Ushbu maqolada siz DNKning biologik rolini bilib olishingiz mumkin. Shunday qilib, bu qisqartma maktab skameykasidan hammaga tanish, ammo bu nima ekanligini hamma ham bilmaydi. Maktab biologiya kursidan so'ng, genetika va irsiyat haqidagi minimal bilimlar xotirada qoladi, chunki bolalarga bu murakkab mavzu faqat yuzaki beriladi. Ammo bu bilim (DNKning biologik roli, uning organizmga ta'siri) nihoyatda foydali bo'lishi mumkin.
Nuklein kislotalarning muhim vazifani bajarishidan boshlaylik, ya'ni ular hayotning uzluksizligini ta'minlaydi. Bu makromolekulalar ikki shaklda taqdim etilgan:
- DNK (DNK);
- RNK (RNK).
Ular tana hujayralarining tuzilishi va faoliyati uchun genetik rejaning uzatuvchilari. Keling, ular haqida batafsilroq gaplashamiz.
DNK va RNK
Bunday kompleks bilan fanning qaysi sohasi shug’ullanishidan boshlaylikkabi savollar:
- irsiy ma'lumotni saqlash tamoyillarini o'rganish;
- uning amalga oshirilishi;
- uzatma;
- biopolimerlar tuzilishini o’rganish;
- ularning funktsiyalari.
Bularning barchasi molekulyar biologiya tomonidan o'rganiladi. DNK va RNK ning biologik roli qanday, degan savolga javobni biologiya fanlarining aynan shu sohasida topish mumkin.
Nukleotidlardan hosil bo'lgan bu makromolekulyar birikmalar "nuklein kislotalar" deb ataladi. Aynan shu erda tana haqidagi ma'lumotlar saqlanadi, bu shaxsning rivojlanishi, o'sishi va irsiyatini belgilaydi.
Dezoksiribonuklein va ribonuklein kislotalarning kashfiyoti 1868-yilga toʻgʻri keladi. Keyin olimlar ularni leykotsitlar va elk spermatozoidlari yadrolarida aniqlashga muvaffaq bo'lishdi. Keyingi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, DNK o'simlik va hayvon tabiatining barcha hujayralarida mavjud. DNK modeli 1953 yilda taqdim etilgan va kashfiyot uchun Nobel mukofoti 1962 yilda berilgan.
DNK
Ushbu qismni jami 3 xil makromolekulalar mavjudligi bilan boshlaylik:
- deoksiribonuklein kislotasi;
- ribonuklein kislotasi;
- oqsillar.
Endi biz DNKning tuzilishini, biologik rolini batafsil ko'rib chiqamiz. Shunday qilib, bu biopolimer nafaqat tashuvchining, balki barcha oldingi avlodlarning irsiyat, rivojlanish xususiyatlari haqida ma'lumotlarni uzatadi. DNK monomeri nukleotiddir. Shunday qilib, DNK genetik kodni o'z ichiga olgan xromosomalarning asosiy tarkibiy qismidir.
Buning uzatilishi qandayma `lumot? Gap shundaki, bu makromolekulalarning o'zini ko'paytirish qobiliyatidir. Ularning soni cheksizdir, buni ularning katta o'lchamlari va natijada turli nukleotidlar ketma-ketligining juda ko'pligi bilan izohlash mumkin.
DNK tuzilishi
Hujayradagi DNKning biologik rolini tushunish uchun ushbu molekulaning tuzilishi bilan tanishish kerak.
Eng oddiyidan boshlaylik, ularning tuzilishidagi barcha nukleotidlar uchta komponentdan iborat:
- azotli asos;
- pentoza shakar;
- fosfat guruhi.
DNK molekulasidagi har bir alohida nukleotidda bitta azotli asos mavjud. Bu to'rtta variantdan biri bo'lishi mumkin:
- A (adenin);
- G (guanin);
- C (sitozin);
- T (timin).
A va G purinlar, C, T va U (urasil) esa piramidanlar.
Azotli asoslar nisbati uchun Chargaff qoidalari deb ataladigan bir nechta qoidalar mavjud.
- A=T.
- G=C.
- (A + G=T + C) biz barcha noma'lumlarni chap tomonga o'tkazamiz va quyidagini olamiz: (A + G) / (T + C)=1 (bu formula masalalarni hal qilishda eng qulaydir. biologiya).
- A + C=G + T.
- (A + C)/(G + T) qiymati doimiy. Odamlarda u 0,66, lekin, masalan, bakteriyalarda 0,45 dan 2,57 gacha.
Har bir DNK molekulasining tuzilishi ikki marta burilgan spiralga o'xshaydi. Polinukleotid zanjirlari antiparallel ekanligini unutmang. Ya'ni, nukleotidning joylashuvibir ipdagi juftliklar boshqasiga qaraganda teskari tartibda joylashgan. Bu spiralning har bir aylanishida 10 tagacha nukleotid juftlari mavjud.
Bu zanjirlar qanday qilib biriktirilgan? Nima uchun molekula kuchli va parchalanmaydi? Gap azotli asoslar orasidagi vodorod aloqasi (A va T orasida - ikkita, G va C orasida - uch) va hidrofobik o'zaro ta'sir haqida.
Boʻlim oxirida shuni eslatib oʻtmoqchimanki, DNK eng katta organik molekula boʻlib, uning uzunligi 0,25 dan 200 nm gacha oʻzgarib turadi.
Bir-birini toʻldiruvchi
Keling, juftlik obligatsiyalarini batafsil koʻrib chiqaylik. Azotli asoslar juftlari xaotik tarzda emas, balki qat'iy ketma-ketlikda hosil bo'lishini yuqorida aytgan edik. Demak, adenin faqat timin bilan, guanin esa faqat sitozin bilan bog'lanishi mumkin. Molekulaning bir zanjiridagi juftlarning bunday ketma-ket joylashishi ularning ikkinchisida joylashishini belgilaydi.
Yangi DNK molekulasini hosil qilish uchun replikatsiya yoki ikki baravar koʻpayganda, “komplementarlik” deb ataladigan bu qoidaga albatta rioya qilinadi. Chargaff qoidalarining qisqacha mazmunida aytib o'tilgan quyidagi naqshni ko'rishingiz mumkin - quyidagi nukleotidlar soni bir xil: A va T, G va C.
Replikatsiya
Endi DNK replikatsiyasining biologik roli haqida gapiraylik. Keling, ushbu molekulaning o'zini ko'paytirish uchun noyob qobiliyati borligidan boshlaylik. Bu atama qiz molekula sinteziga ishora qiladi.
1957 yilda ushbu jarayonning uchta modeli taklif qilingan:
- konservativ (asl molekula saqlanib qoladi va yangi molekula hosil bo'ladi);
- yarim konservativ(asl molekulani monozanjirlarga bo'lish va ularning har biriga qo'shimcha asoslar qo'shish);
- dispers (molekulyar yemirilish, fragment replikatsiyasi va tasodifiy yig'ish).
Replikatsiya jarayoni uch bosqichdan iborat:
- boshlash (helikaz fermenti yordamida DNK bo'limlarini ochish);
- uzayish (nukleotidlarni qoʻshish orqali zanjirni uzaytirish);
- tugatish (kerakli uzunlikka yetib boradi).
Ushbu murakkab jarayon alohida funktsiyaga, ya'ni biologik rolga ega - genetik ma'lumotlarning aniq uzatilishini ta'minlash.
RNK
DNKning biologik roli nimadan iboratligini aytsak, endi biz ribonuklein kislotasini (ya'ni RNK) ko'rib chiqishga o'tishni taklif qilamiz.
Keling, ushbu bo'limni bu molekula DNK kabi muhim ekanligini aytish bilan boshlaylik. Biz uni mutlaqo har qanday organizmda, prokaryotik va eukaryotik hujayralarda aniqlay olamiz. Bu molekula hatto ba'zi viruslarda ham kuzatiladi (bu RNK o'z ichiga olgan viruslar haqida ketmoqda).
RNKning o'ziga xos xususiyati - molekulalarning bir zanjirining mavjudligi, ammo u DNK kabi to'rtta azotli asosdan iborat. Bu holda:
- adenin (A);
- urasil (U);
- sitozin (C);
- guanin (G).
Barcha RNKlar uch guruhga bo'lingan:
- matritsa, bu odatda informatsion deb ataladi (qaytarilish ikki shaklda mumkin: mRNK yoki mRNK);
- transport (tRNK);
- ribosoma (rRNK).
Funksiyalar
DNKning biologik roli, uning tuzilishi va RNK xususiyatlari bilan shugʻullanib, ribonuklein kislotalarning maxsus vazifalariga (funksiyalariga) oʻtishni taklif qilamiz.
Keling, mRNK yoki mRNK dan boshlaylik, uning asosiy vazifasi DNK molekulasidan yadro sitoplazmasiga ma'lumot o'tkazishdir. Shuningdek, mRNK oqsil sintezi uchun shablondir. Ushbu turdagi molekulalarning foiziga kelsak, u ancha past (taxminan 4%).
Hujayradagi rRNK ulushi esa 80. Ular zarur, chunki ular ribosomalarning asosini tashkil qiladi. Ribosomal RNK oqsil sintezi va polipeptid zanjirining yig'ilishida ishtirok etadi.
Zanjirning aminokislotalarini yaratuvchi adapter - aminokislotalarni oqsil sintezi sohasiga o'tkazuvchi tRNK. Hujayradagi foiz taxminan 15%.
Biologik rol
Xulosa qilish uchun: DNKning biologik roli nimada? Ushbu molekula kashf etilgan paytda bu masala bo'yicha aniq ma'lumot berilmagan, ammo hozir ham DNK va RNKning ahamiyati haqida hamma narsa ma'lum emas.
Agar biz umumiy biologik ahamiyati haqida gapiradigan bo'lsak, unda ularning roli irsiy ma'lumotni avloddan avlodga o'tkazish, oqsil sintezi va oqsil tuzilmalarini kodlashdan iborat.
Ko'pchilik quyidagi versiyani ifodalaydi: bu molekulalar nafaqat biologik, balki tirik mavjudotlarning ma'naviy hayoti bilan ham bog'liq. Agar siz metafiziklarning fikriga ishonsangiz, DNK o'tgan hayot tajribasi va ilohiy energiyani o'z ichiga oladi.
