Лекция жинағы Шымкент 2019

Нуклеин қышқылдарын 22 жастағы швейцариялық дәрігер Фридрих Мишер 1870 жылы іріңнің жасушаларынан ашқан. Нуклеин қышқылдары жасушалардың бәрінде де болады. Нуклеин қышқылдары ерекше биологиялық маңызы бар химиялық қосылыс. Барлық жануарлар организмдерінің гендік материалы. Тірі организмдердің бәрінде ДНК және РНК күйінде болады. Кейбір вирустарда, мысалы, темекі мозайкасының вирусында, полимелиттің вирусында тек қана РНК болады, басқаларында тек ДНК, мысалы бактерио-фагтарда, аденовирустарда және осповакциндерде. Бактериялар мен жоғарғы сатыдағы организмдерде нуклеин қышқылдарының екі типі де кездеседі. ДНК негізінде ядрода орналасқан, интерфаза кезінде хроматиннің құрамына кіреді. Ядродағы ДНК белоктармен қосылып, нуклеопротеидтер құрайды. ДНК митохондрияларда, хлоропластларда және басқа өзін-өзі кұраушы органоидтарда да болуы мүмкін. РНК ядрода да, сол сияқты цитоплазмада да бола­ды. Ядрода ол ядрошықта, нуклеоплазмада және хроматинде орналасқан. Цитоплазмада рибосомалардың негізгі бөлігін құрайды.

Нуклеин қышқылдары көмірсу компонентінен (пентозадан немесе дезоксипентозадан), азоттық негіздерден (пуриндер мен пиримидиндерден) және фосфор қышқылынан тұрады. Нуклеин қышқылдарының мономері фосфор қышқылының бір молекуласының, пентозаның бір молекуласының және бір нуриндік немесе гафимидиндік негіздің қосылуының нәтижесінде пайда болған нуклеотид. Нуклеотидтің құрамындағы пентоза меи негіздің комбинациясын нуклеозид деп атайды, мысалы, дезокситимидин тиминнің нуклеозиді болып есептеледі. Полинуклеотидтің тізбегіндегі фосфор қышқылы байланыстырушы звеноның ролін атқарады.

Нуклеин қышқылдарының құрамына пентозалардың екі типі кіреді: РНК-да рибоза, ДНК-да дезоксирибоза. Басты пиримидиндік негіздер цитозин, тимин және урацил. Цитозин ДНК мен РНК-да табылған, ал тимин ДНК-ға тән, урацил РНК-ға. ДНК мен РНК пентозаның кұрылымымен ғана ажырамайды, сонымен бірге гафимидиндік негізбен де ажырайды. ДНК мен РНК-да болатын басты пуридиндік негіздер аденин мен гуанин.

Организмдегі нуклеотидтердің рөлі нуклеин қышқылдарын құраумен аяқталмайды, кейбір маңызды коферменттер де нуклеотидтер немесе олар-дың туындылары. Мысалы, аденозинмонофосфат (АМФ), аденозиндифосфат (АДФ) және аденозинтрифосфат (АТФ), кофермент А, никотинамид-адениндинуклеотид (НАД), никотин-амидаденин-динуклеотид фосфат (НАДФ) және флавинаде-ниндинуклеотид (ФАД).

Уотсон мен Крик ДНК-ның екі полинуклеотидтік тізбектен тұратынын анықтады. Тізбектің әрқайсысы оңға қарап ширатылған, РНК-ның ДНК-дан айырмасы көпшілігінде бір тізбектен тұрады.

РНК барлық тірі жасушаларда кездеседі. Оның ДНК-дан айырмасы құрамында пентоза ретінде ри­боза, ал пиримидиндік негіздерден – урацил болады.

РНК-ның үш типі бар: матрицалық немесе информациялық РНК (мРНК), тасымалдаушы РНК (тРНК) және рибосомалық РНК (рРНК). РНК-ның үш типі де тікелей ДНК-да синтезделеді. Жасушадағы РНК мөлшері жасушаның өндіретін белогінің мөлшеріне байланысты.

Матрицалық немесе информациялық РНК жасушадағы барлық РНК-ның 3-5% құрайды. Матрицалық РНК-ның молекуласы шамамен 300-дей нуклеотидтерден тұрады. Матрицалық РНК-ның көпшілігі жасушада қысқа мерзімде болады, бактериялық жасушаларда олардың өмірі бірнеше минутқа созылады, ал сүтқоректілердің эритроциттерінде ядро жойылғаннан кейін де гемоглобиннің синтезі бірнеше күнге созылуы мүмкін.

Рибосомалық РНК жасушаның барлық РНК-ның 80%-нен астамын құрайды. РНК цитоплазмада болады, белок молекулаларымен байланысып, рибосомалар деп аталатын жасушалық органеллаларды құрайды.

Тасымалдаушы РНК-ның (тРНК) болатынын жорамалдаған Крик, ал оны ашқан 1955 жылы Хогленд. Әрбір аминқышқылының ерекше тРНК бар. Бұлардың бәрі цитоплазмадағы аминқышқылдарын рибосомаларға жеткізеді. Жасушадағы РНК 15% жуығы тРНК-ның үлесіне тиеді. Белгілі аминқышқыл-дарын тасымалдайтын түрлі тРНК-ның саны жиырмадан анағұрлым көп.