Полтитізбектік реакция тізбектері

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 51 бет
Таңдаулыға:

Тақырыбы:

Биологиялық зерттеулерде политізбектік реакция әдісін қолдану

МАЗМҰНЫ

Кіріспе . . . 3

І Ғылыми әдебиеттерге шолу

1. 1 Политізбектік реакция әдісінің ашылуы . . .

1. 2 ДНҚ-ң құрылысы мен құрамы . . .

1. 3 ПТР-диагностикасының тәжірибелік қолданылудың перспективалары . . .

ІІ Зерттеу бөлімі

2. 1 Политізбектік реакция әдісінің механизімдері . . .

2. 2 Биологиялық материалдың үлгісін дайындау . . .

2. 3Полтитізбектік реакция тізбектері . . .

2. 4 ПТР-ді тәжірибелік денсаулық сақтауда қолдану . . .

ІV Зерттеу нәтижелері

4. 1 Медициналық тәжірибеде ПТР әдісің қолданылуының проблемалары . . .

4. 2 Өсімдіктер ДНҚ-ғы бөтен ДНҚ-ң процентік көрсеткішін тест-жүйе арқылы анықтау . . .

ҚОРЫТЫНДЫ . . .

ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ . . .

Анықтамалар, белгілеулер мен қысқартулар

ДНҚ - дезоксирибонуклеин қышқылы

РНҚ - рибонуклеин қышқылы

ПТР - политізбекті реакция

дНТФ -

дНМФ -

дАТФ -

дГТФ -

дЦТФ -

дТТФ -

Thermus aquaticus - грамтеріс таяқша тәрізді экстремальды термотұрақты бактерия.

ИФА - иммуноферменттік анализ

ГМО - генетикалық модификацияланған организім

Кіріспе

Соңғы он жылдықта молекулалық биологияның, медициналық генетиканың, биохимияның, биофизиканың, микробиологияның, иммунологияның, онкологияның, эпидемиологяның және т. б. ғылымдардың қарқынды дамуы адам, жануар, өсімдік, бактерия және вирус геномын зерттеуде диагностикалық практиканың молекулярлы-биологиялық әдістің белсенді нығайуына әкелді. Бұл әдіс ДНҚ-зерттеу деп аталады. [1]

ДНҚ-зерттеу әдісі әр түрлі ауруларды ерте және толық анықтауға мүмкіндік береді. Терапияда нәтижелі бақылау жасауға және қазіргі диференциалды диагностика жасауға мүмкіндік береді. Тұқым қуалайтын ауруларды анықтауда таптырмайтын әдіс әсіресе қан іздерінен, шәуеттен және саусақ мөрінен қылмысты адамдарды анықтауға мүмкіндік береді.

Қазіргі танда ДНҚ-диагностиканың екі бағыты бар олар: гибридизационды нуклеин қышқылдарының анализі және политізбектік реакция әдісін қолдану арқлы диагностика. Молекулалық биология әдісінің дамуы ХХ ғасырдың 50-і жылдары басталды. Ресімей бастама 1953 жылы ДНҚ-ң құрылысының ашылуымен байланысты болды. ДНҚ-гибридизация әдісі инфекциялы қоздырғыштарды анықтауда қиындау, ұзақ және қымбатқа түсті. Оның орнына политізбектік реакция әдісі келді (ПЦР) .

Политізбекті реакция -ДНҚ-ң репликациясының жүруін айқын көрсететін ең негізгі әдістердің бірі болып табылады. ПЦР әдісінің ашылуымен спецификалық молекула ДНҚ-ң миллиондаған молекула арасындағы маңыздылығы анықталды. [2]

Политізбекті реакция әдісінің ашылуы молекулалық биология саласындағы соңғы онжылдықтағы негізгі жаңалық болып табылады. Ашылған жаңалық медицина саласындағы диагностиканы жаңа, жоғары сатыға көтерді. Политізбекті реакция әдісінің маңыздылығы - ДНҚ-ң участогын лабораториялық жағдайда температуралық цикл барысында пробиркада амплификациялау (бірнеше қайтара көшірмесін түсіру) . ДНҚ-ң әрбір көшірмесін жасау барысында алдыңғы процесте синтезделген ақпарат қайта синтезделіп, ДНҚ полимеразамен қайта көшіріледі. Осы процесс барысында ДНҚ-дағы ақпарат түрленіп, күрделене түседі де синтез процесінің жүруі жеңілдей түседі.

Политізбекті реакция анализинің ашылуы соңғы жылдары медицина мен ғылым саласында көптеген жетістіктерге жетті. Алғашқы кезде ПТР әдісі институт қабырғасындағы лабораторияда қолданылып, қазіргі таңда көптеген мемлекеттерде практика жүзінде клиникалық ауруларды емдеуде кеңінен қолданылуда. Инфекциялық ауруларды диагностикалау (соның ішінде агенттен туа біткен) ; микроорганизмдерді генотиптеу, олардың вируленттігін анықтау; микрофлораның антибиотиктерге қарсы тұру қабілеттілігі; генодиагностика және генетикалық дактилоскопия; қанның препараттарына биологиялық бақылау жасауда - ПЦР анализі қолданылып келеді.

Қазіргі таңда Политізбекті реакцияны қажет етпейтін модификация саласы да бар. Соған қарамастан Политізбекті реакция анализі қарқындап дамып, нарықта өзінің соңғы үлгідегі тест, жасанды технологияларын ұсынып келеді. ТМД елдерінде жаңа әдіспен лабораториялық бақылаулар мен зерттеулер жүргізетін лабораториялар саны да артып келеді.

Дипломдық жұмыстың көкейкестілігі:

Дипломдық жұмыстың мақсаты: Биологиялық зерттеулерде политізбектік реакция әдісін қолдануды меңгеру.

Дипломдық жұмыстың міндеттері:

І Ғылыми әдебиеттерге шолу

Политізбектік реакция әдісінің ашылуы

Алғаш рет американдық биохимик Кэри Мюлис политізбекті реакция әдісін ашқан болатын. Оның негізгі мақсаты ДНҚ бөліктермен басқа ғалымдар жұмыс жасауы үшін қысқа ДНҚ үзіктерін бөліп алу керек болды. Молекулалық биология бағытында алға үлкен қадам жасады және 1993 жылы химия саласынан Нобел силығын алды.

ПТР-дің ашылуы туралы алғаш рет Cetus корпарациясының Кэри Мюлис 1985 жылы Science жураналына алғаш рет жариаланған.

1989 жылы термотұрақты ДНҚ-полимераза Taq ашылып, Science журналында жариаланып молекула жылы деп аталды. Hoffmann-La Roche Inc. және Cetus шешiмі бойынша ПТР-ді диагностикалық мақсаттарға қолдана бастады. 1990 жылы ғалым Cetus, D. Gelfand және S. Stoffel тазаланған Taq DNA-полимеразы анықтаған және де сот сараптамасында брініші ретосы әдісті қолданған. Cetus, H. Erlich и Kary Mullis биохимия саласында Неміс қоғамында наградаға лайықталған.

Политізбектік реакция - ДНҚ-ның табиғи репликациясын беретін және басқа да миллиондаған молекулалардың ішінен ДНҚ-ның жалғыз ерекше молекуласын анықтауға мүмкіндік беретін өте тамаша әдіс.

Политізбектік реакция әдісінің ашылуы соңғы он жылда молекулалы биология обылысында аты танымал жаңалықтардың бірі болды. Бұл әдіс медициналық диагностиканы сапалы жаңа деңгейге көтеруге мүмкіндік береді.

ДНҚ көшірмесін алу үшін реакциялық қосындыға кіретін ингредиенттердің праймерлері (ДНҚ-ның қысқа жасанды жолмен синтезделген молекулалары) және құрамының қолданылуының негізгі принціптері алғаш рет 1971 жылы Kleppe және авторлар бірлестігімен сипатталған. Бірақ ол уақытта ПТР-дің ДНҚ-ға кіретін үзінділер көшірмесінің санының (экспотенциялды) көрсеткіштік ұлғаюы реакциялық нәтиже ретіндегі негізгі қасиеті әлі көрсетілмеген-ді.

1983 жылы «Cetus» фирмасының жұмысшысы Kary Mullis политізбектік реакция ретінде кейіннен танымал болған әдісті ұсынады. Әдістің негізгі мәні қайталанбалы температуралық циклдер процесінде ДНК-нің белгілі бір учаскілерін пробиркада көпреттік көшіруде (амплификациясында) болып табылады. Амплификацияның әрбір циклінде бұрын синтезделген үзінділер ДНҚ-полимеразамен қайта көшіріледі. Осының арқасында ары қарай талдауды біраз жеңілдететін ДНҚ-нің ерекше фрагменттерінің санының көп есе ұлғаюы жүзеге асады.

Бұл жаңалықтың ашылуымен бірге кейбір технологиялыардың дамығандығын атап кету керек. Дәлірек айтсақ, ДНҚ-нің біртізбек үзінділерін автоматты түрде синтездеуге мүмкіндік беретін құралдардың пайда болуы. Дәл сол кезде гейзерлерде өмір сүретін ерекше микроағзалар анықталған. Олардың ферментативтік жүйесі және ДНҚ-полимеразасы ыстық қайнар көздерінің жоғарғы температураларын сақтайды және биологиялық белсенділігі 95° С-қа дейін сақталады, бұл температура көрсеткіш политізбектік реакцияны жүргізу үшін қажетті жағдай туғызады.

ПТР-дің ашылу нәтижесі әдістің тез арада тәжірибелік қолданылуына алып келді. 1985 жылы Saiki авторлар бірлестігімен бірге Р-глобинның геномды тізбектелуінің амплификациясы сипатталған мақаланы жариялады. Осы кезден бастап авторлар өздерінің жұмыстарында ПТР-дің қолданылуы туралы жазған мақалалар саны геометриялық прогресске біршама өсе бастады. Әдістің соншалықты танымалдылыққа ие болғандығы сондай, тіпті қазіргі уақытта молекулалы биология саласында оны қолданусыз жұмысты көз алдына елестету қиын болып отыр. Әсіресе политізбекті реакция әдісінің өршіген дамуына «Адам геномы» ұлтаралық бағдарлама арқасында жетті. Сондай-ақ, қазіргі заман сквинерлеудің лазерлік технологиясы (ДНҚ-ның нуклеотидті тізбектелуінің оқылуы) жасалды. Бұрын 250 жұп нуклеотид (ж. н) өлшемі бар ДНҚ-ның тізбектелуінің оқуылуы үшін бір апта уақыт қажет болса, қазіргі заман лазерлік сквенаторлар күніне 5000 жұп нуклеотидке дейінанықтауға мүмкіндік береді. Бұл өз кезегінде әртүрлі биологиялық қбъектілердің ДНҚ тізбектері құрайтын мәлеметтердің ақпараттық базасының өсуіне мүмкіндік береді. Бүгінгі таңда ПТР-дің әртүрлі модификациясы ұсынылуда, микроағзаларды анықтау үшін тест-жүйелерінің құрылуына, нүктелі мутацияны анықтауға мүмкіндік тудырып отыр, әдістің ондаған әртүрлі қолданылуы суреттелуде. [3-8]

1. 2 ДНҚ-ң құрылысы мен құрамы

Нуклеин қышқылдары жасушаның ең маңызды бөлігі болып саналады. Нуклеин қышқылының молекуласын ХІХ ғасырдың аяғында 1868 жылы Щвейцария ғалымы Ф. Мишер ашқан болатын. Ал ДНҚ мен РНҚ-ң қызметтері, молекуласының құрылысы, кейінірек қана белгілі болды.

Қазіргі кездері нуклеин қышқылдарының тұқым қуалаушылықтың материалдық негізі екеніне ешкім күмән келтірмейді, бірақ бұл тек 1950 жылы Х. Френкель-Конрат тәжірибелері нәтижесінде ғана үзілді-кесілді дәлелденген болатын. Ал, ХХ ғасырдың 20 жылдарында (1928 ж. ) тұқым қуалаушылықтың материалдық негізі ретінде ақуыз молекуласы саналып келген еді.

Тек ХХ ғасырдың 20 жылдары Т. Морган т. б. ғалымдардың еңбектері арқасында тұқым қуалаушылықтың материалдық негізі хромосомалар екені белгілі болды. Тұқымқуалаушылықтың хромосмдық теориясы ашылған болатын. Сонымен бірге хромосомалар ақуыз және нуклеин қышқылынан (ДНҚ) тұратындығы анықталды. Ал, осы екі макромалекулалардың - ақуыз және нуклеин қышқылының (ДНҚ) қайсысы тұқым қуалаушылыққа жауапты деген мәселе ғалымдар арасында біршама пікірталас туғызған болатын. Ал, 1928 ж. Н. К. Кольцов ген қызметін ақуыз молекуласы атқаруы мүмкін деген болжам жасады және 1940 жылға дейін ғалыдардың көпшілігі осы пікірге келісіп келген. [30]

1928 жылы Ф. Гриффитс бактериялардың трансформациялау қабілетіне тәжірибе жасап, тұқым қуалаушылыққа ақуыз емес ДНҚ молекуласы жауапты болуы мүмкін деген болжам жасаған болатын.

Трансформация - дегеніміз бактериялардың бір штамының екінші бір штамының ДНҚ молекуласының бір бөлігін өзіне қосып алып, оның қасиетіне ие болуын айтамыз.

Ф. Гриффитс тышқандарғы вирулентті (патогенді) және вирулентті емес (патогенді емес) пневмококк штамдарын енгізіп, пневмококк штамдарының вируленттік қасиеті ДНҚ молекуласының фрагменттері арқылы деп болжамдаған.

1944 жылы О. Эйвери, К. Мак Леод және М. Мак Карти осы тәжірибені жаңа әдістемелік деңгейде қайталап Ф. Гриффитс болжамын растады.

1952 жылы Н. Циндер және Д. Ледерберг трансдукция құбылысын ашып (трансдукция бактериофагтардың бактерияның бір штамының ДНҚ фрагментін екінші штаммына көшіре алу қасиеті) ДНҚ молекуласының тұқым қуалаушылықтағы рөлі туралы тағы бір дәлелдемеге қол жеткізген болатын.

1950 жылы Х. Френкель-Конрат темекі өсімдігіне темекі мозайкасы вирусының врулентті және вирулентті емес штамдарының ақуыз және РНҚ молекулаларын жеке-жеке және бірге енгізіп, тәжірибе жасап, тұқымқуалаушылық ақпарат ақуыз молекуласында емес, нуклеин қышқылдарында болатындығын үзілді -кесілді дәлелдеген болатын.

Х. Френкель -Конрат тәжірибесінің мәні мынада: егер вирулентті вирус штамының тек ақуыз молекуласын өсімдікке енгізгенде ауру дамымаған, ал вируленті вирус штамының РНҚ молекуласын темекі өсімдігіне енгізгенде ауру дамыған еді. Сол сияқты, вирулентті вирус штамының ақуыз молекуласын және вирулентті емес РНҚ молекуласын бірге енгізгенде ауру дамымайды, ал вирулентті емес вирус штамының ақуыз молекуласын және вирулентті вирус штамының РНҚ-сын бірге енгізгенде ауру дамыған.

Нуклеин қышқылдарының екі түрі белгілі: ДНҚ және РНҚ.

Нуклеин қышқылдары - полимерлер, олардың мономерлері болып нуклеотидтер саналады. Нуклеоидтар өз кезегенде 3 бөліктен құралған.

Нуклеотидтер молекуласында азоттық негіздердің пуриндік - Аденин (А) не Гуанин (Г) ; немесе пиримидиндік - Цитозин (Ц), Тимин (Т) не Урацил (У) деген түрлері, қант ретінде - дезоксирибоза не рибоза, 1 фосфор қышқылының қалдығы (монофосфат) кездеседі.

Дезоксирибонуклеин қышқылының (ДНҚ) құрылысына келетін болса ол, ДНҚ (дезоксирибонуклеин қышқылы) нуклеотидтері-дезоксирибозадан, азоттық негіздерден, 1 фосфаттан (монофосфат) құрылған, оларды - д АМФ, д ГМФ, д ЦМФ, д ТМФ деп атайды.

ДНҚ молекуласы қосширатпалы болып келеді (Ф. Крик, Дж Уотстон) . Оның алғашқы, екінші реттік, үшінші реттік құрылыстары белгілі) .

ДНҚ молекуласының алқашқы құрылысы - бір жіпші нуклеотидтердің (А, Г, Ц, Т) бірізділікпен тізбектеліп орналасуы болып табылады. ДНҚ алғашқы құрылысы фосфодиэфирлік байланыс арқылы тұрақтанады, яғни бір жіпшедегі нуклеотидтер бір-бірімен фосфаттық топ және қаныттың гидроксил тобы арқылы байланысқан. [13-15]

ДНҚ молекуласының екінші реттік құрылысы оының екі жіпшесіндегі азоттық негіздердің бір-бірімен сутектік байланыс арқылы комплементарлы байланысуы (А-Т; Г-Ц) болып табылады. ДНҚ жіпшелері полярлы болады, яғни оның 5' және 3' ұштаы белгілі. ДНҚ молекуласының қосширатпасы (тізбектері) бір-біріне антипараллель орналасқан;

Қос ширатпаның бір оралымында 10 жұп нуклеотидтер кездеседі, ал оралымның ұзындығы 3, 4 нм тең.

Сонымен қатар, А-Т арасында 2 сутектік байланыс болса, Г-Ц арасында 3 сутектік байланыс болады. Сондықтан-да Г-Ц байланысы, А-Т байланысына қарағанда әлдеқайда мықтылау болады.

ДНҚ молекуласының 3 реттік құрылысы ретінде оның ақуыздармен (гистондық ақуыздармен) байланысын айтуға болады.

Хромосома ақуыздарының 60-80 пайызын-негіздік және гидрофобтық аминқышқылдар (аргинин, лизин, валин, т. б. ) көптеп кездесетін гистондық ақуыздар құрайды. Гистондық ақуыздар ДНҚ -мен негіздік радикалдар арқылы әрекеттеседі. Хромосомаларда ДНҚ молекуласы гистондық ақуыздармен байланысып нуклеогистон құрайды, ол хроматин жіпшесі ретінде белгілі. Хроматин жіпшесінің тірегін нуклеосома денешіктері құрайды. Ол 4 түрлі гистондық ақуыздардың -гистон Н _2А , гистон Н _2в , гистон3, гистон 4- (Н _2а , Н _2в , Н ₃ , Н ₄ ) қос молекуласынан құралған.

Осындай әр бір денешікті ДНҚ молекуласы екі рет ширатылып оларды және оының ұзындығы 140 н. ж. тең. Нуклеосома денешіктірі бір-бірімен тығыз жабысып орналаспай біршаа алшақтау орналасқан нукеосома денешіктірінің аралығындағы ДНҚ учаскілерін линкерлік (жалғаушы) учаске деп атайды, ал әрбір линкерлік учаскемен гистондық ақуыздың 5-ші түрі -Н1 байланысқан.

Хроматин жіпшесінде ДНҚ өте көп, 600 000-ға жуық, нуклеосома денешіктерін түзеді. Ұзындығы 190 см, жететін ДНҚ молекуласының өлшемі жағынан микроскопиялық, бірнеше микрометірге -180 мкм. тең, 46 хромосомаларда тығыздалып, ширатылып орналасуына нуклеосома денешіктері мүмкіндік береді.

Жасуша ядросының барлық хромосомаларында орналасқан ДНҚ ұзындығы 190 см, тең, ал нуклеосома жіпшесінің ұзындығы ДНҚ ұзындығынан 6, 2 есе кем.

Нуклеосома жіпшелері әрі қарай ширатылып хроматин жіпшелеріне айналады. Хроматин жіпшелерінің ұзындығы нуклеосома жіпшелерінің ұзындығынан 18 есе кем, ал ДНҚ молекуласының ұзындығынан 6, 2х18=100 есе кем.

Хроматин жіпшелері митоз кезінде әрі қарай ширатылып, қатпарланып, тығыздалып митоздық хромосомаларды туғызады. Митоздық хромосомаларда хроматин жіпшелері хромосоманын ұзына бойына көптеген рет қатпарлар пайда етеді (кейбір деректер бойынша 100 ретке дейін), осының нәтижесінде барлық хромосомалардың ұзындығы (180 мкм) ДНҚ молекуласының ұзындығынан 100 000 есе кем болады.

Сонымен қатар нуклесомалар құрылымдық (хроматин тірегі), реттеуші қызметтерді де атқарады.

ДНҚ молекуласының бойында тұқым қуалаушылық ақпарат жазылған, ол негізінен (95%) ядрода, ал 5% цитоплазмада, митохондрияларда, хлоропластарда шоғырланған.

Рибонуклеин қышқылының (РНҚ) құрылысына келетін болсақ ол, РНҚ-да ДНҚ сияқты полимер-сызықты полинуклеотид, ал мономерлері болып рибонуклеотидтер саналады. РНҚ нуклеотидтерінде рибоза, 4 азоттық негіздер - А, Г, Ц, У, бір фосфор қышқылының қалдығы кездеседі, оларды рАМФ, рГМФ, рЦМФ рУМФ деп бейнелейді.

Нуклеотидтер 5', 3' - фосфодиэфирлік байланыс арқылы байланысқан.

РНҚ-ның, полинуклеотид тізбегі полярлы болып келеді, яғни оның 5' және 3' ұштары болады.

Сол сияқты, РНҚ молекуласының ДНҚ молекуласынан айырашылықтары да белгілі.

Ең негізгі айырмашылығы РНҚ молекуласы қосширапалы емес, қосшиыртпалы емес бір ширатпалы. Оның 3 себеі бар.

А) біріншіден, РНҚ молекуласындағы пентоза (қант) дезоксирибоза емес, қосымша гидроксил тобы бар, рибоза болып табылады. Ал, қосымша қосымша гидроксил тобы қосширатпалы құрылымының түзілуін тежейді.

Б) екіншіден, РНҚ молекуласында негізгі не мажорлық азоттық негіздерден тиминнің орнына урацил кездеседі (А, Г, Ц, У) . Урацил тиминнен 5 метил тобының болмауымен ерекшеленеді. Осыған байланысты А-У арасында гиброфобтық әрекеттесу күші А-Т-ға қарағанда әжептеуір әлсіз болады. Ал, бұл тұрақты қосширатпалық құрылымның түзілуі мүмкіндігін төмендетеді.

В) РНҚ молекуласында (әсіресе т РНҚ-да) өзгерген, модификацияланған минорлық негіздердің және нуклеозидтердің мөлшері өте көп. Олардың ішінде - дигнодроуридин (урацилде 1 сутектік байланыс болмайды, яғни 3 сутектік байланыстың орнына 2 болады) ; псевдоуридин (урацил рибозамен ерекше байланысқан) ; диметиладенин және диметилгуанин (азоттық негіздерде екі қосымша метил тобы болады) . Бұл негіздер комплементерлы әрекеттесуге қабілетсізү Осының бәрі қосширатпалы құрылымның пайда болуына кедергі келтіреді.

Сонымен, көпшілікке мәлім РНҚ молекуласының бір ширатпалы болуының орасан зор биологиялық маңызы бар, себебі РНҚ өзінің негізгі қызметтерін тек бір ширатпалы күйінде ғана орындай алады, бұл әсіресе а-РНҚ молекуласын тән: мысалы, қалайша қосшиартпалы а-РНҚ рибосомаларда трансляцияланар еді?

Сонымен қатар, РНҚ негізінен бір ширатпалы (тізбекті) болуымен бірге, кейде қосширатпалы «ілмекшелер» де пайда етеді (т-РНҚ) .

Құрысылы, қызметтері жағынан түрліше болып келетін 3 түрлі РНҚ белгілі: а-РНҚ, т-РНҚ, р-РНҚ.

ДНҚ репликациясы. ДНҚ молекуласының ең маңызды қасиеттерінің бірі-оның өздігінен екі еселенуі (репликациялануы) болып саналады. ДНҚ репликациялануы салдарынан тұқым қуалаушылық ақпарат ұрпақтан-ұрпаққа өзгеріссіз, тепе-тең мөлшерде беріліп, ұрпақтардың жалғасуы қамтамасыз етіледі. ДНҚ репликациясы жасуша циклының S - синтетикалық кезеңінде жүзеге асады.

ДНҚ молекуласының репликациялану қасиеті 1953 жылы Дж. Уотсон және Ф. Криктің ДНҚ молекуласының құрылысының қос ширатпалы болатындығын анықтағаннан кейін белгілі болды.

Теория күйінде ДНҚ репликациясының 3 түрлі әдісі болжамдалған: 1) консервативті (тұрақты) ; 2) жартылай консервативті; 3) дисперсті.

Көптеген тәжірибелер нәтижесінде ДНҚ молекуласының репликациялануы жартылай консервативті жолмен жүретіндігін дәлелденді. Оны алғашқылардың бірі болып 1958 жылы М. Мезельсон және Ф. Сталь Е. соlі жасушасында байұаған.

Қазіргі таңда ДНҚ молекуласының сырт пішінінің 3 түрі белгілі: тұрақты сақиналы (бактериофагтарда) ; құбылмалы сақиналы (бактериофагтарда) ; сызықты (прокароттар және эукариоттарда) . Осыған сәйкес ДНҚ молекуласының жартылай консерватвті репликациялануының 3 түрі белгілі: 1) тета репликация; 2) сигма репликация; 3) У-тәрізді репликция.

Кейбір прокариоттардың және басқа барлық эукариоттардың ДНҚ молекуласы сызықша тәрізді болып келеді және олардың репликациялануы белгілі бір нүктеден, репликативтік ісінудің пайда болуынан басталып, хромосоманың қарама-қарсы жағына қарай бағытталады. Эукариоттардың ірі хромосомаларында бір мезгілде жүздеген репликациялық ісінулер пайда болады және олар бір-бірімен қосылып У-тәрізді аралық құрылым пайда етеді. Мұны У-тәрізді жартылай консерватвті репликациялану деп атайды.

ДНҚ молекуласының негізгі бөлімінің бірнеше ерекшеліктері белгілі: а) ДНҚ молекуласының жаңа тізбегінің синтезделуіне қажет заттар- (дНТФ) болып табылады, ал ДНҚ құрамында (дНМФ) кездеседі. Сондықтанда ДНҚ тізбегіне жалғану алдында әрбір нуклеотидтен 2 фосфат қалдығы прифосфат күйінде бөлініп шығады да тез арада фосфаттарға дейін гидролизденеді.

Еркін дНТФ→дНИФ қалдығы +пирофосфат

дНТФ-ды құрылыс материалдары ретінде пайдаланудың энергетикалық себептері де бар. Нуклеотидтер арасындағы байланыстардың (фосфодиэфирлік) түзілуі үшін энергия қажет, ал энергия фосфаттараралық байланыстардың үзілуі нәтижесінде бөлінеді.

Б) ДНҚ репликациясы матрицалық (қалыптық) үдеріс яғни ДНҚ-ның жаңа тізбегі аналық ДНҚ молекуласының бір жішесі негізінде (матрица) комплементарлық ұстанымен (принциппен) синтезделінеді, яғни 4 нуклеотидтен (дАТФ, дГТФ, дТТФ) жаңа тізбекке тек аналық жіпшедегі нуклеотидке комплементарлы (А↔︎Т; Г↔︎Ц) нуклеотид қана қосылады.

В) ДНҚ синтезі (репликациясы) симметирялы болады, яғни матрица қызметін аналық ДНҚ молекуласының екі тізбегі де атқара береді. Сондықтан оны жартылай консервативті деп те атайды. Себебі, жаңадан синтезделген ДНҚ молекуласы жартылай жаңарған болады, яғни оның бір тізбегі ескі-аналық молекуладан алынған болса (матрица), екінші жаңадан синтезделген болады.

Г) ДНҚ синтезі (жаңа тізбектің не оның бір бөлімінің синтезделуі) белгілі бір бағытта жүреді, яғни 5' ұшынан 3' ұшына қарай жүреді.

Д) ДНҚ репликациясы басталу, жүруі үшін, міндетті түрде аналық ДНҚ молекуласының қос ширатпасы бір-бірімен ажырасуы қажет, тек осы жағдайда, яғни бір-бірінен ажырасқан аналық молекуланың жіпшелері матрица (қалып) қызметін атқара алады.

Репликация тетіктері немесе репликация үдерісі 15-20 ақуыздан тұратын күрделі ферменттік жүйенің қатынасуымен жүзеге асады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.