Жаратылыстану факультеті
Кэп (ағылш. қалпақ), кепирование Қаптау (кэпирование, қалпақтау)
жүктеу/скачать 2,07 Mb.
|
МГҚА. 15 лекция.
Квант 1-4
- Бұл бет үшін навигация:
- ДНҚ-ның метилденуі
Кэп (ағылш. қалпақ), кепирование Қаптау (кэпирование, қалпақтау) - бұл 7-метилгуанозин транскриптінің 5'-соңына РНҚ үшін ерекше 5 ', 5'-трифосфат көпірі арқылы бекіту, сонымен қатар алғашқы екі нуклеотидтің рибоза қалдықтарын метилдеу. Қаптау процесі пре-мРНҚ молекуласының синтезі кезінде жүреді. Қақпақша бастапқы транскрипттің 5'-соңын 5 '→ 3' бағытында фосфодиэфирлік байланыстарды арнайы кесетін рибонуклеазалардың әсерінен қорғайды. ДНҚ-ның метилденуі - негізгі эпигенетикалық механизмдердің бірі, нуклеотидтер тізбегін өзгертпей ДНҚ молекуласының модификациясы. Метилдену -бұл С-нуклеотидке метил тобының (-CH3) қосылуы арқылы ДНҚ молекуласының өзгеруі, бұл арада С-дан кейін G нуклеотиді қажет. -CG- нуклеотидтер тізбегі CpG динуклеотид немесе CpG торабы деп аталады. Метилдену барлық жасушаларда бір мезгілде жүрмейді; сондықтан белгілі бір CpG учаскесінің метилдену пайызы туралы айтуға болады. ДНҚ-ның метилденуі - гендердің экспрессиясын реттейтін маңызды механизмдердің бірі. Қатерлі ісіктің әр түрі, І және ІІ типті қант диабеті, шизофрения және т.б. сияқты аурулар метилизация профилінің өзгеруіне байланысты екендігі дәлелденді. Сондықтан геномның метилдену профилін талдай білу маңызды. 7- лекция. Генетикалық кодтың молекулалық негіздері. Генетикалың код. Код шифрін шешу. 1953 ж. Уотсон мен Крик ДНҚ құрылымының моделін қос оралма түрінде ұсынғаннан кейін, олар ұрпақтан ұрпаққа берілетін және жасушаның метаболизмін анықтайтын генетикалық информация ДНҚ молекуласының нуклеотид тізбегі арқылы қамтамасыз етіледі деген болжам айтты. Алайда бұл процестің шынайы механизмі белгісіз болып қалды. ДНҚ арқылы Ақуыз синтезі (ген жұмысы) дәлелденгеннен кейін, ДНҚ нуклеотидтеріндегі негіздердің тізбектеліп орналасуы Ақуызтың амин қышқылдарының тізбектеліп орналасуын анықтайтыны айқын болды. Сонымен Ақуызтың полипептидтік тізбегіндегі амин қышқылдары қатарын анықтайтын ДНҚ нуклеотидтерінің тізбегі генетикалық код деп аталады. ДНҚ-ның төрт-ақ түрлі нуклеотидтен [ аденин (А), тимин (Т), гуанин (G), цитозин (С) ] құралғанын, ал Ақуыздарда 20 амин қышқылы кездесетінін ескерсек, көделеу жүйесі «бір нуклеотидке — бір амин қьппқылы» принципі бойынша құрылуы мүмкін емес. Генетикалық код үш негізден құралған болса, онда мүмкін триплеттердің үйлесуі 64-ке тең болады. Кодтың триплеттілігі туралы математикалық және биологиялық долбарларды 1961 ж. Ф. Крик айтқан болатын. Эксперимент қорытындысын тұжырымдау негізінде генетикалық кодтың жаба алмаушылық қасиеті ашылды. Шынында да әрбір негіз тек бір ғана триплеттің құрамына ене алады, бір мезетте ол екі триплеттің құрамында бола алмайды. Сонымен қатар, Крик пен Бреннер кодтың тағы бір басты қасиеті синонимдігін көрсетті: бір амин қышқылының бірнеше триплеттермен анықталуы. Соңғы зерттеулер кодтың осы және басқа маңызды қасиеттерін толықтыра түсті. Ыңғайлы болу үшін код үш бас әріппен белгіленеді, сол жақтағы әріп 5'—ұшына, оң жақтағы әріп—3'—ұшына сәйкес келеді. Ниренберг пен Маттей тек бір полинуклеотидтен құралған мРНҚ-ның өте қарапайым синтетикалық полимерлерін синтездеді. Оны Ақуыз синтезінің өтуіне қажетті (құрамында 20 амин қышқылы бар) компоненттермен араластырды. Әр қоспа түрінде амин қышқылдың бірі радиоактивті көміртегімен (С14) таңбаланды, ал қалған 19-ы белгіленбеді. Тәжірибеде тек урацилден ғана құралған синтетикалық иРНҚ полинуклеотиді in vitro ортасында тек фенилаланин амин қышқылдарынан ғана тұратын полипептидтік тізбек синтездей алатын қабілеттілігін көрсетті (полиU— полифенилаланин). Келесі тәжірибелерде Ниренберг ССС— пролин, ААА— лизин және GGG — глицин амин қышқылдарын коделейтінін көрсетті. Сонымен бір амин қышқылына сәйкес мРНҚ-ның тізбектелген үш нуклеотиді кодон деп аталды. Ниренберг тәжірибелерімен танысқан Очоа қарамағындағы қызметкерлерімен жасанды полирибонуклеотидтің тізбегін пайдалана отырып, код шифрін шешуге бағытталған тәжірибе жұмыстарын кездейсоқ бастады. Осы екі топтың бір-біріне тәуелсіз бір мезгілде жүргізген жұмыстары нәтижесінде шамамен бір жыл ішінде көптеген амин қышқылдарының кодондар құрамы анықталды. Бірақ, бұл зерттеулерде кодон нуклеотидтерінің тізбектеліп орналасу тәртібін анықтау мүмкін болмады. Мысалы, екі U мен бір G-ден құралған кодон цистеинді аңықтайтыны көрсетілді, ал олардың тізбектелуі қалай екендігі (UUG, UGU немесе GUU ме) белгісіз болып қалды. Кейіннен триплеттің қандай құрылымдық изомері әр түрлі амин қышқылдарына сай келетінін (мысалы, екі U мен бір G-ден құралған триплеттің үш изомерінің - UUG, UGU, GUU қайсысы цистеинге, қайсысы лейцинге немесе валинге сай келеді) анықтау үшін олардың ңегіздерінің тізбектелуі кездейсоқ емес, нуклеотидтердің кезектесіп орналасуы белгілі полирибонуклеотидтер (синтетикалық мРНҚ) пайдаланылуы керек екендігі анық болды. Бұл қиын мәселенің шешімін Висконсин университетінде (АҚШ) ғылыми жұмыс жүргізген үнді ғалымы X. Г. Корана 1964 ж. тапты. Ол қайталанатын үш нуклеотидтік — UUGUUGUUGUUG тізбегінің полимерін дайындай алды. Мұндай жасанды матрица in vitro жағдайында үш монотонды амин қышқылдарының (полилейцин, полицистеин және поливалин) синтезделуіне себепші болды. Бұл нәтиже кодон шифрінің «оқылуына» байланысты амин қышқылдары тізбегінің синтезделуінің өзгеретінін дәлелдеді. Егер кодондар UUG— UUG — UUG — UUG деп «оқылса» полилейцин түзіледі, UGU — UGU — UGU — UGU — деп «оқылса», полицистеин синтезделеді, ал кодон шекарасының «оқылуы» тағы бір нуклеотидке ауысса (GUU — GUU — GUU — GUU), онда поливалиннің синтезделуі өтеді. Жоғарыда аталған екі тәсіл 64 кодонның 61-інің мағынасын анықтауға мүмкіндік берді. Қалған үш кодонның ешқайсысы бір де бір амин қышқылына сәйкес келмеді, сондықтан олар нонсенс (мәнсіз немесе мағынасы жоқ) деп аталды. Генетикалық кодтың шифрін шешу in vitro жағдайында — жасушаның сыртында шешілді, соңдықтан алынған деректердің нақтылығын in vivo, яғни тірі организм жасушасында растау қажет болды. Пайда болған гендік мутацияларды талдау кодонның мағынасы тірі жасушада да өзгермейтінін көрсетті. жүктеу/скачать 2,07 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|