Дезоксирибонуклеин қышқылы - ДНҚ

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 17 бет
Таңдаулыға:

Жоспар
І. Кіріспе. Тұқым қуудың молекулалық
негіздері ... ... ... ... ... ... .. ... 3 бет.
ІІ. Негізгі бөлім. Нуклеин
қышқылдары ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... .4 бет.
1. Дезоксирибонуклеин қышқылы – ДНҚ ... ... ... ... ... ... ... ... ... .7
бет.
2.1.1. ДНҚ –ң екі еселенуі (репликациясы)
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8 бет.
2. Рибонуклеин қышқылы –
РНҚ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...9 бет.
3. Генетикалық
код ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... 11 бет.
4. Ақуыздың
жинақталуы ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
13 бет.
Қорытынды. Ақуыз синтезінің
механизмі ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ..15 бет.
Қосымша ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... ... ... ... ... ... ... ... ... 17 бет
Қолданылған
әдебиеттер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... .24 бет.

І. Тұқым қуудың молекулалық негіздері.

Тірі организімдер табиғи қасиеттері мен белгілерін ұрпақтан-
ұрпаққа беріп отыратынын адам баласы ертеден байқаған.
ХVII ғасырдың барысында неміс зоологы А.Вейсман жыныс клеткаларында
болатын ерекше заттар-тұқым қуалаушылықтың негізі болуы керек деп, оның
құпиясын клеткалардағы молекулалардан іздеу туралы дұрыс ұсыныс жасаған
еді.
Генетика тұқым қуалаушылықтың материалдық негізі ең алдымен
хромосомалар болатынын сенімді түрде көрсетіп берді. Құрамында гендері
бар хромосомалар өз көшірмесін қалдыратын қатар түзеді. Тіршілікке тән
үздіксіз көбею, өсіп-өну қасиеті осы хромосомаларға байланысты.
Хромосомалардың өз көшірмесін қалдыратыны жөніндегі үлгіні 1928
жылы Н.К. Кольцов ұсынған. Ол Omnis molecule e molecule - әрбір
молекула молекуладан деген жорамал айтқан. Бұл постулат бойынша
клеткадағы макромолекулалар: белоктар және нуклеин қышқылдары матрицалық
(көшірмелік) принциппен көбеюге тиіс. Хромосоманың құрылысы күрделі. Оның
құрамына белоктар, липидтер, екі валентті металдар катиондары т.с.с.
кіреді. 1940 жылдың басына дейін хромосомалардың генетикалық қызметін көп
зертеушілер тек қана ақуызбен байланысты деп есептеген. Н.К.Кольцовтың
айтуынша, ДНҚ сияқты қарапайым молекула соншама күрделі қызмет атқарады
деп мойындау өте қиын еді. Бірақ кейініректе барлық өсімдіктерде,
жануарларда, микроорганизмдерде, көпшілік вирустарда генетикалық материал
– ДНҚ екені анықталды.

ІІ. Нуклеин қышқылдары.
1868 жылы швейцарлық физик Ф.Мишер ірің клеткаларынан алынған ядро
бөлшегін зерттеп, құрамына көміртегі, азот және фосфор кіретін бұрын
белгісіз органикалық қосылыс түрін ашты. Ашқан қосылысын ядродан бөліп
алғандықтан нуклеин деп атады.
1847 жылы Пиккард балық спермасынан бөлініп алынған нуклеин
құрамынан жаңа азоттық негізді ашты. Ол – құрамында екі азот атомы бар
гетероциклдік қосылыстардың ішіндегі пуриндер тобына жататын гуанин еді.
Циклді қосылыс деп қаңқасы сақина түрінде тұйықталған
көмірсутектерін айтады.
1880 жылы неміс химигі Т.Фишер әлгі нуклеиннің құрамына тек
пуриндік емес, сонымен қатар пириминдік гетероциклдер кіретінін анықтады.
Пуриндер – бес және алты атомды гетероциклден біріккен болса,
пиримидиндер тек алты атомнан тұратын гетероциклді қосылыс.
Ф.Мишер шәкірттері Коссель мен Асколи төрт түрлі негіздерді –
аденин (А); тимин (Т); цитозин (Ц); урацилді (У) ашты.
Нуклеиннің ерітіндісі қышқылдық қасиет көрсеткесін Ф.Альтман 1889
жылы оған нуклеин қышқылы деген ат береді. П.Левен нуклеин қышқылының
құрамына азоттық негізбен фосфордан басқа шағын көмірсулардың ерекше тобы
кіретінін анықтайды.
Нуклеин қышқылы дегеніміз – нуклеотид қалдығынан тұратын жоғары
молекулалы органикалық қосылыс. Нуклеин қышқыл мономерін – мононуклеотид
деп атайды. Мононуклеотид құрамына үш негізгі сынып кіреді:
a) Азотты негіздер;
b) Көмірсулар;
c) Фосфор қышқылы.
a) Азотты негіз.
Нуклеин қышқылының құрамына екі түрлі азотты негіз кіреді.
1) Пуриндік негіз. Оның екі түрі бар: Аденин (А); Гуанин (Г).

1) Аденин (А) 2) Гуанин
(Г).
2) Пириминдік негіздер.
Оған: Цитозин (Ц); Тимин (Т); Урацил (У) жатады.

1) Цитозин (Ц) 2) Тимин (Т) 3)
Урацил (У)
Көмірсулар
Нуклеин қышқылының құрамына екі түрлі көмірсу кіреді:
1) ( - рибоза 2) 2 - ( - Д – дезоксирибоза

1) ( - рибоза 2) 2 - ( - Д
– дезоксирибоза
Азотты негізбен көмірсу бір-бірімен қосылып нуклеозид деген затты
түзеді.
Мысалы: Аденин (А) + ( - рибоза = аденозин
Тимин (Т) + 2 - ( - Д – дезоксирибоза =
дезокситимидин.
Фосфор қышқылы.
Егер нуклеозидке фосфор қышқылын қосса түзелетін затты нуклеотид
деп атайды. Фосфор қышқылының бірнеше қалдықтары қосылуы мүмкін. Егер бір
молекула фосфор қышқылы қосылса түзелетін нуклеотид –мононуклеотидфосфат,
екі молекула қосылса –динуклеотидфосфаты, 3 молекула –үшнуклеотидфосфат
деп аталады.
Левен нуклеин қышқылының бір тобына кіретін көмірсудағы оттегінің
саны бір атомда кем екенін анықтайды. Оттегі атомдары толықтарын –рибоза,
бір оттегі атомы кемді -дезоксирибоза (дезокси - оттексіз) деп атады.

2.1. Дезоксирибонуклеин қышқылы – ДНҚ.

1952 ж. Р.Франклин және М.Уилкинс ДНҚ –ның химиялық құрамын біле
отырып. 1953 ж. Д.Уотсон және Ф.Крик оның молекулалық моделін құрастырды.
ДНҚ организмдердің басым көпшілігінде тұқым қуудың материалдық негізі
болып табылады.
ДНҚ – ұзын макромолекула, оның негізгі құрылыс мүшелері
дезоксирибонуклеотидтер. ДНҚ –да дезоксирибоза деп аталатын көмірсу және
4 азотты негіздер: аденин, тимин, гуанин, цитозин [1 сурет 18 бет].
Э.Чаргофф өте таза ДНҚ молекуласын бөліп алып, мұқият түрде
химиялық талдау жасап, ДНҚ –ның құрамындағы адениннің мөлшері
тиминдікімен. (А(Т), ал гуаниннің мөлшері цитозиндікімен (Г(Ц) бірдей
болатынын анықтады

Осы принципті комплементарлы принцип деп атады. ДНҚ молекуласы
ширатылған қос тізбекті спираль тәрізді. Ол шиыршық қаңқасы үнемі
қайталанатып отыратын көмірсу-фосфат тобы болса, оның ішкі кеңістігінде
біріккен азоттық негіздердің жұбы бірінен кейін бірі спираль бойында әр
түрлі кезектесіп орналасады. Спиральдің бір ұшында бір тізбек көмірсудың
31 – көміртегінің гидроксил тобымен бітсе, екінші тізбек – 51 –
көміртегімен байланысқан фосфатпен аяқталады. Спиральдің ол тізбектерінің
ұшы керісінше аяқталған сондықтан ол тізбектердің бағытын былай
өрнектейді: 31- 51 және 51 – 31, яғни олардың бағыты қарама-қарсы.

2.1.1. ДНҚ –ның екі еселенуі (репликациясы)
Жасуша бөлінер алдында ДНҚ екі еселенеді, яғни жаңа жасушадағы
генетикалық ақпарат ескімен бірдей болады. Қос тізбектегі негіздер
бірдей болғандықтан, кез-келген жұп өзінің қарсы (екінші) жағының
қалыптасуына ақпарат береді. Мысалы бір тізбек А – Т – А – Г – Ц – А
боса, оның қарсысында Т – А – Т – Ц – Г – Т .
ДНҚ –ң екі еселенуінің жолын 1958 ж. М.Н. Мезельсон және Ф.Сталь
дәлелдеді.
Ал Г.Стент ДНҚ екі еселенуінің үш түрін ұсынды.
Консервативтік немесе сақтала екі еселену жаңа тізбекте молекула
пайда болу үшін алдыңғы ДНҚ –ның қос оралымының қалпы (матрица) негіз
болады. Жаңа жасушаның біреуі бұрынғы ДНҚ –ның молекуласын алса, ал
екіншісі жаңадан синтезделген молекуласын алады.
Жартылай консервативтік немесе жартылай сақтала екі еселену. Азотты
негіздер арасындағы әлсіз сутектік байланыс үзілген соң, негіздер ыдырап,
ДНҚ – молекуласының қос тізбегі екі жаққа кетеді. Бөлінген әрбір тізбек
болашақта пайда болатын тізбекке қалып қызметін атқарады. Жаңа және
Ескі тізбектер сутектік байланыстар арқылы қосылады. Яғни жаңа жасушада
жаңа және ескі тізбектерден тұратын ДНҚ молекулалары түзіледі.
Дисперсиялық немесе бытыраңқы екі еселену. ДНҚ қысқа бөлшектерге
ыдырап, жаңадан пайда болатын қос тізбектің негізін қалайды. Одан кейін
ДНҚ белгісіз жолмен екі еселенеді [3сурет 20 бет].

2.2. Рибонуклеин қышқылы – РНҚ.
ДНҚ мен РНҚ бірдей мономерлі тізбек – нуклеотидтерден тұрады. Оның
ДНҚ-дан айырмашылығы: РНҚ нуклеотидтерінің құрамындағы көмірсу тек
рибоза түрінде болады. Сондықтан рибонуклеин қышқылы деп атайды. Сонымен
қатар РНҚ-ның құрамына тиминнің орнына урацил азоттың негізі кіреді, ал
қалған негіз ДНҚ-ң құрамындағыдай [4сурет 21 бет].
РНҚ төрт түрлі топқа бөлінеді:
хабаршы (информациялық) – РНҚ и- РНҚ.
ұзындығы әртүрл ядролық РНҚ немесе гетерогенді ядролық- гя РНҚ.
рибосомалық РНҚ – р – РНҚ.
тасымалдаушы РНҚ – т-РНҚ.
Информациялық РНҚ геннің дәл көшірмесін ДНҚ-дан ақуыз зауыты –
рибосомаға әкеледі. гя- РНҚ –ның қызметі толық зерттелмеген.
Дегенмен оны нуклеотидтерді сақтаушы деп есептейді. р – РНҚ
рибосома құрамына құрылыс материалы болып кіреді. Сонымен қатар ол
рибосома құрамында и –РНҚ мен әрекеттеседі.
т – РНҚ өте жақсы зерттелген. 10 % құрамына 70 -84 нуклеотид
қалдықтары кіреді. Молекулалық массасы 25- 30 мыңға жетеді. Ең негізгі
қызметі – аминоқышқылдарды ақуыз түзелетін орнына яғни рибосомаға
жеткізу. Әрбір аминоқышқылдың өзіне тән т –РНҚ болады. т – РНҚ саны - 50
тең, аминоқышқылдың саны - 20 тең. Сондықтан бір аминоқышқылды екі және
одан да көп т – РНҚ тасымалдайды. Егер бір аминоқышқылды бірнеше т –РНҚ
тасымалдаса, осындай т –РНҚ түрін изоакцепторлық деп атайды.
Т- РНҚ құрылымы:
Құрамына гуанозин мен цитозин кіреді.
Ерекше мононуклеотидтер:
1) уридин 2) псевдоуридин 3) дигидроуридин.

1) уридин 2) псевдоуридин 3)
дигидроуридин.

Полинуклеотид тізбегінің 51 соңында гуанозин – 5 – фосфат қалдығы
орналасқан. Осы топ РНҚ –ны экзонуклеаза ферментінен қорғайды.
Барлық т- РНҚ полинуклеотид тізбегінде соңғы 3 нуклеотидтер қалдығы
Ц – Ц – А орналасады.

2.3. Генетикалық код.

ДНҚ –ның тізбегінде төрт түрлі нуклеотидтермен жазылған нақты бір
белоктың аты сол белоктың гені болып табылады. Ал енді ДНҚ –дағы
нуклеотидтік әріп қалай құралған?
Генетиктердің, биохимиктердің, цитологтар мен басқа да мамандардың
күш салуы арқасында қазіргі уақытта генетикалық кодтың негізгі белгілері
белгілі болады.
Ф. Крик бастаған ғалымдар 50 -60 жылдары жүргізген зерттеулердің
нәтижесінде әр амин қышқылына ДНҚ –дағы үш негіз сәйкес келетіндігін
ашты. Оны кодон деп атады.
Бір объектіні басқа объектілердің жәрдемімен бейнелеуді
кибернетикада кодпен жазу деп атайды.
Ақуыз құрамына 20 түрлі амин қышқылы кіреді. Сондықтан нуклеотидтік
құрлысы бір-біріне ұқсамайтын 64 кодон алуға болады. Артық 44 кодонның не
керегі бар? Біріншіден, амин қышқылдарының әрқайсысына бірнеше кодон
сәйкес келеді. Екіншіден, үш кодон ешбір амин қышқылына сәйкес келмейді,
олар мәнсіз (нонсенс) кодондар – УАА, АУГ және УГА ДНҚ –дағы АТТ, АТЦ
және АЦТ сәйкес. ДНҚ –дағы гендер осындай мәнсіз кодондармен бітеді және
соның нәтижесінде кодондармен жазылған белоктың аты тиянақты болып
шығады. Амин қышқылдарының кодондық белгілері тікелей ДНҚ –да анықталған
жоқ. Ол үшін геннің дәл көшірмесі болып табылатын и –РНҚ-ның қызметі
пайдаланылды. ДНҚ-дағы геннің нуклеотидтік құрамына сәйкес
нуклеотидтермен өз бойына жазып алған соң и –РНҚ сол хабармен ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.