1-дәріс. Генетика тұқымқуалаушылық және өзгергіштік ғылымы
ГЕНЕТИКАЛЫҚ КОДТЫҢ ҚҰПИЯСЫ НЕДЕ?
жүктеу/скачать 3,92 Mb.
|
darister
| ГЕНЕТИКАЛЫҚ КОДТЫҢ ҚҰПИЯСЫ НЕДЕ? ДНҚ – ның тізбегінде төрт түрлі нуклеотидтермен жазылған нақты бір белоктың аты сол белоктың гені болып табылады. Ал енді ДНҚ- дағы нуклеотидтік "әріптең қалай құрылған?
Генетиктердің, биохимиктердің, цитологтар мен басқа да мамандардың күш салуы арқасында қазңргі уақытта генетикалық кодтың негізгі белгілері айқын болды. Ф.Крик бастаған ғалымдар 50-60-жылдары жүргізген зерттеулерінің нәтижесінде әр амин қышқылына ДНҚ- дағы үш негіз сәйкес келетінін (сол үш нуклеотид амин қышқылының аты болып табылады) ашты. Оны кодон деп атайды. Белок құрамы 20 түрлі амин қышқылы кіреді. Сондықтан нуклеотидтік құрылысы бір-біріне ұқсамайтын 64 кодон алуға болады (43=64). Артық 44кодонның не керегі бар? Біріншіден, амин қышқылдарының әрқайсысына бірнеше кодон сәкес келмейді, екіншіден, үш кодон ешбір амин қышқылына сәйкес келмейді, олар мәнсіз (нонсенс) кодондар – УАА, УАГ және УГА ДНК – дағы АТТ, АТЦ және АЦТ сәйкес. ДНҚ-дағы гендер осындай мәнсіз кодондармен бітеді және соның нәтижесінде кодондармен жазылған белоктың "атың тиянақты болып шығады. Амин қышқылдарының кодондық белгілері тікелей ДНҚ-да анықталған жоқ. Ол үшін геннің дәл көшірмесі болып табылатын иРНҚ-ның қызметі пайдаланады. ДНҚ-дағы геннің нуклеотидтік құрамын сәйкес нуклеотидтермен (Т-ның орнына ол урацилді (У) қолданады) өз бойына жазып алған соң иРНҚ сол хабармен белок жасайтын рибосомаға келеді. Рибосома иРНҚ тізбегіндегі кодондарға қарап отырып сәйкес амин қышқылдарын бір-бірімен тізіп, жалғастыра береді. 1940-шы жылдарда американдық генетиктер – Дж. Бидл мен Э. Тейтум клеткада әр ферменттің пайда болуын және активтілігі белгілі бір генмен бақыланатының эксперимент ретінде көрсетті, олардың теориясы "бір ген – бір ферменттің деген дәлелмен сипатталады. Бұл гендерді тануда бір адым ілгері аттау еді, ол кезде гендердің өзі белоктар деп саналған. 1961 жылы Пастер институтының қызметкерлері Ф. Жакоб пен Ж. Моно ДНҚ белоктар жинағын тікелей басқармайды деген ғылыми болжамды ұсынды.Сарапшы ролін РНҚ-ның ерекше молекуласы орындайды, оның структурасы ДНҚ молекуласының қос спиралін жазған кезде пайда болды, бұл жағдайда ДНҚ- ның жазылған тізбегінде РНҚ-нің тізбегі түзіледі, мұнда нуклеотидтердің орналасуы олардың ДНҚ тізбегінде орналасуына сәйкес келеді. Нуклеотидтерді олардың органикалық қосылыстары аттарының бас әріптерімен белгілейік. ДНҚ-ның жазылған спиралінде нуклеотидтердің төменде келтірілген реті бойынша тиісті "жұппең және нуклеотидтердің қосымша орналасуымен РНҚ тізбегі пайда болуға тиіс, атап айтқанда ДНҚ тізбектеріне РНҚ тізбегі жауап қайтарады. _У -Г_-Г_ -_Т-_Ц-_А_ -_Т_-_Т_-_Т__ _-_Г-_А_-_А_ У- Ц- А - А - Г - У - А - А - А - Ц - У - У Өзі түзіліп болғаннан кейін РНҚ тізбегі ДНҚ тізбегінен ажырайды және клетканың ферментер жинақталатын жеріне ауысады. Келтіріліп отырған схемадағы РНҚ- да нуклеотидтердің төрт үштігі бар және егер Жакоб пен Мононың ғылыми болжамы тұрғысынан алсақ белоктың келешектегі молекуласында төрт амин қышқылының ретін белгілейді. Белоктың макромолекуласы РНҚ молекуласындағы информацияның неғұрлым сиымды болуын талап етеді, мұнда белоктың макромалекуласына амин қышқылдарының қанша молекуласы жалғасатын болса, нуклеотидтердің соншалықты үштігі болуға тиіс. Генетикалық ақпарат химиялық тұрғыдан алғанда РНҚ молекуласы үшін ДНҚ-мен ”хабарласатын “ болғандықтан,РНҚ“хатты”, яғни белок молекуласын жинақтау жөніндегі ақпаратты иРНҚ одан әрі жөнелтеді. Әрине, мұндай ұғым, әлі де болса ғылыми болжам, экспериментті түрде дәлелдеуді талап еткен еді. Ол дәлелді 1961 жылы американдық биохимик М.Нирнберг эксперимент арқылы дәлелдеді. Ол арнайы тісілдерді қолданып бактериалардың (ішек таяқшасының) клеткаларын ыдыратты және белоктарды жинақтауға қабілеті келетін клеткасыз масса алды. Одан кейін Жакоб пен Моно шамалаған иРНҚ-ны жасады иРНҚ-ға алмастыруды, оны соңғы химиктердің тілінде полиуридил қышқылы (қысқартып жазғанда поли – У ) деп атады және әдеттегі табиғи иРНҚ-ға (А,У,Ц,Г) қажетті нуклеотидтердің төрт типінің орнына тек қана біреуін- уридил қышқылын (У) қалдырды. Поли – У РНҚ тізбегін мына күйде түзеді:…У-У-У-У-У-У-…Поли –У-ды клеткасыз массаға еңгізу елеулі нәтиже Бере қойған жоқ: әртүрлі 20амин қышқылдарынан белоктар құрамына бір ғана амин қышқылының- фенилаланиннің молекуласы енді. Одан тек қана белоктардың макромолекулалары, полифенилаланин түзілді. ”Нуклеотидтік үштіктерге“ (триплеттерге) сәйкес поли -У-да триплеттер-У-У-У тізбегін түзді. Бұлар фенилаланин молекулаларын белоктарға қосу үшін ”кодон“ болып табылады. Осы зерттеулер өткеннен кейін көп кешікпей Нирнберг фенилаланиннің түзілуі үшін клетка осындай транспорттық РНҚ- ның (тРНҚ) ерекше түрі болуға тиіс. жүктеу/скачать 3,92 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|