Mavzu: Genetikaning yangi yo’nalishlari. Reja: Genetika 2 Genetikaning yangi yo’nalishlari

MAVZU: GENOM STRUKTURASI HAQIDA TUSHUNCHA
Reja:

1. 
   Gen haqida tushuncha
   
2. 
   Gen,genom, gameta. mendel kashf etgan irsiylanish qonuniyatlari
   

Gen - bu DNK nukleotidlarining o'lchami bir necha yuzdan million tayanch juftigacha bo'lgan ketma-ketligi bo'lib, u oqsilning birlamchi tuzilishi (aminokislotalarning soni va ketma-ketligi) haqidagi genetik ma'lumotni kodlaydi. Ma'lumotni muntazam ravishda to'g'ri o'qish uchun gen quyidagilarni o'z ichiga olishi kerak: boshlang'ich kodon, hissiy kodonlar to'plami va tugatish kodon. Ketma-ket uchta nukleotid oqsilning ma'lum bir pozitsiyasida qaysi aminokislota joylashishini aniqlaydigan kodonni ifodalaydi. Masalan, DNK molekulasida TAC asosi ketma-ketligi metionin aminokislotalarining kodonidir, TTT qatori esa fenilalaninni kodlaydi. mRNK molekulasida timin (T) o'rniga urasil (U) asosi mavjud. Barcha qo'llanmalardagi genetik kodlar jadvali mRNK belgilari bilan aniq ifodalangan. 64 ta mumkin bo'lgan kodonlardan 61 tasi semantik va uchta triplet - UAA, UAG, UGA - aminokislotalarni kodlamaydi va shuning uchun ma'nosiz deb nomlanadi, lekin aslida ular tarjimani tugatish belgilarini ifodalaydi.

Prokariotlar nisbatan oddiy gen tuzilishi bilan ajralib turadi. Shunday qilib, bakteriya, fag yoki virusning strukturaviy geni, qoida tariqasida, bitta fermentativ reaktsiyani boshqaradi. Prokaryotlarga xos bo'lgan narsa bir nechta genlarni tashkil qiluvchi operon tizimidir. Bitta operon genlari (metabolit biosintezida ketma-ket bosqichlarni amalga oshiradigan oqsillarni (fermentlarni) kodlaydigan 1, 2 yoki undan ortiq bog'langan strukturaviy genlardan tashkil topgan genetik materialning bo'limi; eukaryotik operon, qoida tariqasida, 1 ta strukturaviy genni o'z ichiga oladi. ; operon tartibga soluvchi elementlarni o'z ichiga oladi) yaqin atrofdagi bakteriyaning halqa xromosomasida joylashgan va ketma-ket yoki yaqin sintez reaktsiyalarini (laktoza, histidin va boshqa operonlar) amalga oshiradigan fermentlarni boshqaradi.
Bakteriofaglar va viruslardagi genlarning tuzilishi odatda bakteriyalarga o'xshaydi, lekin ancha murakkab va mezbon genom bilan bog'liq. Masalan, faglar va viruslarda genlarning bir-birining ustiga chiqishi aniqlangan va eukaryotik viruslarning xost hujayra metabolizmiga to'liq bog'liqligi genlarning ekzon-intron strukturasining paydo bo'lishiga olib keldi.
Eukaryotik genlar, bakterial genlardan farqli o'laroq, intervalgacha mozaik tuzilishga ega. Kodlash ketma-ketliklari (eksonlar) kodlanmaydigan ketma-ketliklar (intronlar) bilan kesishadi. Exon [ingliz tilidan. ex (pressi) on - ifoda, ekspressivlik] - oqsilning birlamchi tuzilishi haqidagi ma'lumotni olib yuruvchi gen bo'limi. Genda ekzonlar kodlanmaydigan hududlar - intronlar bilan ajralib turadi. Intron (lotincha inter - o'rtasida) - oqsilning birlamchi tuzilishi haqida ma'lumot o'tkazmaydigan va kodlash hududlari - ekzonlar orasida joylashgan gen hududi. Natijada, eukariotlarning strukturaviy genlari tegishli etuk mRNKga qaraganda uzunroq nukleotidlar ketma-ketligiga ega bo'lib, ularning nukleotidlar ketma-ketligi ekzonlarga mos keladi. Transkripsiya jarayonida gen haqidagi ma'lumotlar DNK dan ekzon va intronlardan tashkil topgan oraliq mRNK ga yoziladi. Keyin o'ziga xos fermentlar - restriksion fermentlar - bu pro-mRNKni ekson-intron chegaralari bo'ylab kesib tashlaydi, shundan so'ng ekzon hududlari bir-biriga fermentativ bog'lanib, etuk mRNKni (splaysing deb ataladi) hosil qiladi. Turli genlarda intronlar soni noldan ko'p o'nlabgacha, uzunligi esa bir necha tayanch juftlikdan bir necha minggacha o'zgarishi mumkin.
Gen turli RNK mahsulotlarini boshlash va to'xtatish kodonlarini o'zgartirish va muqobil qo'shilish orqali kodlashi mumkin. Muqobil gen ekspressiyasi etuk mRNKda turli xil ekson birikmalaridan foydalanish orqali ham amalga oshiriladi va bunday mRNKda sintezlangan polipeptidlar aminokislotalar qoldiqlari soni bo'yicha ham, ularning tarkibida ham farqlanadi.
Strukturaviy va tartibga soluvchi genlar bilan bir qatorda funktsiyalari etarlicha o'rganilmagan takrorlanuvchi nukleotidlar ketma-ketligining hududlari, shuningdek, genom bo'ylab harakatlanishga qodir migratsiya elementlari (mobil genlar) topildi. Pseudogenlar deb ataladiganlar eukariotlarda ham topilgan, ular genomning boshqa qismlarida joylashgan va intronlari yo'q yoki mutatsiyalar natijasida inaktivatsiyalangan ma'lum genlarning nusxalari.