26-mavzu: Genetik kod va uning xususiyatlari. Reja: Genetik kod haqida tushuncha. Ma’noli va ma’nosiz tripletlar
Download 177.57 Kb. Pdf ko'rish
|
26-mavzu-biokimyo va molekulyarbiologiya
- Bu sahifa navigatsiya:
- To‘rtlamchi struktura
- Nazorat uchun savollar
Oqsillar komplekslari
Oqsil komplekslari ribosoma strukturasi va funksional holatida katta rol o‘ynaydi. Oqsil-oqsil komplekslari ribosomalar funksional markazlari to‘rtlamchi strukturalari hosli bo‘lishida ishtirok qilishadi. Oqsil komplekslarini ribosoma tarkibidan 1 valentli tuzlar yordamida ajratib tekshirish mumkin. Masalan,CsCl? LiCl? NH 4 Cl tuzlar Bilan. Masalan, ushbu komplekslardan biri bu L10 oqsili bir molekulali va L 7 /L 12 oqsillaridan iborat pentomer kompleksdir. Ushbu kompleks juda turg‘un kompleks hisoblanadi. Oqsillar kompleksdan ajralganda ularning turg‘unliga juda pasayadi. Oqsillarning ribosoma RNKlari bilan o‘zaro munosabati. Ribosomalar funksional markazlari tashkil bo‘lishida ribosoma RNK lari ham faol qatnashadi. Masalan, kichik molekulyar massali RNK bo‘lmish 5S RNK 50S subbirlikning bir qator oqsillari Bilan komplekslar hosil qiladi, hamda ribosoma markaziy bo‘rtig‘i sohasida joylashgan bo‘ladi. Ayniqsa, L 5 -L 18 va L 25 lar 5S RNK bilan juda turg‘un nukleoproteid kompleks hosil qiluvchi oqsillar quyidagilar: L 2 , L 3 , L 15 , L 16 , L 17 ,L 21 , L 22 , L 33 , L 34 . Demak, yuqoridagi oqsillar bilan kompleks hosil qilgan nukleoproteid komplekslar fueksional xususiyatlarini namoyon qila boshlaydi: masalan tRNK ni biriktirib olish kabi. Ba’zi oqsillar bevosita ribosoma RNKlariga birika olmaydilar. Ular faqatgina oqsil-oqsil komplekslari orqali RNK ga birikishlari mumkin. SHunday qilib, 30S hamda 60S subbirliklar muhitlarda ribosoma RNKsi Bilan to‘g‘ridan-to‘g‘ri kompleks hosil qiladigan kooperativ oqsil gruppalari mavjud deb hisoblanadi. To‘rtlamchi struktura Ribosoma strukturaviy bo‘lakchalarining o‘zaro joylashuvi, ribosoma oqsillari, RNK dominalari, RNKning alohida spirallari aniq turishlari va joylashuvini o‘rganish hali davom qilmoqda. Ribosoma zarralarining kristallanish xususiyati borligi bu ishda ancha yordam beradi. SHunga qaramasdan hozirgi paytda ham ma’lum ma’lumotlarga asoslangan holda oqsillar va RNKning o‘zaro qanaqa munosabatda joylashishining taxminiy modelini yasash mumkin. 30S subbirlik to‘g‘risida eng ko‘p informatsiya mavjudligi tufayli Ris 72 moduli taxminan tasvirlangan. Ushbu modelda U-simon RNKda 21 ta oqsillarning molekulyar og‘irligiga qarab o‘zaro joylashishi ko‘rsatilgan. Ushbu modellarning qanchalik to‘g‘riligini ularning rentgen nurlarini o‘ikazish va sezgiligiga qarab tekshirib ko‘rish mumkin bo‘ladi. Ribosomaning funksional aktivligi va uning funksional sohalari Ribosomaning ish sikli 3 ta etapdan tashkil topgan. 1-qadam-kodonga bog‘liq holatda aminoatsil-tRNK biriktirishi. 2-qadam-transpeptidatsiya. 3-qadam-translokatsiya. Aminoatsil tRNKning bog‘lanish jarayoni ribosomaga bog‘liq bo‘lish EK-T 4 oqsili ishtirokida bo‘ladigan jarayon 1 molekula GTF gidrolizi bilan kechadi. Transpeptidatsiya ribosomaning o‘zi orqali katalizatsiya qilinadi. Translokatsiya esa EF-G oqsili ishtirokida va GTF molekulasi gidrolizi bilan kechadi. Klassik sxema bo‘yicha ribosomada tRNKni biriktirib oladigan 2 ta soha mavjud A va R sohalar. I stadiyada Amonoatsil tRNK, EK-T 4 va GTFlar kompleksida A sohaga va o‘sha erda joylashgan matritsaning vakant tripleti bilan birlashadi. Ushbu vaqtda peptidil-tRNK R-sohada joylashgan bo‘ladi. Aminoatsil tRNKning bog‘lanishi ribosomada GTF gidrolizi va EG-T 4 . GDP 1 ortofosfatlarning eritmaga ajralib chiqishi Bilan kechadi. II stadiyada A-uchastkadagi aminoatsil tRNK, R-uchastkadagi peptidil-tRNK Bilan tasvirlanadi, natijada S-dumli peptid aminoatsil-tRNKga o‘tadi. III stadiyada ribosoma EF-G va GTFlar bilan o‘zaro ta’sirlanadi. Natijada peptidil-tRNK matritsa va kodoni birgalikda A uchastkadan R uchastkaga Utishi katalizlanadi, R-uchastkadagi tRNK deatsillanadi va eritmaga chiqadi. Ushbu protsess yakunlanishi bilan GTF gidrolizlanadi va EF-G, GDF, ortofosfat ribosomadan ajraladi. Natijada A uchastkada keyingi atsetil-tRNK qabul qilish uchun maritsa va kodon hosil bo‘ladi. R uchastkada esa peptidil va t-RNK. YUqorida ko‘rsatilgan ribosoma ish siklidan ma’lum bo‘lishicha ribosoma translyasiya jarayonida quyidagi funksiyalarni bajaradi: 1. mRNK ni biriktirib olish va ushlab turish. 2. peptidil-tRNK ni ushlab turish. 3. Aminoatsil-tRNK bog‘lash (biriktirib olish). 4. Translyasiyaning oqsil faktorlarini biriktirish. 5. GTF gidrolizini katalizida ishtirok qilish. 6. Transpeptidatsiyani kataliz qilish. 7. Ribosoma ichidagi o‘rin almashishlar (translokatsiya). Biron bir ma’lumotni shartli belgilar yordamida ifodalash, odatda, kodlash yoki kod deb ataladi. Biologiyada genetik informatsiyani, ya’ni oksil m o l e k u l a l a r i n i t a s h k i l e t u v c h i 2 0 x i l aminokislotani DNK molekulasidagi 4 xil nukleotid yordamida ifodalash genetik kod deyiladi. 1953 yilda Gamov (AQSH) genetik kod uchta nukleotid tuplamdan (tripletli koddan) tashkil topganligini aniqladi. Bunda 4 xil nukleotid yordamida 64 ta kombinatsiya hosil kilish mumkin. Bu esa 20 ta aminokislotani ifodalash uchun etarlidir. 1961 yilda Krik genetik kodni matematik analiz q i l d i . O q s i l m o l e k u l a s i d a g i h a r b i r aminokislotani ifodalovchi kod tripletli bo‘lib, u Krik ifodasiga ko‘ra kodon deb nomlangan. 1961 yili M. Nirenberg (AQSH) birinchi bo‘lib kod tabiatini tajribada isbot qildi. U oqsilni sintezi in vifro sistemalarida olib borgan - ya’ni uchraydigan barcha aminokislotalar aralashmasi, barcha zarur fermentlar, energiyaga boy bo‘lgan birikmalar (ATF, GTF) va K + , Mg +2 ionlari bo‘lgan. I-RNK o‘rniga esa sun’iy ravishda sintezlangan va faqat uridilat kislotadan iborat bo‘lgan poliribouridilat polimeri olingan. Bu i-RNK sun’iy sistemaga qo‘shilganda, ribosomalarda polifenilalaninli oddiy p o l i p e p t i d s i n t e z l a n g a n . B u n d a n , a g a r aminokislotani ifodalovchi kod tripletli bo‘lsa, u x ol d a f e n i l a l a n i n U U U t r i p l e t l i b i l a n belgilanadi degan xulosa chiqarildi. SHunday kilib, ular birinchidan oqsil sintezi i-RNKning ishtirok etishini, ikkinchidan xar bir aminokislotani ifodalovchi nukleotidlar to‘plami tripletli xarakterda ekanligini isbot kildilar. Nirenberg, Ochao, Mattei, Koranalar oqsil tarkibida uchraydigan barcha aminokislotalarni ifodalovchi tripletlarni xam aniqladilar. Krik tomonidan genetik kod lug‘ati tuzildi. Jadvaldagi 64 ta tripletlar, kodonlar deb ataladi, 61 tasi «ma’noli» , ya’ni ma’lum aminokislotani ifodalovchi tripletlardir. UGA, UAA, UAG aminokislotalarni ifodalay olmaydi. SHuning uchun ular ma’nosiz tripletlar deyiladi. Bu tripletlar translyasiyada muhim ahamiyatga ega, ular oqsillar biosintezida terminatsiya signali hisoblanadi va ularni terminatorli kodonlar xam deb ataladi. YA’ni i-RNK dagi UAA va UAG tripletlariga aminokislotalarni tutmaydigan t-RNKlar birikadi. Bu tripletlar polipeptid z a nj i r l a r i n i n g t u ga l l a n i s hi ni va ul a r ribosomalardan ajralishini ifodalaydi. Jadvaldan ko‘rinib turibdiki, bir xil aminokislotalarni ifodalovchi tripletlar bir-bi ri ga o‘x shash bo‘l adi . Masal an: val in aminokislotasini ifodalovchi tripletlarning barchasi GU dipleti bilan boshlangan. Alaninni i f o d a l o v c h i t r i p l e t l a r G S d i p l e t i b i l a n boshlangan bo‘ladi. Aminokislotalar (triptofan va metionindan tashqari) 2 tadan 6 tagacha triplet yordamida i f o d a l a n i s h i m u m k i n , ya ’ n i k o d o n b i l a n kodirlanar ekan. U axborotni to‘g‘ri o‘qishga xiloflik kilmaydi, balki replikatsiya yoki transkripsiya jarayonida paydo bo‘lishi mumkin bo‘lgan xatolarni chetlatishga yordam beradi. Genetik kod universaldir. Xamma organizmlarda - eukariotlar, prokariotlarda va viruslarda xam barcha kodonlar uchun birday belgilardan foydalaniladi. Barcha kodon uchta nukleotiddan (tripletdan) iborat. YOnma-yon turgan kodonlar bir-birini qoplamaydi, ya’ni birinchi kodonning oxirgi nukleotidi undan keyingi kodonning boshlang‘ich nukleotidi bo‘la olmaydi. Informatsiya ma’lum nuqtadan boshlanadi. Bir xil aminokislotalarni ifodalovchi tripletlar bir-biriga o‘xshaydi. Aminokislotalar kodi lug‘atida, kodirlanayotgan oqsil informatsiyasi i-RNKda yozilgan buladi. Kodonlar 5 ----------------- > 3 yo‘nalishda o‘qiladi. Kodonlardagi uchinchi azot asos, birinchi va ikkinchi azot asoslariga qaraganda kamroq spetsifiklikka egadir. Metionin aminokislotasini ifodalovchi kodon 1 ta bo‘lib, initsirlovchi kodondir. Ahamiyat berib qaralsa, metionin va triptofandan tashqari kariyb hamma aminokislotalar bittadan ortiq kodonlarda ifodalanadi. D N K d a g i a m i n o k i s l o t a l a r k o d i s h u n d a y yozilganki, u i-RNKdagi kod so‘zlariga komplementar bo‘lib antiparalel holatdir, ya’ni T qoldig‘iga A koldig‘i komplementardir va A koldig‘ining holati U qoldig‘iga komplementardir. M a s a l a n : M e t i o n i n u c h u n : i R N K v a D N K kodonlar kuyidagi holatda ko‘rinadi: iRNK(5) AUG(Z) DNK (3) TATS Odatda kodonlar va antikodonlar 5 — > 3, chapdan o‘ngga qarab yoziladi. Nazorat uchun savollar 1.Genetik kod haqida tushuncha. 2.Ma’noli va ma’nosiz tripletlar. 3.Genetik kod lug‘ati haqida tushuncha. 4.Ribosomaning strukturasi va funksiyasi. 5.Ribosomaning morfologiyasi. 6.mRNK ni biriktirib olish va ushlab turish. 7 Peptidil-tRNK ni ushlab turish. 8.Aminoatsil-tRNK bog‘lash (biriktirib olish). 9.Translyasiyaning oqsil faktorlarini biriktirish. 10.GTF gidrolizini katalizida ishtirok qilish. 11.Transpeptidatsiyani kataliz qilish. 12.Ribosoma ichidagi o‘rin almashishlar (translokatsiya). Download 177.57 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling