Məlumdur ki, viruslardan tutmuş yüksək mütəşəkkil heyvanlara (o cümlədən insanlar) qədər canlı maddənin bütün formaları unikal irsi aparata malikdir. İki növ nuklein turşusunun molekulları ilə təmsil olunur: deoksiribonuklein və ribonuklein. Bu üzvi maddələrdə çoxalma zamanı ana fərdlərdən nəsillərə ötürülən məlumatlar kodlaşdırılır. Bu işdə biz hüceyrədəki DNT və RNT-nin həm quruluşunu, həm də funksiyalarını öyrənəcək, həmçinin canlı maddənin irsi xüsusiyyətlərinin ötürülməsi proseslərinin əsasını təşkil edən mexanizmləri nəzərdən keçirəcəyik.
Məlum olduğu kimi, nuklein turşularının xassələri bəzi ümumi xüsusiyyətlərə malik olsalar da, bir çox cəhətdən fərqlənirlər. Buna görə də, müxtəlif orqanizm qruplarının hüceyrələrində bu biopolimerlər tərəfindən həyata keçirilən DNT və RNT funksiyalarını müqayisə edəcəyik. İşdə təqdim olunan cədvəl onların əsas fərqinin nə olduğunu anlamağa kömək edəcək.
Nuklein turşuları -mürəkkəb biopolimerlər
20-ci əsrin əvvəllərində baş verən molekulyar biologiya sahəsində kəşflər, xüsusən dezoksiribonuklein turşusunun strukturunun dekodlanması müasir sitologiyanın, genetikanın, biotexnologiyanın və genetikanın inkişafına təkan oldu. mühəndislik. Üzvi kimya baxımından DNT və RNT dəfələrlə təkrarlanan vahidlərdən - monomerlərdən ibarət olan makromolekulyar maddələrdir, onları nukleotidlər də adlandırırlar. Məlumdur ki, onlar bir-birinə bağlıdır, məkanda özünü təşkil etməyə qadir zəncirlər əmələ gətirir.
Belə DNT makromolekulları tez-tez histon adlanan xüsusi xassələri olan xüsusi zülallara bağlanır. Nukleoprotein kompleksləri xüsusi strukturlar - nukleosomlar əmələ gətirir, bu da öz növbəsində xromosomların bir hissəsidir. Nuklein turşuları həm nüvədə, həm də hüceyrənin sitoplazmasında tapıla bilər, mitoxondriya və ya xloroplastlar kimi bəzi orqanellərində mövcuddur.
İrsiyyət substansiyasının məkan quruluşu
DNT və RNT-nin funksiyalarını başa düşmək üçün onların strukturunun xüsusiyyətlərini ətraflı başa düşmək lazımdır. Zülallar kimi, nuklein turşuları da bir neçə səviyyəli makromolekullara malikdir. Birincili quruluş polinükleotid zəncirləri ilə təmsil olunur, ikincili və üçüncü dərəcəli konfiqurasiyalar yaranan kovalent tipli bağ səbəbindən öz-özünə mürəkkəbdir. Molekulların məkan formasının saxlanmasında xüsusi rol hidrogen bağlarına, eləcə də van der Waals qarşılıqlı təsir qüvvələrinə aiddir. Nəticə kompaktdırsupercoil adlanan DNT strukturu.
Nuklein turşusu monomerləri
DNT, RNT, zülallar və digər üzvi polimerlərin strukturu və funksiyaları onların makromolekullarının həm keyfiyyət, həm də kəmiyyət tərkibindən asılıdır. Hər iki növ nuklein turşusu nukleotidlər adlanan tikinti bloklarından ibarətdir. Kimya kursundan məlum olduğu kimi, maddənin quruluşu onun funksiyalarına mütləq təsir göstərir. DNT və RNT istisna deyil. Məlum olur ki, turşunun növü və hüceyrədəki rolu nukleotid tərkibindən asılıdır. Hər bir monomer üç hissədən ibarətdir: azotlu əsas, karbohidrat və fosfor turşusu qalığı. DNT üçün dörd növ azotlu əsaslar var: adenin, guanin, timin və sitozin. RNT molekullarında onlar müvafiq olaraq adenin, guanin, sitozin və urasil olacaqlar. Karbohidrat müxtəlif növ pentoza ilə təmsil olunur. Ribonuklein turşusu riboza, DNT isə deoksiriboza adlanan deoksigenləşdirilmiş formasını ehtiva edir.
Dezoksiribonuklein turşusunun xüsusiyyətləri
İlk olaraq DNT-nin quruluşuna və funksiyalarına baxacağıq. Daha sadə məkan konfiqurasiyasına malik olan RNT növbəti hissədə tərəfimizdən tədqiq ediləcək. Beləliklə, iki polinükleotid zəncirinin azotlu əsaslar arasında əmələ gələn dəfələrlə təkrarlanan hidrogen bağları ilə bir yerdə saxlanılması. "Adenin - timin" cütlüyündə iki, "quanin - sitozin" cütlüyündə isə üç hidrogen rabitəsi var.
Purin və pirimidin əsaslarının konservativ uyğunluğu idiE. Çarqaff tərəfindən kəşf edilmiş və tamamlayıcılıq prinsipi adlandırılmışdır. Tək bir zəncirdə nukleotidlər pentoza ilə bitişik nukleotidlərin ortofosfor turşusu qalığı arasında əmələ gələn fosfodiester bağları ilə bir-birinə bağlanır. Hər iki zəncirin spiral forması nukleotidlərin bir hissəsi olan hidrogen və oksigen atomları arasında yaranan hidrogen bağları ilə qorunur. Daha yüksək - üçüncü quruluş (supercoil) - eukaryotik hüceyrələrin nüvə DNT-si üçün xarakterikdir. Bu formada xromatində mövcuddur. Bununla belə, bakteriya və DNT tərkibli viruslar zülallarla əlaqəli olmayan dezoksiribonuklein turşusuna malikdir. O, halqavari forma ilə təmsil olunur və plazmid adlanır.
Bitki və heyvan hüceyrələrinin orqanoidləri olan mitoxondriya və xloroplastların DNT-si eyni görünüşə malikdir. Sonra, DNT və RNT funksiyalarının bir-birindən necə fərqləndiyini öyrənəcəyik. Aşağıdakı cədvəl bizə nuklein turşularının strukturunda və xassələrindəki bu fərqləri göstərəcək.
Ribonuklein turşusu
RNT molekulu həm nüvədə, həm də hüceyrə sitoplazmasında yerləşə bilən bir polinükleotid zəncirindən ibarətdir (istisna bəzi virusların ikiqat zəncirli strukturlarıdır). Quruluşuna və xassələrinə görə bir-birindən fərqlənən bir neçə növ ribonuklein turşusu var. Beləliklə, messenger RNT ən yüksək molekulyar çəkiyə malikdir. Genlərdən birində hüceyrə nüvəsində sintez olunur. mRNT-nin vəzifəsi zülalın tərkibi haqqında məlumatı nüvədən sitoplazmaya ötürməkdir. Nuklein turşusunun nəqliyyat forması protein monomerlərini birləşdirir– amin turşuları - və onları biosintez yerinə çatdırır.
Nəhayət, ribosomal RNT nüvəcikdə əmələ gəlir və zülal sintezində iştirak edir. Gördüyünüz kimi, hüceyrə mübadiləsində DNT və RNT-nin funksiyaları müxtəlifdir və çox vacibdir. Onlar, ilk növbədə, orqanizmlərin irsiyyət maddəsinin molekullarını ehtiva edən hüceyrələrdən asılı olacaqlar. Beləliklə, viruslarda ribonuklein turşusu irsi məlumatın daşıyıcısı kimi çıxış edə bilər, eukaryotik orqanizmlərin hüceyrələrində isə yalnız dezoksiribonuklein turşusu bu qabiliyyətə malikdir.
DNT və RNT-nin orqanizmdəki funksiyaları
Əhəmiyyətinə görə, nuklein turşuları zülallarla birlikdə ən vacib üzvi birləşmələrdir. Onlar irsi xassələri və əlamətləri valideyndən nəslə qoruyur və ötürürlər. DNT və RNT-nin funksiyaları arasındakı fərqi müəyyən edək. Aşağıdakı cədvəl bu fərqləri daha ətraflı göstərəcək.
| Bax | Qəfəsə yerləşdirin | Konfiqurasiya | Funksiya |
| DNT | core | superspiral | irsi məlumatın saxlanması və ötürülməsi |
| DNT |
mitoxondriya xloroplastlar |
dairəvi (plazmid) | irsi məlumatın yerli ötürülməsi |
| iRNA | sitoplazma | xətti | informasiyanın gendən çıxarılması |
| tRNA | sitoplazma | ikinci | amin turşularının daşınması |
| rRNA | nüvə vəsitoplazma | xətti | ribosomların əmələ gəlməsi |
Virusların irsiyyət maddəsinin xüsusiyyətləri hansılardır?
Virusların nuklein turşuları həm təkzəncirli, həm də ikizəncirli sarmal və ya halqalar şəklində ola bilər. D. B altimorun təsnifatına görə, mikrokosmosun bu obyektləri bir və ya iki zəncirdən ibarət DNT molekullarını ehtiva edir. Birinci qrupa herpes patogenləri və adenoviruslar, ikinci qrupa, məsələn, parvoviruslar daxildir.
DNT və RNT viruslarının funksiyaları hüceyrəyə öz irsi məlumatlarını nüfuz etmək, viral nuklein turşusu molekullarının təkrarlanma reaksiyalarını həyata keçirmək və ev sahibi hüceyrənin ribosomlarında zülal hissəciklərini toplamaqdır. Nəticədə, bütün hüceyrə metabolizması tamamilə parazitlərə tabe olur və onlar sürətlə çoxalaraq hüceyrəni ölümə aparır.
RNT virusları
Virusologiyada bu orqanizmləri bir neçə qrupa bölmək adətdir. Beləliklə, birinciyə tək zəncirli (+) RNT adlanan növlər daxildir. Onların nuklein turşusu eukaryotik hüceyrələrin xəbərçi RNT-si ilə eyni funksiyaları yerinə yetirir. Başqa bir qrupa tək zəncirli (-) RNT-lər daxildir. Birincisi, transkripsiya onların molekulları ilə baş verir və (+) RNT molekullarının görünüşünə səbəb olur və onlar da öz növbəsində viral zülalların yığılması üçün şablon rolunu oynayır.
Yuxarıda deyilənlərə əsasən, viruslar da daxil olmaqla bütün orqanizmlər üçün DNT və RNT-nin funksiyaları qısa şəkildə aşağıdakı kimi xarakterizə olunur: orqanizmin irsi xüsusiyyətlərinin və xassələrinin saxlanması və onların sonrakı nəslə ötürülməsi.
