Molekulyar biologiyaning asosiy dogmasi. Molekulyar genetikaning markaziy dogmasi. Biologik axborotni uzatishning universal usullari

Hujayraning strukturaviy xususiyatlarining ahamiyatini tushunish uchun emas, balki uning qo'shni komponentlari va butun hujayraning funktsional bo'limlarini ham ko'rib chiqish uchun hujayra morfologiyasining rivojlanishini kuchaytirish uchun eng ilg'or biokimyoviy va genetik xususiyatlar, biz hozirgi hujayra biologiyasi nuqtai nazaridan hujayraning o'zini emlash uchun robotlarni yaratamiz, markaziy dogmani almashtirish uchun asosiy molekulyar biologik qonunlarni yana bir bor qisqacha tushunish kerak. molekulyar biologiya.

Klitina, xuddi shunday, boshqa funktsiyalarga ega emas. Yuqorida aytib o'tganimizdek, ularning ba'zilari hujayradan tashqari, ba'zilari esa maxsus, maxsus kliniforma turlariga xosdir. Ushbu funktsiyalarning asosiy ishlash mexanizmlari oqsillar yoki ularning nuklein kislotalar, lipidlar va polisaxaridlar kabi boshqa biologik makromolekulalar bilan komplekslari. Masalan, ionlardan boshlanib, makromolekulalar bilan tugaydigan turli moddalarning organizmdagi tashish jarayonlari plazma saqlash tizimiga kiradigan maxsus oqsillar yoki lipoprotein komplekslarining ishi bilan ko'rsatilishi aniq.bizning hujayra membranalari. Turli oqsillar, nuklein kislotalar, lipidlar, uglevodlar sintezi, parchalanishi, o'zgarishining deyarli barcha jarayonlari oqsil-fermentlarning o'ziga xos teri reaktsiyalarining faolligi bilan bog'liq. Boshqa biologik monomerlar, nukleotidlar, aminokislotalar, yog 'kislotalari, mevalar va boshqa birikmalarning sintezi ham ko'p miqdordagi o'ziga xos fermentlarni - oqsillarni o'z ichiga oladi. Hujayralarning parchalanishiga yoki hujayralar o'rtasida qovurg'alar va tuzilmalarning harakatlanishiga olib keladigan qisqarish, shuningdek, maxsus tez harakatlanuvchi oqsillar tomonidan amalga oshiriladi. Hujayralarning infuzionga boy javobi mavjud tashqi omillar(Viruslar, gormonlar, begona oqsillar va boshqalar) bu omillarning maxsus hujayra retseptorlari oqsillari bilan o'zaro ta'siridan boshlanadi.

Proteinlar deyarli barcha hujayra tuzilmalarining asosiy tarkibiy qismidir. Terining o'rtasida kimyoviy reaktsiyalarning yo'qligi fermentlarning yo'qligi bilan ko'rsatiladi, bu esa bir qator boshqa reaktsiyalarga olib keladi. Qabul qilingan teri oqsilining tuzilishi juda o'ziga xosdir, bu uning birlamchi tuzilishining o'ziga xosligida - polipeptid oqsili lansetining aminokislotalarining ketma-ketligida namoyon bo'ladi. Bundan tashqari, ushbu aminokislotalar ketma-ketligining o'ziga xosligi ushbu hujayra oqsilining barcha molekulalarida bir xil tarzda takrorlanadi.

Protein nayzasidagi aminokislotalarning noyob ketma-ketligining bunday to'g'riligi ushbu oqsilning tuzilishi va sintezini belgilaydigan gen bo'limining DNK tuzilishi bilan belgilanadi. Bu hodisa molekulyar biologiyaning asosiy postulati yoki "dogma" dir. Keyingi oqsil molekulasi haqidagi ma'lumot uning sintez joyiga (ribosomalarda) vositachi - axborot RNK (iRNK) orqali uzatiladi, uning nukleotidlar ombori DNK gen fragmentining nukleotidlari ombori va ketma-ketligini aks ettiradi. Ribosoma polipeptid nayzaga ega bo'ladi, aminokislotalarning ketma-ketligi mRNKdagi nukleotidlar ketma-ketligi, ularning tripletlari ketma-ketligi bilan belgilanadi. Timning o'zi, molekulyar biologiyaning markaziy dogmasi uzatishning bir yo'nalishliligini qo'llab-quvvatlaydi: DNKdan oqsilga oraliq aloqa - mRNK (DNK → mRNK → oqsil) yordamida. Ba'zi RNK viruslari uchun ma'lumot uzatish RNK → iRNK → oqsil namunasiga amal qilishi mumkin. Bu materiyaning mohiyatini o'zgartirmaydi, chunki bu erda deterministik, asosiy element ham nuklein kislotadir. Proteindan nuklein kislotaga, DNK yoki RNKga aniqlash shlyuzi noma'lum.

Protein sintezining barcha bosqichlari bilan bog'liq bo'lgan to'qimalar tuzilmalarining rivojlanishiga o'tish uchun biz ushbu hodisani bildiruvchi asosiy jarayonlar va tarkibiy qismlarni qisqacha muhokama qilishimiz kerak.

Hozirgi vaqtda oqsil biosintezi haqidagi kundalik ishlanmalar asosida yashirin sanaga erishish mumkin printsipial sxema bu katlama va ko'p bosqichli jarayon (16-rasm).

Proteinlarning o'ziga xos tuzilishidagi asosiy, "buyruq" roli dezoksiribonuklein kislotasi - DNKga tegishli. DNK molekulasi juda uzun chiziqli tuzilishga ega bo'lib, u ikkita o'ralgan polimer nayzalaridan iborat. Ushbu lansetlarning saqlash elementlari - monomerlar bir necha turdagi deoksiribonukleotidlarni o'z ichiga oladi, ularning shakllanishi yoki ketma-ketligi lansetning tarkibiy qismlari noyob va teri DNK molekulasi va teri to'qimalariga xosdir. Turli oqsillarni sintez qilish uchun mas'ul bo'lgan DNK molekulalarining uzun qismlarini olish muhimdir. Timning o'zi, bitta DNK molekulasini sintez qilish mumkin katta miqdor turli hujayra oqsillarining funktsional va kimyoviy xossalari. Teri tipidagi oqsillarni sintez qilish uchun lipid molekulasi DNK molekulasini kuylaydi. DNK molekulasining hujayradagi bitta oqsil sintezi bilan bog'liq bo'lgan bunday bo'limi ko'pincha "tistron" deb ataladi. Nina tsistron tushunchasini gen tushunchasiga ekvivalent deb hisoblaydi. Genning o'ziga xos tuzilishi - Lankjug tugunidagi nukleotidlarning yagona ketma-ket joylashishi - bir turdagi oqsilning tuzilishi haqidagi barcha ma'lumotlarni o'z ichiga oladi.

Oqsil sintezining asosiy sxemalaridan ma'lum bo'ladiki (bo'lim 16-rasm) hujayralardagi oqsillarning biosintezi uchun axborot oqimi boshlanadigan boshlang'ich nuqta DNK hisoblanadi. Shuning uchun, DNKning o'zi bir odamdan ikkinchisiga avloddan-avlodga saqlanishi va yaratilishi kerak bo'lgan ma'lumotlarning birinchi yozuvidir.

Oziq-ovqatlarni qisqa muddatda saqlash genetik ma'lumotni saqlaydi. Hujayralarda DNKning lokalizatsiyasi haqida ham shunday deyish mumkin. Oqsil sintez apparatining boshqa komponentlari bilan almashtirilganda DNK o'ziga xos, hatto mahalliylashtirilgan lokalizatsiyaga ega ekanligi uzoq vaqtdan beri ma'lum: tirik (eukariot) organizmlar hujayralarida mahalliy ravishda topilgan.Yupqa yadro. Shakllangan hujayra yadrosiga ega bo'lmagan quyi (prokaryotik) organizmlarda DNK bir yoki bir nechta ixcham nukleotid birikmalaridagi protoplazmatik eritmalar bilan ham aralashadi. Bunday holda, eukariotlarning yadrosi yoki prokariotlarning nukleoidi uzoq vaqtdan beri genlar uchun konteyner sifatida, Mív tashkilotining spazmodik belgilarining amalga oshirilishini va ularning avlodlarga uzatilishini nazorat qiluvchi noyob hujayrali organoid sifatida ko'rib chiqilgan.

DNKning makromolekulyar tuzilishi asosida yotgan asosiy tamoyil komplementarlik printsipi deb ataladi (17-rasm). Siz taxmin qilganingizdek, DNK molekulasi va bir-biriga bog'langan ikkita nayza. Bu lantlar o'zlarining proksimal nukleotidlarining o'zaro ta'siri orqali bir-biri bilan bog'langan. Strukturaviy o'zgarishlar bo'lgan taqdirda, bunday ikki zanjirli tuzilmaning shakllanishi faqat yotadigan ikkala lanjugning nukleotidlari sterik ravishda bir-birini to'ldiruvchi bo'lgan taqdirdagina mumkin bo'ladi. Ular keng tuzilishi bilan bir-birini to'ldiradi. Bunday o'zaro izchil - bir-birini to'ldiruvchi - nukleotidlar juftlari A-T juftligi(adenin-timin) va G-C juftligi(Guanin-sitozin).

Shuningdek, ushbu komplementarlik printsipiga asoslanib, bir tilda DNK molekulasi to'rt turdagi nukleotidlar ketma-ketligini o'z ichiga oladi, keyin boshqa tilda nukleotidlar ketma-ketligi aniq aniqlanadi, shuning uchun janubdagi teri boshqa lansetda T ga o'xshaydi, Birinchi lansetning terisi T - Va boshqa lanset uchun, birinchi lansetning terisi G - boshqa lanset uchun C va birinchi lansetning terisi T - boshqa lanset uchun G.

Ikki zanjirli DNK molekulasining strukturaviy printsipi chiqish strukturasining aniq yaratilishini tushunishni osonlashtiradi. Aniqrog'i, yaratilgan ma'lumotlar molekula lansetlarida bir necha turdagi nukleotidlarning aniq ketma-ketligida qayd etiladi. Aslida, hujayralardagi yangi DNK molekulalarining sintezi allaqachon mavjud bo'lgan DNK molekulalari asosida sodir bo'ladi. Chiqaruvchi DNK molekulasining ikkita zanjiri bir uchida ajralib chiqa boshlaganda va bir-biridan ajralgan bir ipli bo'limlar terisida, ikkinchi zanjir bir xil ma'lumotlarga asoslangan holda o'rtada mavjud bo'lgan erkin nukleotidlardan to'plana boshlaydi. bir-birini to'ldirish tamoyili. Chiqaruvchi DNK molekulasining ikkita lanseletini ajratish jarayoni davom etadi va, ko'rinishidan, bezovta qiluvchi lanselletlar qo'shimcha lanselletlar bilan to'ldiriladi. Natijada (17-rasmda ko'rinib turganidek) bitta o'rniga ikkita DNK molekulasi paydo bo'ladi, ular xuddi chiquvchi bilan bir xil. Teri "qizi" DNK molekulasida bir ip to'liq chiqariladi, ikkinchisi esa yana sintezlanadi.

Shuni ta'kidlash kerakki, aniq yaratilish uchun yaratilish potentsiali DNKning bu kabi qo'shaloq komplementar tuzilishiga xosdir va bu, aql bovar qilmaydigan darajada, biologiyaning asosiy yutuqlaridan biriga aylanadi.

Biroq, DNKni yaratish (reduplikatsiya) muammosini uning nukleotidlar ketma-ketligi aniq yaratilmaguncha, uning strukturasining potentsial o'ziga xosligini ko'rsatish orqali hal qilib bo'lmaydi. To'g'ri, DNKning o'zi o'zini o'zi yaratadigan molekula emas. Sintez jarayonini yakunlash uchun - yuqorida tavsiflangan sxema bo'yicha DNKni yaratish - DNK polimeraza deb ataladigan maxsus fermentativ kompleksning faolligi zarur. Bu fermentning o'zi ketma-ket DNK molekulasining bir uchidan ikkinchisiga ikki ipni ajratish jarayoniga, ulardagi erkin nukleotidlarning bir soatlik polimerizatsiyasi bilan to'ldiruvchi printsipga muvofiq o'tadi. Shunday qilib, DNK, matritsa kabi, faqat sintez qilinadigan nayzalardagi nukleotidlarning tarqalish tartibini belgilaydi va jarayonning o'zi oqsillar tomonidan amalga oshiriladi. DNK replikatsiyasi jarayonida fermentning ishi bugungi kunda eng keng tarqalgan muammolardan biridir. Ko'rinib turibdiki, DNK polimeraza ikki zanjirli DNK molekulasi bo'ylab bir uchidan ikkinchisiga faol bo'lib, "dum" reduplikatsiyasining bifurkatsiyasi bundan mustasno. Bunday oqsilning jismoniy tamoyillari hali tushunilmagan.

Shu bilan birga, DNK va oqsillarning tuzilishi haqidagi ma'lumotlarni olib yuruvchi boshqa funktsional qismlar oqsil molekulalarini yaratish jarayonida bevosita ishtirok etmaydi. DNK DNKda qayd etilgan ushbu ma'lumotni amalga oshirishning birinchi bosqichi transkripsiya jarayoni yoki "qayta yozish" deb ataladi. Bu jarayonda matritsadagi kabi DNKning bir bo'lagida kimyoviy birlashgan polimer - ribonuklein kislota (RNK) sintezi boshlanadi. RNK molekulasi bitta zanjirdan iborat bo'lib, ularning monomerlari bir necha turdagi ribonukleotidlar bo'lib, ular DNKning bir necha turdagi dezoksiribonukleotidlarining engil modifikatsiyasi hisoblanadi. Yaratilayotgan RNK zanjiridagi to'rt turdagi ribonukleotidlarning o'sish ketma-ketligi ikkita DNK zanjiridan birining dezoksiribonukleotidlari turining o'sish ketma-ketligini aynan takrorlaydi. Shunday qilib, genlarning nukleotidlar ketma-ketligi RNK molekulalari kabi ko'chiriladi. Ushbu genning tuzilishida qayd etilgan ma'lumotlar to'liq RNKga ko'chiriladi. Nazariy jihatdan ko'p miqdordagi bunday "nusxalar" - RNK molekulalari teri genidan olinishi mumkin. Ko'pgina misollarda genlarning "nusxalari" sifatida qayta yozilgan va genlar bilan bir xil ma'lumotga ega bo'lgan bu molekulalar tana bo'ylab tarqaladi. Ular darhol oqsil hosil qiluvchi oqsil zarralari bilan bog'lanishadi va oqsil molekulalarini shakllantirish jarayonlarida "maxsus" ishtirok etadilar. Boshqacha qilib aytganda, ular ma'lumotni saqlangan joydan amalga oshirish joyiga o'tkazadilar. Ko'rinishidan, siRNK axborot (iRNK) yoki shablon (mRNK) deb ataladi.

Aniqki, lansetli iRNK to'g'ridan-to'g'ri DNK zanjiridan shablon sifatida sintezlanadi. Sintezlanganda, mRNK o'zining nukleotidlar ketma-ketligidagi ikkita DNK ketma-ketligidan birini aniq nusxalaydi (uratsil (U) RNK DNKdagi bir xil timin (T) ga o'xshash bo'lsa). Bu komplementarlikning bir xil strukturaviy printsipiga asoslanadi, bu DNKning takrorlanishini bildiradi (18-rasm). Ma'lum bo'lishicha, agar DNKda mRNK sintezi hujayrada sodir bo'lsa, u holda Lancug mRNKni yaratish uchun matritsa sifatida DNKning faqat bitta zanjiri chiqariladi. Shunda DNKning G terisi RNKdagi C ni ko'rsatadi, bu DNKning terisi C - RNKda G, DNKning T terisi - RNKda va DNKning A terisi - bo'ladi. RNKdagi U. Natijada, RNK zanjiri shablonli DNK zanjiriga to'liq qo'shimcha bo'ladi va shuning uchun boshqa DNK zanjirining nukleotidlari (T = Y ni qabul qiluvchi) ketma-ketligida bir xil bo'ladi. Keyin DNKdan RNKga ma'lumotni "qayta yozish" mavjud. transkripsiya. RNK nukleotidlarining "qayta yozilishi" ular oqsilda kodlagan o'xshash aminokislotalarning joylashishini ham anglatadi.

Bu erda DNK reduplikatsiyasini transkripsiya jarayonining eng muhim jihatlaridan biri sifatida ko'rib chiqayotganda, uning fermentativ tabiatini ko'rsatish kerak. Bu jarayonda matritsa bo'lgan DNK, asosan, nukleotidlarning sintez qilinadigan mRNKga tarqalishini, yaratilgan RNKning barcha o'ziga xosligini va jarayonning o'ziga maxsus oqsil - ferment ta'sirini bildiradi. Bu ferment RNK polimeraza deb ataladi. Uning molekulasi o'zini DNK molekulalariga faol ravishda kiritish imkonini beruvchi katlanadigan tashkilotga ega bo'lib, bir vaqtning o'zida bitta DNK zanjiriga komplementar bo'lgan RNK zanjirlarini sintez qiladi. Matritsa bo'lib xizmat qiladigan, u yo'qolmagan yoki o'zgarmagan DNK molekulasi har doim saqlanib qoladi va undan ko'p nusxalarsiz - mRNKsiz bunday qayta yozishga doimo tayyor. Ushbu mRNKlarning DNKdan ribosomalarga oqib borishi hujayra oqsili sintez apparati va butun ribosomani dasturlashni ta'minlovchi axborot oqimiga aylanadi.

Shunday qilib, diagrammaning bir qismi DNKdan mRNK molekulalari orqali oqsillarni sintez qiluvchi ichki hujayra zarrachalariga o'tadigan ma'lumotlar oqimini tasvirlaydi. Endi biz boshqasining oqimiga - oqsillarning siqilishi uchun mas'ul bo'lgan ushbu materialning oqimiga ishtiyoqmandmiz. Elementar birliklar - monomerlar - oqsil molekulasi va aminokislotalarning 20 ga yaqini. Protein molekulasini yaratish (sintez qilish) uchun klinitin tarkibidagi erkin aminokislotalarni turlardan olish kerak Bu oqim oqsilni topishdir. zarrachani sintez qiladi va u erda u diktatsiya qilingan xabarchi RNKga joylashtiriladi. Aminokislotalarni olishning bu usuli - oqsilni yaratish uchun muhim material - kichik o'lchamdagi maxsus RNK molekulalariga erkin aminokislotalarni qo'shishni o'z ichiga oladi. Ularga erkin aminokislotalarni qo'shishga xizmat qiladigan bu RNKlar ma'lumotga ega bo'lmasdan, keyinroq ko'rinadigan boshqa - adapter funktsiyasini bajaradi. Aminokislotalar kichik Lancer transfer RNKlarining (tRNK) bir uchiga, har bir RNK molekulasiga bitta aminokislota qo'shiladi. Teridagi bunday aminokislotalar uchun teri o'ziga xos adapter RNK molekulalarini rivojlantiradi, bu aminokislota qo'shiladi. Ushbu turdagi RNKda aminokislotalar paydo bo'ladi va oqsil sintez qiluvchi zarrachalarga etib boradi.

Oqsil biosintezi jarayonining markaziy nuqtasi hujayraning oqsil sintez qiluvchi qismlarida bu ikki ichki hujayra oqimi - axborot oqimi va material oqimining sintezidir. Bu qismlarga ribosomalar deyiladi. Ribosomalar - bu molekulyar o'lchamdagi ultramikroskopik biokimyoviy "mashinalar" bo'lib, aminokislotalarning ortiqcha miqdorini o'z ichiga oladi, ular rejaga ko'ra, axborot RNKga joylashtiriladi va maxsus va oqsillar bilan tanlanadi. Men rasmda ko'rmoqchiman. 19-rasmda faqat bir qism ko'rsatilgan, teri to'qimasi minglab qovurg'alarni oqadi. Ribosomalarning miqdori hujayradagi oqsil sintezining umumiy intensivligini ko'rsatadi. Bir ribosoma bo'lagining diametri taxminan 20 nm. Ribosoma o'zining kimyoviy tabiatiga ko'ra ribonukleoproteindir: u maxsus ribosomali RNK (axborot va adapter RNK qo'shilishi bilan bizga ma'lum bo'lgan RNKning uchinchi sinfi) va strukturaviy ribosoma oqsilining molekulalaridan iborat. Bir vaqtning o'zida o'nlab makromolekulalarning kombinatsiyasi mRNK tilida saqlangan ma'lumotlarni o'qish va uni tayyor ko'rinishda amalga oshirish qobiliyatiga ega bo'lgan ideal tarzda tashkil etilgan va ishonchli "mashina" ni yaratadi. Jarayonning mohiyati shundan iboratki, Lancus oqsilidagi 20 xil aminokislotalarning chiziqli joylashishi Lancus oqsilidagi to'rt xil nukleotidlarning butunlay boshqa maydon o'lchovida - nuklein kislotasi (mRNK) bo'yicha taqsimlanishi bilan aniq belgilanadi. ribosomada sodir bo'ladigan bu jarayon odatda "trans" yoki "tarjima" atamasi bilan ataladi - Lancsug nuklein kislotalarining to'rt harfli alifbosidan yigirma harfli protein (polipeptid) Lancsug alifbosiga tarjima. Ko'rinib turibdiki, RNK sinflarining uch xili ham tarjima jarayonida ishtirok etadi: tarjima ob'ekti bo'lgan axborot RNK; oqsil sintezlovchi ribonukleoprotein qismi - ribosomaning tashkilotchisi rolini o'ynaydigan ribosoma RNK; va uzatish funktsiyasiga hissa qo'shadigan adapter RNKlar.

Kichik 19. Funktsional ribosoma sxemasi

p align="justify"> Oqsil sintezi jarayoni yarim aminokislotalar adapter RNK yoki tRNK molekulalari bilan birlashganda boshlanadi. Bunday holda, adenozin trifosfat (ATP) molekulasi bilan fermentativ reaktsiya orqali aminokislotalarning energetik "faollashuvi" sodir bo'ladi, so'ngra "faollashtirilgan" aminokislota Janubiy tRNKning juda qisqa tasmasining oxiriga ulanadi. faollashtirilgan aminokislotalarning kimyoviy energiyasining ortishi, kimyoviy birikma 'til va tRNK energiyasi bilan bir vaqtda saqlanadi.

Men sizga boshqa vazifalarni bajarishni buyuraman. O'ng tomonda aminokislota va tRNK molekulasi o'rtasidagi reaktsiya aminoatsil-tRNK sintetaza deb ataladigan ferment tomonidan amalga oshiriladi. Teri uchun 20 ta aminokislota o'zlarining maxsus fermentlariga ega, ular faqat ushbu aminokislota ishtirokida reaksiyaga kirishadilar. Shunday qilib, har biri bitta aminokislota uchun xos bo'lgan kamida 20 ta ferment (aminoatsil-tRNK sintetaza) mavjud. Bu fermentlar har qanday tRNK molekulasi bilan emas, balki faqat lankusida nukleotidlarning qat'iy ketma-ketligini olib yuradiganlar bilan reaksiyaga kirishishi mumkin. Shunday qilib, bir tomondan, aminokislotalarning tabiatini va boshqa tomondan, tRNKning nukleotidlar ketma-ketligini ajratib turadigan bunday o'ziga xos fermentlarning belgilangan to'plami tufayli 20 ta aminokislotadan iborat teri paydo bo'ladi. atributli” faqat oxirgisiga xos bo'lgan nukleotid birikmalariga ega RNK.

Sxematik tarzda, oqsil biosintezi jarayonining bosqichlari, bugungi kunda biz ularni tasavvur qila oladigan bo'lsak, shaklda ko'rsatilgan. 19. Bu erda xabarchi RNK molekulasi ribosoma bilan bog'langanligi aniq ko'rinadi va ribosoma messenjer RNK tomonidan "dasturlashtirilgan" ko'rinadi. Terida, ribosomaning o'zi yonida Lancug mRNKning juda qisqa qismi mavjud. Ribosomaning aynan shu qismi adapter RNK molekulalari bilan o'zaro ta'sir qilishi mumkin. Va bu erda yana bir-birini to'ldirish tamoyili asosiy rol o'ynaydi.

Lanzug mRNKning bu uchligi nima uchun qat'iy qo'shiqchi aminokislota bilan ifodalanishi mexanizmini tushuntirish kerak. Teri aminokislotasi mRNKda o'zining tripletini "tanib olganida" muhim oraliq qatlam yoki adapter adapter RNK (tRNK) hisoblanadi.

Shaklda. 19 ribosomada aminokislota biriktirilgan tRNK molekulasidan tashqari yana bir tRNK molekulasi mavjudligi aniq. Biroq, yuqorida qayd etilgan tRNK molekulasidan tashqari, uning uchidagi bu tRNK molekulasi uchiga birikadi va oqsil (polipeptid) sintezi jarayonida. Bu shakllanish oqsil molekulasi sintezi jarayonida ribosoma kabi jarayonning dinamikasini buzadi. Ushbu dinamikani kelgusi tartibda aniqlash mumkin. Keling, rasmda ko'rsatilgan oraliq momentni ko'rib chiqaylik. 19 va allaqachon paydo bo'la boshlagan oqsil nayzasining paydo bo'lishi bilan tavsiflanadi, unga biriktirilgan tRNK ribosomaga o'tib, yangi tRNK molekulasining uchligi bilan uning aminokislotasi bilan bog'langan. Ehtimol, shu joyda ribosoma tomonidan ajratilgan mRNK tripletiga tRNK molekulasini qo'shish harakatining o'zi aminokislotalar zahirasi va oqsil lansetasi o'rtasida shunday o'zaro yo'nalish va yaqin aloqaga olib keladiki, bu shunday bo'ladi. kovalent bog'lanish tufayli yuzaga keladi. Bog'lanish shunday tuzilganki, tRNK dan aminokislota ortig'iga o'tkaziladigan (19-rasmda tRNKga biriktirilgan) oqsil nayzasining oxiri aminoatsil-tRNK tomonidan topiladi. "Huquqlar" urushi orqali "donor" rolini o'ynagan tRNK erkin bo'lib ko'rinadi va oqsil nayzasi "qabul qiluvchi" ga o'tadi. "liva" ga (nima bo'ldi) aminoatsil-tRNK. Natijada, oqsil nayzasi bitta aminokislota bilan kamayadi va "chap" tRNKga qo'shiladi. Natijada, "chap" tRNK bir vaqtning o'zida u bilan bog'langan mRNK nukleotidlarining tripletidan o'ngga o'tkaziladi, so'ngra qolgan "donor" tRNK molekulasi ribosoma yonida ko'rinadigan aloqa sifatida paydo bo'ladi. Bu joyda oqsil zanjiri bilan yangi tRNK paydo bo'ladi, u bitta aminokislota ortiqcha bilan qisqaradi va mRNK zanjiri ribosomadan keyin bir triplet o'ngga suriladi. mRNKni bitta o'ng qo'l tripletiga kiritish natijasida ribosomada yangi bo'sh triplet (VUU) paydo bo'ladi va hozirgi kunga qadar komplementar printsipga muvofiq, aminokislota (fenilalanil-tRNK) bilan o'xshash tRNK. ) qo'shiladi. Yana bir bor, lanset oqsili va fenilalaninning ortiqcha miqdori o'rtasida kovalent (peptid) bog'lanish hosil bo'lgandan so'ng, nima bo'ladi va shundan so'ng, lanset mRNK barcha qoldiqlari bilan birga bir triplet o'ngga suriladi. , va boshqalar. Bu jarayon ketma-ket, uch marta uchlik bo'lib, xabarchi RNKni ribosoma orqali cho'zishni o'z ichiga oladi, buning natijasida xabarchi RNK butun ribosoma tomonidan oxirigacha "o'qiladi". Shu bilan birga, va shu bilan bog'liq holda, aminokislotalar bilan aminokislotalar, aminokislotalar oqsilini qurish kerak. Ribosomaga aminokislotali tRNK molekulalari birin-ketin kelishi va aminokislotalarsiz tRNK molekulalari chiqib ketishi mumkin. Ribosoma bilan birga erkin tRNK molekulalari yana aminokislotalar bilan birlashadilar va ularni yana ribosomaga olib boradilar va shu tariqa ular o'zlari buzilmasdan yoki o'zgarmagan holda tsiklik aylanishadi.

Ma'ruza raqami.

Yillar soni: 2

Molekulyar biologiyaning markaziy dogmasi

1) Transkripsiya

2) Eshittirish

50-yillarning boshlarida F. Krik molekulyar biologiyaning markaziy dogmasini shakllantirdi. Ushbu kontseptsiyaga muvofiq, DNKdan oqsillarga genetik ma'lumot RNK orqali quyidagi sxema bo'yicha uzatiladi: DNK - RNK - oqsil.

Biosintezning birinchi bosqichi yadroda hosil bo'ladi va sintezlanadi transkripsiyalar (qayta yozish).

Transkripsiya- DNK matritsasida RNK molekulalarining biosintezi. Bu jarayon RNK polimeraza fermenti tomonidan katalizlanadi. Fermentning belgisi sifatida tan olinaditranskripsiya - targ'ibotchi- Men yangisiga kelaman. Promotor shunday yo'naltirilganki, RNK polimeraza ushbu genetik sohadan bevosita o'tadi. Ferment DNKning qo'sh spiralini ochadi va promotordan boshlab uning iplaridan birini nusxalaydi. RNK polimeraza dunyosida Lanczyg RNK o'sishi bilan matritsadan chiqadi va DNK spirali fermentdan keyin yangilanadi. Transkripsiya jarayonida pro-m-RNK sintezlanadi - translatsiyadan o'tadigan etuk m-RNKning kashshofi. Pro-m-RNK mumkin katta o'lchamlar va polipeptid lanjug sintezini kodlamaydigan fragmentlarni almashtiring. Ushbu qismlarga nom berildi Introniv kodlangan bo'laklar qanday nomlanadi ekzonlar. Intronlarning viruslanishi va ekzonlarning qat'iy tartibini kengaytirish jarayoni deyiladi qo'shish. O'sish jarayonida etuk m-RNK o'rnatiladi. m-RNKni yadrodan sitoplazmaga tashish yadro teshiklari orqali sodir bo'ladi. Yetuk eukaryotik m-RNKlar faqat bitta polipeptid ketma-ketligini kodlashga moyildirlar.

Ribosomalardagi sitoplazmada biosintezning keyingi bosqichi sodir bo'ladi va translatsiya boshlanadi.

Translyatsiya- genetik kodli m-RNK matritsasida polipeptid oqsillarini sintezi. Translatsiya jarayonida oqsil haqidagi ma'lumotlar m-RNK nukleotid kodidan sintez qilinadigan oqsillardagi aminokislotalar ketma-ketligiga o'tkaziladi. Protein biosintezi katlanadigan makromolekulyar kompleksni o'z ichiga oladi. Aminokislotalar ribosomaga t-RNK orqali yetkaziladi. Oqsil sintezi jarayonida m-RNK poliribosomalar omboriga kiradi (u yerda birdaniga 100 tagacha ribosoma sintezlanadi).

Shunday qilib, transkripsiya va radioeshittirish keng tarqalgan. Transkripsiya yadroda, translatsiya esa sitoplazmada sodir bo'ladi.

Shunday qilib, to'qima juda ko'p turli xil funktsiyalarga ega bo'lib, ularning ba'zilari ekstraklinar, ba'zilari maxsus, ba'zilari esa maxsus to'qimalar turlariga ega. Ushbu funktsiyalarning asosiy ishlash mexanizmlari oqsillar yoki ularning nuklein kislotalar, lipidlar va polisaxaridlar kabi boshqa biologik makromolekulalar bilan komplekslari. Shunday qilib, ionlardan boshlab va makromolekulalar bilan tugaydigan turli moddalarning to'qimalarida tashish jarayonlari plazma va boshqa hujayra membranalarini saqlashda maxsus oqsillar yoki lipoprotein komplekslarining ishi bilan ko'rsatilishi aniq. Turli oqsillar, nuklein kislotalar, lipidlar, uglevodlar sintezi, parchalanishi, o'zgarishining deyarli barcha jarayonlari oqsil-fermentlarning o'ziga xos teri reaktsiyalarining faolligi bilan bog'liq. Bir nechta biologik monomerlar, nukleotidlar, aminokislotalar, yog 'kislotalari, mevalar va boshqalarning sintezi. Bundan tashqari, ko'p miqdordagi o'ziga xos fermentlar - oqsillardan kelib chiqadi. Hujayralarning parchalanishiga yoki hujayralar o'rtasida qovurg'alar va tuzilmalarning harakatlanishiga olib keladigan qisqarish, shuningdek, maxsus tez harakatlanuvchi oqsillar tomonidan amalga oshiriladi. Hujayralarning tashqi omillarning (viruslar, gormonlar, begona oqsillar va boshqalar) kirib kelishiga javoban boy reaktsiyasi bu omillarning maxsus hujayra oqsillari - retseptorlari bilan o'zaro ta'siridan boshlanadi.

Proteinlar deyarli barcha hujayra tuzilmalarining asosiy tarkibiy qismidir. Terining o'rtasida kimyoviy reaktsiyalarning yo'qligi fermentlarning yo'qligi bilan ko'rsatiladi, bu esa bir qator boshqa reaktsiyalarga olib keladi. Qabul qilingan teri oqsilining tuzilishi juda o'ziga xosdir, bu uning birlamchi tuzilishining o'ziga xosligida - polipeptid oqsili lansetining aminokislotalar ketma-ketligida namoyon bo'ladi. Bundan tashqari, ushbu aminokislotalar ketma-ketligining o'ziga xosligi ushbu hujayra oqsilining barcha molekulalarida bir xil tarzda takrorlanadi.

Protein nayzasidagi aminokislotalarning noyob ketma-ketligining bunday to'g'riligi ushbu oqsilning tuzilishi va sintezini belgilaydigan gen bo'limining DNK tuzilishi bilan belgilanadi. Bu hodisa molekulyar biologiyaning asosiy postulati yoki "dogma" dir. Kelajakdagi oqsil molekulasi haqidagi ma'lumot uning sintez joyiga (ribosomada) vositachi - axborot RNK (iRNK) orqali uzatiladi, uning nukleotidlar ombori DNK gen fragmentining nukleotidlari ombori va ketma-ketligini belgilaydi. Ribosoma polipeptid nayzaga ega bo'ladi, aminokislotalarning ketma-ketligi mRNKdagi nukleotidlar ketma-ketligi, ularning tripletlari ketma-ketligi bilan belgilanadi. Timning o'zi, molekulyar biologiyaning markaziy dogmasi uzatishning bir yo'nalishliligini qo'llab-quvvatlaydi: DNKdan oqsilga, oraliq bo'g'in mRNK (DNK) yordamida® iRNA ® oqsillar). Ba'zi RNK viruslari uchun ma'lumot uzatish RNK - mRNK - oqsil sxemasiga amal qilishi mumkin. Bu materiyaning mohiyatini o'zgartirmaydi, chunki bu erda deterministik, asosiy element ham nuklein kislotadir. Proteindan nuklein kislotaga, DNK yoki RNKga aniqlash shlyuzi noma'lum.

Hozirgi vaqtda oqsillarning biosintezi haqidagi hozirgi hodisalar asosida ushbu murakkab va ko'p bosqichli jarayonning asosiy tamoyilini tushunishni boshlash mumkin (16-rasm).

Bosh, "buyruq" shundan iboratki, oqsillarning o'ziga xos tuzilishi dezoksiribonuklein kislotasi - DNKni o'z ichiga olishi kerak. DNK molekulasi juda uzun chiziqli tuzilishga ega bo'lib, u ikkita o'ralgan polimer nayzalaridan iborat. Ushbu nayzalarning saqlash elementlari - monomerlar - bir necha turdagi deoksiribonukleotidlarni o'z ichiga oladi va nayzaning har bir komponentining ketma-ketligi teri DNK molekulasi va teri to'qimalari uchun noyob va o'ziga xosdir. Turli oqsillarni sintez qilish uchun mas'ul bo'lgan DNK molekulalarining uzun qismlarini olish muhimdir. Timning o'zi, bitta DNK molekulasi ko'p sonli funktsional va kimyoviy jihatdan turli xil hujayra oqsillarini sinteziga olib kelishi mumkin. Teri tipidagi oqsillarni sintez qilish uchun lipid molekulasi DNK molekulasini kuylaydi. DNK molekulasining hujayradagi bitta oqsil sintezi bilan bog'liq bo'lgan bunday bo'limi ko'pincha "tistron" deb ataladi. Nina tsistron tushunchasini gen tushunchasiga ekvivalent deb hisoblaydi. Genning o'ziga xos tuzilishi - Lankjug tugunidagi nukleotidlarning yagona ketma-ket joylashishi - bir turdagi oqsilning tuzilishi haqidagi barcha ma'lumotlarni o'z ichiga oladi.

DNK ning makromolekulyar tuzilishi asosida yotgan asosiy tamoyil komplementarlik deb ataladigan printsipdir (17-rasm). Siz taxmin qilganingizdek, DNK molekulasi va bir-biriga bog'langan ikkita nayza. Bu lantlar o'zlarining proksimal nukleotidlarining o'zaro ta'siri orqali bir-biri bilan bog'langan. Strukturaviy o'zgarishlar bo'lgan taqdirda, bunday ikki zanjirli tuzilmaning shakllanishi faqat yotadigan ikkala lanjugning nukleotidlari sterik ravishda bir-birini to'ldiruvchi bo'lgan taqdirdagina mumkin bo'ladi. Ular keng tuzilishi bilan bir-birini to'ldiradi. Bunday o'zaro bir-birini to'ldiruvchi nukleotid juftlari A-T juftligi (adenin-timin) va G-C juftligi (guanin-sitozin).

Shuningdek, ushbu komplementarlik printsipiga asoslanib, bir tilda DNK molekulasi to'rt turdagi nukleotidlar ketma-ketligini o'z ichiga oladi, keyin boshqa tilda nukleotidlar ketma-ketligi aniq aniqlanadi, shuning uchun janubdagi teri boshqa lansetda T ga o'xshaydi, birinchi nayzaning terisi T - Va boshqa nayza uchun, birinchi nayzaning terisi G - boshqa nayza uchun C va birinchi nayzaning terisi G - boshqa nayza uchun G.

Ko'rinib turibdiki, ikki zanjirli DNKning asosini tashkil etuvchi strukturaviy printsip, keyin chiqish strukturasining aniq yaratilishini tushunishni osonlashtiradi. Lanset molekulasida qayd etilgan aniq yaratilgan ma'lumotlar 4 turdagi nukleotidlarning alohida ketma-ketligi sifatida namoyon bo'ladi. Aslida, hujayralardagi yangi DNK molekulalarining sintezi allaqachon mavjud bo'lgan DNK molekulalari asosida sodir bo'ladi. Chiqaruvchi DNK molekulasining ikkita zanjiri bir uchida ajralib chiqa boshlaganda va bir-biridan ajralgan bir ipli bo'limlar terisida, ikkinchi zanjir bir xil ma'lumotlarga asoslangan holda o'rtada mavjud bo'lgan erkin nukleotidlardan to'plana boshlaydi. bir-birini to'ldirish tamoyili. Chiqaruvchi DNK molekulasining ikkita lanseletini ajratish jarayoni davom etadi va, ko'rinishidan, bezovta qiluvchi lanselletlar qo'shimcha lanselletlar bilan to'ldiriladi. Natijada, diagrammada ko'rinib turganidek, bitta o'rniga ikkita DNK molekulasi paydo bo'ladi, ular xuddi chiqadigan molekula bilan bir xil. Teri "qizi" DNK molekulasida bir ip butunlay chiqish bilan bir xil ko'rinadi, ikkinchisi esa yangi sintezlanadi.

Yana bir bor kuchaytirish kerak bo'lgan g'alati narsa shundaki, aniq yaratilish uchun yaratilish potentsiali DNKning ikki tomonlama to'ldiruvchi tuzilishiga xosdir va bu biologlarning asosiy yutuqlaridan biri ekanligi aqldan ozadi.

Biroq, DNKni yaratish (reduplikatsiya) muammosini uning nukleotidlar ketma-ketligi aniq yaratilmaguncha, uning strukturasining potentsial o'ziga xosligini ko'rsatish orqali hal qilib bo'lmaydi. To'g'ri, DNKning o'zi o'zini o'zi yaratadigan molekula emas. Sintez jarayonini yakunlash uchun - yuqorida tavsiflangan sxema bo'yicha DNKni yaratish - DNK polimeraza deb ataladigan maxsus fermentativ kompleksning faolligi zarur. Shubhasiz, bu fermentning o'zi ketma-ket DNK molekulasining bir uchidan ikkinchisiga ikkita Lancni ajratish jarayoniga, ulardagi erkin nukleotidlarning bir soatlik polimerizatsiyasi bilan to'ldiruvchi printsipga muvofiq boradi. Shunday qilib, DNK, matritsa kabi, faqat sintez qilinadigan nayzalardagi nukleotidlarning tarqalish tartibini belgilaydi va jarayonning o'zi oqsillar tomonidan amalga oshiriladi. DNK replikatsiyasi jarayonida fermentning ishi bugungi kunda eng keng tarqalgan muammolardan biridir. Shubhasiz, DNK polimeraza ikki zanjirli DNK molekulasi bo'ylab bir uchidan ikkinchisiga qadar faol bo'lib, bifurkatsiyalar orqasida ikkilangan "dum" ni qoldiradi. Bunday oqsilning jismoniy tamoyillari hali tushunilmagan.

Shu bilan birga, DNK va oqsillarning tuzilishi haqidagi ma'lumotlarni olib yuruvchi boshqa funktsional qismlar oqsil molekulalarini yaratish jarayonida bevosita ishtirok etmaydi. DNK DNKda qayd etilgan ushbu ma'lumotni amalga oshirishning birinchi bosqichi transkripsiya jarayoni yoki "qayta yozish" deb ataladi. DNKning bu jarayoni, xuddi matritsa kabi, kimyoviy birlashtirilgan polimer - ribonuklein kislotasi (RNK) sintezini o'z ichiga oladi. RNK molekulasi bitta zanjirdan iborat bo'lib, ularning monomerlari bir necha turdagi ribonukleotidlar bo'lib, ular DNKning bir necha turdagi dezoksiribonukleotidlarining engil modifikatsiyasi hisoblanadi. Yaratilayotgan RNK zanjiridagi to'rt turdagi ribonukleotidlarning o'sish ketma-ketligi ikkita DNK zanjiridan birining dezoksiribonukleotidlari turining o'sish ketma-ketligini aynan takrorlaydi. Shunday qilib, genlarning nukleotidlar ketma-ketligi RNK molekulalari kabi ko'chiriladi. Ushbu genning tuzilishida qayd etilgan ma'lumotlar to'liq RNKga ko'chiriladi. Nazariy jihatdan ko'p miqdordagi bunday "nusxalar" - RNK molekulalari teri genidan olinishi mumkin. Ko'pgina misollarda genlarning "nusxalari" sifatida qayta yozilgan va genlar bilan bir xil ma'lumotga ega bo'lgan bu molekulalar butun tanaga tarqaladi. Ular darhol oqsil hosil qiluvchi oqsil zarralari bilan bog'lanishadi va oqsil molekulalarini shakllantirish jarayonlarida "maxsus" ishtirok etadilar. Boshqacha qilib aytganda, ular ma'lumotni saqlangan joydan amalga oshirish joyiga o'tkazadilar. Ko'rinishidan, ciRNK axborot yoki xabarchi RNK yoki mRNK (yoki iRNK) deb ataladi.

Aniqki, messenjer RNK shablon sifatida to'g'ridan-to'g'ri DNK ketma-ketligidan sintezlanadi. Sintezlanganda, mRNK o'zining nukleotidlar ketma-ketligidagi ikkita DNK ketma-ketligidan birini aniq nusxalaydi (uratsil (U) RNK DNKdagi bir xil timin (T) ga o'xshash bo'lsa). Bu komplementarlikning bir xil strukturaviy printsipiga asoslanadi, bu DNKning takrorlanishini bildiradi (18-rasm). Ma'lum bo'lishicha, agar DNKda mRNK sintezi hujayrada sodir bo'lsa, u holda Lancug mRNKni yaratish uchun matritsa sifatida DNKning faqat bitta zanjiri chiqariladi. Keyin DNK ning terisi G RNKdagi C bilan aniqlanadi, bu esa DNK ning C terisi - RNKdagi G, DNK ning T terisi - RNKdagi va A terisi bo'ladi. DNK - RNKdagi U. Natijada, RNK zanjiri shablon DNK qatoriga to'liq qo'shimcha bo'ladi va shuning uchun boshqa DNK qatorining nukleotidlari (T = Y ni qabul qiluvchi) ketma-ketligi bilan bir xil bo'ladi. Keyin DNKdan RNKga ma'lumotni "qayta yozish" mavjud. transkripsiya. RNK nukleotidlarining "qayta yozilishi" ular oqsilda kodlagan o'xshash aminokislotalarning joylashishini ham anglatadi.

Bu erda DNK reduplikatsiyasini transkripsiya jarayonining eng muhim jihatlaridan biri sifatida ko'rib chiqayotganda, uning fermentativ tabiatini ko'rsatish kerak. Bu jarayonda matritsa bo'lgan DNK, umuman olganda, nukleotidlarning sintez qilinadigan mRNKga tarqalishini, yaratilgan RNKning barcha o'ziga xosligini va jarayonning o'ziga maxsus oqsil - ferment ta'sirini bildiradi. Bu ferment RNK polimeraza deb ataladi. Uning molekulasi o'zini DNK molekulalariga faol ravishda kiritish imkonini beruvchi katlanadigan tashkilotga ega bo'lib, bir vaqtning o'zida bitta DNK zanjiriga komplementar bo'lgan RNK zanjirlarini sintez qiladi. Matritsa bo'lib xizmat qiladigan va yo'qolmagan yoki o'zgarmagan DNK molekulasi har doim saqlanib qoladi va uning uzluksiz "nusxalari" - mRNK dan bunday qayta yozishga doimo tayyor. Ushbu mRNKlarning DNKdan ribosomalarga oqib borishi hujayra oqsili sintez apparati va butun ribosomani dasturlashni ta'minlovchi axborot oqimiga aylanadi.

Shunday qilib, diagrammaning bir qismi DNKdan mRNK molekulalari orqali oqsillarni sintez qiluvchi ichki hujayra zarrachalariga o'tadigan ma'lumotlar oqimini tasvirlaydi. Endi biz yana bir narsaning oqimiga - oqsillarni qaynatish mumkin bo'lgan materialning oqimiga ishtiyoq bilan murojaat qilmoqdamiz. Elementar birliklar - monomerlar - oqsil molekulalari va aminokislotalarning 20 xil navlari mavjud. Protein molekulasini yaratish (sintez qilish) uchun oqsil sintezlovchi zarrachani topish uchun oqava suvdan oqsilda mavjud bo'lgan erkin aminokislotalarni olish kerak va u erda ular o'ziga xos tarzda joylashtirilgan, bu axborot RNK tomonidan belgilanadi. Shunday qilib, aminokislotalarning ishlab chiqarilishi - oqsilning muhim materiali - kichik o'lchamdagi maxsus RNK molekulalariga kuchli aminokislotalar qo'shilishi orqali sodir bo'ladi. Ularga erkin aminokislotalarni qo'shishga xizmat qiladigan bu RNKlar axborot bo'lmaydi, lekin keyinroq ko'rinadigan boshqa adapter funktsiyasini olib yuradi. Aminokislotalar kichik Lancer transfer RNKlarining (tRNK) bir uchiga, har bir RNK molekulasiga bitta aminokislota qo'shiladi.

Aminokislotalarning teri turlari uchun hujayralar ushbu turdagi aminokislotalarga adapter RNK molekulalarini qo'shadigan o'ziga xos aminokislotalarga ega. Ushbu turdagi RNKda aminokislotalar paydo bo'ladi va oqsil sintez qiluvchi zarrachalarga etib boradi.

Protein biosintezi jarayonining markaziy nuqtasi oqsil hosil qiluvchi hujayra zarralarida ikkita ichki hujayra oqimi - axborot oqimi va material oqimining sintezidir. Bu qismlarga ribosomalar deyiladi. Ribosomalar - bu molekulyar o'lchamdagi ultramikroskopik biokimyoviy "mashinalar" bo'lib, aminokislotalarning ortiqcha miqdorini o'z ichiga oladi, ular rejaga ko'ra, axborot RNKga joylashtiriladi va maxsus va oqsillar bilan tanlanadi. Ushbu diagrammada (19-rasm) faqat bitta zarracha ko'rsatilgan bo'lsa-da, teri to'qimasi minglab qovurg'alarni chiqaradi. Ribosomalarning miqdori hujayradagi oqsil sintezining umumiy intensivligini ko'rsatadi. Bir ribosoma bo'lagining diametri taxminan 20 nm. Ribosoma o'zining kimyoviy tabiatiga ko'ra ribonukleoproteindir: u maxsus ribosomali RNK (axborot va adapter RNK qo'shilishi bilan bizga ma'lum bo'lgan RNKning uchinchi sinfi) va strukturaviy ribosoma oqsilining molekulalaridan iborat. Bir vaqtning o'zida o'nlab makromolekulalarning kombinatsiyasi mRNK tilida saqlangan ma'lumotlarni o'qish va uni tayyor ko'rinishda amalga oshirish qobiliyatiga ega bo'lgan ideal tarzda tashkil etilgan va ishonchli "mashina" ni yaratadi. Jarayonning mohiyati shundan iboratki, lanset oqsilidagi 20 turdagi aminokislotalarning chiziqli joylashishi kimyoviy jihatdan boshqa polimerga - yadro RNK (mRNK) ga nisbatan to'rt turdagi nukleotidlarning lanset oqsilida tarqalishi bilan noyob tarzda aniqlanadi. ), ribosomada sodir bo'ladigan bu jarayon odatda "tarjima" deb ataladi » - Lancsug nuklein kislotalarining 4 harfli alifbosidan 20 harfli protein (polipeptid) Lancsug alifbosiga tarjima. Ko'rinib turibdiki, translatsiya jarayoni RNKning barcha uch sinfini o'z ichiga oladi: translatsiya maqsadi bo'lgan axborot RNK, ribonukleoprotein qismi oqsil sintezining tashkilotchisi rolini o'ynaydigan ribosoma RNK - ri Bosomalar - uzatish funktsiyasini bajaradigan adapter RNK.

To'satdan yana bir baxtsizlik paydo bo'ladi. O'ng tomonda aminokislota va tRNK molekulasi o'rtasidagi reaktsiya aminoatsil-tRNK sintetaza deb ataladigan ferment tomonidan amalga oshiriladi. Teri uchun 20 turdagi aminokislotalar faqat ma'lum bir aminokislota ishtirokida reaksiyaga kirishadigan o'zlarining maxsus fermentlariga ega. Shunday qilib, kamida 20 ta ferment (aminoatsil-tRNK sintetaza) mavjud bo'lib, ularning har biri bitta turdagi aminokislotalarga xosdir. Bu fermentlar har qanday tRNK molekulasi bilan emas, balki faqat lankusida nukleotidlarning qat'iy ketma-ketligini olib yuradiganlar bilan reaksiyaga kirishishi mumkin. Shunday qilib, bir tomondan, aminokislotalarning tabiatini va ikkinchi tomondan, tRNKning nukleotidlar ketma-ketligini ajratib turadigan o'ziga xos fermentlar to'plamiga 20 turdagi aminokislotalarning har biri "tariflanadi". ” RNK o'ziga xos nukleotid birikmalarini o'z ichiga oladi.

Sxematik tarzda, oqsil biosintezi jarayonining bosqichlari, bugungi kunda biz ularni tasavvur qila oladigan bo'lsak, shaklda ko'rsatilgan. 19.

Bu erda biz xabarchi RNK molekulasi ribosoma bilan bog'langanligini aniq ko'rishimiz mumkin va ribosoma messenjer RNK tomonidan "dasturlashtirilgan" ko'rinadi. Terida, shu bilan birga, ribosomaning o'zi Lanzyug mRNKning juda qisqa qismini hosil qiladi. Ribosomaning aynan shu qismi adapter RNK molekulalari bilan o'zaro ta'sir qilishi mumkin. Va bu erda yana ko'proq muhokama qilingan bir-birini to'ldirish printsipi asosiy rol o'ynaydi.

Lanzug mRNKning bu uchligi nima uchun qat'iy qo'shiqchi aminokislota bilan ifodalanishi mexanizmini tushuntirish kerak. Ko'rinib turibdiki, teri aminokislotasi mRNK - adapter RNK (tRNK) da o'z tripletini "tanib olganida" bu zarur oraliq qatlam yoki adapterdir.

Keyinchalik diagrammada (bo'lim. 19-rasm) aniq ko'rinib turibdiki, ribosomada diqqat bilan tekshirilgan tRNK molekulasi biriktirilgan aminokislota bilan bir qatorda, yana bir tRNK molekulasi mavjud. Biroq, yuqoridagi tRNK molekulasiga nazar tashlaydigan bo'lsak, bu tRNK molekulasi uning oxirida sintez jarayonida bo'lgan oqsil (polipeptid) lanyardining oxiriga biriktirilgan. Bu shakllanish oqsil molekulasi sintezi jarayonida ribosoma kabi jarayonning dinamikasini buzadi. Ushbu dinamikani kelgusi tartibda aniqlash mumkin. Diagrammada ko'rsatilgan har bir oraliq momentdan ko'rinib turibdiki, u allaqachon shakllana boshlagan, yangi tRNKga qo'shilgan va ribosomaga mustahkam kirgan va endi triplet bilan bog'langan oqsil nayzasining mavjudligi bilan tavsiflanadi. ma'lum bir aminokislota bilan yangi tRNK molekulalarining. Ehtimol, shu joyda ribosoma tomonidan ajratilgan mRNK tripletiga tRNK molekulasini qo'shish harakatining o'zi aminokislotalar zahirasi va oqsil lansetasi o'rtasida shunday o'zaro yo'nalish va yaqin aloqaga olib keladiki, bu shunday bo'ladi. kovalent bog'lanish tufayli. Bog'lanish shunday shakllanganki, tRNKga qo'shilish sxemasida bo'ladigan oqsil nayzasining oxiri tRNKdan aminoatsil-tRNKda topilgan aminokislotalarning ortiqcha qismiga o'tadi. Natijada, "donor" rolini o'ynagan "o'ng" tRNK erkin ko'rinadi va oqsil nayzasi "qabul qiluvchi" - "chap" (umid qilingan) aminoatsil-tRNKga o'tadi. , oqsil nayzasi bir aminokislota bilan qisqartirilgan va "chap" » » TRNA ga qo'shilgan ko'rinadi. Shundan so'ng, "chap" tRNK bir vaqtning o'zida u bilan bog'langan mRNK nukleotidlarining tripletidan "o'ngga" o'tkaziladi, keyin eng katta "donor" tRNK molekulasi ribosoma yonida ko'rinadigan bo'g'in sifatida paydo bo'ladi, uning o'rnida yangi tRNK paydo bo'ladi. Protein oqsili bilan paydo bo'lsa, biz ortiqcha miqdorini bitta aminokislotaga qisqartiramiz va mRNK nayzasi ribosomadan o'ngga bir triplet bilan suriladi. mRNKni bitta o'ng qo'l tripletiga kiritish natijasida ribosomada yangi bo'sh triplet (VUU) paydo bo'ladi va hozirgi kunga qadar komplementar printsipga rioya qilgan holda, aminokislota (fenilalanil-tRNK) bilan o'xshash tRNK. qo'shildi. Yana bir bor, lanset oqsili va fenilalaninning ortiqcha miqdori o'rtasida kovalent (peptid) bog'lanish hosil bo'lgandan so'ng, nima bo'ladi va shundan so'ng, lanset mRNK barcha qoldiqlari bilan birga bir triplet o'ngga suriladi. , va boshqalar. Bu jarayon ketma-ket, uch marta uchlik bo'lib, xabarchi RNKni ribosoma orqali cho'zishni o'z ichiga oladi, buning natijasida xabarchi RNK butun ribosoma tomonidan oxirigacha "o'qiladi". Shu bilan birga, va shu bilan bog'liq holda, aminokislotalar bilan aminokislotalar, aminokislotalar oqsilini qurish kerak. Ribosomaga aminokislotali tRNK molekulalari birin-ketin kelishi va aminokislotalarsiz tRNK molekulalari chiqib ketishi mumkin. Ribosoma bilan birga erkin tRNK molekulalari yana aminokislotalar bilan birlashadilar va ularni yana ribosomaga olib boradilar va shu tariqa ular o'zlari buzilmasdan yoki o'zgarmagan holda tsiklik aylanishadi.

KlitinneCORE

1. Fazalararo yadroning zagal xususiyatlari. Yadro funktsiyalari

1. Fazalararo yadroning zagal xususiyatlari

Yadro hujayraning eng muhim saqlash qismi bo'lib, u boy hujayrali organizmlarning deyarli barcha hujayralarida mavjud. Aksariyat hujayralar bitta yadroga ega, ammo ikki yadroli va boy yadroli hujayralar (masalan, ko'ndalang go'sht tolalari) mavjud. Ikki yadroli va ko'p yadrolilik hujayralarning funktsional xususiyatlari yoki patologik holati bilan belgilanadi. Yadroning shakli va hajmi organizmning turiga, turiga, yoshiga va tananing funktsional holatiga qarab o'zgaradi. O'rtacha yadro umumiy tana vaznining taxminan 10% ni tashkil qiladi. Ko'pincha yadro diametri 3 dan 10 mikrongacha bo'lgan yumaloq yoki oval shaklga ega. Yadroning minimal o'lchami 1 mkm (ba'zi protozoalarda), maksimali 1 mm (ba'zi baliqlar va amfibiyalarning tuxumlarida). Ba'zi hollarda yadro shakli hujayra shaklidan alohida saqlanishi kerak. Yadro odatda markaziy joyni egallaydi, ammo differentsiatsiyalangan hujayralarda u hujayraning periferik qismiga siljishi mumkin. Yadroda, ehtimol, eukaryotik hujayraning barcha DNKlari mavjud.

Yadroning asosiy funktsiyalari:

1) Genetik ma'lumotlarni saqlash va uzatish;

2) Hujayralarda oqsil sintezi, nutq va energiya almashinuvini tartibga solish.

Yadro nafaqat genetik materialni qabul qilish joyi, balki bu material ishlaydigan va yaratilgan joydir. Shu sababli, ushbu funktsiyalardan birining yo'q qilinishi tananing o'limiga olib keladi. Bularning barchasi nuklein kislotalar va oqsillarni sintez qilish jarayonlarida yadro tuzilmalarining ahamiyatini ko'rsatadi.

Yadroning hujayralar hayotidagi rolini ko'rsatgan birinchi olimlardan biri nemis biologi Hammerling edi. Eksperimental ob'ekt sifatida Hammerling vikoristovuv buyuk monokristal dengiz suvo'tlari Asetobulariyamediterraea ta A.crenulat. Bu chambarchas bog'liq turlar "tomchi" shakliga qarab birin-ketin ko'rinadi. Poyaning tagida yadro joylashgan. Ba'zi tajribalarda poyaning pastki qismiga tomchilar qo'shilgan. Natijada, tomchining normal rivojlanishi uchun yadro zarurligi aniqlandi. Boshqa tajribalarda bir turdagi suvo'tlarning o'zagi bo'lgan poya boshqa turdagi yadrosiz poya bilan birlashtirildi. O'rnashgan ximeralarda yadro yotadigan turga xos bo'lgan kichik tomchi paydo bo'ldi.

Fazalararo yadroning asosiy rejasi barcha hujayralarda bir xil. Yadro quyidagilardan iborat yadro qobig'i, xromatin, yadrolar, yadro oqsil matritsasi va karioplazma (nukleoplazma). Ushbu komponentlar deyarli barcha hujayralarda keng tarqalgan, ammo eukaryotik bir va ko'p hujayrali organizmlar orasida taqsimlanmagan.

2. Yadro qobig'i, uning funksional ahamiyati

Yadro membranasi (karyolem, karyoteka) qalinligi 7 nm boʻlgan tashqi va ichki yadro membranalaridan iborat. Ular orasida farq bor perinuklear bo'shliq kengligi 20 dan 40 nm gacha. Yadro qobig'ining asosiy kimyoviy tarkibiy qismlari lipidlar (13-35%) va oqsillar (50-75%). Yadro konvertlarini saqlashda ham oz miqdorda DNK (0-8%) va RNK (3-9%) aniqlanadi. Yadro membranalari xolesterinning sezilarli darajada pastligi va fosfolipidlarning yuqori darajasi bilan ajralib turadi. Yadro membranasi to'g'ridan-to'g'ri endoplazmatik chetga va yadro o'rniga bog'langan. Ikkala tomonda unga tutash tarmoqqa o'xshash tuzilmalar mavjud. Ichki yadro membranasini qoplaydigan tarmoqqa o'xshash struktura yupqa membrana ko'rinishiga ega va deyiladi. yadro qatlami. Yadro pardasi membranani qo'llab-quvvatlaydi va xromosomalar va yadro RNK bilan aloqa qiladi. Tashqi yadro membranasini tashkil etuvchi tarmoqqa o'xshash struktura ancha kam ixchamdir. Tashqi yadro membranasi oqsil sintezini osonlashtiradigan ribosomalar bilan qoplangan. Yadro qobig'ida diametri taxminan 30-100 nm bo'lgan ko'plab teshiklar mavjud. Yadro teshiklari soni hujayraning turiga, hujayra siklining bosqichiga va o'ziga xos gormonal vaziyatga bog'liq. Shunday qilib, to'qimalarda sintetik jarayonlar qanchalik kuchli bo'lsa, yadro qobig'ida bir soatdan ko'proq. Yadro tuzilmalari labil tuzilmalarga etib borish vaqti keldi, ya'ni tashqi oqimga javoban ularning radiusi va o'tkazuvchanligini o'zgartirish muhimdir. Katlamali tashkil etilgan globular va fibrillar tuzilmalar bilan plombalarning teshiklarini ochish. Membrananing teshiklari va bu tuzilmalar to'plami yadro g'ovak kompleksi deb ataladi. Katlama majmuasi sakkiz burchakli simmetriyaga ega. Yadro membranasidagi dumaloq teshik bo'ylab uchta qator granulalar o'sadi, teriga 8 dona: bir qator yadro tomonida, ikkinchisi sitoplazmatik tomonda, uchinchisi esa iskala markaziy qismida o'sadi. Granulalarning o'lchami taxminan 25 nm. Donachalar fibrilyar novdalardan iborat. Periferik granulalardan chiqadigan bunday fibrillalar markazda birlashib, teshiklar bo'ylab septumni, diafragmani ochishi mumkin. Ochilish markazida siz ko'pincha markaziy granula deb ataladigan narsani topishingiz mumkin.

Yadro-sitoplazmatik transport

Yadro g'ovaklari orqali substratga o'tish jarayoni (masalan, import) bir necha bosqichlardan iborat. Birinchi bosqichda tashiladigan kompleks fermentatsiya uchun fibrilla sitoplazmasiga biriktiriladi. Keyin fibrilla egilib, kompleksni yadroviy doping kanaliga kirish joyiga o'tkazadi. Kuchli translokatsiya va kompleksning karioplazmaga o'tishi mavjud. Vidomiya va teskari jarayon - moddalarning yadrodan sitoplazmaga o'tishi. Bu, birinchi navbatda, faqat yadroda sintezlanadigan RNKning tashilishi bilan bog'liq. Shuningdek, moddalarni yadrodan sitoplazmaga o'tkazishning yana bir usuli mavjud. Bu yadrodan vakuolalar shaklida so'rilishi mumkin bo'lgan yadro membranasi o'simtalarining paydo bo'lishi bilan bog'liq va keyin ularning o'rniga ular hosil bo'ladi yoki sitoplazmaga chiqariladi.

Shunday qilib, yadro va sitoplazma o'rtasidagi moddalar almashinuvi ikkita asosiy yo'l orqali sodir bo'ladi: teshiklar orqali va chiqish yo'li orqali.

Yadro qobig'ining funktsiyalari:

1. Bar'erna.Bu funktsiya sitoplazmadan ajratilgan yadroda joylashgan. Natijada, RNK/DNK sintezi va oqsil sintezi jarayonlari keng tarqalgan.

2. TransportYadro membranasi yadro va sitoplazma o'rtasida makromolekulalar tashishni faol ravishda tartibga soladi.

3. Tashkil etish.Yadro qobig'ining asosiy funktsiyalaridan biri uning ichki yadro tartibini yaratishda ishtirok etishidir.

3. Xromatin va xromosomalar qanday vazifalarni bajaradi?

Cho'kindi moddalar hujayra yadrosida ikkita strukturaviy va funktsional sohada bo'lishi mumkin:

1. Xromatin.Ushbu dekondensatsiya, metabolik faol holat, interfazada transkripsiya va reduplikatsiya jarayonlarini ta'minlash uchun ishlatiladi.

2. Xromosomalar.Bu genetik materialni qiz hujayralariga bo'lish va tashish uchun mo'ljallangan maksimal kondensatsiyalangan, ixcham, metabolik faol bo'lmagan tanadir.

Xromatin.Hujayralarning o'zagida ingichka tog 'tizmalari zonalari mavjud bo'lib, ular asosiy barnoqlar bilan yaxshi himoyalangan. Ushbu tuzilmalar "xromatin" (yunoncha "xromo" dan) deb nomlangan.– rang, farba). Interfaza yadrolarining xromatini dekondensatsiyalangan holatda mavjud bo'lgan xromosomalardir. Xromosoma dekondensatsiyasi bosqichi har xil bo'lishi mumkin. To'liq dekondensatsiya zonalari deyiladi evromatin. Interfaza yadrosida to'liq bo'lmagan dekondensatsiya bilan, xromlangan kondensatsiyalangan bo'laklar deyiladi. heteroxromatin. Interfazadagi xromatin dekondensatsiyasi bosqichi bu strukturaning funksional ahamiyatini oshiradi. Interfaza yadrosida xromatinning bo'linishlari qanchalik "diffuz" bo'lsa, yangi sintetik jarayon shunchalik kuchli bo'ladi. O'zgartirishHujayralarda RNK sintezi kondensatsiyalangan xromatinning kattaroq zonalari bilan birga kechadi.Kondensatsiyalangan xromatinning maksimal kondensatsiyasi hujayralarning mitotik bo'limida erishiladi. Bunday holda, xromosomalar bir xil sintetik funktsiyalarni bajarmaydi.

Kimyoviy moddalarda xromatin DNK (30-45%), gistonlar (30-50%), giston bo'lmagan oqsillar (4-33%) va oz miqdorda RNK dan iborat.Eukaryotik xromosomalarning DNKsi turli o'lchamdagi tandem (birma-bir) o'sib borayotgan replikonlardan hosil bo'lgan chiziqli molekulalardir. O'rtacha o'lcham replikon 30 mikronga yaqin. Replikonlar - mustaqil birliklar sifatida sintez qilingan DNK qismlari. Replikonlar DNK sintezi uchun markazlashtirilgan nuqta va terminal nuqtadir. RNK sintez yoki etilish jarayonida bo'lgan barcha turdagi hujayra RNKlarini o'z ichiga oladi. Gistonlar sitoplazmadagi polisomalarda sintezlanadi va bu sintez DNK reduplikatsiyasining boshida boshlanadi. Sintezlangan gistonlar sitoplazmadan yadroga o'tadi va u erda DNK bo'laklari bilan bog'lanadi.

Strukturaviy tarzda, xromatin gistonlar bilan bog'langan DNKdan tashkil topgan murakkab filamentli deoksiribonukleoprotein (DNP) molekulalaridan iborat. Xromatin ipi gistonni kesishni hosil qiluvchi DNKning pastki qismidir. U takrorlanuvchi birlik - nukleosomalardan iborat. Nukleosomalar soni juda katta.

Xromosomalar(yunoncha xromo i soma) - bular hujayra yadrosining organellalari bo'lib, genlarni olib yuradi va hujayralar va organizmlar kuchining pasayishini ko'rsatadi.

Xromosomalar doimiy faollikka ega turli yoshdagi tayoqchali tuzilmalardir. Ularda birlamchi siqilish zonasi mavjud bo'lib, u xromosomani ikki qo'lga ajratadi.Xromosomalar teng deyiladi metasentrik, teng bo'lmagan asrlarning yelkalari bilan - submetasentrik. Juda qisqa, deyarli ko'rinmas boshqa qo'li bo'lgan xromosomalar deyiladi akrosentrik.

Birlamchi siqilish sohasida diskka o'xshash plastinkaga o'xshash tuzilishga ega bo'lgan sentrom mavjud. Tsentromeraga mitotik shpindelning to'g'ridan-to'g'ri sentriolalarga o'tadigan mikronaychalari to'plamlari biriktirilgan. Ushbu mikronaychalar to'plamlari mitoz jarayonida rus xromosomalaridan hujayraning qutblarigacha qatnashadi. Xromosomalarning kunlari ikkinchi siqilishni hosil qiladi. Qolgan qismi xromosomaning distal uchiga yaqin joyda o'stiriladi va kichik uchastkani, hamrohni mustahkamlaydi. Ikkilamchi siqilishlar yadro tashkilotchilari deb ataladi. Bu erda r-RNK sintezi uchun mas'ul bo'lgan DNK mahalliylashtirilgan. Xromosomalarning qo'llari telomerlarda, terminal bo'limlarda tugaydi. Xromosomalarning telomir uchlari boshqa xromosomalar yoki ularning bo'laklari bilan bog'lanmagan. Ularga qo'shimcha ravishda xromosomalarning singan uchlari boshqa xromosomalarning bir xil singan uchlariga qo'shilishi mumkin.

Xromosoma o'lchamlari turli organizmlarda farq qiladi. Shunday qilib, xromosomalar soni 02 dan 50 mkm gacha bo'lishi mumkin. Eng keng tarqalgan xromosomalar eng oddiy zamburug'larning ko'pchiligida uchraydi. Eng katta uzunliklar ba'zi tekis qanotli komalarda, amfibiyalarda va lilaklarda uchraydi. Inson xromosomalari soni 15-10 mikron orasida o'zgarib turadi.

Turli ob'ektlardagi xromosomalar soni ham sezilarli darajada farq qiladi, lekin hayvonlar va o'simliklarning teri turlariga xosdir. Ba'zi radiolariyada xromosomalar soni 1000-1600 gacha. Xromosomalar soni bo'yicha rekordchi (500 ga yaqin) o't daraxti, tut daraxtining 308 xromosomasidir. Xromosomalarning eng kam soni (har bir diploid to'plamda 2 ta) bezgak plazmodiumida, Xitoyning yumaloq qurtida joylashgan. Odamlarda xromosomalar soni 46 ga etadi,shimpanzelarda, targana va qalampirda– 48, Drosophila meva pashshasi - 8, uy pashshasi - 12, sazan - 104, yalina va qarag'ay - 24, ko'k - 80.

Karyotip (yunoncha karion - yadro, no'xat yadrosi, operatorlar - belgi, shakl) - u yoki bu turga xos bo'lgan xromosomalar to'plami (xromosomalar soni, hajmi, shakli) xususiyatlarining yig'indisi.

Bir xil turdagi har xil turdagi individlar (ayniqsa hayvonlar) bir nechta xromosomalarga bo'linishi mumkin (ko'pincha har bir xromosomaga). Odatda, bir-biriga yaqin turlarda xromosoma to'plamlari xromosomalar soniga ko'ra yoki bir yoki bir nechta xromosomalarning kattaligiga qarab bir turda farqlanadi.Karyotipning tuzilishi taksonomik belgi sifatida ham xizmat qilishi mumkin.

20-asrning ikkinchi yarmida xromosoma tahlili amaliyoti joriy etila boshlandi differensial xromosomalarni tayyorlash usullari Tayyorgarlikdan oldin xromosomalarning bir nechta bo'limlarining shakllanishi ularning kimyoviy xossalari bilan bog'liq bo'lishi muhimdir.

4. Yadro. Karioplazma. Yadro oqsil matritsasi

Yadrocha (yadrocha) eukaryotik organizmlar hujayra yadrosining qiya tarkibiy qismidir. Biroq, ba'zi aybdorlar bor. Shunday qilib, yadrolar qondagi ma'lum hujayralardan tashqari, har kuni yuqori darajada ixtisoslashgan hujayralarda mavjud. Yadrocha kattaligi 1-5 mkm boʻlgan katta dumaloq tanadir. Yadroda sitoplazmatik organoidlardan tashqari o'z o'rnida ajraladigan membrana ham yo'q. Yadroning o'lchami uning funktsional faolligi bosqichini o'zgartiradi, bu turli hujayralarda keng farq qiladi. Yadro xromosomalarga o'xshaydi. Yadro tarkibida oqsillar, RNK va DNK mavjud. Tananing yadrolarida RNK kontsentratsiyasi tananing boshqa tarkibiy qismlarida RNK kontsentratsiyasiga bog'liq. Shunday qilib, yadrodagi RNK konsentratsiyasi 2-8 marta yuqori, yadroda past va sitoplazmada 1-3 marta yuqori bo'lishi mumkin. Urug'lar RNK o'rniga yuqori, yadrolari asosiy barvniklar tomonidan yaxshi to'silgan. Yadrodagi DNK katta halqalarni hosil qiladi, ular "yadro tashkilotchilari" deb ataladi. Ular hujayralarda juda ko'p yadrolarni o'z ichiga oladi. Yadro sifat jihatidan bir xil emas. U ikkita asosiy komponentdan iborat: granüler va fibriller. Granulalarning diametri taxminan 15-20 nm, fibrilla qalinligi– 6-8 nm. Fibrilyar komponent yadroning markaziy qismiga yaqin joyda, donador komponent esa periferiya bo'ylab to'planishi mumkin. Ko'pincha granüler tarkibiy qism strukturaning qismlarini o'z ichiga oladi - taxminan 0,2 mikron nukleotidlar. Yadrolarning fibrillyar komponentida ribosoma prekursorlarining ribonukleoprotein zanjirlari, granulalarda esa etuk ribosoma bo'linmalari mavjud. Yadroning vazifasi ribosoma RNK (rRNK) va ribosomalarni yaratishdan iborat bo'lib, ular sitoplazmada polipeptid nayzalari sintezini hosil qiladi. Ribosoma hujumlarini yaratish mexanizmi: yadro zonasida oqsil bilan bog'langan yadro organizatorining DNKsida rRNK prekursori yaratiladi. Yadro zonasida ribosomalarning burmalangan bo'linmasi hosil bo'ladi. Faol ishlaydigan yadrolar har bir xinin uchun 1500-3000 ribosomani sintez qiladi. Yadrodan ribosomalar yadro qobig'idagi teshiklar orqali endoplazmatik chegara membranasiga etib boradi. Yadro birliklarining soni va tasdiqlanishi yadro tashkilotchilarining faoliyati bilan bog'liq. Yadrolar sonining o'zgarishiga yadrolar sonining o'zgarishi yoki hujayraning xromosoma muvozanatining o'zgarishi sabab bo'lishi mumkin. Yadrolarda bir nechta yadro bo'lsin. Hujayralarning yadrolarida (trionlarning ootsitlari) mavjud katta miqdor yadrolari Bu hodisa o'z nomini yo'qotdi kuchaytirish. Bu yadroviy boshqaruv tizimlarini tashkil etishda yotadi, bu organizator yadro zonasining haddan tashqari ko'payishini ta'minlaydi, xromosomalardan raqamli nusxalar paydo bo'ladi va qo'shimcha ishlab chiqaruvchi yadrolarga aylanadi. Bu jarayon tuxumga ko'p miqdorda ribosomalar to'planishini talab qiladi. Shunday qilib, embrionning rivojlanishi ta'minlanadi erta bosqichlar yangi ribosomalarning sinteziga rahbarlik qiladi. Tuxum hujayrasi pishganidan keyin yadrolar soni ma'lum.

Hujayra bo'linishida yadroning ulushi. Profazada r-RNK sintezining bostirilishi bilan yadro parchalana boshlaydi va tayyor ribosomalar karioplazmaga, keyin esa sitoplazmaga chiqadi. Xromosoma kondensatsiyasi jarayonida yadroning fibrilyar komponenti va granulalarning bir qismi ularning yuzasi bilan chambarchas bog'lanib, matritsaga mitotik xromosomalarning asosini tashkil qiladi. Ushbu fibrillar-donador material qiz hujayradagi xromosomalar tomonidan tashiladi. Erta telofazada xromosomalarning dekondensatsiyasi bilan matritsaning tarkibiy qismlari ajrala boshlaydi. Uning fibrilyar qismi kichikroq sonli assotsiatsiyalarda - birin-ketin ko'tarilishi mumkin bo'lgan oldingi yadrolarda to'plana boshlaydi. RNK sintezini modernizatsiya qilish dunyosida prenukleus normal ishlaydigan yadrolarga aylanadi.

Karioplazma(Yunon tilida ko'rish.< карион > – no'xat, no'xat yadrosi) yoki yadroviy sek, tuzilishsiz ko'rinadigan massa kromatin va yadrolarga ega. Yadro sharbati tarkibida oqsillar va turli RNKlar mavjud.

Yadro oqsil matritsasi (yadro skeleti) - barcha yadro komponentlarini birlashtirgan interfaza yadrosining lateral tuzilishini qo'llab-quvvatlovchi yadro ichidagi tizim. Va biokimyoviy ekstraktsiyadan keyin yadroda yo'qolgan noorganik material. Sharob aniq morfologik tuzilishga ega emas va 98% oqsillardan iborat.

Ma'ruza raqami.

Yillar soni: 2

Molekulyar biologiyaning markaziy dogmasi

1) Transkripsiya

2) Eshittirish

Biosintezning birinchi bosqichi yadroda hosil bo'ladi va sintezlanadi transkripsiyalar (qayta yozish).

Transkripsiya- DNK matritsasida RNK molekulalarining biosintezi. Bu jarayon RNK polimeraza fermenti tomonidan katalizlanadi. Fermentning belgisi sifatida tan olinaditranskripsiya - targ'ibotchi- Men yangisiga kelaman. Promotor shunday yo'naltirilganki, RNK polimeraza ushbu genetik sohadan bevosita o'tadi. Ferment DNKning qo'sh spiralini ochadi va promotordan boshlab uning iplaridan birini nusxalaydi. RNK polimeraza dunyosida Lanczyg RNK o'sishi bilan matritsadan chiqadi va DNK spirali fermentdan keyin yangilanadi. Transkripsiya jarayonida pro-m-RNK sintezlanadi - translatsiyadan o'tadigan etuk m-RNKning kashshofi. Pro-m-RNK katta hajmga ega va polipeptid nayzasining sintezini kodlamaydigan fragmentlarni o'z ichiga oladi. Ushbu qismlarga nom berildi Introniv kodlangan bo'laklar qanday nomlanadi ekzonlar. Intronlarning viruslanishi va ekzonlarning qat'iy tartibini kengaytirish jarayoni deyiladi qo'shish. O'sish jarayonida etuk m-RNK o'rnatiladi. m-RNKni yadrodan sitoplazmaga tashish yadro teshiklari orqali sodir bo'ladi. Yetuk eukaryotik m-RNKlar faqat bitta polipeptid ketma-ketligini kodlashga moyildirlar.