Molecular Biology of the cell клетканың молекулалық биологиясы Алтыншы басылым, І том
жүктеу/скачать 52,26 Mb. Pdf көрінісі
|
| 1.10-сурет.
Mycoplasma genitalium. (А) Клетка қабығы жоқ екенін көрсететін осы кіші бактерияның сканирлеуші элек- трондық микрографиясы. (Ә) Mycoplasma клеткасының көлде- нең кесіндісі (трансмиссиялық электрондық микрография- сы). Mycoplasma genitalium-ның 530 генінің 43-і тасымалдаушы, рибосомалық және басқа матрицалық емес РНҚ-ларды код- тайды. Белоктарды кодтайтын 339 геннің функциясы белгілі не- месе болжала алады: олардың 154 репликация, транскрипция, трансляция мен ДНҚ, РНҚ және белокқа қатысты процестер қатысады; 98 ген клетка мембранасы мен беттік құрылымдарға қатысады; 46 гені мембранадан қоректік заттар мен басқа молекулалар тасымалына қатысады; 71 геннің өнімі энергия алмасуы мен кіші молекулалардың синтезі мен ыдырауына жауапты; 12 гені клетка бөлінуін реттеу мен басқа процестерге қатысты. Осы процестердің кейбіреулері байланысты және кейбір гендер екі процеске қатысты болады (A, S. Razin et al., Infect. Immun . 30:538-546, 1980 көзінен American Society for Microbiology рұқсатымен алынды; Ә, Roger Cole, in Medical Microbiology, 4th ed. [S. Baron ed.]. Galveston: University of Texas Medical Branch, 1996 көзінен алынды). ГЕНОМДАРДЫҢ КӨП ТҮРЛІЛІГІ ЖӘНЕ ТІРШІЛІК ШЕЖІРЕСІ 13 ГЕНОМДАРДЫҢ КӨП ТҮРЛІЛІГІ ЖӘНЕ ТІРШІЛІК ШЕЖІРЕСІ ДНҚ, РНҚ және белокқа негізделген организмдердің эволюциясын тіршіліктің таңға- жайып құбылысы деп қарастыруға болады. Тіршілік мұхиттар мен жер бетіне таралды, тіпті Жердің терең қабатына еніп, біздің планетамызды қаптады. Біздің оттегіге бай атмосферамыз, көмір мен мұнай қорлары, темір қабаттарының кендері және бор, әктас пен мәрмәр құздары – Жердегі биологиялық процестердің тікелей немесе тікелей емес, жанама өнімдері болып табылады. Тірі организмдер өсімдіктер және олармен қоректенетін жануарлар мекен ететін жер, су аймақтары тек күн сәулесінің қоңыржай аудандарында ғана орналаспайды. Оларды мұхиттың қараңғы тереңдіктерінде, ыстық вулкан лаваларынан түзілген орталарда, Ан- тарктиканың қатқан бассейндері мен Жер қатпарының бірнеше километр тереңдігінен табуға болады. Қоршаған ортаның осындай төтенше жағдайларында мекен ететін орга- низмдердің көпшілігі белгісіз, себебі олардың қолжетімді еместігімен қатар дене пішін- дерінің өте кіші болуы себеп болып отыр. Үйде мекен ететін организмдердің көбісін арнайы құралсыз көре алмаймыз: олар ауру тудырғанға немесе үйдің еденін шіріткенге дейін назарсыз қалады. Дегенмен, микроорганизмдер біздің планетамыздағы тірі ор- ганизмдердің толық массасының басым бөлігін құрайды. Жақында ғана молекулалық биологияның жаңа әдістері, соның ішінде әсіресе ДНҚ тізбегін анықтау әдістерінің көмегімен Жер бетіндегі тіршіліктің бейнесін ала бастадық. Осы бөлімде біз организмдердің түрлілігі мен олардың байланысын қарастырамыз. Әр организмнің тұқым қуалау ақпараты ДНҚ-ның қос тізбегі түрінде жазылғандықтан және қалыпты биохимиялық әдістердің көмегімен әр организмнің ДНҚ тізбегі бір- бірінен ажырай алатындықтан, қазіргі таңда тірі организмдердің топтарын сипаттауға, классификациялауға және салыстыруға болады. Осындай салыстыру нәтижесінде біз әр организмнің тірі организмдер туыстастығы қатарындағы – «тіршілік шежіресіндегі» орнын анықтай аламыз. Бірақ осы тәсілдің нені анықтайтындығын сипаттау алдында, алдымен біз қоршаған ортаның әртүрлі жағдайларындағы қай клеткалардың тіршілік етуге және көбеюге қажетті заттарды қабылдауымен қатар және өзінің химиялық қа- жеттіліктеріне сай бір организмдердің басқа организмдерге тәуелді болатын жолдарын қарастыруымыз керек. Клеткалар бос энергияның көптеген көздерінен қуат ала алады Тірі организмдер өздеріне қажетті бос энергияны әртүрлі жолмен алады. Кейбіреу- лері, мысалы, жануарлар, саңырауқұлақтар мен адам ішегінде мекен ететін көптеген бактериялар бос энергияны басқа тірі организмдерде мекен ету немесе олар өндіретін органикалық қосылыстармен қоректену көмегімен алады; осындай организмдер ор- ганотрофтар (Грек тілінен trophe – қорек дегенді білдіреді) деп аталады. Басқалары қажетті бос энергияны тікелей қоршаған ортадан алады. Осы негізгі энергия түрлен- дірушілері екі класқа бөлінеді: энергияны күн сәулесінен жинайтын және қоршаған ор- тадан бейорганикалық химиялық қосылыстардың энергияға бай жүйелерінен алатын- дар (химиялық тепе-теңдіктен алшақ болатын химиялық жүйелер). Бірінші айтылып кеткен организмдер класы фототрофтар (күннен қоректенетін), ал соңғылары лито- трофтар (таста қоректенетін) деп аталады. Органотрофты организмдер тіршіліктің ең көп кездесетін формасы болып табылады және олар осындай негізгі энергия түрлен- дірушілерінсіз тіршілік ете алмас еді. Фототрофты организмдерге бактериялар, балдырлар мен өсімдіктердің көптеген |