1. dnk va uning tuzilishi dnk molekulalari

DNK tuzilishi
Reja
1. DNK va uning tuzilishi
2. DNK molekulalari
3.O’simliklar DNK tarkibiy tuzulishi

Bundan tashqari, dezoksiribonuklein kislotasi sifatida tanilgan, u monomerlari nukleotidlar bo'lgan biopolimerdir, bu DNKning tuzilishi polinukleotid ekanligini anglatadi, shuningdek, so'rashda DNK qanday hosil bo'ladi?, bu DNK molekulasi bo'lganligi sababli, u odatda spiral chiziq bo'ylab bir-biriga nisbatan qisqargan ikkita ipdan iborat bo'lib, ko'p hollarda uni "spiral o'ralgan" va vodorod aloqalari bilan o'zaro bog'langan deb atashadi.

DNK molekulasidagi iplar qarama-qarshi yo'l bilan boshqariladi, DNK zanjirlarining magistralini shakar fosfat qismlari tashkil qiladi va bir ipning azotli asoslari ikkinchisining azotli asoslariga qarama-qarshi qat'iy o'ziga xos tartibda joylashgan. qo'shimcha qoida. 
DNK molekulasi hayot haqidagi fanda juda alohida o'rin tutadi, u DNK haqida to'liq ma'lumotni saqlaydi. DNK qismlari va tananing xususiyatlari va eng kichik tafsilotlari, shuning uchun DNKning barcha strukturaviy xususiyatlarini bilish juda muhimdir.
Aynan 1953 yilda Uotson va Krik DNKning eng muhim tuzilishi - mashhur qo'sh spiralning qurilishini vahiy qilishlari bilan insoniyat taraqqiyoti tarixida yangi davr, molekulyar biologiya va genetika davri boshlandi, biotexnologiya va molekulyar tibbiyot molekulyar genetika.

Bu, shuningdek, DNKning eng fundamental jihatlari bilan bog'liq, ayniqsa, ularni o'rganish nafaqat biologiya va genetika, balki kimyo, fizika va matematika bilan ham bog'liq. DNK tuzilishi va nima uchun bu topilma tarixdagi eng katta topilmalardan biri hisoblanadi va uning u bilan aloqasi Fanning xususiyatlari, molekulyar biologiyaning markaziy e'tiqodiga ko'ra, barcha tirik mavjudotlarning o'ng va chapga nisbatan assimetriyasi.
Tirik materiyaning universal qonuni, nima uchun DNKlar ba'zi organizmlarda chiziqli va boshqalarida qulflangan, mutatsiyalar, ko'plab irsiy kasalliklarga olib keladigan DNK matnining shikastlanishi, ko'z o'ngimizda paydo bo'layotgan DNKni tahrirlashning inqilobiy texnologiyasi haqida. yaqin kelajakda bemorning DNKsi matnidagi xatolarni tuzatishga imkon beradi.
DNKning biologik funktsiyasini tushunish uchun avvalo uning molekulyar tuzilishini tushunishingiz kerak, bu DNKning qurilish bloklari va bu qurilish bloklari DNK molekulalarini hosil qilish uchun qanday yig'ilganligi haqida gapirish uchun lug'atni o'rganishni talab qiladi.
DNK funktsiyasi
DNK axborot molekulasi bo'lib, u oqsillar deb ataladigan boshqa yirik molekulalarni hosil qilish uchun ma'lumot to'playdi, bu tasvirlar sizning har bir hujayrangiz ichida to'planadi, xromosomalar deb nomlanuvchi 46 ta uzun tuzilmalar o'rtasida almashinadi, bu xromosomalar yana minglab bo'laklardan iborat. Genlar deb ataladigan DNK, har bir gen oqsil bo'laklarini, butun oqsillarni yoki bir nechta maxsus oqsillarni yaratish uchun bilimlarni birlashtiradi.

DNK molekulyar tuzilishi va ushbu molekulyar struktura bilan o'ziga xos usullar bilan o'zaro ta'sir qilish uchun sozlangan bir qator yuqori o'tkazuvchan fermentlarning rivojlanishi tufayli ushbu biologik funktsiyani bajarish uchun juda mos keladi. 
O'rtasidagi tasodif DNK tuzilishi va bu fermentlarning faoliyati shunchalik samarali va nozikki, DNK evolyutsion vaqt davomida hayotning barcha shakllari uchun universal ma'lumot yig'uvchi molekulaga aylandi, tabiat ko'rsatmalarni saqlash, ifodalash va uzatish uchun DNKdan yaxshiroq yechim topmagan. oqsillarni hosil qilish uchun.
DNKda yozilgan ko'rsatmalar qanday izohlanadi?
Inson DNKsi milliardlab asoslarni o'z ichiga oladi va ularning deyarli 99% barcha odamlarda o'xshashdir va bu alifbo harflarining tartibi so'z hosil qilish uchun ishlatilishiga o'xshaydi, azot asoslarining tartibi DNK ketma-ketligi genlarni hosil qiladi, ular hujayra tilida hujayralarga oqsillarni, nuklein kislotaning boshqa turi, ribonuklein kislotasi yoki RNKni qanday yasash kerakligini aytadi, genetik ma'lumotni DNKdan oqsillarga aylantiradi.
Nukleotidlar bir-biriga qo'shilib ikkita uzun ipni hosil qiladi, ular atrofida spiral bo'lib qo'sh spiral deb ataladigan tashkilotni hosil qiladi.Agar siz qo'shaloq spiral joylashuvini zinapoya deb hisoblasangiz, fosfat va shakar molekulalari yon tomonlar, asoslar esa zinapoyalar bo'ladi. , bir ipning asoslari boshqa ipning asoslari bilan, adenin jufti timin va guanin juftligi sitozin bilan tekislanadi.

DNK molekulalari, aslida, shunchalik uzunki, ular to'g'ri qoplamasiz hujayralarga sig'maydi, hujayralarga joylasha olmaydi, DNK xromosoma tuzilmalariga chiroyli tarzda katlanadi, har bir xromosoma bitta DNK molekulasiga ega. Odamlarda yigirma uch juft xromosoma mavjud. hujayra yadrosi ichida joylashgan.
Oqsil sintezi
Proteinlar hujayralardagi barcha turdagi vazifalarni bajara oladigan yirik molekulalar bo'lib, ular o'z navbatida Fermentlar kabi kimyoviy reaktsiyalarni osonlashtirishi mumkin, shuningdek, sitoskeletlar kabi tizimli rol o'ynashi mumkin, ular hujayra yuzasiga signallarni uzata oladilar, masalan, membrana retseptorlari. va boshqalar. 
Bizning DNKimizda yozilgan genlar oqsillarni ishlab chiqarish uchun bir xil retseptlardir, ammo retsept azotli asoslar (ATCG) shaklida kodlanganligi sababli, avval uni tarjima qilish kerak, bunga erishish uchun bir nechta oqsillar birgalikda ishlaydi. Maqsadli genga kirishni ta'minlash uchun birinchi navbatda DNK qo'sh spiralini olib tashlash kerak.
Keyin oqsillar o'ziga xos xabarchi RNK sifatida maqsadli DNK ketma-ketligining oyna nusxasini keltirib chiqaradi, messenjer RNKda ko'chirilgan formulaning bu nusxasi yadrodan tashqariga uzatiladi, chunki oqsillar hujayraning boshqa qismlarida, u erda ribosomalardan kelib chiqadi. , yadro yaqinida ustunlik qiladigan kichik tuzilmalar, oshpazlar bilan o'ynaydi va oqsilni tayyorlash uchun retseptni o'qiydi.

Proteinlarning asosiy komponentlari aminokislotalardir va ribosomalar aminokislotalarni to'g'ri tartibga solish va uzun zanjir hosil qilish uchun xabarchi RNK modelidan foydalanadilar, aminokislotalar ammiakdan olingan kimyoviy tuzilish bo'lgan amin tomonidan ishlab chiqilgan organik kislota molekulalaridir.

Kimyogarlar ularning yuzlablarini bilishadi, ammo oqsillarda atigi yigirma aminokislota ishlatiladi, ammo bu chiziqli tasvirdagi oqsil hali to'liq emas, samarali bo'lishi uchun u origami kabi orqaga katlanishi kerak, shuning uchun u bitta zanjirdan oddiygacha o'tadi. murakkab uch o'lchovli tuzilma.
Transkripsiya
DNK genetik kodni dekodlash orqali oqsillarni aniqlash uchun asosiy rasmlarga ega, bu jarayon faqat ikki xil faza, transkripsiya va tarjima tufayli hayotiydir.
Transkripsiya - bu DNK nukleotid qatorlarini qo'shimcha RNK nukleotid zanjirlariga qayta yozish vositasi bo'lib, DNK molekulalari ularni RNK molekulalariga qayta yozishini anglatadi.
Ushbu operatsiya DNK alifbosi genetik kodda ko'zda tutilgan vazifani bajarishi va amalga oshirishi kerak bo'lgan butun apparat uchun tushunarli narsaga aylanishi uchun zarur, sintez qilinadigan nukleotidlar ketma-ketligi haqidagi ma'lumotlar. RNK zanjiriga ko'chiriladi va keyin sitoplazmaga ko'chiriladi, sintez qilingan RNK odatda transkript deb ataladi.
Tarjima jarayoni genetik ma'lumotni nukleotidlar ketma-ketligidan aminokislotalar ketma-ketligiga talqin qilish o'rniga, tarjima ribosomalarda, ribosoma RNK va oqsillardan tashkil topgan tuzilmalarda sodir bo'ladi, bu esa nukleotidlarning tripletlaridan aminokislotalarni yig'ish imkonini beradi.
Shuning uchun, bu genetik kodning yorilishi bosqichidir, oqsil sintezi bir vaqtning o'zida har bir alohida oqsilning ko'plab nusxalarini ishlab chiqarish uchun bitta xabarchi RNK molekulasida ko'plab ribosomalarning bir vaqtning o'zida ishlashini talab qiladi.
T-RNK va r-RNK bu jarayonda muhim rol o'ynaydi (transfer RNK va ribosoma RNK), chunki ular RNK xabarchi tomonidan olib boriladigan ma'lumotlarni keyinchalik oqsillarni hosil qiladigan aminokislotalarning qulay va to'g'ri ketma-ketligida tarjima qilish imkonini beradi. hujayralarimiz va shuning uchun tanamiz.
Tarjima va genetik kod
Gen atamasining birinchi davri "Transkripsiya" bo'lib, bu DNK tarkibiga kiradigan ma'lumotlarni RNK nusxasida shakllantirishga imkon beradi, bu xabarchi RNK genetik ma'lumotni "Translyatsiya" sodir bo'lgan ribosomalarga etkazib beradi, ikkinchi bosqich gen bayonoti.
Asosiy komplementarlik qoidasi transkripsiya mexanizmini osongina tasavvur qilish imkonini beradi, bunda DNKdan olingan ma'lumotlar RNKga, adenin urasil yoki timinga, sitozin guaninga qarshi uzatiladi.
Boshqa tomondan, tarjima qilish uchun bu proteinning aminokislotalar ketma-ketligini aniqlaydigan messenjer RNKning nukleotidlar ketma-ketligidir, shuning uchun bir "tildan" ikkinchisiga o'tish kodga bo'ysunadigan tarjimadir, Genetik kod. .
Genetik kod nukleotidlar zanjirini (DNK va RNK) aminokislotalar zanjiriga aylantirish imkonini beruvchi belgi bo'lib, kodda A, C, T va G asoslari, shuningdek, yigirmata aminokislotalar, genetik Kod turli xil xususiyatlarga ega:
Kodonlar nukleotid tripletlarini ifodalaydi va shu bilan birga aminokislotalarni guruhlaydi.
Genning ketma-ketligi va kodlangan oqsilning ketma-ketligi kollinear, ya'ni genning uzunligi va yakuniy oqsilning birlamchi strukturasining uzunligi proportsionaldir.
Genetik kod universaldir, aslida har bir aminokislota bir yoki bir nechta kodonga ega va bu ko'plab tirik prokaryotik va eukaryotik organizmlar darajasida.
Genetik kod iterativ bo'lib, bir xil aminokislota uchun bir nechta kodonlar yig'iladi, oltmish to'rtta kodon va yigirmata aminokislotalar mavjud, ko'pincha kodonning birinchi ikkita nukleotidi aminokislotalarni talab qiladi, shuning uchun ortiqchalik uchinchi nukleotid bilan bog'liq. kodon.
Genetik kod bir-biriga mos kelmaydi, kodonning nukleotidlari faqat bitta aminokislota kodida ishtirok etadi, shuning uchun keyingi aminokislota mRNKda mavjud bo'lgan keyingi kodon tomonidan kodlanadi, biz o'qish ramkasi yoki o'qish ramkasi haqida gapiramiz.
Kodda skoring tizimi mavjud, ko'rsatma kodon AUG kodon (mening mitoxondriyam uchun GUG) va to'xtash kodonlari UAA (oxra), UAG (anmber) va UGA (opal) kodonlari, UGA (opal) mavjud emas. mitoxondriyalarda.

DNK va zamonaviy biotexnologiya
Biotexnologiya fan sifatida 70-asrning oxirlarida, XNUMX-yillarning boshlarida tashkil etilgan boʻlib, barchasi genetik muhandislikdan boshlangan. Muhim olimlar ular jinsiy texnikani bajarmasdan genetik materialni bir organizmdan ikkinchisiga o'tkazishga muvaffaq bo'lishdi, buning uchun rekombinant DNK yoki rDNK ishlatilgan, bu protsedura ma'lum bir organizmni o'zgartirish yoki yaxshilash uchun ishlatiladi.
Tibbiy biotexnologiya biologik ob'ektlar yoki tibbiy moddalar yaratiladigan ishlab chiqarish jarayonlarini o'z ichiga oladi, bular fermentlar, vitaminlar, antibiotiklar, individual mikrobial polisaxaridlar bo'lib, ular mustaqil mahsulot sifatida yoki turli xil dozalash shakllarini, aminokislotalarni yaratishda yordamchi moddalar sifatida ishlatilishi mumkin.
Genlar DNK dan iborat ekanligi va ularni ajratib olish, nusxalash va boshqarish mumkinligi haqidagi kashfiyot yangi bilimga olib keldi. Davr Yangi Zelandiya zamonaviy biotexnologiyalar uchun ko'plab ilovalarga ega.
Odamlar ming yillar davomida tirik mavjudotlarni manipulyatsiya qilib kelishgan, dastlabki biotexnologiyalarga misollar orasida o'simliklar va hayvonlarni xonakilashtirish va keyin ularni o'ziga xos xususiyatlar uchun tanlab ko'paytirish kiradi.

Zamonaviy biotexnologiyalar butun organizmlardan yoki organizmlarning qismlaridan molekulalar, hujayralar, to'qimalar va organlar kabi foydali mahsulotlarni ishlab chiqarishni o'z ichiga oladi, biotexnologiyadagi so'nggi ishlanmalar genetik jihatdan o'zgartirilgan o'simliklar va hayvonlarni, hujayra terapiyasi va nanotexnologiyani o'z ichiga oladi, bu mahsulotlar har kuni ishlatilmaydi, lekin ular kelajakda biz uchun foydali bo'lishi mumkin.
Biotexnologiya haqiqatdan ham hujayraning genetik materiali bilan namoyon bo'ladi.Agar biz hujayrani yuqori quvvatli mikroskop bilan tekshirsak, xromosomalar deb ataladigan uzun ipsimon taqsimotlarni kuzatgan bo'lamiz.Bu DNK (dezoksiribonuklein kislotasi) dan tashkil topgan bu xromosomalar genlar deb ataladigan qurilmalar.
Genlar ma'lum oqsillar va oqsillarni ishlab chiqarishni nazorat qiladi, o'z navbatida, organizmning xususiyatlarini aniqlaydi, ba'zi hollarda gen ma'lum bir xususiyatni, masalan, organizmning kasalliklarga chidamliligini boshqarishi mumkin, boshqa hollarda esa xususiyatlar ko'pchilik tomonidan aniqlanishi mumkin. genlar.
hayvonlarda
Mikroin'ektsiya deb ataladigan ko'nikma genetik jihatdan o'zgartirilgan yoki transgen hayvonlarni yaratishda ko'pincha qo'llaniladigan protseduradir.Ushbu amaliyot orqali kerakli xususiyatlarga ega bo'lgan (masalan, kasalliklarga chidamlilik) genlarga ega bo'lgan DNK molekulalarining eritmasini AOK qilish uchun juda nozik igna ishlatiladi. the Hayvonlar hujayrasi, odatda embrion davrida.

Genlar hayvon hujayralarining genetik materialiga kiritilgan va hujayralar yangi gen tomonidan aniqlangan xususiyatni ifodalay boshlaydi, bu mikroin'ektsiya texnikasini qo'llash qishloq xo'jaligi uchun ham potentsial foyda keltirishi mumkin.
Bakteriyalarda
Ba'zi bakteriyalarda kichik tabiiy dumaloq segmentlar DNK genetik muhandislik uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan plazmidlar, DNK plazmid bakterial hujayradan olib tashlanishi, yangi gen qo'shilishi bilan o'zgartirilishi va hujayraga qaytarilishi mumkin.
Yangi gen yordamida bakterial hujayra endi bu gen mahsulini o'ziniki qilib qo'ya oladi. Bakteriyalar juda tez transkripsiyalanganligi sababli, reformatsiya qilingan plazmidga ega bo'lgan katta hajmdagi bakteriyalardan tijoriy ahamiyatga ega bo'lgan gen mahsulotini ishlab chiqarish uchun foydalanish mumkin. . oziq-ovqat qo'shimchasi yoki hayvonlarga qarshi emlash, qisqa vaqt ichida.
O'simlik hujayralari qattiq tashqi devorlarga ega, bu bakteriyalarga qaraganda o'simlik hujayralariga genlarni etkazib berishni biroz qiyinlashtiradi, bu jarayonni amalga oshirishning ikkita asosiy usuli mavjud.

ADABIYOTLAR RO’YXATI

1.