Оқулық Алматы 2005 ббк 28. 04 М 87 Оцуыцты жогары оцу орындары студенттеріне

орналасады. ДНК матрицасында иРНК-ның синтезделуі аяқталған 
соң, ол бірден цитоплазмаға өтіп, рибосомаға барып бекиді. Содан 
кейін белоктың 
синтезі басталады. Бірақ алдымен генетикалық 
кодпен танысып алған жөн.
ГЕНЕТИКАЛЫҚ КОД
Кез-келген организмнің арасындағы айырмашылық олардың 
құрамындағы белоктардың құрылымы мен мөлшерінің өзгешелігіне 
байланысты, сондықтан тұқым қуалаушылықтағы басты бір мәселе -
генетикалық 
информацияның 
ДНК 
молекуласында 
қалай 
жазылатындығын жэне 
оның организмнің белгі 
қасиеттерін 
қалайша 
анықтайтындығын 
білу. 
Белок 
пен 
нуклеин 
қышқылдарының 
арақатынасы 
жайлы 
проблема 
-
тұқым 
қуалаушылық туралы ілімнің өзекті бір мәселесі.
Белоктар биологиялық полимерлер болып есептеледі. Олардың 
макромолекулалары 
негізінен 
20 
мономерлерден, 
яғни 
амин 
қышқылдарынан тұрады. Әр түрлі белоктардың құрамындағы амин 
қышқылдарының саны да, орналасу реті де түрліше болып келеді. 
Сондықтан да белоктар алуан түрлі және олардың қүрылымы бір— 
біріне ұқсамайды.
Жиырма амин қышқылы 1024 комбинация түзе алады. Ал кез - 
келген 
белгі 
- 
қасиеттердегі 
өзгешеліктер 
белоктардың 
айырмашылықтарына 
байланысты 
болғандықтан, 
мұншама 
мөлшердегі белоктар организм белгі-қасиеттерінің алуан түрін 
қамтамасыз ете алады. Ол жер бетіндегі тіршіліктің эволюциясын
119

кемінде 10 миллиард жылға созып, жеткізе алады деген сөз. Небары 
бір гана амин қышқылында болатын өзгешелік белок қасиетін, соған 
байланысты 
организм белгісін 
өзгертуге жеткілікті. Мысалы, 
шамамен 600 амин қышқылынан тұратын гемоглобин белогының 
молекуласындағы глутамин қышқылын валин амин қышқылымен 
ауыстырса, орақ тәрізді клеткалы анемия деп аталатын күрделі қан 
ауруына әкеп 
соғады. 
Мұндай 
ауру 
адам 
қанының 
қызыл 
түйіршіктерінің (эритроциттер) пішіні жарты ай немесе орақ тэрізді 
болады, электр заряды болмайды, сондықтан өзіне оттегін қосып ала 
алмайды.
Енді «ДНК молекуласы қалайша белоктың- биосинтезін анықтай 
алады?» - дейтін болсақ, ДНК да белок сияқты биополимер. ДНК 
жіпшесі де кезектесіп келіп отыратын мономерлердің тізбегінен 
түрады. Белокта олардың саны 20 болса, ДНК-да бар болғаны төртеу 
- ақ. Олар бізге белгілі нуклеотидтер - аденин, гуанин, цитозин және 
тимин. Қант пен фосфор қышқылы барлық нуклеотидтерде бірдей 
болатындықтан олар тек азотты негіздер арқылы ғана ажыратылады. 
Сондықтан ДНК молекулалары арасындағы айырмашылық азотты 
негіздердің 
орналасуына 
байланысты 
нәрсе. 
Олардың 
ДНК 
молекуласындағы орналасу реті белок молекуласындағы амин 
қышқылдарының орналасу ретін анықтайды.
Олай болса, барлық организм қүрылысы мен қызметі жэне 
олардың ерекшеліктері ДНК молекуласындағы төрт түрлі азотты 
негіздердің комбинациясы арқылы анықталады. Синтезделетін белок 
қүрамындағы амин қышқылдардың орналасу ретін анықтайтын ДНК 
молекуласындағы азотты негіздердің тізбегін генетикалық код деп
120

атайды. Генетикалық кодты немесе ДНК құрамына енетін азотты 
негіздерді алфавиттегі әріптермен салыстыруға болады. Сонда 
эртүрлі әріптерден белгілі бір мағына беретін сөздің олардан 
сөйлемнің кұралатыны сияқты ДНК молекуласындағы төрт азотты 
негіздің орналасу реті белок молекуласының құрылымы мен қызметін 
анықтайды, 
басқаша 
айтқанда 
белоктың 
биосинтезі 
туралы 
информация ДНК молекуласында «жазылған».
Тұқым қуалайтын информация нуклеин қышқылдарында төрт 
азотты 
негіз, 
ал 
белокта жиырма амин 
қышқылы 
түрінде 
«жазылғандықтан» генетикалық код сол екеуінің қарым-қатынасына 
байланысты болу керек. Генетикалық кодты шешу үшін эртүрлі 
саладағы 
ғалымдардың 
(генетиктер, 
физиктер, 
химиктер, 
математиктер) еңбек етуіне тура келді. Бүл проблеманы шешуде, 
эсіресе, генетик ДЖ.Уотсон мен физик Ф.Крик үлкен роль атқарып, 
тұңғыш рет ДНК молекуласы құрылысының моделін жасады.
Генетикалық кодты шешу үшін ең алдымен бір амин қышқылын 
неше нуклеотид анықтайтындығын білу керек болды. Егер 20 амин 
қышқылының әрбіреуін бір нуклеотид анықтайтын болса, ДНК 
құрамында 20 түрлі нуклеотид болу керек, бірақ олардың саны төртеу 
- ақ. Егер екі нуклеотидтен біріксе, ол 20 амин қышқылын анықтауға 
жеткіліксіз. Онда тек 16 амин қышқылын кодтай алады (4 =16). Ал 
үш нуклеотидтен біріксе 64 комбинация түзе алады (4 =64). Бұл 
жағдайда кез - келген белокты синтездеуге жарайтын амин 
қышқылдарының жеткілікті мөлшерін қодтауға болады. Осылайша 
үш нуклеотидтің бірігуін триплетті код деп атайды. Мүндай код 
бойынша бір амин қышқылын үш нуклеотид бірігіп анықгайды
121

(мысалы, УУУ, ЦГЦ, АЦА т.с.с.) Белок молекуласы құрамына нақты 
бір амин қышқылының енуін анықтайтын ДНК тізбегінің үш 
нуклеотидтен тұратын бөлімін кодон деп атайды.
Генетикалық кодтың принципін шешіп алғаннан кейін қай 
триплеттің нақты қандай амин қышқылын анықтайтындығын табу 
керек болды. Бүл күрделі мәселені шешудің негізін салған 
американдық биохимиктер М.Ниренберг пен Дж.Маттен, 1961 жылы 
Мәскеуде өткен бесінші биохимиялық конгресте М.Ниренберг 
фенилаланин амин қышқылы синтезін анықтайтын триплеттің 
ашылғандығын баяндады. Ниренберг пен Маттей өз тәжірибелерінде 
қарапайым РНК - полиуридил қышқылын алды. Бүл синтетикалық 
РНК тек урацилды нуклеотидтен түрады. Полиурацил қышқылын 
матрица ретінде қүрамында рибосомасы бар клеткадан бөлініп 
алынған 
ерітіндіге 
апарып 
қосқан. 
Сонда 
түзілген 
түнба 
полифенилаланин белогы болып шыққан. Жалпы ерітіндінің ішінде 
барлық 20 амин қышқылы да болған, бірақ полиурацилді РНК 
молекуласының 
шын 
мэнінде 
фенилаланин 
амин 
қышқылын 
кодтайтындығы тәжірибе жүзінде дәлелденді. Одан эрі қарай 
жүргізілген 
тәжірибелердің 
нәтижесінде 
басқа 
да 
амин 
қышқылдарының кодтары анықталды. 1962 жылы М.Ниренберг пен 
С.Очаоның лабоаториясында белок молекуласының құрамына енетін 
барлық 20 амин қышқылының триплеттері түгелімен анықталды (6- 
кесте).

жүктеу/скачать 8,63 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: