Умкд. 042-18-22 10/03-2015 2015 ж. №2 басылым
Өзін өзі тексеруге арналған сұрақтар
жүктеу/скачать 6,15 Mb.
|
Өзін өзі тексеруге арналған сұрақтар: Молекулалық биология зерттеу әдістеріне анықтама берініз Жасуша аралық сигнал беру түрлері қандай? Әдебиеттер: 7.1.1-7.1.7 (негізгі), 7.2.8- 7.2.16 (қосымша) 1 Модуль Молекулалық биологияның пайда болуының қысқаша тарихы және дамуының негізгі кезендері № 3 дәріс тақырыбы. Ақуыздар құрылымы Дәріс жоспары: Ақуыздар. Ақуыз компоненттері және оларды байланыстыратын химиялық байланыстар. Ақуыздардың мөлшері мен пішіні. Ақуыз құрылысындағы домендер және олардың функциональдық рөлі. Глобулярлық және фибриллярлық ақуыздар. Пайдаланатын құралдар: проектор, слайдтар Ақуыздар – пептидтік байланыспен байланысқан аминқышқылдарының қалдықтарынан тұратын макромолекулалық биополимерлер. Белоктардың жіктелуі: 1) күрделілік дәрежесіне қарай (қарапайым және күрделі), қарапайым протеиндер тек қана аминқышқылдары қалдықтарынан тұрады, күрделі протеидтер құрамына белокты заттардан басқа қосылыстардың қалдықтары кіреді; 2) молекула пішіиіне қарай (шар тәрізді және жіп тәрізді); 3) кейбір еріткіштерде еру қабілетіне қарай (суда еритіндер, әлсіз түз ерітінділерінде еритіндер - альбуминдер, спиртте еритіндер — проламиндер, сұйытылған қышқыл және сілті ерітінділерінде еритіндер глутелиндер); 4) атқаратын қызметтеріне қарай ( корға жиналатын белоктар, тірек қызметін атқаратын белоктар). Күрделі белоктардың ерекшеліктері: Нуклеопротеидтер. Бұлар белоктан және нуклейн қышқылдарынан тұрады. Нуклеопротейндердің құрамына дизоксинуклейн немесе рибонуклейн қышқылдарының кіруіне байланысты екіге бөлінеді дизоксирибонуклеопротеидер және рибонуклеопротеиндер. Нуклеопротеиндердің құрамында көп мөлшерде фосфор қышқылының қалдығы болуына байланысты, олар әлсіз қышқылдық қасиет көрсетеді. Суда және сілтілік ертіндісінде жақсы ериді. Хромопротеидтер Белоктардың простетикалық бөлігі түрлі-түсті бояғыш заттардан тұрса, олар хромопротеиндер тобына жатады. Бояғыш заттар қатарына порфирин, флавин, аденин динуклеотид (ФАД)жатады. Хромопротейн өкілі ретіінде , қан гемоглобинін, хлорофил т.б атауға болады. Қан гемоглобині-құрамында Fe ионы бар, О2 және СО2 тасымалдаушы белок. Липопротейндер. Майларға ұқсас заттар. Липидтер құрайтын күрделі белоктар. Құрамында бейтарап және полюсті липидтер. Холестерин және оның эфирлері болады. Гликопротеидтер. Простетикалық бөлігін көмірсулар құрайтын күрделі белоктар. Көмірсулардың комплекстеріне; маноза, фруктоза, галактоза, генсозаминдер т.б жатады. Глюккопротендердің биологиялық қызмееті өте зор, қорғаныштық, тіректік, дәнекерсіз қызмет, имундық қызмет. Қанның ұюына кедергі жасайды, тасымалдау, қоржинауға қатысады. Металлопротеидтер. Белоктар мен металл иондарының тікелей қосылуынан түзілген комплекстер. Құрамында Cu, Fe, Zn, Mo, Mn, Ni, Se, Ca металл иондары кездеседі. Фосфопротеидтер. Басты ерекшелігі олардың простетикалық топша бөлігіндегі ортофосфор қышқылының қалдығы белоктармен эфирлік байланыс түзеді. Белоктың бұл класына сүттің казейногенін жатқызамыз. Мұнда фосфор қышқылының мөлшері 1 процентке тең, Жұмыртқа сары уызында болады. Фосфопротеидтер өте үлкен мөлшері орталық жүйке жүйесінде кездеседі. Фосфопротеидтер энергетикалықжәне пластикалық материалдардың бағалы көзі болып табылады, организмнің дамуына әсер етеді. Жай белоктардың ерекшеліктері: Альбуминдер. Суда ериді, молекулалық салмақтары 15-70 мыңға жетеді, құрамында глициннің мөлшері-1%. Тұз ерітіндісін 100% дейін қанықтырғанда ғана альбуминдер тұнбаға түседі. Глобулиндер. Бейтарап тұздардың сұйытылған ертіндісіне еріммтал болады, таза суда ерімейді, глициннің мөлшері 3,5%. (NH4)2 SO4 амоний сульфатының 50% қаныққан ертіндісінің әсерінен глобулиндер тұнбаға түседі. Гистондар. Салыстырмалы молекулалық массалары 1200. 30 мың сұйытылған қышқылдарда (2MHCL) ериді, амияк және спиртте тұнбаға түсетін белоктар. Протаминдер. Салыстырмалы молекулалық массалары 1200 мың болатын негіздік қасиеті басым белоктар сұйытылған қышқылдарда ериді, қайнату барысында тұнбаға түспейді. Белоктар әртүрлі 20, бір біріне ұқсамайтын амин қышқылдарынан тұрады. Белоктардың құрамы және құрылысы. Белок молекуласындағы а-аминқышқылдары қалдықтарының саны әр түрлі болады, кейде бірнеше мыңға дейін жетеді. Әр белокта а-аминқышқылдары тек осы белокқа ғана тән ретімен орналасады. Олардың молекулалық массалары бірнеше мыңнан миллионға дейін жетеді. Жұмыртқа белогының молекулалық массасы — 36000 Бұлшық ет белогының молекулалық массасы — 150000 Адам гемоглобинінің молекулалық массасы — 67000 Белоктар, негізінен, көміртек (50—55%), оттек (20—24%), азот (15—19%), сутектен (6—7%) тұрады. Кейбір белоктардың құрамына бұлардан басқа күкірт, фосфор, темір кіреді. Белоктар гидролизденгенде а-аминқышқылдарының қоспасы түзіледі. Әрбір организмнің өзіне тән белоктары бар. Барлық белоктар 20-дан астам әр түрлі а-аминқышқылынан құралады.
Шиыршықтың бір орамында 3 және 5 аминқышқылдарының қалдықтары болады. Оралымдардың арақашықтығы 0,54 нм шамасында. Үшінші реттік құрылым. Белоктық оралма тектес молекуласы биологиялық процестердің әсерінен, молекула арасындағы сутектік байланыс, —S—S— дисульфид көпіршесі, күрделі эфирлік көпірше және бүйір тізбектегі анион мен катиондар арасындағы иондық байланыстар арқылы өзара байланысуы нәтижесінде түзіледі. Бұл кезде оралма құндақталып, шумаққа айналады.Үшінші реттік құрылым белоктың өзіне тән қасиеттері мен белсенділігіне жауап береді. Төртінші реттік құрылым – кейбір белоктарда бірнеше полипептидтік тізбектердің бір-бірімен күрделі кешенді комплекстерге бірігуі. Мысалы, гемоглобин құрамына 141 аминқышқылының қалдығы кіретін төрт полипетидтік тізбектен және құрамында темір атомы бар белокты емес бөлшек гемнен комплекс түзеді. Гемоглобин тек осы құрылымда ғана оттекті тасымалдай алады. Химиялық байланыстардың барлық типі қатысады. Белоктардың қызметтері: 1) Құрылымдық (пластикалық) – ( коллаген, фибрион); 2) катализаторлық– клеткалық катализаторлар; 3) реттеуші – гормондар; 4) жиырылғыштық – ( миозин); 5) транспорттық – ( гемоглобин, миоглобин), 6) қорғаушы– ( иммуноглобулин, интерферон); 7) энергетикалық – 1 г белоктан17,6 кДж энергия Домендер шағын глобулалық құрылымдар, полипептидтік тізбегінің ұзындығы 150 немес одан да аз аминқышқылдарынан тұрады. Домендер гүлобулалық белоктарды құрайтын модульдар болып табылады. Әдетте глобулалық белоктар бірнеше әртүрлі домендерден тұрады, олар полипептидтік тізбектердің салыстырмалы ашық учаскелерімен байланысқан. Глобулалық белоктар сфера пішіндес, катализ, транспорт немесе реттеу сияқты арнаулы процуестерге қатысады. Белоктардың денатурациясы: Белоктардың екінші және үшінші реттік құрылымдарына жауапты байланыстар (сутектік, дисульфид көпіршесі, т.б.) әлсіз болғандықтан, оңай үзіліп, белоктардың кеңістік құрылымдарының қайтымсыз бұзылуы белоктың денатурациясы деп аталады. Денатурацияға ұшыраған белок өзінің биологиялық функциясын атқара алмайды (denatuze — табиғи қасиетінен айырылуы). Қыздыру, радиация, ортаның өзгеруі, кейбір химиялық әсерлерден, шайқап сілкуден белок денатурацияланады. Жұмыртқаны пісіргенде альбумин белогының, сүт ашығанда казеиннің үюынан, олардың кеңістік құрылымдары бұзылады. Шашты химиялық бұйралаудың, теріні илеудің негізінде де белоктардың денатурациялануы жатады. Қыздырғанда денатурацияланатын немесе айырылып кететін болғандықтан, белоктардың нақты балқу температуралары болмайды. Кейбір белоктар, мысалы, тауық жұмыртқасының белогы суда ериді, кейбіреулері суда ерімейді. Белоктар ерігенде, басқа да ЖМҚ сияқты коллоидты ерітінділер түзеді. Белоктарға спиртті немесе формалинді қосқанда, белоктар қайтымсыз үйиды, сондықтан бұл заттарды биологиялық препараттарды сақтауға қолданады. Белоктардың организмдегі өзгерісі. Белоктар аса маңызды тағамдық, заттар (ет, жұмыртқа, сүт, нан, т.б.) құрамында болғандықтан, ас қорыту жолдарында ферменттер әсерінен аминқышқылдарына дейін ыдырап гидролизденеді. Аминқынщылдары ішек қабырғалары арқылы қанға өтеді. Көмірсулар мен майлардан айырмашылығы — аминқышқылдары организмде қор болып жиналмайды. Олардың біразы адам немесе жануар организмінің өзіне тән белогын түзеді. Ал аминқышқылдарының бір бөлігі белок емес азотты қосылыстардың, нуклеин қышқылдарының синтезіне жұмсалады. Кейбіреулері тотығып, ең ақырғы өнімдерге (С02, Н20, т.б.) дейін ыдырап, энергия бөледі Өзін өзі тексеруге арналған сұрақтар: Белок дегеніміз не? Белоктардың қандай түрлері болады? Әдебиеттер: 7.1.1-7.1.7 (негізгі), 7.2.8- 7.2.16 (қосымша) 2 Модуль Нуклеин қышқылдары № 4 дәріс тақырыбы. Генетикалық аппараттың молекулалық құрылымы. Геном жайлы жалпы мәліметтер. Дәріс жоспары: Геном жайлы жалпы мәліметтер. Хромосомалық карталар. Хроматин құрылысы. Гистондар ерекшеліктері. Хромосомалардың нуклеосомалық жинақталуы. Хроматиннің ақуыздар модификациясы және олардың ДНҚ репликациясы мен транскрипциясына әсері
Клеткаға қажетті ерекше (арнайы) белоктың синтезделуін қамтамасыз ететін ДНК-ның молекуласының бөлігін геном деп атайды. Хромосома ( грекше"хромо-бояу,"сома"-дене ) - клетка ядросының құрамында нәсілдік информациясы ДНК бар ген орналасқан өздігінен екі еселене алатын, арнайы бояулармен боялатын негізгі құрылым бөлігі. Хромосома алғаш рет 19 ғасырдың 70-ші жылдары белгілі болды және1883жылы неміс ғалымы В.Вальдейер "хромосома" деген атауды ұсынды. Хромосома өсімдік пен жануарлар клеткасының даму процесін қамтамасыз етеді, тұқым қуатын белгі, қасиеттерді ұрпақтан ұрпаққа өткізеді.Олардың хромосомында морфологиялық өзіндік ерекшеліктері бар. Хромосомалар клетка бөлінуі кезінде анық көрінеді. Оның морфологиясы митоздың метафаза және алғашқы анафаза сатысында жақсы байқалады. Орташа алғанда хромосоманың ұзындығы 0,2- 50мкм, диаметрі 0,2-3мкм.
Канадалық ғалым Барр (1908 – 1995) және оның студенті Бертрам 1949 жылы Барр денешігі деп аталатын құрылымды ашқан, немесе Х-жыныс хроматині. Барр — денешігі әйелдердің жұмыртқаклеткаларында кездеседі. Жыныс хроматині — ұрықтың жынысын ерте анықтауға мүмкіндік береді. Кариотип (грекше karyon – жаңғақ, жаңғақ ядросы және typos – үлгі, пішін) – жануарлар мен өсімдіктердің жүйлік (систематикалық) тобының бір сипаттамасы, олардың дене клеткаларындағы хромосомалардың диплоидты жиынтығы. Кариотиптер хромосомалардың саны, центромераларының орналасуы, көлемі, пішіні, екінші реттік тартылулары және тағы басқа белгілерімен сипатталады.
Хромосома ( грекше"хромо-бояу,"сома"-дене ) - клетка ядросының құрамында нәсілдік информациясы ДНК бар ген орналасқан өздігінен екі еселене алатын, арнайы бояулармен боялатын негізгі құрылым бөлігі. Хромосома алғаш рет 19 ғасырдың 70-ші жылдары белгілі болды және1883жылы неміс ғалымы В.Вальдейер "хромосома" деген атауды ұсынды. Хромосома өсімдік пен жануарлар клеткасының даму процесін қамтамасыз етеді , тұқым қуатын белгі, қасиеттерді ұрпақтан ұрпақа өткізеді.Олардың хромосомында морфологиялық өзіндік ерекшеліктері бар. Хромосомалар клетка бөлінуі кезінде анық көрінеді. Оның морфологиясы митоздың метафаза және алғашқы анафаза сатысында жақсы байқалады. Орташа алғанда хромосоманың ұзындығы 0,2- 50мкм, диаметрі 0,2-3мкм. Әрбір организмге тән, ДНК-ның молекуласындағы нуклеотидтердің орналасу жүйелілігін (последовательность) генетикалық код деп атайды.
Геном дегеніміз не? Хромосоманың қандай түрлері болады? Әдебиеттер: 7.1.1-7.1.7 (негізгі), 7.2.8- 7.2.16 (қосымша) 2 Модуль Нуклеин қышқылдары № 5 дәріс тақырыбы. Нуклеин қышқылдары. ДНҚ – ның құрылымы және қызметі, ДНҚ – ның тұқымқуалаушылық ақпараттарын тасымалдаудағы рөлі. Дәріс жоспары: ДНҚ-ға жалпы мінездеме. Нуклеин қышқылдарының генетикалық рөлінің дәлелдері. Орталық догма. Нуклеин қышқылдарының құрылысы. Уотсон-Крик моделі. ДНҚ-генетикалық ақпаратты хабарлаушы ретінде.
Нуклеин қышқылдарының проблемасымен 1868 ж швейцарлық физик Ф. Мишер шұғылданған болатын. Ірің клеткаларынан алынған ядро бөлшегін зерттеп, құрамына көміртегі, азот және фосфор кіретін бұрын белгісіз органикалық қосылыс түрін ашты. Ашқан қосылысын ядродан бөліп алғандықтан нуклеин деп атады. Нуклеин қышқылдары пуриндік және пиримидиндік гетероциклдер кіреді. Мишердің шәкірттері Коссель мен Асколи тағы төрт түрлі негіздерді – аденин, тимин, цитозин және урацилді ашты. Нуклеиннің ертіндісі қышқылдық қасиет көрсететін болғандықтан Ф. Альтман 1889 ж оған нуклеин қышқылы деген ат берді. Нуклеин қышқылының құрамына кіретін көмірсу бес көміртегінен тұрады. 1940 жылдың аяғында америкалық биохимик Э.Чаргафф (1905 ж.т.) әр түрлі организмдердің ДНҚ молекуласына талдау жасап, оның құрамындағы А мен Т, Г мен Ц негіздерінің молярлық мөлшері тең екенін көрсетті (бұны Чаргафф ережесі деп атайды). 1952 ж. ағылшын биофизигі М.Уилкинс (1916 ж.т.) және т.б. ғалымдар рентгендік талдау арқылы ДНҚ молекуласы құрылымының спираль бойынша оң жақ оралымын (В – ДНҚ), америкалық ғалым А.Рич (1929 ж.т.) молекула құрылымының сол жақ оралымын (Z – ДНҚ) ашты. Вилькенс және Р. Франклин тапқан ДНК молекуласының рент-генограммасы оның спиральды структурасын дәлелдеді, ДНК қос тізбегінің бір бөлігі маңызын алғаш рет 1944 жылы Эвери, Мак-Карти және Мак-Леод ашып көрсетті. ДНҚ молекуласының екiншi реттiк құрылымын 1953 ж. Уотсон мен Крик анықтады. ДНҚ құрылымының анықталуы ХХ ғасырдағы биологияның ең маңызды жаңалығы деп саналады. Уотсон мен Крик теориясы бойынша екi полинуклеотид тiзбегiнен құралған ДНҚ-ның молекуласы кеңiстiкте оң қос қабат спираль болып табылады. 1959 жылы Северо Очоа РНҚ синтезінің механизмін ашқаны үшін медицинада Нобель сыйлығын алды. S. Cerevisiae дрожжасындағы тРНҚ- дағы 77 нуклеотидтің бірізділігі 1965 жылы Роберт Холлидің зертханасында анықталып, оған 1968 жылы медицинада Нобель сыйлығы берілді. 1967 жылы Карл Вёзе РНҚ-ның катализдік қасиеті бар деп болжады. Ол әлем РНҚ-сы деген гипотезасын ұсынды,онда протоорганиздер РНҚсы ақпаратты сақтау молекуласы (қазіргі кезде бұл рөлді көбіне ДНҚ атқарады) және метаболизм реакциясында катализдік қызмет атқарушы молекула ретінде (қазіргі кезде бұны көбіне ферменттер атқарады)қызмет атқарады делінген. 1976 жылы Уолтер Фаэрс пен оның тобы Гент Университінде (Голландия) бактериофаг MS2-ның бірінші РНҚ геномының бірізділігін анықтады. 1990 жылдардың басында өсімдіктер геномына бөтен гендерді еңгізу өсімдіктердің аналогтық гендерінің айқын білінуін тежейтіні анықталды. Нуклеин қышқылдарының құрамы мен құрылысы Нуклеин қышқылдарының толық емес гидролизі нәтижесінде нуклеотидтер түзіледі.Олар нуклеин қышқылдары полимер тізбегінде қайталанып отыратын күрделі құрылым буындары (монометрлері). Ал нуклеотидтерді одан әрі гидролиздесе, ортофосфор қышқылын және пентоза мен азотты негізге айырылатын нуклеозидтерді түзеді.. Яғни, нуклеин қышқылдарының құрамына азотты негіздер (пиримидинді, пуринді), фосфор қышқылы және моносахаридтер (рибоза мен дезоксирибоза) кіреді. Нуклеин қышқылдары құрамындағы моносахаридтердің қалдығына байланысты рибонуклеин қышқылы және дезоксирибонуклеин қышқылы болып екіге бөлінеді. ДНҚ молекулалық массалары бірнеше мыңнан ондаған миллионға жетеді. Белоктар сияқты нуклеин қышқылдары әр түрлі болады. Олардың организмдегі функциясы да әр алуан. Нуклеин қышқылдарының да белоктар сияқты әртүрлі құрылымдары болады. Нуклеин қышқылының бірінші құрылымында мононуклеотидтер белгілі тәртіппен орналасады. Нуклеин қышқылының екінші құрылымы макромолекулалардың кеңістікте қос шиыршық болып орналасуын көрсетеді. Бұл кезде молекулалар арасында және молекула ішінде сутектік байланыс арқылы әрекеттесу болады. ДНҚ-ның макромолекуласы екі полинуклеотидті тізбектен құралады. Олар кеңістікте қос оралма түзеді. Оралманы фосфор қышқылының полиэфирі түзеді, пиримидин және пурин туындыларының жазық молекуласы оралманың ішінде болады. Нуклеин қышқылының макромолекуласындағы бірінің ішінде бірі жатқан ширатылған екі оралмада, пиримидин және пурин қалдықтары өзара сутектік байланыс арқылы байланыскан. Сутектік байланыс белгілі бір жұп пиримидин және пурин туындыларының арасында түзіледі. Оларды комплементарлы жұптар деп атайды. Ондай жұптар: тимин (Т) — аденин (А) және цитозин (С) — гуанин (G). ДНҚ-ның қос оралмалы сызбанұсқасында таспамен көрсетілгендері фосфор қышқылымен көмірсулардың полиэфирінің макромолекуласы. Бұларды қосып жатқан түзулер пиримидин және пурин туындылары, олар комплементарлы жұптар. Нуклеин қышқылының үшіншілік оралымы — ДНҚ мен РНҚ-ның кеңістікте шумақталып орналасуы Нуклеин қышқылдарының биологиялық маңызы: Нуклеин қышқылдары қамтамасыз етеді: 1) тұқым қуалаушылық ақпараттарын генетикалық код ретінде сақтайды; 2) оның көбеюі кезіндегі аналық организммен берілуін; 3) оның, маңызды процесс – белок биосинтезіне қатысуы түрінде, ағзаның өсуі мен дамуы кезінде іске асуы. ДНҚ сипаттамасы: ДНК жануарлардың, өсімдіктер мен микро-организмдердің барлық клеткаларының ядросында болады. Гистон белогымен бірге ол нуклеогистон комплексін түзеді де, хроматиннің негізгі массасын құрайды. ДНК ядроларда кездесуімен қатар өсімдіктер митохондриясы мен пластидтерінен де табылған. 
ДНҚ-ның спиралінің диаметрі 20 ангстрем. Бір – бірімен параллель жатқан көрші жұп негіздердің ара қашықтығы 3,4 ангстрем. Спиральдің бір айналымына жұптасқан 10 азоттық негіздер кіреді, яғни спиральдың бір айналымы ұзын ДНҚ молекуласының бойындағы 34 ангстрем бөлікті алып жатыр. ДНҚ молекулаларын созса, ұзындығы 2 метрге жетеді, яғни диаметрі 20 ангстрем, ұзындығы 2 метр. ДНҚ молекуласын 100º с температурада қайнатса оның тізбектері бір – бірінен ажырайды. ДНҚ нуклеотидінің құрамы: Дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ) - тірі организмдердегі генетикалық ақпараттың ұрпақтан-ұрпаққа берілуін,сақталуын,дамуы мен қызметін қамтамасыз етуіне жауапты нуклеин қышқылының екі түрінің бірі. ДНҚ-ның негізгі құрылымдық бірлігі – үш бөліктен құралған нуклеотид. Бірінші бөлігі – дезоксирибоза (бескөміртекті қант); екіншісі – пуриндік негіздер: аденин (А) мен гуанин (Г) және пиримидиндік негіздер: тимин (Т) мен цитозин (Ц); үшіншісі – фосфор қышқылының қалдығы. ДНҚ құрылымы: ДНҚ – ұзын макромолекула, оның негізгі құрылыс мүшелері дезоксирибонуклеотидтер болып табылады. Нуклеотид үш құрылымды элементтен: органикалық қосылыстан, көмірсутегінен және фосфор қышқылынан құралған. ДНҚ – да дезоксирибоза деп аталатын көмірсутегімен фосфор қышқылы барлық нуклеотидтерде бірдей. Нуклеотидтерде органикалық қосылыстар бірнешеу: аденин, тимин, гуанин және цитозин. ДНҚ молекуласы ширатылған қос тізбекті спираль тәрізді иірілген. Әр тізбектің нуклеотидтерінің бір – бірімен кезектесіп жалғасқан көмірсутегімен фосфоттардың қатары осы спиральдың қаңқасы болып табылады. Шиыршықтың ішкі кеңістігінде бір тізбектің азоттық негіздері екінші тізбекке сәйкес негіздермен сутегілік байланыстар құрап, бір – бірімен берік ұстасып тұрады. Азоттық негіздердің химиялық құрылыстарының ерекшеліктері бір тізбектің аденині екі сутегілік байланыс нәтижесінде екінші тізбектің тек цитозинмен ғана біріге алатынын көрсетеді. Яғни, бір тізбектің бойындағы азоттық негіздердің қандай кезекпен орналасқаны белгілі болса, онда ол тізбекпен бірігіп тұрған екінші тізбектің бойындағы азоттық негіздердің орналасу тәртібін де өте оңай анықтауға болады. Осындай бірімен – бірі сәйкес келетін тізбектерді бір – біріне комплементарлы деп атайды. ДНҚ тізбектерінің бағыты бір – біріне қарама – қарсы. Көп уақытқа дейін ДНҚ-ның құрылымының үш түрлі қалыпы белгілі болған, олар қолайлы жағдайларда өзара өзгеру арқылы құбылып отырған. Осы үлгілердің жалпы қасиетттері төмендегі кестеде жинақталған. ДНҚ құрылымдық топтар ретінде бірнеше типте кездеседі 1-кесте
1) Айналым бұрышы (+) белгісімен оң шиыршықталған және (-) белгімен сол шиыршықталған ДНҚ көрсетілген. Шиыршықтардың В-пішіні Уотсон және Крик өз үлгісін құрған, типі ДНҚ талшықтарында өте жоғары ылғалдылықта (92%) және төменгі иондық күші бар ерітінділерде кездеседі. А-пішіні ДНҚ талшықтарында 75% ылғалдылықта және қарама-қарсы зарядталған натрий, калий немесе цезий иондарының ортасын қалайды. В-формасындағы шиыршық осіне міндетті түрде перпендикуляр орналасқан, негіздер А-пішінде шиыршықтың осіне қарай көлбей орналасқан және бір орамдағы олардың саны көбірек. Биологиялық түрғыдан А-форма қызықтырады, себебі оның конформациясы, ДНҚ-РНҚ будандарының құрылымына және РНҚ-ның қос шиыршықты бөлшектеріне жақын болуы мүмкін. Оның себебі РНҚ-ның В-пішініне кіруге 2-гидроксильдік топ бөгет жасайды. С-форма, ДНҚ 66% ылғалдылықта болғанда литий иондарынын қатысуымен түзіледі. Оның бір орамында Д-ДНҚ-мен салыстырғанда негіздер жұбы аз. Бұл үш формаларда нуклеотидтер бірізділігінен тәуелсіз барлық ДНҚ-лар бола алады. Келесі пішіндер негіздер жұптарының ерекшелігіне байланысты ғана ДНҚ-лары болады. Д және Е-пішіндерде (мүмкін, бір пішіннің әртүрлі варианттары болуы ықтимал) бір орамда әлдеқайда аз жұптар (8 және 7,5) болады және тек ДНҚ құрамында гуанин жоқ молекулаларында табылған. Z-пішін классикалық құрылымдағы топтардан мүлде өзгеше. Бұл форма - сол шиыршықты, ал басқалары оңға қарай шиыршықталған. Оның орамында жұптар саны көбірек, яғни аз шиыршықталған және жіңішкелеу. Өзінің атын шиыршықтың бойында қант-фосфат желісінің зигзагты (zigzag - ирек) орналасу түріне байланысты алған. В-формадағы ДНҚ-ның иілімі жатық . Z-формалы қос шиыршықтар пурин-пиримидин бір ізділік кезектесе орналасқан полимерлерде табылған. Осыған дейін ДНҚ-ны біз оқшау жеке құрылым ретінде қарадық. Шындығында ол белоктармен байланысты, ал белоктар В-пішіннің Z-пішініне айналуына бірсыпыра әсер етуі мүмкін. Мысалы, гистондармен байланыстағы ДНҚ (эукариоттық ядродағы негізгі хромосомалық белоктар) бір формадан екіншісіне ауыспайды, ал бос ДНҚ-да сондай жағдайда байқалады. Сөйтіп, in vivo Z-ДНҚ түзілу үшін басты шарттың бірі, оның құрылымын тұрақтандыратын ерекше белоктардың қатысуы мүмкін. Қос шиыршық супершиыршықталуы (лат. "super" - шамадан тыс деген ұғым) мүмкін. ДНҚ жөнінде біз осыған дейін желінің бойына орналасқан қос тізбекті молекула ретінде сөз қылдық. Алайда ДНҚ сақина тәріздес молекула немесе соған ұқсас түрде болуы мүмкін. Кішкене вирустардың геномы шынында сақина түріндегі ДНҚ, мұнда қос шиыршықтың екі тізбегі үздіксіз шеңбер түзеді. Бактериялық және эукариоттардың геномдарында ДНҚ үлкен тұзақ тәрізді болады. Мүнда ең бастысы мынада: әрбір түзақтың түбі тұйықталған сондықтан бос үштар қалмайды. Қос шиыршықтың бұл формасының маңызы оның құрылымға қосымша тұрақты тежеу салуында. Егер қос тізбекті ДНҚ-ны қос шиыршық осімен айналдырса, онда суперорамдар пайда болады. Мысал ретінде резина таспасын келтіруге болады. Оны өз осінде айналдырса тығыз кернеулі құрылым пайда болады (қос шиыршық) әр жерлерінде крест тәрізді құрылымдар түзіледі. Бұл кезде көрсетілгендей кескін шығады. Әрдайым супершиыршық үйымдасқанда жіпшелер өз осінде айналады және супер орамдар көбейген сайын иірімдер күшейе береді. Супер орамдар жасау үшін қай бағытта бұрсақта резина таспаларына бәрі бір (резина таспасының екі шеті бірдей). Бірақ қос шиыршық -онсыз бұралған құрылым (қос тізбектің айналымынан көрініп тұр), сондықтан оның бұрауға әсері, қалай қарай бұралатынына байланы-сты. Теріс супер орамдар ДНҚ-ның өз осінде сағат тіліне қарсы - қос шиыршықтың оң орамына кері бағытта оралады. Бұл негізінен бұралу күшінің кернеуін біраз осалдатып, қос шиыршықтың құрылымын реттейді. Осыдан екі негізге бүрышы доғал орам немесе тіпті ДНК негіздерінің жұптасуы бұзылуыы мүмкін. Теріс орамды ДНҚ толық бұралынбаған деп аталынады. ДНҚ қызметі: ДНҚ организмдердің басым көпшілігінде тұқым қуудың материалдық негізі болып табылады. Ол адамның және барлық басқа организмнің клеткаларында болады. Организмдегі барлық клетка ядроларында ДНҚ саны әрдайым бірдей болады. Уотсон мен Крик ДНҚ молекуласының моделі бойынша ДНҚ молекуласы бір оське бағытталған спираль тәрізді айнала оралған екі комплементарлық тізбек болып табылады. Әрбір тізбек кәдімгі полинуклеотид болып саналады, онда нуклеотидтер фосфор қышқылының қалдықтары арқылы өзара байланысқан. Спиральдағы полинуклеотидтердің екі тізбегі бір – біріне азот негіздері жағынан бағытталған. Сол себептен қос тізбекті спиральдың ішінде азот негіздері орналасады. Углевод пен фосфат топтары спиральдың сыртына орналасады. Бұл жағдайда бір тізбектің негіздері жоғарыда айтылғандай сутектік байланыстар арқылы екінші тізбектің негіздерімен байланысқан. ДНҚ-ның екі еселенуі (репликациясы). Кез келген клетка бөлінер алдында оның ДНҚ молекуласы екі еселенеді және соның нәтижесінде ұрпақ клеткалары алғашқы аналық клеткадағыдай ДНҚ молекуласына ие болады. Сонымен, ДНҚ мынадай жолмен екі еселенеді. Алғаш спиральдың екі тізбегі бір нүктеден бастап ажырай бастайды. Сонан кейін бір-бірінен алшақтап ажыраған әрбір тізбектердің бойына, оларға сәйкес жаңа тізбек синтезделіп, жаңа тізбек жасалу барысында ажыраған екі тізбекпен өзінің азоттық негіздері арқылы байланысып, онымен өз алдына жаңа спираль құрай бастайды. Г. Стент ДНҚ-ның екі еселенуінің үш түрін ұсынды: консервативтік, жартылай консервтаивтік, дисперсиялық. жүктеу/скачать 6,15 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|