O‘zbekiston respublikasi oliy ta’lim vazirligi urganch Davlat Universiteti Tabiiy fanlar fakulteti biologiya yo’nalishi

DNK barcha tirik hujayralarning asosan yadrolarida (prokoriotlarda, sitoplazmada) xromosomalarning tarkibida, qisman mitoxondriya va xloroplastlarda joylashgan. Bitta organizmning hujayralarida DNKning miqdori doimiy va pikogrammlarni tashkil qiladi, har xil tur organizmlarda esa ancha farq qiladi. DNKning molekulyar massasi juda katta va bir necha milliard daltonni ( 1010-1011Da) tashkil qiladi. Masalan, hisoblashlar bo‘yicha hujayrada DNKning zanjiri 5 nm atrofida joyni egallasa, agar uni cho‘zsa, 8 sm uzunlikkacha cho‘zilar ekan. DNKning molekulasida dezoksiribonukleotidlar bir-birlari bilan fosfor kislotasining qoldig‘i va dezoksiriboza orqali birikib polinukleotid zanjirini hosil qiladi. Polinukleotid zanjirida dezoksinukleotidlarning ma'lum tartibda ketma - ket joylashishi DNK molekulasining birlamchi strukturasini tashkil qiladi. 1953 yilda D.Uotson va F.Krik taklif qilgan qo‘shspiral modeliga muvofiq, DNK molekulasi faraz qilinadigan o‘q atrofida biri ikkinchisiga spiral hosil qilib o‘ralgan burama shaklidagi ikkita zanjirdan iborat. Zanjirlar uglevod fosfat qoldiqlaridan tuzilgan, ulardan spiral ichiga ma'lum doimiy oraliqda azot asoslari tortilgan. Bu ikkita zanjir identik, bir-biriga to‘la mos keladi va komplementardir (lotincha complement – to‟latish so‘zidan olingan). Lekin ikki zanjir bir-biriga qarama-qarshi yo‘nalishda anti parallel o‘rin olgan. Ikkala zanjirning azot asoslari juft-juft bo‘lib joylashgan (A-T va G-Ts) Ularni oralig‘ida vodorod bog‘lari bo‘ladi, ya'ni adenin va timin oraligida – 2 ta, guanin va sitozin oraligida – 3 ta vodorod bog‘lari bor. Uotson va Kriklarning aniqlaganiga ko‘ra, ikkita zanjirning azot asoslari ma'lum bir printsipda joylashadi: bir zanjirning ma'lum bir azot asosining qarshisida ikkinchi zanjirning qat'iy ravishda ma'lum bir azot asosi joylashadi. Shunday qilib, A qarshisida T va G qarshisida S yoki T qarshisida A va S qarshisida G joylashadi. Bundan boshqacha joylashish mumkin emas ekan. Chunki purinlarning (A va G) molekulasi 2 ta geterotsiklik qalqadan tuzilgan va o‘lchami (razmeri) katta, pirimidinlarning (T va S) molekulasi 1 ta geterotsiklik halqadan tuzilib, o‘lchami kichik. Ikkita parallel uglevod – fosfat zanjirlarining oralig‘i 1,8 nm bo‘lib, bu masofaga 1 ta purin va 1 ta pirimidin asoslari joylashadi xolos. Lekin ikkita pirimidin – T va S mumkin emas, chunki bunday xolda asoslar orasida ancha joy bo‘sh qolib vodorod bog‘lari hosil bo‘lmaydi. Ikkita purin (A va G) bo‘lishi mumkin emas, chunki ularning molekulalar bu oraliqga sig‘maydi. Bulardan tashqari A – S yoki G – S jufti bo‘lishi ham mumkin emas. Chunki bunday xollarda ularning o‘rtasida vodorod bog‘lari hosil bo‘lmaydi. DNK uchun xarakterli bo‘lgan belgi – bu uning tarkibiga kirgan nukleotidlar o‘zaro ma'lum nisbatda bo‘lishidir. DNK molekulalarida GQS va AQT – larning miqdori hech qachon teng bo‘lmaydi. Shuning uchun ularning o‘zaro nisbati, ya'ni spetsifiklik koeffitsienti hayvonlar va ko‘pchilik o‘simliklar DNKlari uchun – 0,54-0,94, mikroorganizmlarning DNK lari uchun – 0,45-2,57 ga teng. Hujayrada DNK uchlamchi strukturaga ham ega bo‘lgan, shu tufayli molekulasi juda ihcham (kompakt) joylashgan. Deyarlik hamma DNK hujayraning mag‘izida (yadrosida) joylashgan, juda kam miqdorda mitoxondriya va xloroplastlarda bo‘ladi. hisoblashlar bo‘yicha DNK zanjirining uzunligi 8 sm atrofida bo‘lsada, tirik hujayrada u 5 nm joyni egallaydi. Bitta zanjirdan tuzilgan DNKni FX174 bakteriofagida (1), bitta zanjirdan tuzilgan halqasimon DNKni mitoxondriya va viruslarda (3), ikkita zanjirli halqasimon DNKni infeksion viruslarda (4) uchratish mumkin. 3¹, 5¹- fosfodiefir bog`lari bilan bog`langan mononukleotidlarning to`g`ri chiziqli polinukleotid zanjiriga DNK va RNK ning birlamchi strukturasi deyiladi. DNK va RNK birlamchi strukturasining tuzilish negizi bir xil: bir mononukleotid pentozasining har bir 3¹-gidroksil guruhi ikkinchi mononukleotid pentozasining 5¹-gidroksil guruhi bilan kovalent bog` orqali bog`langan. Shu sababdan 3¹, 5¹-difosfodiefirli bog`lar deb ataladi. DNK va RNK to`g`ri chiziqlarining uzunligi uning zanjiri tarkibidagi mononukleotidlar soniga bog`liq bo`lib, ikkita uchga ega bo`ladi: ulardan birinchisi 3¹-uchi, ikkinchisi esa 5¹-uchi deb ataladi. Hujayradagi nuklein kislotalar zanjirining yig`ilishida 5¹-trifosfatlar boshlang`ich material bo`lganligi sababli zanjirning 5¹-uchki tomoni trifosfat, 3¹-uchki tomoni esa erkin gidroksil guruhi tutadi. Nuklein kislotalar zanjiri qutblidir. Ular 5¹→ 3¹ va 3¹→5¹ yo`nalishda bo`lishi mumkin. DNK ning genetik “matni” nukleotid tripletlari yordamida tuzilgan kodli “so`zlar”dan iborat bo`lib, kodogenlar deb ataladi. RNK ning barcha turlari birlamchi strukturasi to`g`risida ma’lumot saqlovchi DNK qismlariga struktura genlari deyiladi.Nuklein kislotalarning birlamchi strukturasi ularning yuqori darajada tuzilishini, ya’ni ikkilamchi va uchlamchi strukturalarini belgilaydi.DNK ning ikkilamchi strukturasi. DNK molekulalari nukleotidlari tarkibi uchun ularning ajratib olingan manbasidan qat’iy nazar muhim umumiy qonuniyatlari ham ma’lum. Bu qonuniyatlar ularni kash etgan olim sharafiga Chargaff qoidalari deb ataladi. Ular quyidagilardan iborat:

1. Purin asoslari (A+G) soni pirimidin asoslari (S+T) ga teng, ya’ni purinlarni pirimidinlarga nisbati birga teng: A+G/S+T =1.

2. Adenin qoldiqlarining soni timin qoldiqlari soniga teng, ya’ni adeninning timinga nisbati birga teng ( A = T yoki A/T = 1).

3. Guanin qoldiqlarining soni sitozin qoldiqlarining soniga teng (G = S yoki G/S = 1).

4. DNK tarkibidagi 6-aminoguruhlar soni 6-ketoguruhlar soniga teng: G + T = A+S.

5. Faqat A + T va G + S yig`indilari o`zgaruvchan. Agar A + T > G + S bo`lsa, bu AT-turli DNK; agar G + S > A + T bo`lsa, bu GS - turdagi DNK bo`ladi.

Bu qoidadan DNK tuzilishi uchun purin va pirimidin asoslarining qat’iy tartibda mos kelishi (juftlashishi) emas, balki umuman timinning adenin bilan sitozinning guanin bilan mos kelishi nazarda tutilgan. Nukleotidlarning molekulyar massasi 330 ga, qo`sh nukleotidlarniki esa 660 ga teng. 1953 yilda Uotson va Krik qo`sh spiral nomini olgan DNK ning ikkilamchi strukturasi modelini kashf etdilar.

Uotson va Krik taklif qilgan DNK ning qo`sh spiral modeliga binoan, DNK faraz etiladigan o`q atrofida bir-biriga o`ralgan komplementar, ya’ni bir-biriga mos keladigan, ammo bir xil bo`lmagan burama shakldagi ikkita zanjirdan tuzilgan. Bu ikki burama polinukleotid uglevod - fosfat zanjirini hosil qilib, ularga spiral ichida azot asoslari tortilgandir. Ikki zanjir azot asoslari orasida paydo bo`lgan vodorod bog`lari orqali ushlab turiladi. Zanjirlar bir-biriga mos kelishi uchun birinchisining purin asosi qarshisiga ikkinchisining pirimidini bo`lishi shart. Adenin bilan timin o`rtasida ikkita, guanin bilan sitozin o`rtasida esa uchta vodorod bog`lari hosil bo`ladi. Vodorod bog`lari faqat adenin bilan timin va guanin bilan sitozin orasida hosil bo`ladi, shuning uchun bir zanjirdagi asoslarning tarkibi ikkinchi zanjirdagi asoslarning tartibini, ikkinchi zanjirda ularning birin-ketin kelishini belgilaydi. Asoslarning bunday mos kelishiga komplementarlik deyiladi.