Биздин дүйнөдөгү ар бир тирүү организм ар башка. Адамдар гана эмес, бири-биринен айырмаланат. Бир түрдөгү жаныбарлар менен өсүмдүктөрдүн да айырмачылыктары бар. Мунун себеби ар кандай жашоо шарты жана турмуштук тажрыйбасы гана эмес. Ар бир организмдин индивидуалдуулугу анда генетикалык материалдын жардамы менен белгиленет.
Нуклеиндик кислоталар жөнүндө маанилүү жана кызыктуу суроолор
Туулганга чейин эле ар бир организмде бардык структуралык өзгөчөлүктөрдү аныктаган өзүнүн гендер топтому болот. Бул, мисалы, пальто же жалбырактардын формасы гана эмес. Дагы маанилүү өзгөчөлүктөр гендерде жазылган. Анткени, мышыктан хомяк төрөлбөйт, буудайдын уругунан баобаб өсө албайт.
Ал эми нуклеиндик кислоталар – РНК жана ДНК молекулалары – бул чоң көлөмдөгү маалыматтын баарына жооптуу. Алардын маанисин ашыкча баалоо өтө кыйын. Анткени, алар маалыматты өмүр бою сактап эле тим болбостон, белоктордун жардамы менен аны ишке ашырууга жардам беришет жана мындан тышкары кийинки муунга өткөрүп беришет. Муну кантип жасашат, ДНК жана РНК молекулаларынын түзүлүшү канчалык татаал? Алар кандайча окшош жана алардын кандай айырмачылыктары бар? Мунун бардыгында бизжана аны макаланын кийинки бөлүмдөрүндө билебиз.
Биз негизги маалыматтардан баштап бардык маалыматты бөлүк-бөлүккө талдап чыгабыз. Алгач нуклеиндик кислоталар эмне экенин, алар кантип ачылганын билебиз, андан кийин алардын түзүлүшү жана функциялары жөнүндө сөз кылабыз. Макаланын аягында биз РНК менен ДНКнын салыштырма таблицасын күтүп жатабыз, ага каалаган убакта кайрыла аласыз.
Нуклеиндик кислоталар деген эмне
Нуклеиндик кислоталар – жогорку молекулалык салмагы бар органикалык бирикмелер, полимерлер. 1869-жылы аларды биринчи жолу швейцариялык биохимик Фридрих Мишер сүрөттөгөн. Ал ириң клеткаларынан фосфор жана азот камтыган бир затты бөлүп алган. Ядроларда гана жайгашкан деп эсептеп, окумуштуу аны нуклеин деп атаган. Ал эми белоктордун бөлүнгөнүнөн кийин калган нерсе нуклеиндик кислота деп аталды.
Анын мономерлери нуклеотиддер. Кислота молекуласындагы алардын саны ар бир түр үчүн жекече болот. Нуклеотиддер үч бөлүктөн турган молекулалар:
- моносахарид (пентоза), эки түрдүү болушу мүмкүн - рибоза жана дезоксирибоза;
- азоттуу негиз (төрттүн бири);
- фосфор кислотасынын калдыгы.
Кийин, биз ДНК менен РНКнын ортосундагы айырмачылыктарды жана окшоштуктарды карайбыз, макаланын аягындагы таблицада кыскача баяндалат.
Структуралык өзгөчөлүктөрү: пентозалар
ДНК менен РНКнын эң биринчи окшоштугу алардын моносахариддерди камтыганында. Бирок ар бир кислота үчүн алар ар кандай болот. Кайсы пентозанын молекуласында болгонуна жараша нуклеиндик кислоталар ДНК жана РНК болуп бөлүнөт. ДНКда дезоксирибоза бар, ал эми РНКда баррибоза. Эки пентоз тең кислоталарда β-түрүндө гана кездешет.
Дезоксирибозанын экинчи көмүртек атомунда кычкылтек жок (2' катары белгиленген). Окумуштуулар анын жок экенин айтышат:
- C2 менен C3; ортосундагы байланышты кыскартат
- ДНК молекуласын күчтүү кылат;
- ядродо компакт ДНК пакеттөө үчүн шарттарды түзөт.
Имараттарды салыштыруу: азоттук негиздер
ДНК менен РНКнын салыштырма мүнөздөмөсү оңой эмес. Бирок айырмачылыктар башынан эле көрүнүп турат. Азоттуу негиздер биздин молекулалардагы эң маанилүү курулуш материалы болуп саналат. Алар генетикалык маалыматты алып жүрүшөт. Тагыраак айтканда, базалардын өзү эмес, чынжырдагы тартиби. Алар пурин жана пиримидин.
ДНК менен РНКнын курамы мономерлердин деңгээлинде эле айырмаланат: дезоксирибонуклеин кислотасынан аденин, гуанин, цитозин жана тиминди таба алабыз. Бирок РНК тиминдин ордуна урацилди камтыйт.
Бул беш негиз негизги (негизги) болуп саналат, алар нуклеиндик кислоталардын көбүн түзөт. Бирок алардан башкалары да бар. Бул өтө сейрек кездешет, мындай негиздер минор деп аталат. Экөө тең эки кислотада тең кездешет - бул ДНК менен РНКнын дагы бир окшоштугу.
ДНК чынжырындагы бул азоттуу негиздер (жана, демек, нуклеотиддер) ырааттуулугу берилген клетка кайсы белокторду синтездей аларын аныктайт. Белгилүү бир учурда кайсы молекулалар жарала турганы дененин муктаждыгына жараша болот.
Төмөнкүгө өтүүнуклеиндик кислоталардын уюшкандык деңгээли. ДНК менен РНКнын салыштырма мүнөздөмөлөрү мүмкүн болушунча толук жана объективдүү болушу үчүн ар биринин түзүлүшүн карап чыгабыз. ДНКда алардын төртөө бар жана РНКдагы уюмдашуунун деңгээли анын түрүнө жараша болот.
ДНКнын түзүлүшүнүн ачылышы, түзүлүш принциптери
Бардык организмдер прокариоттор жана эукариоттор болуп бөлүнөт. Бул классификация өзөктүн дизайнына негизделген. Экөө тең хромосома түрүндөгү клеткада ДНКга ээ. Булар дезоксирибонуклеин кислотасынын молекулалары белоктор менен байланышкан өзгөчө түзүлүштөр. ДНКнын төрт уюштуруу деңгээли бар.
Биринчи структура нуклеотиддердин тизмеги менен берилген, алардын ырааттуулугу ар бир организм үчүн катуу сакталган жана фосфодиэстер байланыштары менен байланышкан. Чаргафф жана анын кызматташтары ДНК тилкесинин түзүлүшүн изилдөөдө эбегейсиз зор ийгиликтерге жетишти. Алар азоттук негиздердин катышы белгилүү бир мыйзамдарга баш ийерин аныкташкан.
Аларды Чаргафф эрежелери деп аташкан. Алардын биринчиси пуриндик негиздеринин суммасы пиримидиндердин суммасына барабар болушу керек деп айтылат. Бул ДНКнын экинчилик түзүлүшү менен таанышкандан кийин айкын болот. Экинчи эреже анын өзгөчөлүктөрүнөн келип чыгат: A / T жана G / C молярдык катыштары бирге барабар. Ушул эле эреже экинчи нуклеиндик кислота үчүн да - бул ДНК менен РНКнын дагы бир окшоштугу. Экинчисинде гана бардык жерде тиминдин ордуна урацил бар.
Ошондой эле, көптөгөн илимпоздор ар кандай түрлөрдүн ДНКсын көп сандагы негиздер боюнча классификациялай башташты. Эгерде сумма "A+T" болсо"G + C" караганда көбүрөөк, мындай ДНК AT-тип деп аталат. Эгер тескерисинче болсо, анда биз ДНКнын GC түрү менен алектенип жатабыз.
Экинчи структура модели 1953-жылы окумуштуулар Уотсон жана Крик тарабынан сунушталган жана ал бүгүнкү күндө да жалпы кабыл алынган. Модель эки антипараллель чынжырдан турган кош спирал болуп саналат. Экинчи структуранын негизги мүнөздөмөлөрү:
- ар бир ДНК тилкесинин курамы түргө өзгөчө мүнөздүү;
- чынжырлардын ортосундагы байланыш суутек, азоттуу негиздер бири-бирин толуктоо принцибине ылайык түзүлөт;
- полинуклеотиддик чынжырлар бири-бирине оролуп, "спирал" деп аталган оң жактуу спиралды түзөт;
- фосфор кислотасынын калдыктары спиралдын сыртында, азоттуу негиздери ичинде жайгашкан.
Андан ары, тыгызыраак, катуураак
ДНКнын үчүнчү структурасы – бул өтө ийримдүү түзүлүш. Башкача айтканда, бир молекулада эки чынжыр бири-бири менен гана эмес, тыгызыраак болушу үчүн, ДНК атайын протеиндердин - гистондордун айланасына оролот. Алар курамындагы лизин менен аргининдин курамына жараша беш класска бөлүнөт.
ДНКнын акыркы деңгээли хромосома. Анын ичинде генетикалык маалыматтын алып жүрүүчүсү канчалык тыгыз камтылганын түшүнүү үчүн төмөнкүнү элестетиңиз: эгер Эйфель мунарасы ДНК сыяктуу кысуунун бардык этаптарынан өтсө, аны ширенке кутусуна салса болмок.
Хромосомалар бир (бир хроматидден турат) жана кош (эки хроматидден турат). Алар коопсуз сактоону камсыз кылатгенетикалык маалымат жана зарыл болсо, алар бурулуп, каалаган аймакка кирүү мүмкүнчүлүгүн ача алышат.
РНКнын түрлөрү, структуралык өзгөчөлүктөрү
Кандайдыр бир РНК ДНКдан өзүнүн баштапкы түзүлүшү боюнча (тиминдин жетишсиздиги, урацилдин болушу) айырмалануусунан тышкары, уюштуруунун төмөнкү деңгээлдери да айырмаланат:
- Трансфер РНК (tRNA) бир саптуу молекула. аминокислоталарды белок синтези сайтына ташуу милдетин аткаруу үчүн, ал абдан өзгөчө экинчи түзүлүшкө ээ. Ал "беде жалбырак" деп аталат. Анын ар бири өз функциясын аткарат, бирок эң негизгилери – акцептордук өзөк (ага аминокислота жабышып турат) жана антикодон (ал кабарчы РНКдагы кодон менен дал келиши керек). тРНКнын үчүнчү даражадагы түзүлүшү аз изилденген, анткени мындай молекуланы жогорку уюшкандыкты бузбай бөлүп алуу абдан кыйын. Бирок окумуштуулардын кээ бир маалыматтары бар. Мисалы, ачыткыда трансфер РНКсы L тамгасына окшош.
- Кабарчы РНК (маалыматтык деп да аталат) ДНКдан протеин синтези сайтына маалыматты өткөрүү милдетин аткарат. Ал акырында кандай белок пайда болорун, рибосомалар синтез процессинде аны бойлото кыймылдаарын айтат. Анын негизги түзүлүшү бир катарлуу молекула. Экинчи структура абдан татаал, белок синтезинин башталышын туура аныктоо үчүн зарыл. мРНК чач кычкачтары түрүндө бүктөлгөн, алардын учунда белокту иштетүүнүн башталышы жана аягы бар.
- Рибосомалык РНК рибосомаларда кездешет. Бул органеллдер ар бири эки суббөлүкчөдөн туратөзүнүн рРНКсын ээлейт. Бул нуклеиндик кислота бардык рибосомалык белоктордун жана бул органеллдин функциялык борборлорунун жайгашуусун аныктайт. рРНКнын негизги структурасы кислотанын мурунку сортторундагыдай нуклеотиддердин ырааттуулугу менен берилген. Белгилүү болгондой, рРНКнын бүктөлүшүнүн акыркы этабы бир жиптин терминалдык бөлүмдөрүнүн жупталышы болуп саналат. Мындай жалбырактардын пайда болушу бүткүл структураны ныктоого кошумча салым кошот.
ДНК функциялары
Дезоксирибонуклеин кислотасы генетикалык маалыматтын репозиторийинин милдетин аткарат. Биздин денебиздин бардык белоктору анын нуклеотиддеринин ырааттуулугунда "катылган". ДНКда алар сакталган гана эмес, ошондой эле жакшы корголгон. Жана көчүрүү учурунда ката кетсе дагы, ал оңдолот. Ошентип, бардык генетикалык материал сакталып, тукумга жетет.
Информацияны урпактарга өткөрүү үчүн ДНК эки эсе көбөйүү жөндөмүнө ээ. Бул процесс репликация деп аталат. РНК менен ДНКнын салыштырма таблицасы башка нуклеиндик кислотанын муну кыла албашын көрсөтөт. Бирок анын башка көптөгөн функциялары бар.
РНК функциялары
РНКнын ар бир түрү өзүнүн функциясына ээ:
- Транспорт рибонуклеин кислотасы аминокислоталарды рибосомаларга жеткирип, алар белокторго айланат. tRNA курулуш материалдарын гана алып келбестен, кодонду таанууга да катышат. Ал эми белоктун канчалык туура курулаары анын иштөөсүнөн көз каранды.
- Кабардын РНКсы маалыматты окуйтДНК жана аны белок синтези болгон жерге алып барат. Ал жерде рибосомага жабышып, белоктогу аминокислоталардын тартибин аныктайт.
- Рибосомалык РНК органеллдин түзүлүшүнүн бүтүндүгүн камсыздайт, бардык функционалдык борборлордун ишин жөнгө салат.
ДНК менен РНКнын дагы бир окшоштугу: экөө тең клетка алып жүргөн генетикалык маалыматка кам көрүшөт.
ДНК менен РНКны салыштыруу
Жогорудагы маалыматтардын баарын иретке келтирүү үчүн, алардын баарын таблицага жазалы.
| ДНК | РНК | |
| Капастын жайгашкан жери | Ядро, хлоропласт, митохондрия | Ядро, хлоропласттар, митохондриялар, рибосомалар, цитоплазма |
| Мономер | Дезоксирибонуклеотиддер | Рибонуклеотиддер |
| Структура | Кош жиптүү спирал | Бир чынжыр |
| Нуклеотиддер | A, T, G, C | A, U, G, C |
| Функциялар | Туруктуу, копиялоого жөндөмдүү | Labile, экиге болбойт |
| Функциялар | Генетикалык маалыматты сактоо жана берүү | Тукум куучулук маалыматты (мРНК) өткөрүп берүү, структуралык функция (рРНК, митохондриялык РНК), белок синтезине катышуу (мРНК, тРНК, рРНК) |
Ошентип, ДНК менен РНКнын окшоштуктары жөнүндө кыскача сүйлөштүк. Таблица экзаменде алмаштырылгыс жардамчы же жөнөкөй эскертүү болот.
Буга чейин билгендерибизден тышкары, таблицада бир нече фактылар пайда болду. Мисалы, ДНКнын жөндөмдүүлүгүэки клетка тең туура генетикалык материалды толук алуу үчүн клетканын бөлүнүшү үчүн зарыл. Ал эми РНК үчүн, эки эселенген эч кандай мааниси жок. Эгер клеткага башка молекула керек болсо, ал аны ДНК үлгүсүнөн синтездейт.
ДНК менен РНКнын мүнөздөмөлөрү кыска болуп чыкты, бирок биз түзүлүшү менен функцияларынын бардык өзгөчөлүктөрүн камтыдык. Которуу процесси - белок синтези - абдан кызыктуу. Аны менен таанышкандан кийин РНКнын клетканын жашоосунда канчалык чоң роль ойногону ачыкка чыгат. Ал эми ДНКнын дупликация процесси абдан кызыктуу. Кош спиралды бузуп, ар бир нуклеотидди окуунун эмне кереги бар!
Күн сайын жаңы нерсени үйрөнүңүз. Өзгөчө бул жаңы нерсе денеңиздин ар бир клеткасында болсо.
