А. Р. Рустенов, Н. Ж. Елеугалиева генетика практикумы
ІХ ТАРАУ. ТҰҚЫМҚУАЛАШЫЛЫҚТЫҢ МОЛЕКУЛАЛЫҚ
жүктеу/скачать 4,96 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 9.1 ДНҚ құрылысы
| ІХ ТАРАУ. ТҰҚЫМҚУАЛАШЫЛЫҚТЫҢ МОЛЕКУЛАЛЫҚ
НЕГІЗДЕРІ Нуклеин қышқылдарының (ДНҚ және РНҚ) молекулалық құрылымы, олардың тұқым қуалаушылық қасиеттерді сақтауы, ақуыз синтезінің қағидалы сызбасы мен реттеулері анықталғанан кейін, тұқым қуалаушылықтың молекулалық деңгейінде жүруін талдауға мүмкіндіктер пайда болды. Хромосома – нуклеопротеидтік, яғни дезоксинуклеопротеид (ДНП) құрылым. Оның құрамында дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ), негізгі ақуыздар – гистондар, гистондық емес ақуыздар және аз көлемде рибонуклеин қышқылы (РНҚ) бар. 9.1 ДНҚ құрылысы Барлық ағзалардың тұқым қуалауының негізінде нуклеин қышқылдары жатыр. Бұл қышқылдар полимерлер, олардың мономерлері болып нуклеотидтер саналады. Нуклеотидтер құрамында - азоттық негіздердің біреуі (А, Т, Ц, Г, және У), қант (рибоза немесе дезоксирибоза) және фосфор қышқылының қалдығы кіреді (3, 4- суреттер). Олардың өзара жалғасып қосылу реті әрқашанда тұрақты. Бір нуклеотидтің орташа массасы 330, ДНҚ бір полинуклеотидтік тізбегі 100 млн. көміртектік бірлік болып есептеледі. Осының арқасында ДНҚ молекуласындағы нуклеотидтер сандарын оңай табуға болады. Э.Чаргоффтың химиялық зерттеулерінің арқасында (1952 ж.) барлық ДНҚ молекулаларына тән қасиеттері бар: адениннің мольдік мөлшері тиминдікіне тең, ал гуаниннің моль дік мөлшері цитозиндікіне тең. Бұл теңдік Чаргофф заңы деп аталынып былай жазылады: А = Т; Г = Ц. Екі тізбектің нуклеотидтері бір-бірімен комплементарлы қағидалар бойынша жалғасады. Бұл жалғасулар сутектік байланыстар арқылы қатаң тәртіппен былай жүреді: бір тізбектің аденині екінші тізбектің тиминімен байланысады (А-Т), сол сияқты гуанин және цитозиндер өзара жалғасады (Г-Ц). Осындай байланыстардың арқасында екі тізбектің азоттық негіздері арасында тұрақтандырылған байланыстар құрылады. Мұндай байланыстардың нәтижесінде ДНҚ молекуласының ұзына бойында азоттық негіздер бірдей қашықтықта орналасады. ДНҚ молекуласының екі полинуклеотид тізбектірінің жалғасуының тағы бір ерекшеліктері - олардың антипараллельді түрде болуы: бір тізбектің 5 1 - ұшы екінші тізбектің 3 1 -ұштарымен жалғасады, екіншісі керісінше болады. Пурин нуклеотидтерінің (А+Г) саны, пиримидиндік нуклеотидтерінің (Т+Ц) санына тең, яғни олардың арақатынастарын былай өрнектеуге болады (А+Г) : (Т+Ц)=1. 157 ДНҚ молекуласының рентген құрылымын сараптағанда, оның екі тізбектік екендігі және олар өз осіне оралынғаны толығымен дәлелденді. Оралымның диаметрі - 3,4 нм. Бір оралымда 10 нуклеотидтер орналасқан. А-Т арасында 2 сутектік байланыс болса, Г-Ц арасында 3 сутектік байланыстары болады. ДНҚ молекуласының жартылай консервативті репликациясында: жаңа пайда болған тізбектің біреуі аналықтан беріледі, екіншісі – жаңадан синтезделінеді. ДНҚ молекуласындағы нуклеотидтердің саны және олардың кезектесіп орналасуы әр түрлерде түрліше, ал жеке ағзалардың өзінде де біраз айырмашылықтары болады. ДНҚ молекуласының кеңістіктегі моделін 1953 ж. Дж. Уотсон және Ф. Крик (63 сурет) ұсынды. Ұсынылған модель бойынша ДНҚ молекуласы бір оське бағытталған оралым тәрізді оңға қарай айнала оралған екі тізбек (қос оралым) болып келеді. Оралымның қаңқасы фосфор қышқылы, ол біреуінің қантының 5 1 -көміртегімен және екіншісінің 3 1 -көміртегімен фосфодиэфирлік байланыс құрады. 1. ара қашықтықтары 0,34 нм (3,4 Ả) тең. ДНҚ молекуласының ең негізгі қасиеттерінің бірі өздігінен екі еселенуі (репликациялануы). Репликация – ДНҚ молекуласының өздігінен екі еселенуі, матрицалық рөлді ДНҚ молекуласының өзі атқарады. ДНҚ конформациялық жағдайларының сипаттамалары 17-ші кестеде көрсетілген. 158 63 сурет. ДНҚ молекуласының құрылымы Кесте 17. ДНҚ конформациялық жағдайларының сипаттамалары Көрсеткіштері А-түрі В-түрі С-түрі D-түрі Z-түрі Бір оралымдағы нуклеотидтер саны 11 10 9,3 8,0 12 Жазықтықтағы негіздердің оралым осіне түзген бұрышы, град. 20 -2 -6 -6 -7 Негіздердің осьте айналу бұрышы, град. 32,7 36 38,6 45,0 -30 Комплементарлы жұптардың осьтен қашықтығы, нм 0,425 0,063 0,213 0,143 - Сатылықтағы нуклеотидтік жұптардың ара қашықтығы, нм 0,256 0,338 0,332 0,304 0,340 Комплементарлы негіздердің жазықтықтар арасындағы бұрышы 8 5 5 - - Дезоксирибозалар конформациясы С3 1 – эндо- С2 1 – эндо- С2 1 – эндо- С2 1 – эндо- С2 1 – эндо- С3 1 - эндо- |