-
,Б əрпі
-- --
. Сол сияқты белгіленеді. Шартты белгілердің жиынтығын код немесе шифр
деп атайды.Морзе əліппесікодтың мысалы бола алады. Морзе кодын білетіндер нүкте жəне
сызықшалардан тұратын телеграф таспасында жазылғанды оңай оқи алады.
ДНҚ
макромолекуласы-
нəруыз
молекуласында
қатардың
құрылымын
анықтайтынкод түрінде болатын,бірнеше мың төрт түрлі нуклеотидтердің тізбектеліп
орналасуынан құралған.
Морзе кодындағы əр əріптің белгілі бір нүкте мен сызықшаның үйлесімділігіне сай
келетіндей, ДНҚ кодында да аминқышқылдардатізбектеліп байланысқан нукеотидтердің
белгілі бір үйлесімділігі сəйкес келеді.
ДНҚ кодын толық шешу мүмкін болды. ДНҚ кодының маңызы мынада. Əр
аминқышқылдарға ДНҚ тізбек бөліміндегі қатар тұрған үш нукеотидтер сəйкескеледі.
Мысалы, Т-Т-Т- бөлігіндегі триплетке лизин аминқышқылы сəйкес келеді, А-Ц-А -
кесіндісі цистеинге, Ц-А-А- валинге т.с.с. Генде нуклеотидтер мынадай тəртіппен
орналассын делік:
А-Ц-А-Т-Т-Т-А-А-Ц-Ц-А-А-Г-Г-Г
Бұл қатарды, үштен бөле отырып, нəруыз молекуласында аминқышқылдардың
қандай тəртіппен орналасқанын таба аламыз: А-Ц-А- цистеин; -Т-Т-Т- лизин; -А-А-Ц-
лейцин;-Ц-А-А-валин;-Г-Г-Г- пролин.
Морзе кодында барлығы екі таңба. Барлық əріптерді белгілеу үшін, тыныс белгілері
мен барлық сандарды кейбір əріптерге немесе сандарға бес таңбадан алуға тура келеді.
ДНҚ коды қарапайым. Төрт əртүрлі нуклеотидтен 3-тен оларда төрт элементтен тұратын3
мүмкін комбинацияның саны 64. Əртүрлі аминқышқылдар саны барлығы 20.Осылай, əр
түрлі нуклеотидтің триплетібарлық аминқышқылдар ды кодтауға артығымен жетеді.
Нəруыз синтезіне қатысатын бөлімнің бұзылуы немесе түсіп қалуы, əрқашанда
патологияның дамуына əкеліп соғады, сонымен бірге аурудың клиникалық көрініс беруі
синтезі бұзылған (құрылымдық немесе функционалдықнəруыз) нəруыздың қызметі жəне
табиғатымен анықталады. Кей кезде генетикалық кодтың өзгеруіне сəйкесжəне де
мутагендікфакторлардың
əсерінің
нəтижесіндей
аномальды
нəруыздар
синтезделеді.(мысалы, орақ тəрізді анемия жасушалы гемоглобині). Бұл өзгеріс əр түрлі
синдромдардың дамуына немесе өлімге əкеліп соқтырады. Бірақ ағзадакүшті қорғаныс
механизмі барынайта кеткеніміз жөн.Генетикалық ақпараттардың осыған ұқсас өзгерістері
арнайы фермент рестриктаза арқылы тез танылыпқалады, тізбектің өзгерген жері қиылып
алынып, полимераза мен лигазаның қатысуымен сəйкес нуклеотидтерменқайтадан
алмастырылады.
Жасушадағы нəруыз бен нуклеин қышқылдарының синтезініңмеханизмін
түсіндіружолдарының бірі: адам ағзасына əсері жоқ, бірақ бұл процестерді бактерияларда
таңдаулы түрде тоқтата алатын, дəрілік препараттарды пайдалану болып табылады.
Шындығында кейбір препараттаросындай қасиетке ие, бірақ соның ішінде көбісі адам
үшін де улы болып келеді. Қазіргі кездемедициналық практикада көп антибиотиктер
қолданылады, оның кейбіреуі нуклейн қышқылдары мен нəруыз синтезінің маңызы
химиялық реакциясына əсер ету механизмінтүсіну мақсатындатөменде қарастырамыз.
Нəруыз синтезі үшін мықты ингибитордың бірі пуромицин болып табылады. Аминоацил –
ТРНҚ
І
–дағы АМФ-тың соңғы қалдығының құрылымдық ұқсастығының нəтижесінде ол
Т-РНҚ-пептидилдің А-үлескісімен пептидил-нуро-лицин түзе отырып, оңай əрекеттеседі.
Сонымен бірге пептидил-пуромицинніңөзіне тəн ешқандай үштік антикадоны болмайды.
Сонымен бірге ол реакциялардың үзілуін туындатаотырып, пептидтік тізбектің
элонгациясын тежейді. Пуромициннің көмегімен мысалы, кейбір жағдайларда
гормональді тиімділік de novo нəруызының синтезіне тəуелді екені дəлелденген. Сонымен
бірге пуромицин прокариоттардағыдайэукариоттарда да нəруыз синтезін тежейді.Нəруыз
синтезі улылығы жоғары болғандықтан сирек қолданылатынісікке қарсы тиімділігі барД
актиномициннəруыз синтезін тежейді. Ол жасушалық РНҚ, əсіресеерекше мРНҚ –ның
барлық типтерінің синтезіне тежелу əсерін тигізеді. Бұл қасиетРНҚ-полимеразаға тəуелді.
ДНҚ-ға Д актиномициннің тежегіш əсерінен пайда болған, сонымен қатарсоңында
матрицалық функцияны қоса ДНҚ тізбегіндегідезоксигуанозиннің қалдығымен
байланысады.
Д актиномицинДНҚ транскрипциясынингибирлейдідеуге болады.Туберкулезді
(құрт ауруын) емдеу кезінде пайдаланылатын рифамицин антибиотигі де жасушалық РНҚ-
ның синтезін тежейді. Осы препаратРНҚ-полимеразаға тəуелдіДНҚ-ны да ферментпен
байланысқа түсу арқылы тежейді.Бактериялық РНҚ-полимеразаоларға өте сезімтал. Бұл
антибиотикжануарлар ағзасына аз мөлшерде ғана əсер етеді. Əсер ету механизмі бойынша
t актиномициннен айырықша. Жақында ашылған рифолициннің вирусқа қарсы тұратын
қабілетін көрсету қажет, кей кездеДНҚ-сы бар вирус тудыратын трахоманы емдеуде жақсы
пайдаланылып жүр. Тифоздықжұқпалы ауруды емдеу кезінде пайдаланылатын басқа да
антибиотиктердің əсер ету механизмі анықталды. Хлорамфеником бактерияның 70S
рибосомасында нəруыз синтезінде пептидилтрансфераздың реакцияға (элонгация кезінде)
ингибирлік əсер етеді. 80S рибосомадағыбұл процеске ол əсер етпейді. 80S тегі (70S
рибосомадағы процестің зақымдануынсыз) нəруыз синтезіне транслокозаның ингибиторы
болып табылатын циклогексимид қарсы тежегіш əсер етеді. Құрт ауруына (туберкулез)
қарсы жəне бактерияларға қарсы антибиотиктер, оның ішінде стрептомицин мен
неомицин, оларға сезімтал бактерия штаммаларының нəруыз синтездеуші аппараттарына
əсер етеді. Бұл антибиотиктер аминқышқылдарыменкодон арасындағы сəйкестіктің
бұзылуына əкеліп соғатын, МРНҚ трансляциясында қателіктер туындататыныжөнінде
болжамдар айтылған.Мысалы: УУУ кодоны фениламиннің орнына лейцинді кодтай
бастайды-нəтижесінде бактерияның тіршілігін жоюына əкеліп соғатын аномальды нəруыз
түзіледі.
Клиникада кеңінен қолданылатын тетроциклиндер70S рибосомасында нəруыздың
синтезделуіне ингибитор болып табылған(80S рибосомадағы синтез аз тежеледі). Олар
жасушалық мембраналар арқылы жеңіл өтеді. Тетрациклиндер 50S рибосома
суббөлшегіндегі т-РНҚ аминоацилдің аминоацилді орталықпен байланысуын тежейді деп
есептеледі. Тетрациклиндер трансляция процесінің алдыңғы кезеңдерінің бірін қоса, осы
орталықпен химиялық байланысуы мүмкін.
Пенициллиндер нəруыз синтезінің нағыз ингибиторлары болып табылмайды, бірақ
олардың қарсы тиімділігі жасуша қабырғасының құрамына кіретін, гексапептидтер
синтезінің тежелуімен байланысты. Олардың синтезделу механизмі нəруыз синтезінің
рибосомальды механизмінен ерекшеленеді.
Эритромицин жəне омандомицин циклогексимидке ұқсас, ерекше 80S рибосомада
трансляция процесінде транслоказаныңбелсенділігін тежейді, сонымен бірге жануар
жасушасында нəруыз синтезін тежейді. Тағы да еске түсіріп өтсек:
Нəруыз синтезіне қатысатын бөлімнің бұзылуы немесе түсіп қалуы, əрқашанда
патологияның дамуына əкеліп соғады, сонымен бірге аурудың клиникалық көрініс беруі
синтезі бұзылған (құрылымдық немесе функционалдықнəруыз) нəруыздың қызметі жəне
табиғатымен анықталады. Кей кезде генетикалық кодтың өзгеруіне сəйкесжəне де
мутагендікфакторлардың
əсерінің
нəтижесіндей
аномальды
нəруыздар
синтезделеді.(мысалы, орақ тəрізді анемия жасушалы гемоглобині). Бұл өзгеріс əр түрлі
синдромдардың дамуына немесе өлімге əкеліп соқтырады. Бірақ ағзадакүшті қорғаныс
механизмі барынайта кеткеніміз жөн. Генетикалық ақпараттардың осыған ұқсас
өзгерістері арнайы фермент рестриктаза арқылы тез танылыпқалады, тізбектің өзгерген
жері қиылып алынып, полимераза мен лигазаның қатысуымен сəйкес нуклеотидтермен
қайтадан алмастырылады.
ДНҚ синтезінің ингибиторларын зерттеу мен іздеу мақсатында ынталандыру ол,
ісік пен вирус жасушаларының көбею реакцияларының көздерін таңдаулы түрде
тұншықтыру(басу) үшін қажетті амал табу.
ДНҚ синтезі қарқынды жүруіне байланысты ісік жасушалары ереже бойынша басқа
ұлпалардан күрт асып түседі. Көптеген заттар аздау немесе көптеу болса да in vivo ДНҚ
синтезін таңдаулы түрде тұншықтыратыны (басу) белгілі. Бірақ олардың көбісі ДНҚ
синтезін жанама түрде жояды. Мысалы. Нуклеозидтрифосфат, нуклеозидт.б.негіздерінің
синтезін бүлдіреді. Салыстырмалы түрде ингибиторлардың аз мөлшері редупликация
процесін тəуелсіз түрде тежейді.Олар мынадай агенттерге бөлінеді:
1)
Матрицамен байланысу нəтижесінде реакцияны тұншықтыру;
2)
ДНҚ-ның нақ ингибиторлары- полимеразалар, энзиммен тікелей
байланысушы;
3)
құрылымдары ары қарай жай нуклеотидтердің қосылуын қаламайтын кезекті
аналог нуклеотидтің орнына тежелу синтезінің қосылуы.
Біріншіге иондық немесе сутектік байланыстардың пайда болуынан матрицаны
тосқауылдауы қайтымды, агенттер қатары жатады.Мұндаймысалы, безгек ауруына қарсы
зат ретінде пайдаланылады, соның ішінде ерекше хлорокин мен хинокрин.
Сонымен бірге ол иммунды репрессорлы жəне вирусқа қарсы агенттер ретінде де
белгілі. Хинокрин, акридиннің туындысы болыптабылады.
Акридиннің туындысыныңДНҚ-мен əрекеттесуі, бұның негізінде ДНҚ негіздерінің
арасына акридиннің ену қабілеті жатыр. Хлорокин мен хинокриннің формулаларын
салыстыра отырып, негізгі роль хинолинді сақиналарға тиесілі екенін байқауға болады.
Бұл қосылыстар ДНҚ редупликациясын ғана тұншықтырып қана қоймайды, ДНҚ
матрицасындағы РНҚ синтезін де тұншықтырады.Əсер ету сипаты бойынша оларға
фенатридин жақын келеді, мысалы, трипаноцидті қасиеті бар этидиумбромид,
ингибиторлардың осы тобына антрациклинді антибиотик(даумомицин, ногаламицин)
жатады. Бірақ көп жағдайда РНҚ синтезін тұншықтырады.
ДНҚ - матрицасынтаңдаулы түрде табиғаты пептидті –флеомицин мен
блеомицинантибиотиктері тосқауылдайды.Олардың кейбір құрылымдарының жалпы
ұқсастықтары жүрмейді, бірақ ДНҚ мен əрекеттесу ұқсастықтарыжалпылығы сол,
флеомицин ДНҚ мен бірлесіп кетуге бейім, АТ-жұпқа бай, 2-карбонил тиминмен
байланысып, ДНҚ-ның балқу температурасын жоғарылатады, ал блеомицин, керісінше,
əсіресе дГ-поли типті полидезоксирибонуклеотидпен қарқынды түрде байланысады. дЦ –
поли, ДНҚ –ның балқу температурасын төмендетеді, тіпті оның деградациясын
туындатады.
Антибиотиктер прокариоттар мен эукариоттар қатысында өздерінің жан
жақтылығымен
қызықты.
Матрицаны
қайтымды
тосқауылдайты,кең
көлемде
пайдаланылатынбасқа да антибиотиктер қатары –рибофлавин, герамицин, плюрамицин,
новобиоцин əлі толық зерттелмеген.
ДНҚ-матрицасын қайтымды тосқауылдайтын жəне редупликацияны тежейтінДНҚ
ның рибозофосфатты қаңқасының қышқылды радикалдарымен байланыстыратын жəне
биосинтезді реттелудің табиғи жүйесінің компоненті болыптабылатын негізгі нəруыздар-
гистондар мен протаминдер. Редупликацияның жойылуы əдетте гистондардың мынадай
қатысында байқалады:ДНҚ бірлікке жақын немес көп болған да.
Ісікке қарсы əсері бар, бірақ жеткілікті мөлшерде улы С митомицинантибиотигі,
ДНҚ мен қайтымсыз əрекеттесе отырып, ДНҚ –матрицаны бүлдіре, жеткілікті жəне
таңдаулы түрде редупликацияны тұншықтырады. Сондықтан терапевтикажағынан қолдау
таппады. Келешектегі бифункционалды, алкилдеушіагентретінде –ол комплементарлы
ДНҚ тізбегінде əртүрлі үлескілер арасында ковалентті көпіршелердің пайда болуын
тудырады. in vivo ары қарай бүлінген ДНҚ-ның қарқынды деградациясы жүреді.
ДНҚ редуплдикациясын таңдаулы түрде тұншықтыратын карцинофиллин мен
стрептонигрин сияқты ісікке қарсы тұратын агенттер. ДНҚ-матрицасымен ковалентті
байланыса отырып, жəне де оның тағы да деградацияға ұшырауын туындатады.
Бактериялардың сол сияқты эукариоттардыңРНҚ мен ДНҚ синтезінің тиімді
ингибиторы болып табылатын антрамицин матрицаны берік тосқауылдайтын топқа
жатады.
Жақында ісікке қарсы тұратын агентретінде ұсынылғанплатина қосылысы, мысалы,
cisPt(II)(NH
3
)
2
CL
2
, полинуклеотидті тізбек арасында көлденең тігістің түзілуінен ДНҚ
синтезінтаңдаулы түрде тұншықтырады.
Налидиксті қышқыл мен құрылысы жағынан соған жақын пиромидті қышқыл ДНҚ
синтезінің ең тиімді ингибиторы болып табылады.
ДНҚ-полимеразаға тікелей əсер ететін ингибиторларжөнінде айтатын болсақ, онда
ІІ жəне əсіресе ІІІДНҚ –полимеразасының белсенділігін тұнышықтыратын, бірақ ДНҚ –
полимераза І емес, этилмалеимид-Nжəне соған туыстас қосылыстар жөнінде жеткілікті
нақтылы ақпараттар бар. Олар in vitroның ісікке қарсы тиімділігіне байланысты қарқынды
түрде зерттеліп жатыр. Этилмалеимид–N, əсіресе белгілі ДНҚ-полимеразаның тек бір
бөлігіне таңдаулы түрде əсер ететін агенттің мысалы ретінде қызықты.
Лейкемия
вирусының
гомополирибонуклеотидті
біртізбектіДНҚ
–
полимеразасының тұншығуы жөніндегі ақпараттар үлкен қызығушылық туындатып
отыр.Олар матрицамен байланысқа жауапты, энзимнің үлскілерін қайтымды түрде
тосқауылдайды.Əр түрлі құрамдағы гомополимерлердің тиімділігі бойынша мынадай
қатар түзеді:
поли У>поли Г>поли А>поли Ц.
Онкгенді РНҚ –вирустардабастапқы ДНҚсинтезі РНҚ- тəуелдіДНҚ –полимераза –
кері транскриптаза мен анықталады. Оның РНҚ-полимераза ингибиторларымен
тұншықтырылатыны жақсы. Басқаша ол былай, ДНҚ тəуелді ДНҚ –полимераза
ингибиторларымен емес, рифамицинмен жəне стрептоварицинмен тура транскриптаза
арқылы. Кері транскриптаза кейбір тиосемикарбазон туындылармен басылып,
жаншылады. Мысалы, көпшілікке белгілі вирусқа қарсы агентN –метилизатин –β-
тиосемикарбозонмен.
Сол сияқты ДНҚ –полимеразаныңА priori –дыңда ДНҚ –полимеразаны тікелей
тұншықтыратын немесе ДНҚ-матрицаның құрылымының кейбір аналогтармен олардың
нуклеозидтарының негіздерінің жарықшақтануның (искажение) мүмкіндігін болжауға
болады.Солардың көбісі ДНҚ құрамында кездесетіндігі. Бірақ олардың матрицалық
белсенділіктерін белгілі шамада төмендетпейтіндігі айқындалды.Сонымен қатар бұлар
жəне көп мөлшердегі басқада негіздердің аналогтары, соның ішінде азотуындылар мен
ерекше
немесе
модифицирленген
көміртекті
компоненттері
барнуклеозидтер,
нуклеозидтер мен нуклеотидтердің негіздерінің қалыпты синтезін, in viva ның ДНҚ сының
синтезін жанама түрде тежей отырып, тұншықтырып жəне жарықшақтандырады.
Бірақ, қазіргі кезде кейбір тікелей, біраз шамадаДНҚ-ның матрицалық синтезін
тұншықтыратын, негіздердің аналогтары мен нуклеозидтерді атауға болады.
Қайтымды
транскрипцияпроцесіне
тұншықтырғыш
əсер
ететін
бромдезоксиуридинді айтып өтуге болады. Бұл эффект ДНҚ-тəуелді ДНҚ –полимераз
жəне
РНҚ
–тəуелді
дифференциация
үшін
тесттердің
бірі
ретінде
пайдаланылады.Кейбіреулері механизм əсері əлі белгісіз антибактериалды жəне
антимитотикалық агент ретінде қолданылатын, ДНҚ синтезінің таңдаулы ингибиторлары
болып табылады. Оларға көз ауруларын емдеу кезінде антибактериалды агент ретінде
колданылатын фенилэтилді спирт, ісікке қарсы белсенділігі бар саркомицин мен
колхицинжатады.
Фенилэтилді спирт мембрана жасушаларымен əрекеттесуін бұза отырып, ДНҚ
хромосолмалардың бастапқы синтезін тұншықтырады.
2. Молекулярлы гибридизация не?
Достарыңызбен бөлісу: |