Б. Б. Ерниязова

22 
3 Прокариот және эукариот жасушаларының геном құрылымы 
 
Дәріс жоспары: 
3.1
Хромосомадағы генетикалық материалдың жинақталуы 
3.2 
Экстрахромосомалық және транспозициялық генетикалық 
элементтер 
3.1 Хромосомадағы генетикалық материалдың жинақталуы 
Эукариоттарда ДНҚ хромосомаларда және хромосомадан тыс жасуша 
органоидтарында митохондрия мен хлоропластарда сақиналы ДНҚ болып 
орналасады. ДНҚ прокариоттарда нуклеоид және плазмидалар түрінде 
болады.
ДНҚ–ғы 
нуклеотидтердің 
белгілі 
бір 
кезектесуі 
немесе 
бірізділіктерінің болуы бірінші реттік құрылымды құрайды. Әрбір 
нуклеотид келесі нуклеотидпен фосфодиэфирлік байланыспен 3’ – 5’ 
бағытта байланысады. Ол ары қарай қос тізбек түзіп шиыршықталғанда 
комплементарлы жұптар арасындағы сутектік байланыс және тік бағытта 
стэкинг әрекеттесу арқылы ұсталып тұрады. Стэкинг әрекеттесулер – 
ДНҚ-да екінші реттік құрылымды ұстап тұрады. Бұл әрекеттесулер 
спиральді оралымда комплементарлы азотты негіздер қайталанып және 
бірінің үстіне бірі сәйкес келгенде пайда болады. Табиғаты бойынша Ван 
дер ваальстік күштер деп атайды.
Хромосомалар (эукариоттарда) - хроматиннен түзіледі. Эухроматин - 
белсенді экспрессияланатын гендері бар, орамы тарқатылған хромосома 
бӛліктері, ал гетерохроматин - транскрипцияға белсенді емес, тығыздалған 
хроматин, ол консервативті – жасушалық цикл бойында сақталатын және 
факультативті эухроматинге ауыса алатын болып бӛлінеді. 
Хроматин ДНҚ мен нәруыздар кешені болып табылады. Нәруыздар 
қызмет атқаратын және құрылымдық болып жіктеледі, ал 
құрылымдықтың ӛзі гистондық (H2A, H2B, H1, H3, H4) және гистондық 
емес нәруыздарға жіктеледі. 
ДНҚ жинақталу деңгейлері эукариоттарға тән. Адамның дене 
жасушасындағы ядрода 23 жұп хромосома болатыны (оған қоса 
митохондриялық ДНҚ) белгілі, әрбір хромосома ДНҚ молекуласы болып 
табылады. Сонда бір жасушадағы 46 хромосоманың жиынтық ДНҚ-ң 
жалпы ұзындығы шамамен 2 м жуық және 3,2 млрд жұп нуклеотидтерден 
құралады.
Жинақталу деңгейлері (9-сурет):
1.
Нуклеосомалық (нуклеосомалық жіп диаметрі 11 нм); 
2.
Нуклеомерлік (нуклеомерлік фибрилла диаметрі 30 нм); 
3. Ілмешек (диаметрі 200-300нм); 

23 
4. Метафазалық хромосома (диаметрі 600-700 нм). 
Оралмайтын бӛлігі линкер деп аталады. Ол жерде Н1 орналасады, 
денешік құруға қатыспайды. 
9-сурет - ДНҚ жинақталу деңгейлері 
Нуклеосомалық денешіктегі (H2A; H2B; H3; H4) ДНҚ 146 жұп 
нуклеотидтерден құралады (10-сурет). Эукариоттарда үшінші реттік 
құрылым болады.
10-сурет - Нуклеосома 
ДНҚ-ның белгілі бір аймақтарындағы (құрылымдық гендегі) аРНҚ-
ның синтезі транскрипция деп аталады. 
Жасушадағы барлық зат алмасу үрдістерінің тұрақты ағымын 
қамтамасыз ететін матрицалық (негіздік) синтездердің барлығы гендердің 
бақылауында болады. Бұл бақылаулар, белгілі бір үрдістерді реттейтін 
нәруыздардың синтезделуі нәтижесінде жүзеге асырылады (2-кесте). 

24 
2-кесте - Прокариот және эукариот генетикалық аппараттарының 
салыстырмалы сипаттамасы 
Аппараттың 
элементтері 
Прокариоттар 
Эукариоттар 
Гендері 
Құрылысы 
Үздіксіз гендер. 
Интрондары бар.
Тұрақтылығы 
Гендері тұрақты. 
Қайта құрылуы мүмкін. 
Экспрессиясының 
координациясы 
Ортақ қызмет атқаратын 
гендері 
оперондарда 
(регулонда) топтасқан. 
Оперондары жоқ. Индукция 
-лық гендердің реттеуші 
элементтері болады.
Транскрипциясы 
РНҚ-полимераза 
саны 
Біреу, промоторларды 
- 
суббірлік 
кӛмегімен 
анықтайды, транскрип-
ция 
кофакторларымен 
бағытталады. 
Үшеу, олар промоторларды 
транскрипциялық фактор-
лар кӛмегімен анықтайды. 
Транскрипциясы 
стерео-
спецификалық 
энхансер, 
сайленсерлермен реттеледі. 
Промоторлар 
Құрылу жоспары бірдей; 
E.Coli-де 
екі консер-
вативті 
бірізділіктер 
болады: ТАТААТ (-10) 
және ТТGACA (-35). 
Нәруыздарды 
кодтайтын 
гендердің промоторларын-
да бір консервативті ТАТА-
бірізділігі болады, сонымен 
қатар, әртүрлі бокстардан 
мозаикалы жинақ болады, 
жоғары сатыдағы эука-
риоттарда: 
СААТ, 
GC, 
октамер АТТТGCAT және 
т.б. 
Транскрипцияның 
терминаторы 
мРНҚ-дағы GC-ге бай 
шпилька мен уридиндік 
қалдықтар 
бірізділігі. 
Кейде 
терминация 
факторына тәуелді. 
мРНҚ-ң соңғы ААUAAA 
сайты транскриптті үзетін 
және мРНҚ-ң полиаденил-
дейтін 
сигналы 
болып 
табылады. 
мРНҚ 
Генге немесе оперонға 
коллинеарлы. 
Алғашқы транскрипт генге 
коллинеарлы. 5'-ұшында 7-
метил-гуанозин, 
ал 
3'-
ұшында полиаденилді тіз-
бек болады. Жетілген мРНҚ 
сплайсингтен түзіледі (кей-
де альтернативті сплайсинг) 

25 
Ол үшін ДНҚ молекуласының белгілі бір аймағында, матрица ретінде 
ядрода РНҚ синтезделеді, цитоплазмаға шығып, нәруыздың синтезі, яғни 
нуклеотидтердің бірізділігі амин қышқылдық бірізділікке ауыстырылады. 
Осы аталған маңызды үрдістердің барлығы белсенді немесе белсенді емес 
күйде болатын гендердің бақылауымен реттеледі. Бұл қағида 
прокариоттарға да, эукариоттарға да тән. 
Репликация деп ДНҚ-ң ӛздігінен екі еселенуін айтады. Жаңадан 
түзілген ДНҚ молекуласының бір тізбегі аналық ДНҚ тізбегінің бірі болып 
табылады. Сондықтан ДНҚ-ның осындай жолмен синтезделуін жартылай 
консервативті жол деп атайды. E.coli хромосомасының репликациясы. 
ДНҚ репликациясына қатысатын ферменттер: ДНҚ-хеликаза, ДНҚ-
топоизомеразалар, ДНҚ полимеразалар, ДНҚ-лигаза, SSB-нәруыздар. 
ДНҚ- на тәуелді ДНҚ- полимеразасы (І, ІІ, ІІІ) 
Эукариоттардағы 
репликацияның 
прокариоттардағыдан 
айырмашылығы инициация нүктелері бірнеше жерден болады. Оны ori деп 
атайды. Нәтижесінде бірнеше репликон түзіледі. Ал прокариоттарда 1 ғана 
репликон түзіледі. 
Эукариоттарға тән ДНҚ полимеразалардың 6-ға жуық түрі бар: α, β, δ, 
ε, γ, δ. Осылардың 4-і α, β, δ, ε хромосомалық ДНҚ-ның репликациясына 
тікелей қатысады. ДНҚ полимераза α эукариоттардан табылған ең 
алғашқы полимераза.
Эукариоттардың хромосомасының теломер бӛліктері бар, ол жерде 
ешқандай ақпаратты сақтамайтын 6 нуктеотидтен тұратын бірнеше 
қайталану тізбегі болады. Эукариоттарда теломераза ферменті болады. 
Қызметі - матрицалық тізбекті ұзартып, хромосомалардың қысқаруын 
болдырмайды.

жүктеу/скачать 1,31 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: