түрлері болғандықтан, т-РНҚ-ның 20-ға тарта типтерінің болуы қажет. т-РНҚ молекуласының жоңышқа жапыраға ұшы - бұл а-РНҚ кодонын толықтыратын үш нуклеотид. Бұл т-РНҚ-дағы үш нуклеотид антикодан деп аталады. Яғни, егер ДНҚ-дағы триплет ААА болса, а-РНҚ-дағы кодон УУУ болады, ал РНҚ-дағы антикодон қайтадан ААА болады да бұл тасымал молекуланың ұшында аминқышқыл фенилин жалғасып тұрады. Ал егер, мысалы, ДНҚ-дағы триплет ЦЦЦ-да болса, а-РНҚ-дағы кодон ГГГ болады, ал РНҚ-дағы антикодон қайтадан ЦЦЦ-ға айналады. Мұндай жағдайда т-РНҚ аминқышқыл пролинге тасымалданады (генетикалық код бойынша тексеріңдер).
Кодон - антикодон жүйесіндегі нуклеотидтердің қосылуы аденин және урацил арасындағы және гуанин және цитозин арасындағы сутектік байланыстардың түзілуі арқылы өтеді. Бұларда біріне-бірі қарама-қарсы ДНҚ-ның толықтыру тізбегін ұқсататын сутектік байланыстар. а-РНҚ молекулалары есебінде тұқымқуалау ақпаратымен сәйкес орналасқан нәруыздағы қажетті аминқышқылдар а-РНҚ-ның кодондарымен сәйкес жайғасады. Алайда р-РНҚ және нәруыз ферменттерсіз аминқышқылдар қосылыспайды. Аминқышқылдар өздерімен өздері қосылыспайды және оларға қосылу үшін ферменттерден басқа АТФ түрінде энергия қажет. Дұрысырақ айтқанда энергия енеді аминқышқылға өз т-РНҚ-сын қосу үшін жұмсалады. Сондықтан аминқышқылы қосылған т-РНҚ жоғары энергетикалық формада болады және нәруыз биосинтезіне қатыса алады.
Рибосома су молекулаларына айналады да пептидтік байланыс түзіндісімен амнқышқылдарды тігеді. Бұдан соң ол қажетті амнқышқылы бар келесі т-РНҚ рибосоманың қызмет атқаратын орталығынан табылу үшін 3 нуклеотидке келесі қадам жасайды. Кодон - антикодон жүйесінде қайтадан т-РНҚ және а-РНҚ қосылысы жүреді. Рибосома өзінің қызмет атқаратын орталығында РНҚ-ның екі-екіден молекуласын осылай ұстап қалады, бұл рибосомаға олардың аминқышқылдарды өзара қосуға мүмкіндік береді [2,85б.]
Полипептидтік тізбектің өсу үдерісі рибосома бактерияларда кідіртпе - кодонға жеткенге дейін немесе басқа ағзаларда а-РНҚ-ның соңына жеткенге дейін созылады. Эукариот а-РНҚ-ның әрдайым бір ғана гені болады, соған сәйкес онда бір нәруыз кодпен жазылады. Ал прокариот а-РНҚ-ның бір молекуласы бірнеше қызмет атқарып байланысқан гендер туралы ақпаратты шапшаң тұтына алады. Рибосома кідіртпе - кодонға кездескен кезде соңғы аминқышқылға су молекуласын қосып, босап шығады, яғни а-РНҚ-дан арылады. Бұдан соң рибосома бастапқыда а-РНҚ-ға оралып, нәруыз синтезінің қайтадан жалғастыра алады. Егер синтезделетін нәруыз жасушаға көп қажет болса онда а-РНҚ-ның бір молекуласына бір мезгілде көптеген рибосомалар қонып, іс атқарады. Бұл конвейер аминқышқылдарды - құрылыс топтамаларын тасымалдап, ондаған немесе жүздеген т-РНҚ-ға қызмет етеді. Осындай а-РНҚ-ның бір желісіне және соған жұмыс істейтін көптеген рибосомалардан тұратын құрылым полисомалар немесе полирибосомалар деп аталады. Көбінесе күрделі және ауыр нәруыз молекулаларының көп мөлшері эндоплазмалық тор рибосомаларының жарғақшасына бекінген цитоплазманың бос емес рибосомалары конвейермен өндіріледі.
Тірі жүйелердің тұқымқуалау ақпараты мына сызба бойынша осылай жұмасалады:
ДНҚ - РНҚ - нәруыз. Мұндай да сөз бар: ДНҚ-да жазылған ақпаратты РНҚ нәруызда іске қоса отырып, жүзеге асырады.
Сөйтіп, нәруыз биосинтезінің бірінші сатысында ДНҚ үлескісінің көшірмесі а-РНҚ түрінде істеледі. Атап айтқанда жасушаға дәл осы сәтте қажетті нәруыздардың гендері дәлме-дәл беріледі. Мәселен, француз ғалымдар Ф.Жакоб және Ж.Моно (Нобель сыйлығы 1956 жылы бактерияға жасаған тәжірибелерде жасушаның нәруыз - ферменттері гені жасушаға дәл осы сәтте оңай жетуге болатын асты қайтадан қорыта алатынын дәлелдеді). Біздің ағзамыздың жасушаларының хромосомаларының барлығының құрамында біркелкі гендер болады, алайды ми жасушаларында сүйектерге тән нәруыздар дәлме-дәл қабылданбайды және синтезделмейді, ал сүйек жасушаларында бұлшықет жасушаларына тән нәруыздар түзілмейді. Қазіргі уақытта қай жазушы өзіне қажетті дәлме-дәл қабылдай алатын қай гендерді қалай анықтау тетігі бүкіл әлем зертханаларында зерттелуде. Ғалымдар егер зиянды гендерді, мысалы, қартаю генін немесе ауру генін үзіп тастап, пайдалы қоса алса, мүмкін сонда коптеген ауруларды женіп өмір сүру мерзімі ұзаратын болар еді.
Кез-келген организмнің араындағы айырмашылық олардың құрамындағы белогтардың құрылымы мен мөлшерінің өзгешелігіне байланысты, сондықтан тұқым қуалаушылықтағы басты бір мәселе - генетикалық информацияның ДНҚ молекуласында қалай жазылатындығын және оның организмінің белгі-қасиеттерін қалайша анықтайтындығын білу.
Белогтар биологиялық полимерлер болып есептеледі. Олардың макромолекулалары негізінен 20 мономерлерден, яғни амин қышқылдарынан тұрады. Әр түрлі белогтардың құрамындағы амин қышқылдарының саны да, орналасу реті де түрліше болып келеді [1,75б.]
Жиырма амин қышқылы 10[24] комбинация түзе алады. Ал кез-келген белгі қасиеттерді өзгешеліктер белогтардың айырмашылықтарына байланыты болғандықтан, мұншама мөлшердегі белогтар организм белгі қасиеттерінің алуан түрін қамтамасыз ете алады. Ол жер бетіндегі тіршіліктің эвалюциясының кемінде 10 миллиард жылға созып, жеткізе алады деген сөз. Небары бір ғана амин қышқылында болатын өзгешелік белог қасиетін, соған байланысты организм белгісін өзгертуге жеткілікті. Мысалы, шамамен 600 амин қышқылынан тұратын гемоглабин белогының молекуласындағы глутамин қышқылын валин амин қышқылдарымен ауыстырса, орақ тәрізді клеткалы анемия деп аталатын күрделі қан ауруына әкеп соғады. Мұндай ауру адам қанының қызыл түйіршіктерден (эритроциттер) пішіні жарты ай немесе орақ тәрізді болады, электр заряды болмайды, сондықтан өзіне оттегін қосып ала-алмайды.
ДНҚ жіпшесі кезектесіп келіп отыратын мономерлердің тізбегінен тұрады. Белогта олардың саны 20 болса, ДНҚ-да бар болғаны төртеу-ақ. Олар- аденин, гуанин, цитозин және тимин. Қант пен фосфор қышқылы барлық нуклеотидтерде бірдей болатындықтан олар тек азотты негіздер арқылы ажыратылады. Сондықтан ДНҚ молекулалар арасындағы айырмашылық азотты негіздердің орналасуына байланысты нәрсе. Олардың ДНҚ молекуласындағы орналасу реті белог молекуласындағы амин қышқылдарының орналасу ретін анықтайды [1].
Барлық организм құрылысы мен қызметі және олардың ерекшеліктері ДНҚ молекуласындағы төрт түрлі азотты негіздердің комбинациясы арқылы анықталады. Синтезделетін белог құрамындағы амин қышқылдардың орналасу ретін анықтайтын ДНҚ молекуласындағы азотты негіздердің тізбегін генетикалық код деп атайды. Генетикалық кодты альфовиттердегі әріптермен салыстыруға болады. Сонда әртүрлі әріптерден белгілі бір мағына беретін сөздің олардан сөйлемнің құралатындығы сияқты ДНҚ молекуласындағы төрт азотты негіздің орналасу реті белог молекуласының құрылымы мен қызметін анықтайды. Басқаша айтқанда белогтың биосинтезі туралы информация ДНҚ молекуласында жазылады.
Тұқым қуалайтын информация нуклеин қышқылдарында төрт азотты негіз, ал белокта жиырма амин қышқылы түрінде жазылғандықтан генетикалық код сол екеуінің қарым-қатынасына байланысты болууы керек.
Генетикалық кодты шешу алдымен бір амин қышқылын неше нуклеотид анықтайтындығын білу керек болды. Егер 20 амин қышқылының әрбіреуін бір нуклеотид анықтайтын болса ДНҚ құрамында 20 түрлі нуклеотид болуы керек, бірақ олардың саны төртеу-ақ. Егер екі нуклеотидтен біріксе , ол 20 амин қышқылын анықтауға жеткіліксіз. Онда тек 16 амин қышқылын кодтай алады (4[2]=16). Ал үш нуклеотидтен біріксе 64 комбинация түзе алады. (4[3]=64). Бұл жағдайда кез-келген белогты синтездеуге жарайтын амин қышқылдарының жеткілікті мөлшерін қолдануға болады. Осылайша үш нуклеотидтің бірігуін триплетті код деп атайды. Мұндай код бойынша бір бір аминқышқылын үш нуклеотид бірігіп анықтайды (УУУ,ЦГП,АЦА т.с.с.). Белок молекуласы құрамына нақты бір амин қышқылының енуін анықтайтын ДНҚ тізбегінің үш нуклеотидтен тұратын бөлімін кодон деп атайды [4,163б.]
Генетикалық кодтың принципін шешіп алғаннан кейін қай триплеттің нақты қандай амин қышқылын анықтайтындықтан табу керек болды. Бұл күрделі мәселені шешудің негізін салған американдық биохимиктер М.Ниренберг пен Дж.Маттеи 1961 жылы Мәскеуде өткен бесінші биохимиялық конгресте М.Ниренберг фенилаланин амин қышқылы синтезін анықтайтын триплеттің ашылғандығын баяндады. Ниренберг пен Маттей өз тәжірибелерінде қарапайым РНҚ- полиуридил қышқылын алды. Бұл синтетикалық РНҚ тек урацилды нуклеотидтен тұрады. Полиурацил қышқылын матрица ретінде құрамында рибосома бар клеткадан бөлініп алынған ерітіндіге апарып қосқан. Сонда түзілген тұнба полифинилаланин белогты болып шыққан. Жалпы ерітіндінің ішінде барлық 20 амин қышқылы да болған, бірақ полиурацилді РНҚ молекуласының шын мәнінде фенилаланин амин қышқылын кодтайтындығы тәжірибе жүзінде дәлелденді. Одан әрі қарай жүргізілген тәжірибелердің нәтижесінде басқа да амин қышқылдарының кодтары анықталды. 1962 жылы М.Ниренберг пен С.Очаоның лабораториясында белог молекуласының құрамына енетін барлық 20 амин қышқылының тринлеттері түгелімен анықталды (кесте 1). Амин қышқылдарының көпшілігі бір емес екі, үш немесе төрт түрлі триплеттер арқылы анықталды. Метионин жалғыз триплет (АЦТ) лизин екі (ААА,ААГ), изоленцин үш (АУУ,АУЦ:АУА), сирин төрт (УЦУ,УЦЦ,УЦА:УЦГ) триплет арқылы анықталады [14].
Генетикалық код дегеніміз -- бұл ДНҚ нуклеотидтерінің көмегімен нәруыздар туралы тұқымқуалау ақпараттарын жазу амалы. Тұқымқуалау ақпараты дегеніміз -- бұл мәлім ағзаның барлық нәруыздарындағы аминқышқылдардың ретін көрсету. Құрамында жүздеген аминқышқылдары бар нәруыздағы бір ғана аминқышқылдың өзгеруінен нәруыз қалыпты қызмет істей алмай қалады. Ем қонбайтын, тұқымқуалайтын орақ тәрізді жасушалы анемия ауруы бар. Науқас адамдардың эритроциттері дөңгелек бол-май, орақ тәрізді, жіңішке ай түрінде болып келеді. Бұл кезде ағза со-зылмалы оттектік тапшылыққа душар болады да өледі, өйткені орақ тәрізді эритроциттер гемоглобині оттегін жеткілікті мөлшерде қосып ала алмайды. Бұл ауру гемоглобиндегі бір ғана аминқышқылдың алмасуынан туындайды. Яғни орақ тәрізді жасушалы анемиядан азап шекпеген барлық қалыпты адамдардың гемоглобиніндегі аминқышқылдар қалыпты ретпен орналасады. Тек қана науқас адамдарда бар болғаны бір аминқышқылы басқа аминқышқылымен орын ауыстырады. Бұл тек қана бір нәруыздың -- гемоглобиннің қызметін өзгертіп қоймайды, сонымен бірге жасушалардың -- эритроциттердің құрылысын және мөлшерін өзгертеді.
Орақ тәрізді жасушалық анемия мысалынан көргеніміздей, өз қызметін атқара алатындай барлық нәруыздар ағзаның тіршілік ете алуына өте қажетті құрылысты болуы керек. Нәруыз молекуласының құрылысы және құрылымы аминқышқылдың құрылысына тәуелді. Тұқымқуалау ақпараты дегеніміз -- бұл ДНҚ-дағы аминқышқылдар ретін жазу. Бір нәруыз аминқышқылдарының реті жазылған ДНҚ молекулаларының үлескісі ген деп аталады. Генетикалық код дегеніміз -- бұл ДНҚ нуклеотидтерінің көмегімен нәруыздар туралы тұқымқуалау ақпараттарын жазу амалы.
Генетикалық код. Белок мономерлерінің -- аминқышқылдардың сан алуан 20 тұрлері болатынын еске тұсірейік. Ал ДНҚ-дағы нуклеотидтердің тұрі 4-еу-ақ, олар: аденин, гуанин, тимин және цитозин нуклеотидтері. Аминқышқылдардың 20 типінен тұратын нәруыздарды, бар-жоғы 4 типтен тұратын нуклеотидтерді сонда ДНҚ жазып, шифрлау қалай іске асады? Себебі генетикалық код цш нуклеотидтен (цш әріптен) тұрады. Демек, кем дегенде 3 нуклеотидті бір аминқышқылы кодтай алады. Сонда құрамалану саны алпыс төртті құрайды: 4[3]=64. Бұл ДНҚ-ның әрбір 3 нуклеотиді бір аминқышқылын кодтайды дегенді білдіре ме? Алайда олай деу-ге мүлде болмайды. Егер олар 8ТОР (тоқта) -- кідіртпе белгісінде кодтамаса да, ДНҚ-ның әрбір үш нуклеотиді бір аминқышқылды кодтай алады [5,69б.]
Көлегейленбейтін код. Адамда бар болғаны 46 хромосома (жалғыз жинақта 23), ал нәруыздар әлдеқайда көп. Демек бір хромосомада -- ДНҚ молекуласында өте көп нәруыз шифрланған. Гендер хро-мосомада бірінен соң бірі орналасқан. Оларды арнайы үш нуклеотид бөліп тұрады. Оларды кідіртпе-кодондар немесе тыныс белгілері деп атайды. Олар аминқышқылдарды кодтамайды. Олар бір нәруыздың соңына сәйкес екіншісінің басын белгілейді. Мұндай үш нуклеотидтің үшеуі ғана: АТТ, АТЦ, АЦТ немесе а-РНҚ-да УАА, УАГ, УГА бар. Қалғандарының барлығы аминқышқылдарды код-пен жазады, сол үшін оларды маңызды үшнуклеотид деп атайды. Генетикалық кодтың 64 үшнуклеотидтің үшеуі кідіртпе-кодондар, ал қалған 61-і маңызды үшнуклеотид.
Біздің ғаламшардың тірі жасушаларындағы нәруыздар тек қана кідіртпе-кодондар арқылы кодпен жазылған. Бір нәруыздар коды екіншісінің орталығынан басталып, үшіншісінің орталығында тоқтап қалу жағдайы ешқашан болмайды. Генетикалық кодтың бұл қасиеті көлегейленбейтін код деп аталады. Яғни гендер бірінен соң бірі өкшелей жүреді, олардың аралығында кідіртпе-кодондар болады, сөйтіп бірде-бір ген екіншісінен жармаспайды. Дегенмен табиғатта мұндай құбылыстар кездеседі. Бірақ тек қана жасушаларда емес, вирустарда болады. Өйткені вирус -- өте кішкене бөлшек, сондықтан оған аз мөлшердегі нуклеин қышқылы үнемі жеткілікті бола бермейді [10,101б.]
Әмбебаптық. Генетикалық кодтың шифры 1965 жылы толық ашылып оқылды. Біздің ғаламшардың барлық ағзаларында дәл сол бір үшнуклеотид сол бір аминқышқылдарды кодпен жазады. Егер ААА үшнуклеотид кездессе, ол кактустың да, бактериялардың да, пілдердің де жасушаларында тек қана 1 аминқышқылды: фенилаланинді кодпен жазады. Генетикалық кодтың мұндай қасиеті эмбебаптыц деп аталады.
Генетикалық кодтың негізгі қасиеттерін жаттап алуға жердемдесетін мынадай сөйлем бар: генетикалыц код цшнуклеотидті, эмбебапты жэне көлегейленбейді [2].
Үшнуклеотид, кодон, антикодон. Тұқымқуалау ақпаратын іске асыруда тек қана ДНҚ емес, сондай-ақ РНҚ да рөл атқаратыны естеріңде болар. ДНҚ-дан көшірмеленген тұқымқуалау ақпараты дел а-РНҚ түрінде цитоплазмада рибосомаларға өтеді, ал ДНҚ ядрода қалады. Шын мәнінде а-РНҚ синтезі репликацияға ұқсас, айырмашылығы: барлық хромосома көшірмеленбейді, тек оның үлескісі көшірмеленеді және еншілес ДНҚ-ның орнына а-РНҚ-ның синтезі жұреді. Егер ДНҚ-да ГГГ үшнуклеотидтен тұрса, онда а-РНҚ-да үш нуклеотид ЦЦЦ тұрады.
Кез келген РНҚ құрамында тимин жоқ екенін, оның орнында ура-цил болатынын ескеру қажет. Сондықтан, егер ДНҚ-да үшнуклеотид ААА болса, онда а-РНҚ-да бірін-бірі толықтыратын үшнуклеотид УУУ болады. ДНҚ-дағы үш нуклеотид триплет деп аталады; а-РНҚ-дағы солардың бірін-бірі толықтыратын үш нуклеотидті кодон дейді. Нәруыз синтезі кезінде аминқышқылдардың қажетті ретпен, тұқымқуалау ақпаратына сәйкес тұруының маңызы зор. Аминқышқылдарды нәруыз синтезінің орнына т-РНҚ молекулала-ры жеткізеді. Аминқышқылдарға қосылған т-РНҚ молекулалары а-РНҚ-сы нуклеотидтерімен сутектік байланыстар пайда болатындай ретпен жайғасады. а-РНҚ кодонын толықтыратын т-РНҚ-дағы үш нуклеотид антикодон деп аталады. Яғни а-РНҚ-дағы кодон УУУ болса, онда т-РНҚ-дағы антикодон ААА болады. Шынында т-РНҚ-ның антикодондарының ДНҚ-дағы толықтыратын үшнуклеотидтегі сияқты азотты негіздері болады.
т-РНҚ-дағы жене а-РНҚ-дағы бірін-бірі толықтыратын азотты негіздер арасында пайда болған сутекті байланыстар аминқышқылдардың қажетті тәртіпте жайғасуын қамтамасыз етеді. Сондықтан терминдер үйлесімдігін сызбанұсқа түрінде беру ойға қонымды:
ДНҚ -- РНҚ -- РНҚ -- нәруыз
триплет -- кодон -- антикодон -- аминқышқыл
Сызбанұсқаны оңайлатып және аминқышқылды кодпен жазатын үш нуклеотидтің атауларын алып тастасақ, бұл сызбанұсқа молекулалық биологияның орталық догма сызбанұсқасы сияқты болып көрінеді:
ДНҚ -- РНҚ -- нәруыз.
Генетикалық код -- тірі организмдерге тән нуклеин қышқылдары молекуласындағы тұқым қуалаушы (генетикалық) ақпараттың нуклеотидтер тізбегі түріндегі біртұтас "жазылу" жүйесі. Бұл -- барлық тірі организмдерге ортақ заңдылық.
Егер қос спиральдi тарқатып, жазықтыққа орналастырсақ, онда бұл молекула тiптi баспалдақ түрiнде болады, оның қант және фосфат тобы баспалдақ түйiндерiн ұзындық бойымен байланыстырады, ал мағыналы, ақпаратты негiздер А,Т,Г, және Ц жұптарға бөлiнiп, бұл баспалдақтың деңгейлерiн түзедi.
Нуклеотидтердiң немесе генетикалық әрiптердiң белгiлi бiр құрамы мен олардың ДНҚ молекуласында тiзбектi орналасуы генетикалық код болып табылады [11,147б.]
Генетикалық сөздердi жазып көрейiк. Сигнал - сөздер, бұйрық - сөздер, клетканың биохимиялық машинасын қозғалысқа келтiредi, олар белгiлi бiр химиялық заттарды дайындайды. Химиктерге адамның не жануардың кез келген белогын ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Курстық жұмыс Генетикалық ақпарат және онтогенез тақырыбында орындалған.
Генетикалық код туралы жалпы сипаттама берілді. Ген жаратылысы зерттелді. Белок синтезіне талдау жасалды.
Жұмыстың мазмұны кіріспе, негізгі бөлім, қорытынды және пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады. Курстық жұмыс 26 беттен тұрады.
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3
І НЕГІЗГІ БӨЛІМ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
4
1.1 Генетикалық ақпарат түсінігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4
1.2 Онтогенезге сипаттама ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
18
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
25
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ...
26
КІРІСПЕ
Курстық жұмыстың өзектілігі: Генетикалық ақпарат дегеніміз - бұл мелім ағзаның, барлық нәруыздарындағы аминқышқылдардың ретін көрсету. Құрамында жүздеген аминкышкылдары бар нәруыздағы бір ғана аминқышқылдың өзгеруінен нәруыз қалыпты қызмет істей алмай қалады. Ем қонбайтын, тұқым қуалап өлтіретін орақ тәрізді жасушалы анемия ауруы бар. Науқас адамдардың эритроциттері дөңгелек болмай, орақ тәрізді, жіңішке ай түрінде болып келеді Бұл кезде ағза созылмалы оттектік тапшылыққа душар болады да өледі, өйткені орақ тәрізді эритроциттер гемоглобині оттегін жеткілікті мөлшерде қосып ала алмайды. Бұл ауру гемоглобиндегі бір ғана аминқышқылдың алмасуынан туындайды. Яғни орақ тәрізді жасушалы анемиядан азап шекпеген барлық қалыпты адамдардың гемоглобиніндегі аминқышқылдар қалыпты ретпен орналасады. Тек қана науқас адамдарда бар болғаны бір аминқышқылы басқа аминқышқылымен орын ауыстырады. Бұл тек қана бір нәруыздың - гемоглобиннің кызметші өзгертіп қоймайды, сонымен бірге жасушалардың - эритроциттердің құрылысын және мөлшерін өзгертеді.
Онтогенез-тірі ағзаның туу мерзімімен өлуіне дейінгі жеке дамуы. Адам үшін онтогенездің басталуы-ұрықтану,яғни зиготаның пайда болуы,одан кейінірек ұрық дамиды. Ал партеногенез кезінде жұмыртқажасушалардың митоздық жолмен бөліне бастауын онтогенез деп есептеген жөн.
Ағза деп кез келген жандыларды айтуға болады. Өлі табиғаттан оның ерекшелігі тек тірі материяға тән белгілі бір қасиеттерінің, жеке дамуының болуында: жасушалық ұйымдастыру; ақуыз бен нуклеин қышқылдарының қызметі арқасында жүретін зат алмасу. Ол барып ағзаның тепе-теңдігіне -- өзігінен жаңғыру және оның ішкі ортасының тұрақтылығын қолдауын қамтамасыз етеді. Тірі ағзаларға қозғалу, тітіркену, өсу, даму, көбею және тұқым қуалаушылық, сондай-ақ тіршілік ету жағдайларына бейімделу тән. Абиотикалық ортамен әрекеттесе отырып, биологиялық ұйымдастырудың төменгі деңгейлерінен тұратын ағза бүтін жүйе ретінде қарастырылады. Ағзаның барлық осы бөліктері (гендер, жасушалар, жасушалық ұлпалар, бүкіл мүшелер және олардың жүйелері) ағзаға дейінгі деңгейдің құрамалары және жүйелері болып келеді.
Курстық жұмыстың мақсаты: Генетикалық ақпарат туралы жалпы сипаттама беру, онтогенез түсінігіне талдау жасау.
Курстық жұмыстың міндеттері:
Генетикалық ақпарат туралы жалпы сипаттама беру;
Онтогенез түсінігіне талдау жасау;
І НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1.1 Генетикалық ақпарат түсінігі
Генетикалық ақпарат -- организмдердің ұрпаққа беретін қасиеттері жөніндегі ақпарат. Генетикалық ақпарат нуклеин қышқылында оның негіздерінің кезегі түрінде жазылған. Ой жүзінде бұл әдіспен белок молекуласының шексіз көп түрінің кодын жазуға болады. Генетикалық ақпарат бір ұрпақтан екінші ұрпаққа нуклеин қышқылының транскрипциясы арқылы беріледі. Генетикалық ақпарат өзгерісті, не өзгеріссіз түзетіліп сақталуы мүмкін. Бұған репарация, рестрикция, рекомбинация т. б. қатынасады.[1] Генетикалық ақпаратты "Тұқымқуалау ақпараты" деп те атайды. Яғни мәлім ағзаның барлық нәруыздарындағы аминқышқылдардың ретін көрсету. Құрамында жүздеген аминқышқылдары бар нәруыздағы бір ғана аминқышқылдың өзгеруінен нәруыз қалыпты қызмет істей алмай қалады. Нәруыз молекуласының құрылысы және құрылымы аминқышқылдың құрылысына тәуелді. Тұқымқуалау ақпараты дегеніміз - бұл ДНҚ-дағы аминқышқылдар ретін жазу. Бір нәруыз аминқышқылдарының реті жазылған ДНҚ молекулаларының үлескісі ген деп аталады.
Генетикалық код дегеніміз - бұл ДНҚ нуклеотидтерінің көмегімен нәруыздар туралы тұқымқуалау ақпараттарын жазу амалы. Белок мономерлерінің - аминқышқылдарының сан алуан 20 түрлері болады. Ал ДНҚ-дағы нуклеотидтердің түрі 4-еу-ақ, олар: аденин, гуанин, тимин және цитозин нуклеотидтері. Антикодондар т-РНҚ-ға ДНҚ триплетін толық көшірмелей алмайды. Алайда екі бірінші негіз біріне-бір сөзсіз сәйкес келуі керек. Триплеттердің бірнеше нұсқалары бар аминқышқылдардың триплеттері тек қана жалғыз үшінші негізі бойынша жиі ерекшеленеді. Мысалы фенилаланин былай кодталады: ААА, ААГ, ААТ, ААЦ. Барлық нұсқалары: АА, ТГ, ГГ, ЦЦ, АТ, АГ, АЦ, ТА, ТГ, ТЦ, ЦА, ЦГ, ЦТ, ГА, ГТ.
Тұкымқуалау ақпараты дегеніміз - бұл мелім ағзаның, барлық нәруыздарындағы аминқышқылдардың ретін көрсету. Құрамында жүздеген аминкышкылдары бар нәруыздағы бір ғана аминқышқылдың өзгеруінен нәруыз қалыпты қызмет істей алмай қалады. Ем қонбайтын, тұқым қуалап өлтіретін орақ тәрізді жасушалы анемия ауруы бар. Науқас адамдардың эритроциттері дөңгелек болмай, орақ тәрізді, жіңішке ай түрінде болып келеді Бұл кезде ағза созылмалы оттектік тапшылыққа душар болады да өледі, өйткені орақ тәрізді эритроциттер гемоглобині оттегін жеткілікті мөлшерде қосып ала алмайды. Бұл ауру гемоглобиндегі бір ғана аминқышқылдың алмасуынан туындайды. Яғни орақ тәрізді жасушалы анемиядан азап шекпеген барлық қалыпты адамдардың гемоглобиніндегі аминқышқылдар қалыпты ретпен орналасады. Тек қана науқас адамдарда бар болғаны бір аминқышқылы басқа аминқышқылымен орын ауыстырады. Бұл тек қана бір нәруыздың - гемоглобиннің кызметші өзгертіп қоймайды, сонымен бірге жасушалардың - эритроциттердің құрылысын және мөлшерін өзгертеді [1,59б.]
Орақ тәрізді жасушалық анемия мысалынан кергеніміздей, өз кызметін атқара алатындай барлық нәруыздар ағзаның тіршілік ете алуына өте қажетті құрылысты болуы керек. Нәруыз молекуласының құрылысы және құрылымы аминкышкылдың құрылысына тәуелді. Тұқымқуалау ақпараты дегеніміз - бұл ДНҚ-дағы аминқышқылдар ретін жазу. Бір нәруыз амин қышқылдарының реті жазылған ДНҚ молекулаларының үлескісі ген деп аталады. Генетикалық код дегеніміз - бұл ДНҚ нуклеотидтерінің көмегімен нәруыздар туралы тұқымқуалау ақпараттарын жазу амалы.
Генетикалық код. Белок мономерлерінің - аминкышкылдардың сан алуан 20 түрлері болатынын еске түсірейік. Ал ДНҚ-дағы нуклеотидтердің түрі 4-еу-ақ олар: аденин, гуанин, тимин және цитозин нуклеотидтері. Аминқышқылдардың 20 типінен тұратын нәруыздарды, бар-жоғы 4 типтен тұратын нуклеотидтерді сонда ДНҚ жазып, шифрлау қалай іске асады? Бір нуклеотидтің бір аминкышқылын кодтай алмайтыны түсінікті. Ондай жағдайда олар бар болғаны аминкышкылдардың төрт типіне ғана жетеді ғой. Сонда калған 16 тип қалай кодталады? Ал егер бір аминқышкыл екі-екіден кодтайды десек, қалай болады? Онда біз он алты құрама аламыз: 4[2]=16.
Қажет етсеңдер, барлық нұсқаларды байқап көрейік: АА, ТГ, ГГ, ЦЦ, АТ, АГ, АЦ, ТА, ТГ, ТЦ, ЦА, ЦГ, ЦТ, ГА, ГТ. Демек, кем дегенде 3-үштен нуклеотид алу қажет. Сонда кұрамалану саны алпыс төртті кұрайды: 4[3]=64. Біздің ғаламшарда генетикалық код триплетті. Бұл ДНҚ-ның әрбір 3 нуклеотиді бір аминқышқылын кодтайды дегенді білдіре ме? Алайда олай деуге мүлде болмайды. Егер олар SТОР (тоқта) - кідіртпе белгісінде кодтамаса да, ДНҚ-ның әрбір үш нуклеотиді бір аминқышқылды кодтай алады.
Адамда бар болғаны 46 хромосома (жалғыз жинақта 23), ал нәруыздар әлдеқайда көп. Демек бір хромосомада - ДНҚ молекуласында өте көп нәруыз шифрланған. Гендер хромосомада бірінен соң, бірі орналасқан. Енді жасуша бір нәруыз кодынын, қайда аяқталып, екінші кодтың, басталуын калай біледі? Деген сұрақ туындайды. Бір геннен екінші генді не бөледі? Егер ДНҚ-дағы гендер бірінен соң бірі орналасады деп жорамалдасақ гемоглобиннің соңғы аминқышқылын инсулиннің бірінші аминқышқылына қосу үшін рибосома қалай саралап алады? Ол үшін арнайы триплеттері болады екен. Оларды кідіртпе-кодондар немесе тыныс белгілері деп атайды. Олар бір нәруыздың соңына сәйкес екіншісінің басын белгілейді. Мұндай триплеттердің үшеуі ғана: АТТ, АТЦ, АЦТ бар. Олар аминқышқылдарды кодталмайды. Қалған триплеттердің барлығы аминқышқылдарды кодпен жазады, сол үшін оларды маңызды триплеттер деп атайды. 64 генетикалық кодтың үшеуі кідіртпе-кодондар, ал қалған 61-і маңызды триплеттер [12,144б.]
Біздің ғаламшардың тірі жасушыларындағы нәуыздар тек қана кідіртпе-кодондар арқылы кодпен жазылған. Бір нәруыздар коды екіншінің орталығынан басталып үшіншінің орталығында тоқтап қалуы жағдайы ешқашан болмайды. Генетикалық кодтың бұл қасиеті тоқталмайтын код деп аталады. Яғни гендер бірінен соң бірі өкшелей жүреді, олардың аралығында кідіртпе-кодондар болады, сөйтіп бірде-бір ген екіншісінен жармаспайды. Дегенмен табиғатта мұндай құбылыстар кездеседі. Бірақ тек қана жасушаларда емес, вирустар да болады. Өйткені вирус - өте кішкене бөлшек, сондықтан оған титтей нуклейн қышқылы үнемі жеткілікті бола бермейді.
Сендер, сірә, маңызды типлеттер санының 61 екенін 20 аминқышқылдар санынан үш еседен астам артық екенін байқаған боларсыңдар. Алайда мұнымен ештеңе істей алмайсыңдар. Егер гентикалық код триплетті болмаса, 20 аминқышқылдар құрамалауға (16) жетпеген болар еді. Шындығында аминқышқылдардың көпшілігі бір типлеттен гөрі артығырақ кодпен жазылады. Бар болғаны екі аминқышқыл - метеонин және триптофанда тек қана бір триплет бар. Гентикалық кодтың бұл қасиеті азғындаушылық деп аталады.
Генетикалық кодтың азғындаушылық ұғымына оны мағыналылығы қайшы келеді. Бұл қасиеттің мәні мынада: бір триплет бар, тек қана жалғыз аминқышқылдар кодпен жазылады. Егер мысалы, бұл триплет ААА болса, мұнда ол тек қана фенилаланин аминқышқылын кодпен жазады және ешқашан басқа ешқайсысын жазбайды. ААА бір рет бір аминқышқылын кодпен жазса, екіншіден басқасына және сол сияқтыларға кодпен жаза алмайды. Мұндай жағдайда шатасу пайда болады. Немесе жасушаға тағы да бір фенилаланинді емес, өзге кодпен жазатын басқа ААА-дан бір ААА фенилаланинді ажыратып алуға тура келер еді. Қателік жібермей және артық проблема туғызбау үшін жасушада бір мағыналы генетикалы код.
Генетикалық кодтың 1965 жылы шифры толық ашылып оқылды. Біздің ғаламшардың барлық ағзаларында дәл сол бір триплеттер сол бір аминқышқылдарды кодпен жазады. Егер ААА триплеттер кездессе, ол кактустың да, бактерияларының да, пілдердің де, жасушаларында тек қана 1 аминқышқылы: фенилаланинде кодпен жазады. Генетикалық кодтың мұндай қасиеті әмбебаптық деп аталады.
Генетикалық негізгі қасиеттерін жаттап алуға жәрдемдесетін көркемсөз дерлік мынадай сөйлем бар: генетикалық код триплетті, әмбебапты және көлегейленбейді [9,81б.]
Триплет, кодон, антикодон. Тұқымқуалау ақпаратын іске асыруда тек қана ДНҚ емес, сондай-ақ РНҚ да рөл атқаратыны естеріңде болар. ДНҚ-дан көшірмеленген тұқымқуалау ақпараты дәл а-РНҚ түрінде цитоплазмада рибосомаларға өтеді, ал ДНҚ ядрода қалады. Шын мәнінде а-РНҚ синтезі репликацияға ұқсас, айырмашылығы: барлық хромосома көшірмеленбейді, тек оның үлескісі көшірмеленеді және еншілес ДНҚ-мен бірге а-РНҚ-ның синтезі жүреді. Егер ДНҚ-да ГГГ триплеті тұрса, онда а-РНҚ-да үш нуклеотид ЦЦЦ тұрады. Кез келген РНҚ құрамында тимин жоқ екенін, оның орнында урацил болатынын ескеру қажет. Сондықтан, егер ДНҚ-да триплет ААА болса, онда а-РНҚ-да бірін-бірі толықтыратын триплет УУУ болады. ДНҚ-дағы үш нуклеотид триплет деп аталады; а-РНҚ-дағы солардың бірін-бірі толықтыратын үш нуклеотидті кодон дейді. Нәруыз синтезі кезінде амнқышқылдардың қажетті ретпен, тұқымқуалау ақпаратына сәйкес тұруының маңызы зор. Аминқышқылдарды нәруыз синтезінің орнына т-РНҚ жеткізеді. Аминқышқылдарға қосылған т-РНҚ молекулалары а-РНҚ-сы нуклеотидтерімен сутектік байланыстар пайда болатындай ретпен жайғасады. а-РНҚ кодонын толықтыратын т-РНҚ-дағы үш нуклеотид антикодон деп аталады. Яғни а-РНҚ-дағы кодон УУУ болса, онда т-РНҚ-дағы антикодон ААА болады. Шынында т-РНҚ-ның антикодондарының ДНҚ-дағы толықтыратын триплеттердегі сияқты азотты негіздері болады.
т-РНҚ-дағы және а-РНҚ-дағы бірін-бірі толықтыратын азотты негіздер арасында пайда болған сутекті байланыстар аминқышқылдардың қажетті тәртіпте жайғасуын қамтамассыз етеді. Сондықтан терминдер үйлесімділігін сызбанұсқа түрінде беру ойға қонымды:
ДНҚ=а-РНҚ=т-РНҚ=нәруыз
Триплеттер=кодон=антикодон=аминқ ышқыл
Сызбанұсқаны оңайлатып және аминқышқылды кодпен жазатын үш нуклеотидтің атуларын алып тастасақ, бұл сызбанұсқа молекулалық биологияның орталық догма сызбанұсқасы сияқты болып көрінеді:
ДНҚ=РНҚ=нәруыз.
Нәруыз биосинтезі үдерістері туралы келесі параграфта егжей=тегжейлі айтылады.
Н.К.Кольцов (1872-1940), биолог-ғалым цитогенетикалық зерттеулер жасап, биополимерлер синтезінің матрицалық ұстанымын қалыптастырды. Ол гендердің күрделі нәруыздық молекулалар болып табылатынын айтты [5].
Нәруыздар биосинтезі. Нәруыздар құрамы туралы ақпарат ДНҚ-ға қалай жазылатынын сендер өткен параграфтан білдіңдер. Сонда жасуша қалай нәруыз жасайды? Нәруыз синтезі рибосомаларда іске асады, ал олар цитоплазмада, эндоплазмалық торда (ЭПТ) және жарымдербез органоидтарда: пластидтерде және митохондрияларда болады. Биоситез үдерісі үшін нуклеин қышқылдарынан басқа құрылыс материалдары, АТФ энергиясы, сондай-ақ көптеген ферменттер қажет болады. Нәруыздардың құрылыс топтамалары аминқышқылдар болып табылады, олардың 20 түрі бар екені естеріңде шығар. Бір ғана аминқышқыл жұбын бірімен-бірін қосу үшін АТФ-ның екіден астам молекуласы қажет. Аминқышқылдары қосылыс үдерісінің өзі біразында ферменттер тобының қатысуын қажет етеді. Олардың бір бөлігі рибосомалар құрамында, бір бөлігі жасушалар цитоплазмасындағы дербес молекулалар түрінде немесе ЭПТ каналдарында болады. Алайда нәуыз белсенді қызмет атқару үшін ең маңызды аминқышқылдарды тұқым қуалау ақпаратына сәйкес бөлігі тәртіпте қосып алу. Егер ДНҚ-да жазылған аминқышқылдардың реті бұзылса, нәруыз синтезделеді, бірақ одан ешқандай пайда болмайды.
Нәруыздардың өз қызметін орындауы аминқышқылдардың реттілігіне тәуелді екенін еске түсіріңдер. Ал жүздеген басқаларынан бір ғана аминқышқылды алмастырудан, орақ тәрізді жасушалы анемия кезіндегі гемоглобин сияқты, қызмет атқару белсенділігі толық жоюы мүмкін. Жасушада тұқымқуалау ақпараттың беру және іске асыру кезіндегі қателікті болдырмайтын сан алуан тетіктер бар. Сондықтан нәуыз биосинтезінің үдерісі өте күрделі және көп сатылы. Ол негізгі кезеңнен: тасымалдау және трансляция кезеңдерінен тұрады.
Транскрипция (көшіріп жазу) дегеніміз - бұл ДНҚ матрицасының бетімен жүретін а-РНҚ синтезінің үдерісі. Жасушада қандай болса да бір нәруызға қажеттілік пайда болса, сәйкес геннің ақпараты жазылған ДНҚ үлескісі тарқатылады. Яғни бірін-бірі толықтыратын тізбектер аралығындағы сутектік байланыс бұзылады, сөйтіп ДНҚ-ның шағын үлескісі байланыспаған екі тізбектен тұрады. Біртізбекті ДНҚ-ның бұл үлескісіндегі ферменттер үшін: РНҚ - полимеразаларға жол ашылады.
РНҚ ферменті немесе транскриптаза ДНҚ молекуласының қажетті бір тізбегін сайлап алып, соның бетімен ақпараттық РНҚ-ны синтездей бастайды. Бұл үдеріс репликацияға өте ұқсас. Айырмашылығы тек қана мономерлер ретінде рибонуклеотидтерді пайдаланады, ал синтез ДНҚ молекуласы бір тізбегінің матрица бетімен іске асады. а-РНҚ синтезі жүрген ДНҚ тізбегі транскриптелетін тізбек деп аталады. ДНҚ-ның екінші тізбегі жай ғана тыныс алады, үдеріске қатыспайды. Ол транскрителмейтін тізбек делінеді. Қайтадан синтезделген а-РНҚ транскриптелетін ДНҚ тізбегін толықтырады. Бұл кезде а-РНҚ синтез іске асырылмаған екінші транскриптелмейтін ДНҚ тізбегіне дәлме-дәл сәйкес келеді. Мұндағы айырмашылық тек қана РНҚ-да АДЕНИНГЕ қарама-қарсы ТИМИН емес, УРАЦИЛ тұрады.
ДНҚ триплетіне кодондар деп аталатын а-РНҚ триплеті сәйкес келеді. а-РНҚ молекуласы ұзарған сайын ДНҚ-ның толықтыру тізбегімен ығыса түседі. Бұл ДНҚ - РНҚ арасындағы қарағанда ДНҚ - ДНҚ аралығында сутектік байланыстың оңайырақ пайда болуынан осылай жүреді.
Синтезделген а-РНҚ молекуласы транскрипті немесе бірінші реттік транскрипт деп аталады [13,169б.]
Трансляция дегеніміз - бұл рибосомаларда нәруыз биосинтезінің тікелей жүру үдерісі. Рибосомалардың 2 төменгі өлшембірліктен: үлкен және кіші өлшем бірліктерден тұратын естеріңде болар. Бастапқыда рибосоманың төменгі өлшембірліктері ажырап кетеді де таспаға ұқсас а-РНҚ-ға орнығады. Олардың келесі қосылатын орны рибосоманың қызмет атқаратын орталығы деп аталады. Рибосоманың қызмет атқаратын орталығында бір мезгілде а-РНҚ-ның алтыға тең нуклеотидтері болады. Енді рибосома ескі касеталы магнитофонның таспасымен жылжыған кішкене басы сияқты а-РНҚ-ны бойлай жылжуға даяр тұрады. Алайда нәуыз биосинтезінің үдерісі үшін аминқышқылдар және энергия қажет. Аминқышқылдардың белгілі түрлері тұқымқуалау ақпаратына сәйкес қажетті реттілікте жайғасу үшін оларды т-РНҚ рибосомасына жеткізеді. Сөйтіп т-РНҚ аминқышқылдарды нәруыз синтезінің орнына жеткізеді. Ол жоңышқа жапырағының пішініне ұқсас, қалемшесінде белгілі аминқышқылдары бар. Амнқышқылдардыр 20-ға тарта түрлері болғандықтан, т-РНҚ-ның 20-ға тарта типтерінің болуы қажет. т-РНҚ молекуласының жоңышқа жапыраға ұшы - бұл а-РНҚ кодонын толықтыратын үш нуклеотид. Бұл т-РНҚ-дағы үш нуклеотид антикодан деп аталады. Яғни, егер ДНҚ-дағы триплет ААА болса, а-РНҚ-дағы кодон УУУ болады, ал РНҚ-дағы антикодон қайтадан ААА болады да бұл тасымал молекуланың ұшында аминқышқыл фенилин жалғасып тұрады. Ал егер, мысалы, ДНҚ-дағы триплет ЦЦЦ-да болса, а-РНҚ-дағы кодон ГГГ болады, ал РНҚ-дағы антикодон қайтадан ЦЦЦ-ға айналады. Мұндай жағдайда т-РНҚ аминқышқыл пролинге тасымалданады (генетикалық код бойынша тексеріңдер).
Кодон - антикодон жүйесіндегі нуклеотидтердің қосылуы аденин және урацил арасындағы және гуанин және цитозин арасындағы сутектік байланыстардың түзілуі арқылы өтеді. Бұларда біріне-бірі қарама-қарсы ДНҚ-ның толықтыру тізбегін ұқсататын сутектік байланыстар. а-РНҚ молекулалары есебінде тұқымқуалау ақпаратымен сәйкес орналасқан нәруыздағы қажетті аминқышқылдар а-РНҚ-ның кодондарымен сәйкес жайғасады. Алайда р-РНҚ және нәруыз ферменттерсіз аминқышқылдар қосылыспайды. Аминқышқылдар өздерімен өздері қосылыспайды және оларға қосылу үшін ферменттерден басқа АТФ түрінде энергия қажет. Дұрысырақ айтқанда энергия енеді аминқышқылға өз т-РНҚ-сын қосу үшін жұмсалады. Сондықтан аминқышқылы қосылған т-РНҚ жоғары энергетикалық формада болады және нәруыз биосинтезіне қатыса алады.
Рибосома су молекулаларына айналады да пептидтік байланыс түзіндісімен амнқышқылдарды тігеді. Бұдан соң ол қажетті амнқышқылы бар келесі т-РНҚ рибосоманың қызмет атқаратын орталығынан табылу үшін 3 нуклеотидке келесі қадам жасайды. Кодон - антикодон жүйесінде қайтадан т-РНҚ және а-РНҚ қосылысы жүреді. Рибосома өзінің қызмет атқаратын орталығында РНҚ-ның екі-екіден молекуласын осылай ұстап қалады, бұл рибосомаға олардың аминқышқылдарды өзара қосуға мүмкіндік береді [2,85б.]
Полипептидтік тізбектің өсу үдерісі рибосома бактерияларда кідіртпе - кодонға жеткенге дейін немесе басқа ағзаларда а-РНҚ-ның соңына жеткенге дейін созылады. Эукариот а-РНҚ-ның әрдайым бір ғана гені болады, соған сәйкес онда бір нәруыз кодпен жазылады. Ал прокариот а-РНҚ-ның бір молекуласы бірнеше қызмет атқарып байланысқан гендер туралы ақпаратты шапшаң тұтына алады. Рибосома кідіртпе - кодонға кездескен кезде соңғы аминқышқылға су молекуласын қосып, босап шығады, яғни а-РНҚ-дан арылады. Бұдан соң рибосома бастапқыда а-РНҚ-ға оралып, нәруыз синтезінің қайтадан жалғастыра алады. Егер синтезделетін нәруыз жасушаға көп қажет болса онда а-РНҚ-ның бір молекуласына бір мезгілде көптеген рибосомалар қонып, іс атқарады. Бұл конвейер аминқышқылдарды - құрылыс топтамаларын тасымалдап, ондаған немесе жүздеген т-РНҚ-ға қызмет етеді. Осындай а-РНҚ-ның бір желісіне және соған жұмыс істейтін көптеген рибосомалардан тұратын құрылым полисомалар немесе полирибосомалар деп аталады. Көбінесе күрделі және ауыр нәруыз молекулаларының көп мөлшері эндоплазмалық тор рибосомаларының жарғақшасына бекінген цитоплазманың бос емес рибосомалары конвейермен өндіріледі.
Тірі жүйелердің тұқымқуалау ақпараты мына сызба бойынша осылай жұмасалады:
ДНҚ - РНҚ - нәруыз. Мұндай да сөз бар: ДНҚ-да жазылған ақпаратты РНҚ нәруызда іске қоса отырып, жүзеге асырады.
Сөйтіп, нәруыз биосинтезінің бірінші сатысында ДНҚ үлескісінің көшірмесі а-РНҚ түрінде істеледі. Атап айтқанда жасушаға дәл осы сәтте қажетті нәруыздардың гендері дәлме-дәл беріледі. Мәселен, француз ғалымдар Ф.Жакоб және Ж.Моно (Нобель сыйлығы 1956 жылы бактерияға жасаған тәжірибелерде жасушаның нәруыз - ферменттері гені жасушаға дәл осы сәтте оңай жетуге болатын асты қайтадан қорыта алатынын дәлелдеді). Біздің ағзамыздың жасушаларының хромосомаларының барлығының құрамында біркелкі гендер болады, алайды ми жасушаларында сүйектерге тән нәруыздар дәлме-дәл қабылданбайды және синтезделмейді, ал сүйек жасушаларында бұлшықет жасушаларына тән нәруыздар түзілмейді. Қазіргі уақытта қай жазушы өзіне қажетті дәлме-дәл қабылдай алатын қай гендерді қалай анықтау тетігі бүкіл әлем зертханаларында зерттелуде. Ғалымдар егер зиянды гендерді, мысалы, қартаю генін немесе ауру генін үзіп тастап, пайдалы қоса алса, мүмкін сонда коптеген ауруларды женіп өмір сүру мерзімі ұзаратын болар еді.
Кез-келген организмнің араындағы айырмашылық олардың құрамындағы белогтардың құрылымы мен мөлшерінің өзгешелігіне байланысты, сондықтан тұқым қуалаушылықтағы басты бір мәселе - генетикалық информацияның ДНҚ молекуласында қалай жазылатындығын және оның организмінің белгі-қасиеттерін қалайша анықтайтындығын білу.
Белогтар биологиялық полимерлер болып есептеледі. Олардың макромолекулалары негізінен 20 мономерлерден, яғни амин қышқылдарынан тұрады. Әр түрлі белогтардың құрамындағы амин қышқылдарының саны да, орналасу реті де түрліше болып келеді [1,75б.]
Жиырма амин қышқылы 10[24] комбинация түзе алады. Ал кез-келген белгі қасиеттерді өзгешеліктер белогтардың айырмашылықтарына байланыты болғандықтан, мұншама мөлшердегі белогтар организм белгі қасиеттерінің алуан түрін қамтамасыз ете алады. Ол жер бетіндегі тіршіліктің эвалюциясының кемінде 10 миллиард жылға созып, жеткізе алады деген сөз. Небары бір ғана амин қышқылында болатын өзгешелік белог қасиетін, соған байланысты организм белгісін өзгертуге жеткілікті. Мысалы, шамамен 600 амин қышқылынан тұратын гемоглабин белогының молекуласындағы глутамин қышқылын валин амин қышқылдарымен ауыстырса, орақ тәрізді клеткалы анемия деп аталатын күрделі қан ауруына әкеп соғады. Мұндай ауру адам қанының қызыл түйіршіктерден (эритроциттер) пішіні жарты ай немесе орақ тәрізді болады, электр заряды болмайды, сондықтан өзіне оттегін қосып ала-алмайды.
ДНҚ жіпшесі кезектесіп келіп отыратын мономерлердің тізбегінен тұрады. Белогта олардың саны 20 болса, ДНҚ-да бар болғаны төртеу-ақ. Олар- аденин, гуанин, цитозин және тимин. Қант пен фосфор қышқылы барлық нуклеотидтерде бірдей болатындықтан олар тек азотты негіздер арқылы ажыратылады. Сондықтан ДНҚ молекулалар арасындағы айырмашылық азотты негіздердің орналасуына байланысты нәрсе. Олардың ДНҚ молекуласындағы орналасу реті белог молекуласындағы амин қышқылдарының орналасу ретін анықтайды [1].
Барлық организм құрылысы мен қызметі және олардың ерекшеліктері ДНҚ молекуласындағы төрт түрлі азотты негіздердің комбинациясы арқылы анықталады. Синтезделетін белог құрамындағы амин қышқылдардың орналасу ретін анықтайтын ДНҚ молекуласындағы азотты негіздердің тізбегін генетикалық код деп атайды. Генетикалық кодты альфовиттердегі әріптермен салыстыруға болады. Сонда әртүрлі әріптерден белгілі бір мағына беретін сөздің олардан сөйлемнің құралатындығы сияқты ДНҚ молекуласындағы төрт азотты негіздің орналасу реті белог молекуласының құрылымы мен қызметін анықтайды. Басқаша айтқанда белогтың биосинтезі туралы информация ДНҚ молекуласында жазылады.
Тұқым қуалайтын информация нуклеин қышқылдарында төрт азотты негіз, ал белокта жиырма амин қышқылы түрінде жазылғандықтан генетикалық код сол екеуінің қарым-қатынасына байланысты болууы керек.
Генетикалық кодты шешу алдымен бір амин қышқылын неше нуклеотид анықтайтындығын білу керек болды. Егер 20 амин қышқылының әрбіреуін бір нуклеотид анықтайтын болса ДНҚ құрамында 20 түрлі нуклеотид болуы керек, бірақ олардың саны төртеу-ақ. Егер екі нуклеотидтен біріксе , ол 20 амин қышқылын анықтауға жеткіліксіз. Онда тек 16 амин қышқылын кодтай алады (4[2]=16). Ал үш нуклеотидтен біріксе 64 комбинация түзе алады. (4[3]=64). Бұл жағдайда кез-келген белогты синтездеуге жарайтын амин қышқылдарының жеткілікті мөлшерін қолдануға болады. Осылайша үш нуклеотидтің бірігуін триплетті код деп атайды. Мұндай код бойынша бір бір аминқышқылын үш нуклеотид бірігіп анықтайды (УУУ,ЦГП,АЦА т.с.с.). Белок молекуласы құрамына нақты бір амин қышқылының енуін анықтайтын ДНҚ тізбегінің үш нуклеотидтен тұратын бөлімін кодон деп атайды [4,163б.]
Генетикалық кодтың принципін шешіп алғаннан кейін қай триплеттің нақты қандай амин қышқылын анықтайтындықтан табу керек болды. Бұл күрделі мәселені шешудің негізін салған американдық биохимиктер М.Ниренберг пен Дж.Маттеи 1961 жылы Мәскеуде өткен бесінші биохимиялық конгресте М.Ниренберг фенилаланин амин қышқылы синтезін анықтайтын триплеттің ашылғандығын баяндады. Ниренберг пен Маттей өз тәжірибелерінде қарапайым РНҚ- полиуридил қышқылын алды. Бұл синтетикалық РНҚ тек урацилды нуклеотидтен тұрады. Полиурацил қышқылын матрица ретінде құрамында рибосома бар клеткадан бөлініп алынған ерітіндіге апарып қосқан. Сонда түзілген тұнба полифинилаланин белогты болып шыққан. Жалпы ерітіндінің ішінде барлық 20 амин қышқылы да болған, бірақ полиурацилді РНҚ молекуласының шын мәнінде фенилаланин амин қышқылын кодтайтындығы тәжірибе жүзінде дәлелденді. Одан әрі қарай жүргізілген тәжірибелердің нәтижесінде басқа да амин қышқылдарының кодтары анықталды. 1962 жылы М.Ниренберг пен С.Очаоның лабораториясында белог молекуласының құрамына енетін барлық 20 амин қышқылының тринлеттері түгелімен анықталды (кесте 1). Амин қышқылдарының көпшілігі бір емес екі, үш немесе төрт түрлі триплеттер арқылы анықталды. Метионин жалғыз триплет (АЦТ) лизин екі (ААА,ААГ), изоленцин үш (АУУ,АУЦ:АУА), сирин төрт (УЦУ,УЦЦ,УЦА:УЦГ) триплет арқылы анықталады [14].
Генетикалық код дегеніміз -- бұл ДНҚ нуклеотидтерінің көмегімен нәруыздар туралы тұқымқуалау ақпараттарын жазу амалы. Тұқымқуалау ақпараты дегеніміз -- бұл мәлім ағзаның барлық нәруыздарындағы аминқышқылдардың ретін көрсету. Құрамында жүздеген аминқышқылдары бар нәруыздағы бір ғана аминқышқылдың өзгеруінен нәруыз қалыпты қызмет істей алмай қалады. Ем қонбайтын, тұқымқуалайтын орақ тәрізді жасушалы анемия ауруы бар. Науқас адамдардың эритроциттері дөңгелек бол-май, орақ тәрізді, жіңішке ай түрінде болып келеді. Бұл кезде ағза со-зылмалы оттектік тапшылыққа душар болады да өледі, өйткені орақ тәрізді эритроциттер гемоглобині оттегін жеткілікті мөлшерде қосып ала алмайды. Бұл ауру гемоглобиндегі бір ғана аминқышқылдың алмасуынан туындайды. Яғни орақ тәрізді жасушалы анемиядан азап шекпеген барлық қалыпты адамдардың гемоглобиніндегі аминқышқылдар қалыпты ретпен орналасады. Тек қана науқас адамдарда бар болғаны бір аминқышқылы басқа аминқышқылымен орын ауыстырады. Бұл тек қана бір нәруыздың -- гемоглобиннің қызметін өзгертіп қоймайды, сонымен бірге жасушалардың -- эритроциттердің құрылысын және мөлшерін өзгертеді.
Орақ тәрізді жасушалық анемия мысалынан көргеніміздей, өз қызметін атқара алатындай барлық нәруыздар ағзаның тіршілік ете алуына өте қажетті құрылысты болуы керек. Нәруыз молекуласының құрылысы және құрылымы аминқышқылдың құрылысына тәуелді. Тұқымқуалау ақпараты дегеніміз -- бұл ДНҚ-дағы аминқышқылдар ретін жазу. Бір нәруыз аминқышқылдарының реті жазылған ДНҚ молекулаларының үлескісі ген деп аталады. Генетикалық код дегеніміз -- бұл ДНҚ нуклеотидтерінің көмегімен нәруыздар туралы тұқымқуалау ақпараттарын жазу амалы.
Генетикалық код. Белок мономерлерінің -- аминқышқылдардың сан алуан 20 тұрлері болатынын еске тұсірейік. Ал ДНҚ-дағы нуклеотидтердің тұрі 4-еу-ақ, олар: аденин, гуанин, тимин және цитозин нуклеотидтері. Аминқышқылдардың 20 типінен тұратын нәруыздарды, бар-жоғы 4 типтен тұратын нуклеотидтерді сонда ДНҚ жазып, шифрлау қалай іске асады? Себебі генетикалық код цш нуклеотидтен (цш әріптен) тұрады. Демек, кем дегенде 3 нуклеотидті бір аминқышқылы кодтай алады. Сонда құрамалану саны алпыс төртті құрайды: 4[3]=64. Бұл ДНҚ-ның әрбір 3 нуклеотиді бір аминқышқылын кодтайды дегенді білдіре ме? Алайда олай деу-ге мүлде болмайды. Егер олар 8ТОР (тоқта) -- кідіртпе белгісінде кодтамаса да, ДНҚ-ның әрбір үш нуклеотиді бір аминқышқылды кодтай алады [5,69б.]
Көлегейленбейтін код. Адамда бар болғаны 46 хромосома (жалғыз жинақта 23), ал нәруыздар әлдеқайда көп. Демек бір хромосомада -- ДНҚ молекуласында өте көп нәруыз шифрланған. Гендер хро-мосомада бірінен соң бірі орналасқан. Оларды арнайы үш нуклеотид бөліп тұрады. Оларды кідіртпе-кодондар немесе тыныс белгілері деп атайды. Олар аминқышқылдарды кодтамайды. Олар бір нәруыздың соңына сәйкес екіншісінің басын белгілейді. Мұндай үш нуклеотидтің үшеуі ғана: АТТ, АТЦ, АЦТ немесе а-РНҚ-да УАА, УАГ, УГА бар. Қалғандарының барлығы аминқышқылдарды код-пен жазады, сол үшін оларды маңызды үшнуклеотид деп атайды. Генетикалық кодтың 64 үшнуклеотидтің үшеуі кідіртпе-кодондар, ал қалған 61-і маңызды үшнуклеотид.
Біздің ғаламшардың тірі жасушаларындағы нәруыздар тек қана кідіртпе-кодондар арқылы кодпен жазылған. Бір нәруыздар коды екіншісінің орталығынан басталып, үшіншісінің орталығында тоқтап қалу жағдайы ешқашан болмайды. Генетикалық кодтың бұл қасиеті көлегейленбейтін код деп аталады. Яғни гендер бірінен соң бірі өкшелей жүреді, олардың аралығында кідіртпе-кодондар болады, сөйтіп бірде-бір ген екіншісінен жармаспайды. Дегенмен табиғатта мұндай құбылыстар кездеседі. Бірақ тек қана жасушаларда емес, вирустарда болады. Өйткені вирус -- өте кішкене бөлшек, сондықтан оған аз мөлшердегі нуклеин қышқылы үнемі жеткілікті бола бермейді [10,101б.]
Әмбебаптық. Генетикалық кодтың шифры 1965 жылы толық ашылып оқылды. Біздің ғаламшардың барлық ағзаларында дәл сол бір үшнуклеотид сол бір аминқышқылдарды кодпен жазады. Егер ААА үшнуклеотид кездессе, ол кактустың да, бактериялардың да, пілдердің де жасушаларында тек қана 1 аминқышқылды: фенилаланинді кодпен жазады. Генетикалық кодтың мұндай қасиеті эмбебаптыц деп аталады.
Генетикалық кодтың негізгі қасиеттерін жаттап алуға жердемдесетін мынадай сөйлем бар: генетикалыц код цшнуклеотидті, эмбебапты жэне көлегейленбейді [2].
Үшнуклеотид, кодон, антикодон. Тұқымқуалау ақпаратын іске асыруда тек қана ДНҚ емес, сондай-ақ РНҚ да рөл атқаратыны естеріңде болар. ДНҚ-дан көшірмеленген тұқымқуалау ақпараты дел а-РНҚ түрінде цитоплазмада рибосомаларға өтеді, ал ДНҚ ядрода қалады. Шын мәнінде а-РНҚ синтезі репликацияға ұқсас, айырмашылығы: барлық хромосома көшірмеленбейді, тек оның үлескісі көшірмеленеді және еншілес ДНҚ-ның орнына а-РНҚ-ның синтезі жұреді. Егер ДНҚ-да ГГГ үшнуклеотидтен тұрса, онда а-РНҚ-да үш нуклеотид ЦЦЦ тұрады.
Кез келген РНҚ құрамында тимин жоқ екенін, оның орнында ура-цил болатынын ескеру қажет. Сондықтан, егер ДНҚ-да үшнуклеотид ААА болса, онда а-РНҚ-да бірін-бірі толықтыратын үшнуклеотид УУУ болады. ДНҚ-дағы үш нуклеотид триплет деп аталады; а-РНҚ-дағы солардың бірін-бірі толықтыратын үш нуклеотидті кодон дейді. Нәруыз синтезі кезінде аминқышқылдардың қажетті ретпен, тұқымқуалау ақпаратына сәйкес тұруының маңызы зор. Аминқышқылдарды нәруыз синтезінің орнына т-РНҚ молекулала-ры жеткізеді. Аминқышқылдарға қосылған т-РНҚ молекулалары а-РНҚ-сы нуклеотидтерімен сутектік байланыстар пайда болатындай ретпен жайғасады. а-РНҚ кодонын толықтыратын т-РНҚ-дағы үш нуклеотид антикодон деп аталады. Яғни а-РНҚ-дағы кодон УУУ болса, онда т-РНҚ-дағы антикодон ААА болады. Шынында т-РНҚ-ның антикодондарының ДНҚ-дағы толықтыратын үшнуклеотидтегі сияқты азотты негіздері болады.
т-РНҚ-дағы жене а-РНҚ-дағы бірін-бірі толықтыратын азотты негіздер арасында пайда болған сутекті байланыстар аминқышқылдардың қажетті тәртіпте жайғасуын қамтамасыз етеді. Сондықтан терминдер үйлесімдігін сызбанұсқа түрінде беру ойға қонымды:
ДНҚ -- РНҚ -- РНҚ -- нәруыз
триплет -- кодон -- антикодон -- аминқышқыл
Сызбанұсқаны оңайлатып және аминқышқылды кодпен жазатын үш нуклеотидтің атауларын алып тастасақ, бұл сызбанұсқа молекулалық биологияның орталық догма сызбанұсқасы сияқты болып көрінеді:
ДНҚ -- РНҚ -- нәруыз.
Генетикалық код -- тірі организмдерге тән нуклеин қышқылдары молекуласындағы тұқым қуалаушы (генетикалық) ақпараттың нуклеотидтер тізбегі түріндегі біртұтас "жазылу" жүйесі. Бұл -- барлық тірі организмдерге ортақ заңдылық.
Егер қос спиральдi тарқатып, жазықтыққа орналастырсақ, онда бұл молекула тiптi баспалдақ түрiнде болады, оның қант және фосфат тобы баспалдақ түйiндерiн ұзындық бойымен байланыстырады, ал мағыналы, ақпаратты негiздер А,Т,Г, және Ц жұптарға бөлiнiп, бұл баспалдақтың деңгейлерiн түзедi.
Нуклеотидтердiң немесе генетикалық әрiптердiң белгiлi бiр құрамы мен олардың ДНҚ молекуласында тiзбектi орналасуы генетикалық код болып табылады [11,147б.]
Генетикалық сөздердi жазып көрейiк. Сигнал - сөздер, бұйрық - сөздер, клетканың биохимиялық машинасын қозғалысқа келтiредi, олар белгiлi бiр химиялық заттарды дайындайды. Химиктерге адамның не жануардың кез келген белогын ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz