Нуклеин қышқылдары Көрсетілім № 6«ДНК мен РНК молекулаларының модельдері». Химия, 11 сынып, қосымша материал 1.

Нуклеин қышқылдары. Нуклеин қышқылдарын XIX ғасырдың екінші жартысында швейцарлық биохимик Ф.Мишер ашқан, ол жасуша ядросынан құрамында азот пен фосфоры жоғары мөлшерде болатын затты бөліп алған. Оны алғаш рет ядродан тапқандықтан (ағылш. нуклеус — ядро) нуклеин қышқылы деп атады. Нуклеин қышқылдары генетикалық ақпаратты сақтау қызметін атқарады. Ал генетикалық ақпарат нуклеин қышқылдарындағы азоттық, негіздерде жазылған. Онда организмдегі нәруыз құрылысы туралы ақпараттар жазылып, сакталып жүзеге асырылады. Нәруыздар организмдегі барлық басты функцияларды жүзеге асырады. Нуклеин қышқылдарының екі түрі болады: дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ) және рибонуклеин қышқылы (РНҚ). Дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ). ДНҚ молекуласы бір- бірімен кезектесіп тізілген дезоксирибоза қанты мен фосфор қышқылы қалдықтары бар шиыршыңталған (кос оралымды) екі полимерлі жіпше түрінде болады, бұлар оның молекуласына қышқылдық қасиет береді. Полимерлік жіпшенің әрбір қант қалдықтарына тұзу бұрыш бойында азоттық негіздердің біреуі байланысады: аденин (А) немесе тимин (Т), цитозин (Ц) немесе гуанин (Г). Екі полимерлік жіпше өзара бір-бірімен бір жіпшедегі аденин мен екінші қарама-қарсы жіпшедегі тимин арасында екі сутектік байланыстың түзілуі арқылы байланысады. Азоттық негіздермен бірге сутектік байланыстар оралымдар және оралымды сатылар түзеді.

ДНҚ молекуласы нәруыздар туралы ақпаратты сақтау және жүзеге асыру қызметін аткарады. Сондықтан да молекуласының бір полипептидтік тізбегі жайлы акпараттар жазылған ДНҢ беліктеріген немесе цистрон деп аталады. Ерекше ескертетін жайт: аденин азоттық негізі қарама-қарсы жақтан тек қана тиминнің (A = Т) және кері- сінше (Т = А), ал гуанин азоттык негізі тек қана цитозиннің (Г = Ц) және керісінше (Ц = Г) қосылуын талап етеді. Америкалық биохимик Чаргаффтың айтуынша: ДНҚ-дағы A саны Т санына тең, ал Г саны Ц санына тең. Бұл құбылысты Чаргафф ережесі деп атаған. Сонымен жоғарыда айтылған азоттық негіздердің әр жұбы бір-біріне комплементарлы (бірін-бірі толықтырады) болады. Сондыктан да әрбір ДНҚ жіпшесі азоттық негіздердің құрамы жағынан комплементарлы басқа ДНҚ жіпшесін қажет етеді. Бұл қасиет ДНҚ репликациясы құбылысын жақсартады.

Репликация (лат. репликациул — калып) дегеніміз — ДНҚ-ның екі еселенуі, ол ерекше ферменттер қатысуы арқылы жүзеге асырылады. Нәтижесінде, бөлінген әрбір ДНҚ жіпшесі толық құрылып бітуі үшін комплементарлы жіпше іздейді. ДНҚ-ның негізгі қызметі — нәруыз құрамы жайлы ақпаратты сақтау және жүзеге асыру. ДНҚ синтезі. Жасуша бөлінуінід ерекше белгісі сол, бұл кезде ДНҚ молекуласы өзінің екі жіпшесінің комплементарлы көшірілуі (репликация) жолымен екі өселенеді Алдымен ДНҚ орамасы гераза немесе геликаза ферментінің әсерінен таркатылады. Содан кейін әрбір жіпшеден ДНҚ ферменті полимераза көмегімен комплементарлы түрде (ұрпақ) жіпше синтезделеді. Осылайша бірнеше қайталанып жасалған тәжірибенің нөтижесінде ДНҚ-ның бір «ауыр» және бір «жеңіл» жіпшелерден тұратынын дәлелдеген. Яғни, бұрынғы жіпше негізінде комплементарлырепликация жолымен жаңа жіпше түзеді.

Рибонуклеин қышқылы РНҚ-ның ДНҚ-дан айырмашылығы — ол бір тізбекті полимер, оның полимерлі жіпшесі қант калдығы рибоза мен фосфор қышқылы қалдығының кезектесіп орналасуынан тұрады. РНҚ-ның әр қант қалдығына 4 азоттық негіздер жалғаскан: аденин, гуанин, цитозин және урацил (ДНҚ-дағы тиминнің орнына). Сонымен, РНҚ-ның ДНҚ-дан басты айырмашылығы — оның құрамында тиминнің орнына азоттық негіз урацил, ал дезоксирибоза қантының орнына рибоза қанты кіреді. РНҚ-ның негізгі үш түрі бар: ақпараттық немесе матрицалық РНҚ (аРНҚ); тасымалдаушы РНҚ (тРНҚ) және рибосомалық РНҚ (рРНҚ). аРНҚ-ның қызметі: бір немесе бірнеше нәруыздар жайлы ДНҚ-ның генетикалық ақпаратын жазу және нәруыздың синтезі жайлы ақпаратты цитоплазмаға тасымалдау. тРНҚ аминқышқылдарын рибосомаларға тасымалдайды, ал рРНҚ рибосоманың құрылымдық тірегін түзеді, онда нәруыз синтездеу процесі жүреді

Дереккөзі: https://qazbrand.info/all/1468/n-ruyz-biosintezi-traskripcija-trans/

Генетикалық код - бұл ақуыздардағы аминқышқылдарының реттілігі туралы ДНҚ немесе РНҚ-дағы нуклеотидтердің тізбегі туралы генетикалық ақпаратты тіркеуге арналған жүйе. Ақуыздың әрбір амин қышқылы үш рет қатарынан ДНҚ нуклеотидтерінің - триплеттің тізбегіне сәйкес келеді.Әр нуклеотид триплеті полипептид тізбегіне енетін белгілі бір амин қышқылын кодтайды.

 Төрт азотты негіз ДНҚ құрамына кіруі мүмкін: аденин (A), гуанин (G), тимин (T) және цитозин (C). 4-тен 3-ке дейінгі комбинация саны 43 = 64, яғни ДНҚ 64 аминқышқылын кодтай алады. Алайда, барлығы 20 аминқышқылдары шифрланған.

 Бір емес, бірнеше кодон көптеген аминқышқылдарына сәйкес келетіні белгілі болды. Генетикалық кодтың мұндай қасиеті (дегенерация) клеткалардың бөлінуі кезінде генетикалық ақпаратты сақтау және беру сенімділігін арттырады деп болжанады.

Мысалы:

Аланин амин қышқылына 4 триплет сәйкес келеді - ЦГА, ЦГГ, ЦГТ және ЦГТ. Кодонның үшінші нуклеотидіндегі кездейсоқ қателік ақуыз құрылымының өзгеруіне әкеп соқтырмайтыны белгілі болды - бұл аланин кодоны болады.

Бүгінгі күні генетикалық кодтың картасы жасалды, яғни ДНҚ-дағы үштік белокты құрайтын 20 аминқышқылдарының біріне немесе біріне сәйкес келетіні белгілі.

ДНҚ молекуласында жүздеген ген бар болғандықтан, оның құрамына міндетті түрде «тыныс белгілері» болып табылатын және белгілі бір геннің басталуы мен аяқталуын білдіретін үштіктен тұратын – стоп-кодондар кіреді.