Bu məqalədə siz DNT-nin bioloji rolunu öyrənə bilərsiniz. Beləliklə, bu abbreviatura məktəb skamyasından hər kəsə tanışdır, lakin hər kəs bunun nə olduğu barədə bir fikrə sahib deyil. Məktəb biologiya kursundan sonra genetika və irsiyyət haqqında minimal bilik yaddaşda qalır, çünki uşaqlara bu mürəkkəb mövzu yalnız səthi şəkildə verilir. Lakin bu bilik (DNT-nin bioloji rolu, onun orqanizmə təsiri) inanılmaz dərəcədə faydalı ola bilər.
Nüklein turşularının mühüm funksiyanı yerinə yetirdiyindən, yəni həyatın davamlılığını təmin etdiyindən başlayaq. Bu makromolekullar iki formada təqdim olunur:
- DNT (DNT);
- RNT (RNT).
Onlar bədən hüceyrələrinin quruluşu və fəaliyyəti üçün genetik planın ötürücüləridir. Gəlin onlar haqqında daha ətraflı danışaq.
DNT və RNT
Gəlin belə komplekslə hansı elm sahəsinin məşğul olmasından başlayaqkimi suallar:
- irsi məlumatın saxlanması prinsiplərinin öyrənilməsi;
- onun həyata keçirilməsi;
- ötürülmə;
- biopolimerlərin strukturunun öyrənilməsi;
- onların funksiyaları.
Bütün bunları molekulyar biologiya öyrənir. DNT və RNT-nin bioloji rolunun nə olduğu sualına cavabı məhz biologiya elmlərinin bu sahəsində tapmaq olar.
Nükleotidlərdən əmələ gələn bu makromolekulyar birləşmələrə "nuklein turşuları" deyilir. Burada fərdin inkişafını, böyüməsini və irsiyyətini təyin edən bədən haqqında məlumat saxlanılır.
Dezoksiribonuklein və ribonuklein turşusunun kəşfi 1868-ci ilə təsadüf edir. Sonra elm adamları onları leykositlərin və sığın spermatozoidlərinin nüvələrində aşkar edə bildilər. Sonrakı tədqiqat DNT-yə bitki və heyvan təbiətinin bütün hüceyrələrində rast gəlindiyini göstərdi. DNT modeli 1953-cü ildə təqdim edildi və kəşfə görə Nobel mükafatı 1962-ci ildə verildi.
DNT
Bu bölməyə cəmi 3 növ makromolekulun olması ilə başlayaq:
- deoksiribonuklein turşusu;
- ribonuklein turşusu;
- proteinlər.
İndi biz DNT-nin quruluşuna, bioloji roluna daha yaxından nəzər salacağıq. Beləliklə, bu biopolimer təkcə daşıyıcının deyil, həm də bütün əvvəlki nəsillərin irsiyyəti, inkişaf xüsusiyyətləri haqqında məlumatları ötürür. DNT monomeri bir nukleotiddir. Beləliklə, DNT genetik kodu ehtiva edən xromosomların əsas komponentidir.
Bunun ötürülməsi necədirməlumat? Bütün məsələ bu makromolekulların özlərini çox altmaq qabiliyyətindədir. Onların sayı sonsuzdur, bu da onların böyük ölçüləri və nəticədə çoxlu sayda müxtəlif nukleotid ardıcıllığı ilə izah edilə bilər.
DNT strukturu
Hüceyrədə DNT-nin bioloji rolunu başa düşmək üçün bu molekulun quruluşu ilə tanış olmaq lazımdır.
Ən sadədən başlayaq, onların strukturunda olan bütün nukleotidlər üç komponentdən ibarətdir:
- azotlu əsas;
- pentoza şəkər;
- fosfat qrupu.
DNT molekulundakı hər bir fərdi nukleotiddə bir azotlu əsas var. Bu, tamamilə dörd mümkündən hər hansı biri ola bilər:
- A (adenin);
- G (guanin);
- C (sitozin);
- T (timin).
A və G purinlər, C, T və U (urasil) isə piramidinlərdir.
Azotlu əsasların nisbəti üçün Chargaff qaydaları adlanan bir neçə qayda var.
- A=T.
- G=C.
- (A + G=T + C) bütün naməlumları sol tərəfə köçürə bilərik və əldə edə bilərik: (A + G) / (T + C)=1 (bu düstur ən əlverişlidir biologiya).
- A + C=G + T.
- (A + C)/(G + T) dəyəri sabitdir. İnsanlarda 0,66-dır, lakin məsələn, bakteriyalarda 0,45-dən 2,57-yə qədərdir.
Hər bir DNT molekulunun quruluşu ikiqat burulmuş spirala bənzəyir. Qeyd edək ki, polinükleotid zəncirləri antiparaleldir. Yəni nukleotidin yeribir teldəki cütlər digərindəkilərdən tərs sıradadır. Bu spiralın hər dönüşü 10 cüt nukleotid ehtiva edir.
Bu zəncirlər bir-birinə necə bərkidilir? Niyə molekul güclüdür və parçalanmır? Söhbət azotlu əsaslar (A və T arasında - iki, G və C arasında - üç) və hidrofobik qarşılıqlı təsir arasındakı hidrogen bağından gedir.
Bölmənin sonunda qeyd etmək istərdim ki, DNT ən böyük üzvi molekuldur, uzunluğu 0,25-200 nm arasında dəyişir.
Tamamlayıcılıq
Gəlin ikili istiqrazlara daha yaxından nəzər salaq. Artıq dedik ki, azotlu əsasların cütləri xaotik şəkildə deyil, ciddi ardıcıllıqla əmələ gəlir. Beləliklə, adenin yalnız timinlə, guanin isə yalnız sitozinə bağlana bilər. Bir molekulun bir zəncirindəki cütlərin bu ardıcıl düzülüşü onların digərində düzülməsini diktə edir.
Yeni bir DNT molekulu yaratmaq üçün replikasiya və ya ikiqat artırılarkən, "tamamlayıcılıq" adlanan bu qaydaya mütləq riayət olunur. Chargaff qaydalarının xülasəsində qeyd olunan aşağıdakı nümunəni görə bilərsiniz - aşağıdakı nukleotidlərin sayı eynidir: A və T, G və C.
Replikasiya
İndi isə DNT replikasiyasının bioloji rolundan danışaq. Gəlin ondan başlayaq ki, bu molekulun özünü çox altmaq üçün bu unikal qabiliyyəti var. Bu termin ikinci molekulun sintezinə aiddir.
1957-ci ildə bu prosesin üç modeli təklif edildi:
- mühafizəkar (orijinal molekul qorunub saxlanılır və yenisi əmələ gəlir);
- yarı mühafizəkar(orijinal molekulun monozəncirlərə bölünməsi və onların hər birinə tamamlayıcı əsasların əlavə edilməsi);
- dispers (molekulyar parçalanma, fraqmentlərin təkrarlanması və təsadüfi toplanması).
Replikasiya prosesi üç addımdan ibarətdir:
- başlama (helikaz fermentindən istifadə edərək DNT bölmələrinin açılması);
- uzatma (nükleotidlərin əlavə edilməsi ilə zəncirin uzadılması);
- xitam (tələb olunan uzunluğa çatır).
Bu mürəkkəb prosesin xüsusi funksiyası, yəni bioloji rolu var - genetik məlumatın dəqiq ötürülməsini təmin etmək.
RNA
DNT-nin bioloji rolunun nə olduğunu izah etdikdən sonra ribonuklein turşusunun (yəni RNT) nəzərdən keçirilməsinə keçməyi təklif edirik.
Bu hissəyə bu molekulun DNT qədər əhəmiyyətli olduğunu söyləməklə başlayaq. Biz onu tamamilə hər hansı bir orqanizmdə, prokaryotik və eukaryotik hüceyrələrdə aşkar edə bilərik. Bu molekul hətta bəzi viruslarda da müşahidə olunur (söhbət RNT tərkibli viruslardan gedir).
RNT-nin fərqli xüsusiyyəti tək molekul zəncirinin olmasıdır, lakin DNT kimi dörd azotlu əsasdan ibarətdir. Bu halda:
- adenin (A);
- urasil (U);
- sitozin (C);
- guanin (G).
Bütün RNT-lər üç qrupa bölünür:
- matris, adətən informasiya adlanır (azalma iki formada mümkündür: mRNA və ya mRNA);
- nəqliyyat (tRNA);
- ribosomal (rRNT).
Funksiyalar
DNT-nin bioloji rolu, onun strukturu və RNT-nin xüsusiyyətləri ilə məşğul olduqdan sonra biz ribonuklein turşularının xüsusi missiyalarına (funksiyalarına) keçməyi təklif edirik.
Əsas vəzifəsi məlumatı DNT molekulundan nüvənin sitoplazmasına ötürmək olan mRNT və ya mRNT-dən başlayaq. Həmçinin, mRNT protein sintezi üçün bir şablondur. Bu tip molekulların faizinə gəlincə, o, kifayət qədər aşağıdır (təxminən 4%).
Və hüceyrədə rRNT-nin faizi 80-dir. Onlar ribosomların əsasını təşkil etdiyi üçün zəruridir. Ribozomal RNT zülal sintezində və polipeptid zəncirinin yığılmasında iştirak edir.
Zəncirin amin turşularını yaradan adapter - amin turşularını zülal sintezi sahəsinə köçürən tRNT. Hüceyrədəki faiz təxminən 15% təşkil edir.
Bioloji rol
Xülasə etmək üçün: DNT-nin bioloji rolu nədir? Bu molekulun kəşfi zamanı bu mövzuda heç bir açıq məlumat verilə bilməzdi, lakin indi də DNT və RNT-nin əhəmiyyəti haqqında hər şey məlum deyil.
Əgər ümumi bioloji əhəmiyyətindən danışsaq, onda onların rolu irsi məlumatı nəsildən-nəslə ötürmək, zülal sintezi və zülal strukturlarının kodlaşdırılmasıdır.
Bir çoxları bu versiyanı ifadə edir: bu molekullar canlıların təkcə bioloji deyil, həm də mənəvi həyatı ilə bağlıdır. Əgər metafiziklərin fikrinə inanırsınızsa, o zaman DNT keçmiş həyat təcrübəsini və ilahi enerjini ehtiva edir.
