Məlumat

DNT və RNT zəncirlərində 5' və 3' nə deməkdir?

DNT və RNT zəncirlərində 5' və 3' nə deməkdir?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

DNT və RNT zəncirlərində 5' və 3' nədir? Zəhmət olmasa bəzi şəkillərlə aydınlaşdırın və sadə ingilis dilindən istifadə edin.


5' və 3', DNT-nin şəkər onurğasındakı karbon nömrələrini göstərən "beş əsas" və "üç əsas" deməkdir. 5' karbonun bir fosfat qrupu və 3' karbonun hidroksil (-OH) qrupu var. Bu asimmetriya DNT zəncirinə “istiqamət” verir. Məsələn, DNT polimeraza 5' -> 3' istiqamətdə işləyir, yəni molekulun 3' ucuna nukleotidlər əlavə edir (diaqramda -OH qrupu göstərilmir), beləliklə də həmin istiqamətə (aşağıya doğru) irəliləyir. .


5 və 3 nömrələri hər hansı digər üzvi birləşmə kimi dezoksiribozun karbon skeleti halqasının karbon nömrəsidir. Hər hansı bir nuklein turşusunda RNT və ya DNT 3' OH qrupuna və 5' üçlü fosfat qrupuna bağlı olan şəkər riboza və ya dezoksiribozanın 3-cü karbonuna aiddir. Beləliklə, bu 5' və 3' qrupları DNT və ya RNT molekuluna istiqamətli polariteyi təmin edir. İndi yaxşı sual 3 və 5 deyil, y 3' və 5' olardı. Sadəcə olaraq, şəkər karbonlarını həm də karbon skeleti olan əsaslardan fərqləndirməkdir və beləliklə, onların karbonları üçün heç bir fərq yoxdur.


DNT və RNT zəncirlərində 5' və 3' nə deməkdir? - Biologiya

DNT və RNT oxşar olsa da, onların çox fərqli fərqləri var. Cədvəl 1 DNT və RNT xüsusiyyətlərini ümumiləşdirir.

Cədvəl 1. DNT və RNT-nin xüsusiyyətləri
DNT RNT
Funksiya Genetik məlumat daşıyır Protein sintezində iştirak edir
Məkan Nüvədə qalır Nüvəni tərk edir
Struktur DNT iki zəncirli “nərdivandır”: şəkər-fosfat onurğası, əsas pillələri ilə. Adətən tək telli olur
Şəkər Deoksiriboza riboza
Pirimidinlər Sitozin, timin Sitozin, urasil
Purinlər Adenin, guanin Adenin, guanin

Digər bir fərqi qeyd etmək lazımdır. DNT-nin yalnız bir növü var. DNT hüceyrənin hər nəslinə ötürülən irsi məlumatdır ki, onun zəncirləri DNT-nin təkrarlanması lazım olduqda az miqdarda enerji ilə “açıla” bilər və DNT RNT-yə köçürülür. RNT-nin çoxlu növləri var: Messenger RNT nüvədən (DNT-nin qaldığı yerdə) zülal yaratmaq üçün lazım olan məlumatları ribosomların olduğu sitoplazmaya daşıyan müvəqqəti molekuldur. RNT-nin digər növlərinə ribosomal RNT (rRNA), transfer RNT (tRNA), kiçik nüvə RNT (snRNA) və mikroRNT daxildir.

RNT tək zəncirli olsa da, əksər RNT növləri tamamlayıcı ardıcıllıqlar arasında geniş molekuldaxili baza cütləşməsi göstərir və onların funksiyası üçün vacib olan proqnozlaşdırıla bilən üçölçülü struktur yaradır.

Öyrəndiyiniz kimi, bir orqanizmdə məlumat axını DNT-dən RNT-yə, zülala qədər baş verir. DNT transkripsiya kimi tanınan bir prosesdə mRNT-nin quruluşunu diktə edir və RNT tərcümə kimi tanınan bir prosesdə zülalın quruluşunu diktə edir. Bu, bütün orqanizmlər üçün keçərli olan Həyatın Mərkəzi Dogması kimi tanınır, lakin qaydaya istisnalar viral infeksiyalarla əlaqədar baş verir.

Xülasə: DNT və RNT

Nuklein turşuları hüceyrə bölünməsi və zülal sintezi kimi hüceyrə fəaliyyətini istiqamətləndirən nukleotidlərdən ibarət molekullardır. Hər bir nukleotid pentoza şəkərindən, azotlu əsasdan və fosfat qrupundan ibarətdir. Nuklein turşularının iki növü var: DNT və RNT. DNT hüceyrənin genetik planını daşıyır və valideynlərdən nəsillərə (xromosomlar şəklində) ötürülür. Bir-birinə əks istiqamətdə uzanan, hidrogen bağları ilə bağlanan və bir-birini tamamlayan iki teli olan ikiqat spiral quruluşa malikdir. RNT tək zəncirlidir və pentoza şəkərindən (riboza), azotlu əsasdan və fosfat qrupundan ibarətdir. RNT protein sintezində və onun tənzimlənməsində iştirak edir. Messenger RNT (mRNA) DNT-dən kopyalanır, nüvədən sitoplazmaya ixrac edilir və zülalların qurulması üçün məlumat ehtiva edir. Ribosomal RNT (rRNA) zülal sintezi yerindəki ribosmaların bir hissəsidir, transfer RNT (tRNA) isə amin turşusunu zülal sintezi yerinə aparır. mikroRNA zülal sintezi üçün mRNT-nin istifadəsini tənzimləyir.


DNT və RNT

Bir orqanizmin ilk hüceyrəsinə nə etmək lazım olduğunu nə deyir? Birinci hüceyrə iki hüceyrəyə, sonra dörd hüceyrəyə və s. Bu hüceyrənin təlimatları varmı? Bu göstərişlər nədir və əslində nə edir? Bu təlimatlar düzgün işləmədikdə nə baş verir? &ldquotəlimatlar&rdquo genetik materialdırmı? Baxmayaraq ki, bu gün tamamilə aydın görünür ki, dezoksiribonuklein turşusu və ya DNT, genetik materialdır, bu həmişə məlum deyildi.

DNT və RNT

Qaraciyər hüceyrəsi, dəri hüceyrəsi və ya sümük hüceyrəsi olsun, hüceyrənin etdiyi hər şeyi zülallar sayəsində edir. Sümük hüceyrəsini sümük hüceyrəsi, qaraciyər hüceyrəsi qaraciyər hüceyrəsi və ya dəri hüceyrəsi dəri hüceyrəsi kimi fəaliyyət göstərən zülallarınızdır. Başqa sözlə desək, orqanizmə xüsusiyyətlərini verən zülallardır. Biz bilirik ki, sizi hündür və ya qısa, açıq və ya tünd dərili və ya qəhvəyi və ya mavi gözlü edən zülallarınızdır. Bəs bu zülallara necə davranacaqlarını nə deyir? Zülalın nə etdiyini müəyyən edən quruluşudur. Və sırası və növüdür amin turşuları zülalın quruluşunu təyin edən. Proteini təşkil edən amin turşularının sırası və növü sizin DNT ardıcıllığınızla müəyyən edilir. Nüvədən heç vaxt çıxmayan nisbətən böyük xromosomlar DNT-dən ibarətdir. Və zülallar sitoplazmadakı ribosomlarda əmələ gəldiyi üçün DNT-də kodlanmış məlumat zülal sintezi yerinə necə daxil olur? RNT-nin bu üç oyunçu hərəkətinə gəldiyi yer budur. $mətnBu, molekulyar biologiyanın mərkəzi dogması kimi tanınır. Burada deyilir ki, &ldquoDNT RNT-ni zülal yaradır.&rdquo Bu proses DNT ilə başlayır. Və əvvəlcə genetik material kimi DNT müəyyən edilməli idi.

İrsi material

Təxminən 100 ildir ki, elm adamları zülallar haqqında çox şey bilirlər. Onlar hər cür müxtəlif forma, ölçü və funksiyaya malik zülalların mövcud olduğunu bilirdilər. Bu səbəbdən bir çox elm adamı zülalların irsiyyət materialı olduğuna inanırdı. Frederik Qriffit 1928-ci ilə qədər transformasiya prosesini müəyyən edənə qədər fərdlər bu konsepsiyanı şübhə altına almağa başladılar. Griffith transformasiyanın baş verdiyini nümayiş etdirdi, lakin transformasiya prosesinə səbəb olan material nə idi?

Griffith, Avery, Hershey və Chase

Griffith oxuyurdu Streptococcus pneumoniae, məməliləri yoluxduran bakteriya. O, genetik materialın ötürülməsini nümayiş etdirmək üçün iki ştamdan, virulent S (hamar) ştamından və zərərsiz R (kobud) ştamından istifadə edib. S ştammı onu ev sahibinin immun sistemindən qoruyan polisaxarid kapsulla əhatə olunub, nəticədə ev sahibi ölür, qoruyucu kapsula malik olmayan R ştammı isə ev sahibinin immun sistemi tərəfindən məğlub olur. Beləliklə, məməlilərin hüceyrələri R ştammı bakteriyası ilə yoluxduqda ev sahibi ölmür (Şəkil 1). Griffith siçanları istiliklə öldürülən S ştammı bakteriyaları ilə yoluxdurdu. Gözlənildiyi kimi, istiliklə öldürülən bakteriyalar ölü olduqları üçün siçanlara heç bir təsiri olmadı (Şəkil 1). Ancaq sonra fərqli bir şey etməyə çalışdı. O, istiliklə öldürülmüş S ştammı bakteriyalarının qalıqlarını canlı R ştammı bakteriyaları ilə qarışdırıb və qarışığı siçanlara yeritdi. Unutmayın ki, ayrı-ayrılıqda bu bakteriyaların hər ikisi siçanlar üçün zərərsizdir. Və yenə də siçanlar öldü (Şəkil 1). Niyə? Bu siçanların qanında həm canlı R, həm də canlı S ştammı bakteriyası var idi. Necə? Qriffit belə nəticəyə gəldi ki, R ştammı dəyişib və ya ölümcül S ştamına çevrilib. S ştammının qalıqlarından &rdquotəlimatlar&rdquo kimi bir şey zərərsiz R ştamını öldürücü S ştamına çevirmək üçün R ştamına keçməli idi. Ştammlar arasında ötürülən bu material irsiyyət materialı olmalı idi. Lakin transformasiya materialı hələ müəyyən edilməmişdi. Transformasiya indi xarici DNT-nin (irsiyyət materialının) hüceyrə tərəfindən mənimsənilməsi nəticəsində genotip və fenotipin dəyişməsi kimi tanınır.

Növbəti onillikdə Osvald Averi başda olmaqla alimlər transformasiyada iştirak edən materialı müəyyən etməyə çalışdılar. Avery, həmkarları Maclyn McCarty və Colin MacLeod ilə birlikdə bakteriyalardan müxtəlif üzvi birləşmələri çıxardı və qalan birləşmələri transformasiyaya səbəb olmaq üçün sınaqdan keçirdi. Qalan material transformasiyaya səbəb olmasaydı, o material irsiyyət materialı ola bilməzdi. Avery S ştammı bakteriyalarını hüceyrələrdən zülalları çıxaran proteaz fermentləri ilə müalicə etdi və sonra qalanını R ştammı bakteriyaları ilə qarışdırdı. R ştammı bakteriyaları çevrildi, yəni zülallar xəstəliyə səbəb olan genləri daşımırdı. Sonra S ştammı bakteriyalarının qalıqları ilə müalicə edildi deoksiribonukleaza, DNT-ni parçalayan bir ferment. Bu müalicədən sonra R ştammı bakteriyaları artıq transformasiya olunmur. Bu, DNT-nin irsiyyət materialı olduğunu göstərirdi. 1944-cü il idi.

Ancaq bu tapıntı, qismən DNT haqqında çox az şey bilindiyi üçün geniş şəkildə qəbul edilmədi. Hələ də zülalların irsiyyət materialı olmaq üçün daha yaxşı namizəd olduğu düşünülürdü. DNT-nin quruluşu hələ də məlum deyildi və bir çox elm adamı bakteriya və daha mürəkkəb orqanizmlərin genlərinin oxşar ola biləcəyinə əmin deyildi.

1952-ci ildə Alfred Hershey və Martha Chase bu skeptisizmə son qoydular. Onlar DNT-nin genetik material olduğunu qəti şəkildə nümayiş etdirdilər. Hershey və Chase T2-dən istifadə etdilər bakteriofaq, bakteriyaları yoluxduran bir virus, bu fikri sübut etmək üçün. Virus əslində zülal örtüyü ilə əhatə olunmuş DNT (və ya RNT)-dir (Şəkil 2). Çoxalmaq üçün bir virus hüceyrəni yoluxdurmalı və daha çox virus yaratmaq üçün həmin ev sahibi hüceyrənin rsquos mexanizmindən istifadə etməlidir. T2 bakteriofaqı tez bir zamanda çevrilə bilər Escherichia coli (E. coli) bakteriyaları T2 istehsal sisteminə çevirir. Ancaq bunun üçün T2-dən yalnız zülal və ya DNT ola bilən genetik material bakteriyalara ötürülməlidir. Hansı biri idi?

Hershey və Chase T2-nin əslində sadəcə DNT və zülal olması faktından istifadə edərək bir sıra klassik təcrübələr həyata keçirdilər. Təcrübələrdə bakteriyaları yoluxdurmaq üçün radioaktiv (^<32>)P işarəli DNT və ya radioaktiv (^<35>)S ilə işarələnmiş zülalı olan T2 faqlardan istifadə edilmişdir. Ya radioaktiv zülallar, ya da radioaktiv DNT bakteriyalara ötürüləcək. Hansı birinin köçürüldüyünü müəyyən etmək genetik materialı müəyyən edərdi. Hər iki təcrübədə bakteriyalar qarışdırılaraq, sonra sentrifuqa edilərək faj təbəqələrindən ayrıldı. Bakteriyaların içərisində yalnız radioaktiv etiketli DNT tapıldı, radioaktiv zülallar isə məhlulda qaldı (Şəkil 3). Bu təcrübələr DNT-nin genetik material olduğunu və zülalın genetik məlumatı ötürmədiyini göstərdi.

Şəkil 3: Hershey və Chase təcrübəsi. Bakteriyaları yoluxdurmaq üçün radioaktiv DNT (yuxarı hissə) və ya radioaktiv protein (aşağı hissə) olan T2 virusundan istifadə edilmişdir. Fajı bakteriyalardan çıxarmaq üçün bir qarışdırıcı istifadə edildi, sonra sentrifuqa edildi. DNT-nin genetik material olduğunu nümayiş etdirən radioaktiv DNT bakteriyaların içərisində tapıldı (yuxarı hissə).

Chargaff qaydaları

DNT-dən ibarət olduğu məlum idi nukleotidlər, hər birində azot tərkibli əsas, beş karbonlu şəkər (deoksiriboza) və bir fosfat qrupu var. Bu nukleotidlərdə dörd mümkün əsasdan biri var: adenin (A), guanin (G), sitozin (C) və ya timin (T) (Şəkil 4).

Şəkil 4: DNT-dəki dörd azotlu əsasın kimyəvi quruluşu.

Erwin Chargaff, Chargaff-ın qaydaları adlandırılan iki əsas qayda təklif etdi. 1947-ci ildə o, DNT-nin tərkibinin bir növdən digərinə dəyişdiyini göstərdi. Bu molekulyar müxtəliflik DNT-nin genetik material ola biləcəyinə sübut əlavə etdi. Chargaff həmçinin müəyyən etdi ki, DNT-də bir əsasın miqdarı həmişə müəyyən ikinci bazanın miqdarına təxminən bərabərdir. Məsələn, guaninlərin sayı sitozinlərin sayına, adeninlərin sayı isə timinlərin sayına bərabərdir. İnsan DNT-si 30.9% A və 29.4% T, 19.9% ​​G və 19.8% C-dir. Bu tapıntı DNT strukturu ilə birlikdə DNT-nin əsas cütləşmə qaydalarına gətirib çıxardı.

İkiqat sarmal

1950-ci illərin əvvəllərində Rosalind Franklin DNT liflərinin quruluşunu anlamaq üzərində işləməyə başladı. Franklin, Maurice Wilkins ilə birlikdə, DNT strukturunu təhlil etmək üçün rentgen şüalarının difraksiya fotoqrafik üsullarında təcrübəsindən istifadə etdi. 1953-cü ilin fevralında Kembric Universitetindəki Cavendish laboratoriyasından Frensis Krik və Ceyms D. Uotson DNT modelini yaratmağa başladılar. Watson və Crick dolayı yolla Franklinin DNT-nin rentgen şüaları difraksiya məlumatlarını əldə edərək DNT strukturunda mühüm məlumatları nümayiş etdirdilər. Francis Crick və James Watson (Şəkil 5) daha sonra 25 aprel 1953-cü ildə Təbiətdə DNT-nin ikiqat sarmal modelini nəşr etdilər.

Şəkil 5: James Watson (solda) və Francis Crick (sağda).

DNT a formasına malikdir ikiqat sarmal, spiral pilləkən kimi (Şəkil 6). adlanan iki tərəf var şəkər-fosfat onurğası, çünki onlar alternativ fosfat qruplarından və dezoksiriboza şəkərlərindən hazırlanır. Qoşa spiralın &ldquostepləri&rdquo azotlu əsaslar arasında əmələ gələn əsas cütlərindən hazırlanır. DNT ikiqat sarmal iki zəncirlə birləşdirilmiş əsaslar arasındakı hidrogen bağları ilə birlikdə tutulur.

DNT-nin ikiqat spiral təbiəti Chargaff-ın tapıntıları ilə birlikdə əsasların əsas cütləşmə xarakterini nümayiş etdirdi. Adenin həmişə timinlə, guanin isə sitozinlə cütləşir (Şəkil 7). DNT-nin bu tamamlayıcı təbiətinə görə bir zəncirdəki əsaslar digər zəncirdəki əsasları təyin edir. Bu tamamlayıcı əsas cütləri adenin və timin miqdarı kimi guanin və sitozinin miqdarının niyə bərabər miqdarda olduğunu izah edir. Adenin və guanin kimi tanınır purinlər. Bu əsaslar iki halqa quruluşundan ibarətdir. Purinlər azotlu əsasların iki qrupundan birini təşkil edir. Timin və sitozindir pirimidinlər, yalnız bir halqa quruluşuna sahib olan. Bir purin həmişə DNT ikiqat sarmalında bir pirimidinlə birləşərək, iki şəkər-fosfat onurğa sütunu arasındakı məsafə sabitdir və DNT molekulunun vahid formasını saxlayır.

DNT onurğasındakı iki zəncir içəri keçir antiparalel bir-birinə istiqamətlər. Yəni DNT zəncirlərindən biri 5&rarr 3&rsquo istiqamətində, tamamlayıcı zəncir isə 3&rsquo &rarr 5&rsquo istiqamətində qurulur. DNT onurğasında şəkərlər, qonşu şəkərlərin üçüncü və beşinci karbon atomları arasında bağlar yaradan fosfat qrupları ilə birləşir. İkiqat spiralda bir zəncirdəki nukleotidlərin istiqaməti digər zəncirdəki yönünün əksinədir. 5&rsquo və 3&rsquo hər biri ipin bir ucunu işarələyir. Adenin olan 5&rarr 3&rsquo istiqamətində çalışan bir tel 3&rsquo&rarr 5&rsquo istiqamətində işləyən tamamlayıcı teldə əsas timin ilə qoşalaşacaq.

Şəkil 6: DNT ikiqat sarmal. İki tərəf alternativ fosfat qruplarından və deoksiriboza şəkərlərindən ibarət şəkər-fosfat onurğalarıdır. Azotlu əsaslar qoşa spiralın mərkəzinə baxır.

Şəkil 7: DNT-nin əsas cütləşmə təbiəti. Adenin həmişə timinlə cütləşir və onlar iki hidrogen bağı ilə birlikdə tutulur. Quanin-sitozin əsas cütü üç hidrogen bağı ilə birlikdə tutulur. Qeyd edək ki, bir şəkər-fosfat magistral 5&rsquo&rarr 3&rsquo istiqamətində, digər tel isə əks 3&rsquo&rarr 5&rsquo oriyentasiyasındadır.

Beləliklə, yalnız A, C, G və T-dən ibarət olan bu dörd hərf kodu orqanizmin necə olacağını və necə görünəcəyini müəyyən edir. Bu dörd baza bu qədər məlumatı necə daşıya bilir? Bu məlumat xromosomlardakı bu dörd əsasın ardıcıllığından irəli gəlir. Bu ardıcıllıq hər bir növ və hər bir fərd üçün unikal genetik məlumatı daşıyır. İnsanların hər hüceyrəsində bu məlumatın təxminən 3.000.000.000 biti var. Bir qorilla da bu məbləğə yaxın informasiyaya malik ola bilər, lakin bir az fərqli ardıcıllıqla. Məsələn, AGGTTTACCA ardıcıllığı CAAGGGATTA-dan fərqli məlumatlara malik olacaq. İki növ arasında təkamül əlaqəsi nə qədər yaxın olarsa, onların DNT ardıcıllığı bir o qədər oxşar olar. Məsələn, iki sürünən növü arasındakı DNT ardıcıllığı sürünən və qaraağacdan daha çox oxşar olacaq.

DNT ardıcıllığı elmi, tibbi və məhkəmə-tibbi məqsədlər üçün istifadə edilə bilər. DNT ardıcıllığı növlər arasında təkamül əlaqələri qurmaq, insanın müəyyən bir xəstəliyi miras almağa və ya inkişaf etdirməyə həssaslığını təyin etmək və ya cinayət şübhəlilərini və ya qurbanlarını müəyyən etmək üçün istifadə edilə bilər. Təbii ki, DNT analizi başqa məqsədlər üçün də istifadə edilə bilər. Bəs niyə DNT bu məqsədlər üçün bu qədər faydalıdır? Bu faydalıdır, çünki bir orqanizmin hər hüceyrəsi eyni DNT ardıcıllığına malikdir. Bunun baş verməsi üçün hər bir hüceyrənin bütün DNT-ni kopyalayacaq bir mexanizmi olmalıdır. Bu qədər az vaxtda bu qədər məlumatı tam olaraq necə köçürmək olar?

DNT replikasiyası

DNT replikasiyası hüceyrənin bütün DNT-nin kopyalandığı və ya təkrarlandığı prosesdir. Bu proses eukaryotik hüceyrə dövrünün Sintez (S) mərhələsində baş verir. Hər bir DNT zəncirinin eyni genetik məlumatı olduğu üçün qoşa sarmalın hər iki zəncirinin yeni zəncirinin çoxalması üçün şablon rolunu oynaya bilər. Yaranan iki qoşa sarmal ilkin ikiqat sarmal ilə eynidir.

Helikaz və Polimeraza

DNT replikasiyası bir ferment kimi başlayır, DNT helikazı, iki ipi bir arada tutan hidrogen bağlarını qırır və replikasiya çəngəlini əmələ gətirir. Yaranan strukturda əsasları açıq olan DNT onurğasının iki budaqlanan zəncirləri var. Bu məruz qalan əsaslar DNT-nin başqa bir ferment tərəfindən &ldquoreadquo&rdquo imkan verir, DNT polimeraza, sonra tamamlayıcı DNT zəncirini qurur. DNT helikazı qoşa spiral açmağa davam etdikcə replikasiya çəngəsi böyüyür. $ ext<5&rsquo &rarr 3&rsquo>$

DNT-nin iki yeni zəncirləri bir-birinə əks istiqamətdə, ya aparıcı zəncir, ya da geridə qalan zəncir vasitəsilə &ldquobuilt&rdquo olur. Aparıcı zəncir DNT polimerazının 5&rarr 3&rsquo istiqamətində qurduğu DNT zənciridir. Bu DNT zənciri, replikasiya çəngəsi böyüdükcə hərəkət edərək davamlı şəkildə hazırlanır. Geridə qalan zəncir aparıcı zəncirdən replikasiya çəngəlinin əks tərəfində yerləşən DNT zənciridir. 3&rsquo-dan 5&rsquo-ya qədər əks istiqamətdə gedir. DNT polimeraza 3&rarr 5&rsquo istiqamətində bir zəncir qura bilməz. Beləliklə, bu &ldquolagging&rdquo strand kimi tanınan qısa seqmentlərdə sintez olunur Okazaki fraqmentləri. Geridə qalan ipdə, kimi tanınan bir ferment primaz qısa RNT primerini qurur. DNT polimeraza daha sonra 5&rarr 3 istiqamətində DNT yaratmaq üçün RNT primerində sərbəst 3&rsquo OH qrupundan istifadə edə bilir. Daha sonra RNT fraqmentləri parçalanır və RNT-nin mövcud olduğu boşluqları doldurmaq üçün yeni DNT nukleotidləri əlavə edilir. Başqa bir ferment, DNT ligaza, sonra DNT nukleotidlərini bir-birinə bağlaya (bağlaya) və geri qalan zəncirinin sintezini tamamlaya bilir (Şəkil 8).

Şəkil 8: DNT replikasiyası. İki DNT zənciri helikaz tərəfindən açılır. Tellər bir zülal bağlayıcı zəncirlə açıq saxlanılır və vaxtından əvvəl reannealmanın qarşısını alır. Topoizomeraz DNT-nin sarılması/açılması nəticəsində yaranan gərginliyin yaratdığı problemi həll edir. Bu ferment DNT-nin ətrafına sarılır və spiralın fırlanmasına və rahatlaşmasına imkan verən bir kəsik yaradır. DNT rahatlaşdıqdan sonra topoizomeraz qırılan ipləri yenidən birləşdirir. DNT primazası Okazaki fraqmentini başlatan qısa RNT primerini sintez edir. Okazaki fraqmentləri DNT ligaza ilə bağlanır.

Bir çox replikasiya çəngəlləri bir xromosom boyunca inkişaf edir. Bu proses replikasiya çəngəlləri birləşənə və xromosomdakı bütün DNT kopyalanana qədər davam edir. Yaranan hər bir yeni ip, şablon kimi istifadə olunan ipi tamamlayır. Yaranan hər bir DNT molekulu orijinal DNT molekulu ilə eynidir. Mitozun profilaktikası və ya meyozun I profilaktikası zamanı bu DNT molekulları iki eyni xromatiddən ibarət xromosoma çevrilir. Bu proses hüceyrə bölünməsi nəticəsində yaranan hüceyrələrin eyni genetik material dəstlərinə malik olmasını və DNT-nin ana hüceyrənin DNT-sinin dəqiq surəti olmasını təmin edir.

$mətn$ &ldquoDNA RNT-ni zülal yaradır.&rdquo Bəs RNT nədir? Ribonuklein turşusu və ya RNT, üç oyunçu aktında digər mühüm nuklein turşusudur. &ldquoDNA RNT-ni zülal əmələ gətirir&rdquo dedikdə nəyi nəzərdə tuturuq? Demək istəyirik ki, DNT-dəki məlumat bir şəkildə RNT-yə ötürülür və RNT-dəki məlumat daha sonra zülal yaratmaq üçün istifadə olunur.

Bunu anlamaq üçün əvvəlcə RNT-ni başa düşmək kömək edir. A gen RNT molekulunu və ya zülalını kodlaşdırmaq üçün lazım olan məlumatları ehtiva edən DNT seqmentidir. Unutmayın ki, minlərlə geniniz olsa da, hamısı hər hüceyrə tipində istifadə olunmur. Əslində, çox güman ki, yalnız bir neçə min hüceyrə müəyyən bir hüceyrə növündə istifadə olunur, fərqli hüceyrə növləri fərqli genlərdən istifadə edir. Ancaq bu genlər nüvədən heç vaxt çıxmayan böyük xromosomlara yerləşdirilsə də, RNT nisbətən kiçikdir və nüvədən məlumat daşıya bilir.

RNT strukturu

RNT strukturu DNT-dən üç xüsusi şəkildə fərqlənir. Hər ikisi nuklein turşularıdır və nukleotidlərdən ibarətdir, lakin RNT tək zəncirli, DNT isə ikiqat zəncirlidir. RNT-də 5 karbonlu şəkər ribozası var, DNT-də isə şəkər dezoksiribozadır. Həm RNT, həm də DNT-də adenin, guanin və sitozin azotlu əsaslar olsa da, RNT-də timin əvəzinə azotlu əsas urasil var. Urasil RNT-də adeninlə cütləşdiyi kimi, timin də DNT-də adeninlə cütləşir. RNT və DNT-nin müqayisəsi Cədvəl 1 və Şəkil 9-da göstərilmişdir.

$mətn$ $mətn$
tək telli ikiqat telli
Xüsusi Baza urasil ehtiva edir timin ehtiva edir
Şəkər riboza deoksiriboza
Ölçü nisbətən kiçik böyük (xromosomlar)
Məkan sitoplazmaya keçir nüvədə qalır
Növlər 3 növ: mRNT, tRNT, rRNA ümumiyyətlə 1 növ

Şəkil 9: RNT və DNT-nin müqayisəsi. RNT tək zəncirlidir və timini əvəz edən əsas urasil ehtiva edir.

Üç növ RNT

Beləliklə, RNT nə edir? Üç növ RNT var: messenger RNT (mRNA), transfer RNT (tRNA) və ribisomal RNT (rRNA). Bu nuklein turşularının hər üçü bir zülal yaratmaq üçün birlikdə işləyir. The mRNT nüvədən ribosomların yerləşdiyi sitoplazmaya təlimatları alır. Ribosomlar zülalların əmələ gəldiyi yerdir. Ribosomların özləri onlardan ibarətdir rRNT və digər zülallar. mRNT ribosoma bağlanır, amin turşularını zülal sintezi yerinə sifariş etmək üçün təlimatları gətirir. Nəhayət, tRNT zülal sintezi yerinə düzgün amin turşusunu gətirir (Şəkil 10 və Şəkil 11). mRNT-də dörd nukleotid (A, C, G və U) düzülür kodonlar hər biri üç əsasdan. Zülal sintezini dayandıran stop kodonları istisna olmaqla, hər bir kodon müəyyən bir amin turşusunu kodlayır. Xüsusi &ldquo3yarpaqlı yonca quruluşuna malik olan tRNT,&rdquo adlanan üç əsas bölgəni ehtiva edir. antikodonmRNT-də müvafiq üç əsaslı kodon bölgəsinə cütləşə bilər. Sonrakı tərcümə dərsində bu proseslər haqqında daha çox danışılacaq.

Unutmayın ki, zülallar amin turşularından ibarətdir, bəs məlumat nukleotidlərin dilindən amin turşularının dilinə necə çevrilir? Proses adlanır tərcümə.

Şəkil 10: 3 yarpaqlı yonca quruluşunu təsvir edən 2 ölçülü tRNT strukturu. D qolu (D) ilgəklə bitən bir sapdır. Antikodon qolu (A) ikinci gövdədir, onun döngəsi tRNT-nin altındakı antikodonu ehtiva edir. T qolu (T) D qolunun qarşısındakı üçüncü gövdədir.

Şəkil 11: tRNT-nin 3-ölçülü təsviri. Rəngləmə: CCA quyruğu narıncı, Akseptor gövdəsi bənövşəyi, D qolu qırmızı, Antikodon qolu mavi ilə Antikodon qara, T qolu yaşıl rəngdədir. Akseptor gövdəsi 5-terminal nukleotidin 3-terminal nukleotidi ilə əsas cütləşməsi ilə hazırlanır. CCA quyruğu, amin turşusunu birləşdirmək üçün istifadə edilən tRNT molekulunun 3-cü ucunda yerləşən CCA ardıcıllığıdır. Bu ardıcıllıq tRNT-nin tərcümədə vacib olan fermentlər tərəfindən tanınması üçün vacibdir.

Kiçik müdaxilə edən RNT (siRNA), mikroRNA (miRNA) və kiçik nüvə RNT (snRNA): siRNA və miRNA molekulyar biologiya, inkişaf biologiyası və hətta tibbdə inqilab edir. 2006-cı il Fiziologiya və Tibb üzrə Nobel mükafatı mRNA səviyyəsində gen ifadəsini maneə törədən ikiqat zəncirli RNT növü olan siRNA-nın kəşfinə görə Dr. Endryu Fayr və Dr. Kreyq Melloya verildi. Xüsusilə, siRNA homoloji işlənmiş mRNT-yə onu deqradasiyaya yönəltməklə fəaliyyət göstərir. siRNA RNT müdaxiləsindən (RNAi) məsuldur. RNT-nin təbii rolu var ki, o, bitkilər tərəfindən bitki virus RNT-lərinə qarşı müdafiədə istifadə olunur. miRNA-lar da gen ifadəsinin tənzimlənməsində iştirak edir. Onlar transkripsiya edilir, lakin zülallara çevrilmir. snRNA-lar eukaryotik hüceyrələrin nüvəsində olur. Onlar RNT-nin birləşdirilməsi (intronların çıxarılması) və tənzimləmə kimi müxtəlif mühüm proseslərdə iştirak edirlər. transkripsiya amillər.


Baza cütləşməsi (və ya nukleotid cütləşməsi) qaydaları bunlardır:

  • A ilə T: purin adenin (A) həmişə pirimidinlə cütləşir timin (T)
  • C ilə G: pirimidin sitozin (C) həmişə purinlə cütləşir guanin (G)

Bu, iki purin üçün spiral içərisinə sığması üçün kifayət qədər yerin olmaması (20 & Aring) və iki pirimidin arasında hidrogen bağları yaratmaq üçün bir-birinə kifayət qədər yaxınlaşmaq üçün çox yer olmaması ilə uyğundur. Bəs niyə A C ilə, G isə T ilə olmasın? Cavab: yalnız A və T və C və G ilə qurmaq üçün imkanlar var hidrogen bağları (burada nöqtəli xətlər kimi göstərilir) onların arasında (ikisi A arasında və T üçü C və G arasında). Bu münasibətlərə çox vaxt qaydalar deyilir Watson-Crick baza cütləşməsi, onların struktur əsaslarını kəşf edən iki alimin adını daşıyır.

Cədvəl 5.4.1: DNT-də əsasların nisbi nisbətləri (%)
Orqanizm A T G C
İnsan 30.9 29.4 19.9 19.8
toyuq 28.8 29.2 20.5 21.5
Çəyirtkə 29.3 29.3 20.5 20.7
Dənizkirpisi 32.8 32.1 17.7 17.3
buğda 27.3 27.1 22.7 22.8
Maya 31.3 32.9 18.7 17.1
E. coli 24.7 23.6 26.0 25.7

Baza cütləşməsi qaydaları bizə deyir ki, əgər biz DNT-nin bir zəncirindəki nukleotidlərin ardıcıllığını "oxuya" edə bilsək, digər zəncirdəki tamamlayıcı ardıcıllığı dərhal çıxara bilərik. Baza cütləşməsi qaydaları orqanizmin DNT-sindəki adeninin (A) miqdarı nə olursa olsun, timin (T) miqdarının eyni olması (adlanır) fenomenini izah edir. Chargaff qaydası). Eynilə, guaninin (G) miqdarı nə olursa olsun, sitozinin (C) miqdarı eynidir. C+G:A+T nisbəti orqanizmdən orqanizmə, xüsusən də bakteriyalar arasında dəyişir, lakin eksperimental xəta çərçivəsində A=T və C=G.


İndi yüklə!

Heç bir qazma olmadan PDF E-kitabları tapmağınızı asanlaşdırdıq. Elektron kitablarımıza onlayn giriş əldə etməklə və ya onları kompüterinizdə saxlamaqla Biologiya DNA və RNA Cavab Açarı ilə rahat cavablarınız var. Biologiya Dna və Rna Cavab Açarını tapmağa başlamaq üçün siz sadalanan təlimatların hərtərəfli kolleksiyasına malik veb saytımızı tapmaqda haqlısınız.
Kitabxanamız yüz minlərlə müxtəlif məhsulun təmsil olunduğu ən böyüyüdür.

Nəhayət, bu e-kitabı əldə etdim, indi əldə edə biləcəyim bütün bu Biologiya DNA və RNA Cavab Açarı üçün təşəkkürlər!

Bunun işləyəcəyini düşünmürdüm, ən yaxşı dostum mənə bu veb-saytı göstərdi və edir! Ən çox istədiyim elektron kitabı alıram

pulsuz bu böyük ebook wtf?!

Dostlarım o qədər dəli olublar ki, məndə olmayan yüksək keyfiyyətli elektron kitabların necə olduğunu bilmirlər!

Keyfiyyətli elektron kitablar əldə etmək çox asandır)

çoxlu saxta saytlar. bu işləyən ilkdir! Çox sağ olun

wtffff mən bunu başa düşə bilmirəm!

Sadəcə klikləyin, sonra endirmə düyməsini seçin və elektron kitabı endirməyə başlamaq üçün təklifi tamamlayın. Əgər sorğu varsa, bu, cəmi 5 dəqiqə çəkir, sizin üçün uyğun olan istənilən sorğunu sınayın.


Transkripsiya

Hüceyrələrin zülal əmələ gətirdiyi proses deyilir protein sintezi. Əslində iki prosesdən ibarətdir: transkripsiyatərcümə. Transkripsiya nüvədə baş verir. Bir RNT molekulu yaratmaq üçün DNT-dən şablon kimi istifadə edir. Daha sonra RNT nüvəni tərk edir və sitoplazmadakı ribosoma gedir və burada tərcümə baş verir. Tərcümə mRNT-dəki genetik kodu oxuyur və zülal əmələ gətirir.

Transkripsiya molekulyar biologiyanın mərkəzi dogmasının birinci hissəsidir: DNT & rarr RNT. DNT-dəki genetik təlimatların mesajçı RNT-yə (mRNA) ötürülməsidir. Transkripsiya zamanı bir DNT zəncirinə tamamlayıcı olan bir mRNT zəncirinin meydana gəlməsi. Şəkil aşağıda bunun necə baş verdiyi göstərilir. Prosesin animasiyasını bu linkdən izləyə bilərsiniz:www.biostudio.com/d_%20Transcription.htm.

Transkripsiyaya ümumi baxış. Transkripsiya mRNT-nin tamamlayıcı zəncirini yaratmaq üçün DNT zəncirindəki əsasların ardıcıllığından istifadə edir. Üçlüklər DNT-də üç ardıcıl nukleotid bazasından ibarət qruplardır. Kodonlar mRNT-dəki əsasların tamamlayıcı qruplarıdır.

Transkripsiya mərhələləri

Transkripsiya üç mərhələdə baş verir: başlanğıc, uzanma və sonlanma. Addımlar təsvirdə göstərilmişdir Şəkil aşağıda.

  1. Təşəbbüs transkripsiyanın başlanğıcıdır. Bu, ferment olduqda baş verir RNTpolimeraza adlı genin bölgəsinə bağlanır təşviqatçı. Bu, DNT-nin açılması üçün siqnal verir ki, ferment DNT zəncirlərindən birindəki əsasları &lsquo&lsquo&lsquo&rsquo&rsquo&rsquo edə bilsin. İndi ferment əsasların tamamlayıcı ardıcıllığı ilə mRNT zəncirini yaratmağa hazırdır.
  2. Uzatma mRNT zəncirinə nukleotidlərin əlavə edilməsidir. RNT polimeraza açılmamış DNT zəncirini oxuyur və tamamlayıcı baza cütlərindən istifadə edərək mRNT molekulunu qurur. Bu prosesdə yeni əmələ gələn RNT-nin açılmamış DNT-yə bağlandığı qısa bir müddət var. Bu proses zamanı DNT-dəki adenin (A) RNT-dəki urasil (U) ilə birləşir.
  3. Xitam transkripsiyanın sonudur və RNT polimeraza gendə dayanma (xitam) ardıcıllığını keçdikdə baş verir. mRNT zənciri tamamlandı və DNT-dən ayrılır.

Transkripsiya mərhələləri. Transkripsiya burada göstərilən üç mərhələdə baş verir - başlanğıc, uzanma və sonlanma.

MRNT-nin işlənməsi

Eukariotlarda yeni mRNT hələ tərcümə üçün hazır deyil. O, nüvəni tərk etməzdən əvvəl əlavə emaldan keçməlidir. Buraya birləşdirmək, redaktə etmək və poliadenilasiya daxil ola bilər. Bu proseslər mRNT-ni müxtəlif yollarla dəyişdirir. Bu cür modifikasiyalar bir gendən birdən çox zülal hazırlamaq üçün istifadə etməyə imkan verir.

  • Birləşmə aradan qaldırır intronlar mRNT-dən (bax Şəkilaşağıda). İntronlar zülalları kodlaşdırmayan bölgələrdir. Qalan mRNT yalnız adlanan zülalları kodlayan bölgələrdən ibarətdir ekzonlar. Siz bu keçiddə əlavə təfərrüatlı şəkildə birləşmiş videoya baxa bilərsiniz: http://vcell.ndsu.edu/animations/mrnasplicing/movie-flash.htm. Ribonukleoproteinlər, tərkibində RNT olan nukleoproteinlərdir. Kiçik nüvəli ribonuklear zülallar mRNT-dən əvvəl birləşmədə iştirak edir.
  • Redaktə mRNT-də bəzi nukleotidləri dəyişdirir. Məsələn, qanda lipidlərin daşınmasına kömək edən APOB adlı insan zülalının redaktə səbəbiylə iki fərqli forması var. Bir forma digərindən kiçikdir, çünki redaktə mRNT-də vaxtından əvvəl dayandırma siqnalı əlavə edir.
  • Poliadenilləşmə mRNT-yə &ldquotail&rdquo əlavə edir. Quyruq As (adenin əsasları) silsiləsindən ibarətdir. O, mRNT-nin sonunu bildirir. O, həmçinin nüvədən mRNT ixracında iştirak edir. Bundan əlavə, quyruq mRNT-ni onu parçalaya biləcək fermentlərdən qoruyur.

Birləşmə. Splicing mRNT-dən intronlar çıxarır. UTR mRNT-nin tərcümə olunmamış bölgəsidir.


DNT ikiqat sarmal strukturu

Şəkil 2. DNT antiparalel ikiqat sarmaldır. Fosfat onurğası (əyri xətlər) kənarda, əsasları isə içəridədir. Hər bir baza qarşı tərəfdəki bir baza ilə qarşılıqlı təsir göstərir. (Kredit: Jerome Walker/Dennis Myts)

DNT ikiqat sarmal quruluşa malikdir (Şəkil 2). Şəkər və fosfat, DNT-nin onurğasını meydana gətirən sarmalın kənarında yerləşir. Azotlu əsaslar, pilləkən pillələri kimi içəriyə yığılır, cütlər bir-birinə hidrogen bağları ilə bağlanır. Qoşa sarmaldakı hər bir əsas cütü növbəti əsas cütündən 0,34 nm məsafədə ayrılır.

Spiralın iki teli əks istiqamətlərdə hərəkət edir, yəni bir telin 5′ karbonlu ucu ona uyğun gələn zəncirinin 3′ karbon ucu ilə üz-üzə qalacaq. (Bu, antiparalel oriyentasiya adlanır və DNT replikasiyası və bir çox nuklein turşusu qarşılıqlı təsirləri üçün vacibdir.)

Yalnız müəyyən növ əsas cütləşməyə icazə verilir. Məsələn, müəyyən bir purin yalnız müəyyən bir pirimidinlə cütləşə bilər. Bu o deməkdir ki, Şəkil 3-də göstərildiyi kimi A T ilə, G isə C ilə cütləşə bilər. Bu, əsas tamamlayıcı qayda kimi tanınır. Başqa sözlə, DNT zəncirləri bir-birini tamamlayır. Bir ipin ardıcıllığı AATTGGCC olarsa, tamamlayıcı zəncir TTAACCGG ardıcıllığına sahib olacaqdır. DNT replikasiyası zamanı hər bir zəncir kopyalanır, nəticədə bir valideyn DNT zəncirindən və yeni sintez edilmiş zəncirdən ibarət qız DNT ikiqat sarmal yaranır.

Təcrübə sualı

Şəkil 3. İki zəncirli DNT molekulunda iki zəncir bir-birinə antiparaleldir ki, bir zəncir 5′-dən 3′-ə, digəri isə 3′-dən 5′-ə qədər uzanır. Fosfat onurğası kənarda, əsasları isə ortada yerləşir. Adenin timinlə hidrogen bağları (və ya əsas cütləri), sitozinlə isə guanin əsas cütləri əmələ gətirir.

Bir mutasiya baş verir və sitozin adeninlə əvəz olunur. Sizcə bunun DNT strukturuna hansı təsiri olacaq?

Ribonuklein turşusu və ya RNT əsasən DNT-nin rəhbərliyi altında zülal sintezi prosesində iştirak edir. RNT adətən tək zəncirlidir və fosfodiester bağları ilə bağlanmış ribonukleotidlərdən ibarətdir. RNT zəncirindəki ribonukleotid dörd azotlu əsasdan (A, U, G və C) biri olan riboza (pentoza şəkəri) və fosfat qrupunu ehtiva edir.

RNT-nin dörd əsas növü var: messenger RNT (mRNA), ribosomal RNT (rRNA), transfer RNT (tRNA) və mikroRNT (miRNA). Birincisi, mRNT, hüceyrədəki bütün hüceyrə fəaliyyətlərinə nəzarət edən DNT-dən gələn mesajı daşıyır. Hüceyrənin sintez edilməsi üçün müəyyən bir zülal tələb olunarsa, bu məhsulun geni "on" çevrilir və xəbərçi RNT nüvədə sintez olunur. RNT əsas ardıcıllığı onun kopyalandığı DNT-nin kodlaşdırma ardıcıllığını tamamlayır. Bununla belə, RNT-də əsas T yoxdur və əvəzinə U mövcuddur. Əgər DNT zəncirinin AATTGCGC ardıcıllığı varsa, tamamlayıcı RNT-nin ardıcıllığı UUAACGCG-dir. Sitoplazmada mRNT ribosomlar və digər hüceyrə mexanizmləri ilə qarşılıqlı əlaqədə olur (Şəkil 4).

Şəkil 4. Ribosom iki hissədən ibarətdir: böyük yarımbirlik və kiçik yarımbirlik. mRNT iki alt bölmə arasında oturur. tRNT molekulu mRNT-dəki kodonu tanıyır, tamamlayıcı əsas cütləşməsi ilə ona bağlanır və böyüyən peptid zəncirinə düzgün amin turşusu əlavə edir.

mRNT kodon kimi tanınan üç əsas dəstində oxunur. Hər bir kodon bir amin turşusunu kodlayır. Bu şəkildə mRNT oxunur və zülal məhsulu hazırlanır. Ribosomal RNT (rRNA) mRNT-nin bağlandığı ribosomların əsas tərkib hissəsidir. rRNT mRNT və ribosomların düzgün uyğunlaşmasını təmin edir, ribosomun rRNT-si də fermentativ fəaliyyətə malikdir (peptidil transferaz) və iki düzülmüş amin turşusu arasında peptid bağlarının əmələ gəlməsini katalizləyir. Transfer RNT (tRNA) dörd növ RNT-nin ən kiçiklərindən biridir, adətən 70-90 nukleotid uzunluğundadır. Zülal sintezi yerinə düzgün amin turşusunu daşıyır. Polipeptid zəncirinə düzgün amin turşusunun daxil edilməsinə imkan verən tRNT və mRNA arasında əsas cütləşmədir. mikroRNT-lər ən kiçik RNT molekullarıdır və onların rolu müəyyən mRNT mesajlarının ifadəsinə müdaxilə edərək gen ifadəsinin tənzimlənməsini əhatə edir.


MATERİALLAR VƏ METODLAR

Klonlaşdırma

The R.AvaIIM.AvaII genlərdən gücləndirilmişdir A. variabilis polimeraza zəncirvari reaksiyasından istifadə edən hüceyrələr və müvafiq olaraq pET28a yüksək nüsxə vektoruna (XhoI və NcoI məhdudlaşdırma yerlərindən istifadə etməklə) və aşağı nüsxə pACYC184 vektoruna yerləşdirilir. tərəfindən kodlanmış ardıcıllıq R.AvaII gen UniProt verilənlər bazasında mövcud olandan (ID: Q8YYB7) N-terminal MGS klonlama artefaktı və C-terminal LEHHHHHH teqi ilə fərqlənirdi.

Sayt yönümlü mutagenez

Gücləndirmək üçün polimeraza zəncirvari reaksiya (PZR) istifadə edilmişdir R.AvaII gendən pET28a_avaII maraq doğuran amin turşusu mutasiyalarını kodlayan primerlərdən istifadə edərək qurun. PCR məhsulları agaroz gel elektroforezi ilə vizuallaşdırıldı. Bir mikrolitr DpnI məhdudlaşdırıcı fermenti PCR məhsullarına əlavə edildi və 37°C-də 1 saat inkubasiya edildi. Reaksiyadan bir mikrolitr kimyəvi cəhətdən səlahiyyətliyə çevrildi Escherichia coli olan hüceyrələr M.AvaII gen. Seçilmiş koloniyalar gecə ərzində 37°C-də müvafiq antibiotiklərlə LB mühitində plazmid izolyasiyası üçün yetişdirilmişdir. Mutasiyanın mövcudluğu Genomed S.A.-da (Polşa) Sanger ardıcıllığı ilə təsdiq edilmişdir.

İfadə

ifadə eksperimentləri həyata keçirilmişdir E. coli Aşağı surət vektoru olan pACYC184 ilə ER2566 ştammı M.AvaII bakteriyaları AvaII endonükleaz aktivliyinə qarşı qoruyan metiltransferaza geni. Bakterial hüceyrələr Kanamisin və xloramfenikol ilə 37°C-də 600 nm dalğa uzunluğunda 0,7 görünən optik sıxlığa qədər Dəhşətli Bulyonda (TB) yetişdirildi. Sonradan izopropil-β-D-1-tioqalaktopiranosid (IPTG) protein ifadəsini stimullaşdırmaq üçün 1 mM yekun konsentrasiyaya əlavə edildi. After 18 h of expression at 22°C, the cells were collected by centrifugation.

Təmizləmə

The bacterial pellet was resuspended in the sonication buffer (0.4 M NaCl, 50 mM Tris–HCl pH 7.6) with addition of 1 mM phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF). Cells were sonicated and centrifuged at 4°C and 40 000 rpm for 40 min. The supernatant was added to the equilibrated column containing Nickel-nitrilotriacetic acid (Ni-NTA) agarose resin (Qiagen). Protein was eluted with the buffer containing 0.2 M NaCl, 25 mM Tris–HCl pH 7.4, 7 mM β-mercaptoethanol and 0.1 M imidazole. AvaII was further purified by size exclusion chromatography using the 16/60 Superdex 75 column in the following buffer: 50 mM Tris–HCl pH 7.4, 0.2 M NaCl, 1 mM dithiothreitol (DTT), 5% glycerol.

AvaII activity assay

Endonuclease activity of AvaII was assayed with pGEX-6P-3 plasmid or dsDNA and RNA/DNA heteroduplex oligonucleotides. Forty-one nucleotide long oligonucleotide sequences used for the experiments presented in Supplementary Figures S1–3 followed Murray və b. ( 8) and were provided by Purimex (Germany). The dsDNA homo- and DNA/RNA heteroduplexes were made by annealing 3′-Cy5-labeled oligonucleotides, with GGACC in the strand that was either DNA or RNA and GGTCC in the complementary DNA strand. Oligonucleotides for other AvaII assays were 3′-Cy5 labeled only in the top strand and synthesized in 0.02 μmol scale by Genomed S.A. (Poland). All substrate sequences are summarized in Supplementary Table S1 . Digestion reactions were performed at 37°C for 30 min. Reaction buffer was based on the NEBuffer 4 (20 mM Tris-acetate, pH 7.9, 50 mM potassium acetate, 10 mM magnesium acetate) in which commercially available restriction enzyme AvaII (NEB) has 100% activity. AvaII was used in the amounts of 100, 10, 1, 0.1 or 0.01 pmol of dimer in 1 μl volume. Results were visualized by native polyacrylamide or agarose gel electrophoresis.

Activity assay of enzymes predicted to cleave RNA/DNA hybrids

The RNA strand of RNA/DNA heteroduplexes was invitro transcribed from annealed DNA duplexes using T7 RNA polymerase prepared locally. The RNA was gel purified, dephosphorylated using FastAP (Thermo Scientific™), silica column purified (AAbiotechnology), 32 P radiolabeled (T4 PNK Thermo Scientific™) and subsequently again silica column purified. The DNA strand of the heteroduplexes was ordered as a synthetic oligonucleotide, gel purified and radiolabeled (T4 PNK Thermo Scientific™). Next, hybrid DNA/RNA and dsDNA duplexes were prepared by mixing complementary strands with slight excess of the non-radioactively labeled strand (1.05:1.00) and annealed in the thermocycler (from 90 to 20°C within 3 h). Digestion reactions were set up in 12 μl volume using 96 fmoles of duplex per reaction, with SUPERase•In™ RNase Inhibitor 1 U/μl, in the buffer recommended by the manufacturer. Enzymes were used at a maximum concentration compatible with glycerol content lower than 4.75%. MvaI, HindIII, PvuII (Fastdigest™ series) and BcnI enzymes were from Thermo Scientific™. AvaII, HinP1I and EcoRV were from New England Biolabs.

Reactions were incubated in the thermocycler for 16 h in 37°C than stopped by addition of 14 μl of loading dye (95% formamide, 25 mM ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)). Standard denaturing polyacrylamide gel electrophoresis in 8 M urea was carried out. Before loading on the gel, samples were incubated at 80°C for 10 min. Cleavage products in RNA/DNA digestion reactions had to stem from the RNA/DNA heteroduplexes and not from contaminating dsDNA template, because the template was 20 bp longer than the heteroduplex. Moreover, only one radiolabeled fragment was observed, whereas two would be expected if the cleavage product was derived from transcription template dsDNA.

Electrophoretic mobility shift assay

The gel shift assay was done with 10 pmol of Cy5 3′ labeled dsDNA and DNA/RNA heteroduplex as a substrate and 10, 20, 50 or 100 pmol of AvaII dimer in 1 μl volume. The binding reaction was performed at 37°C for 30 min in the presence of bovine serum albumin (BSA) (1 mg/ml) and reaction buffer based on the NEBuffer 4 1× (20 mM Tris-acetate pH 7.9, 50 mM potassium acetate, 10 mM magnesium acetate, H2O) with 10 mM calcium chloride instead of magnesium acetate. Native gel electrophoresis was run in an 8% polyacrylamide gel in 89 mM TBE or TB buffer supplemented with 5 mM CaCl2. After gel pre-run (10 V, 1 h) samples were loaded with 10 × loading dye solution (3 g Ficoll 400, Orange G dye, ddH2O up to 10 ml) and run at 90 V. Fluorescently labeled oligonucleotides were visualized using ImageQuant LAS 4000 or ChemiDoc XRS+ (Bio-Rad). Protein was stained with Coomassie Brilliant Blue solution and destained with water.

Electrophoretic mobility shift competition assay

The gel shift assay was done with 10 pmol of 3′ Cy5 labeled dsDNA or RNA/DNA heteroduplex. 0, 5, 10, 25, 50, 100 or 200 pmol of unlabeled competitor and 10, 50 or 75 of AvaII dimer in 1 μl volume were used. The binding reaction was performed at 37°C for 30 min in the presence of BSA (1 mg/ml) and reaction buffer containing 20 mM Tris-acetate pH 7.9, 50 mM potassium acetate and 10 mM calcium chloride. AvaII protein was added last. Results were visualized by native polyacrylamide gel electrophoresis supplemented with Ca 2+ .

Kristallaşma

For crystallization trials, AvaII was rebuffered into the Ca 2+ ion containing buffer (50 mM Tris–HCl pH 7.4, 0.2 M NaCl, 5 mM CaCl2, 1 mM DTT, 5% glycerol). The 14 mg/ml enzyme concentration was used for all attempts except for the co-crystallization with RNA/DNA hybrid, where 24 mg/ml protein solution was applied. For the crystallization of the AvaII complexes, the protein was mixed with oligonucleotides (suspended in ggH2O) in 1:1.1 molar ratio (protein dimer to oligoduplexes). The mixtures were left on ice for 1 h and subsequently put on crystallization plates. CrystalQuick™ RW crystallization plates (Greiner Bio-One) were set up using a Phoenix (Art Robbins) or Mosquito (SPT Labtech) crystallographic robots. Crystals were grown in sitting drops at 18°C.

Crystals of AvaII alone were harvested after 2 weeks from 2 μl: 2 μl drop equilibrated against 0.5 ml of reservoir solution containing 0.03 M CaCl2, 0.1 M MES/imidazole, pH 6.5, 12.5% v/v MPD, 12.5% w/v PEG 1000, 12.5% w/v PEG 3350 (Morpheus screen A4 condition with MgCl2 eliminated).

Crystals of the AvaII in complex with partially cleaved dsDNA were collected 9 months after the setup of trials from 0.2 μl : 0.2 μl drop equilibrated against 40 μl of buffer containing 0.02 M L-Na-glutamate, 0.02 M alanine (racemic), 0.02 M glycine, 0.02 M lysine/HCl (racemic), 0.02 M serine (racemic), 0.1 M MES/imidazole, pH 6.5, 10% w/v PEG 20 000, 20% v/v PEG MME 550 (Morpheus H1 condition). The blunt ended dsDNA was obtained by annealing of 5′-GTAGGACCATC-3′ and 5′-GATGGTCCTAC-3′ oligonucleotides.

Crystals of AvaII in complex with RNA/DNA heteroduplex grew within a few days in 0.2 μl: 0.2 μl drops equilibrated against 0.1 ml of solution containing 10% w/v PEG 20 000, 20% v/v PEG MME 550, 0.02 of sodium formate, 0.02 M ammonium acetate, 0.02 M trisodium citrate, 0.02 M sodium potassium L-tartrate, 0.02 M sodium oxamate and 0.1 M MOPS/HEPES-Na, pH 7.5 (Morpheus G5 condition). The RNA/DNA heteroduplex was composed of the 5′-GUAGGACCAUG-3′ (RNA) and 5′-CCATGGTCCTA-3′ (DNA) oligonucleotides. Glycerol was used in cases when crystals could not be safely cryo-cooled without any protection.

Data collection and structure determination

The structure of AvaII in complex with RNA/DNA heteroduplex was solved by the SIRAS method with the help of an iodide derivative. The derivatization was done by soaking crystals for a few minutes in 0.5 M NaI solution in the reservoir buffer. The best native and derivative data for the crystals of the AvaII–RNA/DNA complex were collected at the P13 beamline of the PETRA III synchrotron ring (EMBL/DESY, Hamburg, Germany). The native data was obtained at 1.2782 Å wavelength and reached 1.8 Å resolution. The derivative data was collected at 2.0664 Å wavelength. Unless stated otherwise, the data were processed and scaled with XDS ( 16). The SHELXC program ( 17) indicated the presence of significant anomalous signal reaching about 3 Å resolution. Four heavy atom sites were found with the SHELXD program ( 18). The phasing with SHELXE ( 19) indicated a mild preference of the original hand (pseudo-free correlation coefficient (CC) of 58%, contrast of 0.58 and connectivity of 0.75) over its inverted alternative (52%, 0.46 and 0.74, respectively). The enantiomers could be clearly distinguished after SHELXE model building (CC values of 40% and 13%). The experimental phases for the correct hand were used for a few rounds of model building with the help of ARP/wARP ( 20) alternated with manual model improvement in COOT ( 21). The RNA/DNA duplex was built manually in very poor density and could only be refined with strict restraints and high temperature factors.

The data for the crystal of AvaII in the absence of any nucleic acids was collected at 0.97625 Å wavelength, at the IO3 beamline of Diamond Light Source synchrotron (DLS, Didcot, UK). The crystal diffracted to 2.3 Å resolution, had C2 symmetry and contained two protein dimers in the asymmetric unit. The data were processed with DIALS ( 22) and scaled with AIMLESS ( 23). The structure was solved by molecular replacement with the AvaII dimer and the MOLREP program ( 24) and rebuilt with the help of the ARP/wARP ( 20).

The data for AvaII in complex with partially cleaved dsDNA were collected at 0.9184 Å wavelength at the 14.1 beamline of the BESSY synchrotron (Berlin, Germany) and reached 1.9 Å resolution. The crystals had P2(1) symmetry and contained one AvaII–dsDNA complex in the asymmetric unit. The structure was solved by molecular replacement with the help of a single protomer of the enzyme by the BALBES program ( 25). The model refined by REFMAC program ( 26) within the BALBES suite was then manually striped of the high B-factor regions and submitted to the automatic model building with the Buccaneer ( 27) and ARP/wARP ( 20) programs, which built 446 out of 476 amino acids of the protein dimer. The dsDNA was then manually introduced in COOT ( 21).

All structures were refined with REFMAC ( 26) and PHENIX ( 28). The twin refinement was applied for the structure of AvaII alone. The analysis of the diffraction data clearly indicated pseudo-merohedral twinning. Two-fold twin axis with h,-k,-l operator and refined twin ratio of ∼70% was detected. The data collection and refinement statistics are presented in Table 1.

Data collection and refinement statistics

. Free AvaII . AvaII RNA/DNA scanning complex . AvaII dsDNA partially cleaved complex .
Data collection statistics
Space group C 2 P 21P 21
Cell dimensions
a (Å) 73.2 37.7 37.1
b (Å) 102.7 104.0 116.2
c (Å) 121.2 78.3 56.8
β (°) 90.7 93.3 102.9
Wavelength (Å) 0.97625 1.2782 0.9184
Resolution range (Å) 53–2.35 52–1.8 40–1.9
lowest shell 53–9.1 52–8.05 40–5.64
highest shell 2.43–2.35 1.85–1.80 2.01–1.90
Total reflections 122 035 140 005 139 044
Unique reflections 37 373 53 209 36 585
Completeness (%) * 99.9 (99.0, 99.8) 95.4 (86.6, 97.2) 98.5 (98.2, 97.6)
Multiplicity * 3.3 (3.1, 3.1) 2.6 (2.8, 2.6) 3.8 (3.7, 3.7)
Orta II * 5.5 (10.9, 1.8) 13.0 (28.8, 1.9) 10.6 (35.1, 1.4)
Rsim (%) * 9.9 (6.4, 45.2) ‡ 4.1 (3.2, 63.8) 8.1 (2.9, 80.7)
Rmeas (%) * 11.9 (7.7, 55.0) 5.1 (4.0, 79.8) 9.4 (3.4, 94.3)
CC1/2 (%) * 98.9 (98.9, 76.4) 99.8 (99.7, 57.0) 99.8 (99.9, 61.5)
Solvent content (%) † 42 51 32
B(iso) from Wilson (Å 2 ) 53.5 42.2 36.1
Refinement statistics
Protein atoms excluding H $ 7364 4629 5417
Solvent molecules 97 277 487
Rcryst (%) 21.63 16.75 17.6
Rpulsuz (%) # 25.83 20.21 21.7
RMSD bond lengths (Å) 0.008 0.024 0.008
RMSD angles (°) 1.1 1.3 1.2
Ramachandran (%)
favored region 97.6 99.2 98.5
allowed region 100.0 100.0 100.0
MolProbity clashscore 1 1.7 0.9
PDB accession code 6S58 6G3B 6S48
. Free AvaII . AvaII RNA/DNA scanning complex . AvaII dsDNA partially cleaved complex .
Data collection statistics
Space group C 2 P 21P 21
Cell dimensions
a (Å) 73.2 37.7 37.1
b (Å) 102.7 104.0 116.2
c (Å) 121.2 78.3 56.8
β (°) 90.7 93.3 102.9
Wavelength (Å) 0.97625 1.2782 0.9184
Resolution range (Å) 53–2.35 52–1.8 40–1.9
lowest shell 53–9.1 52–8.05 40–5.64
highest shell 2.43–2.35 1.85–1.80 2.01–1.90
Total reflections 122 035 140 005 139 044
Unique reflections 37 373 53 209 36 585
Completeness (%) * 99.9 (99.0, 99.8) 95.4 (86.6, 97.2) 98.5 (98.2, 97.6)
Multiplicity * 3.3 (3.1, 3.1) 2.6 (2.8, 2.6) 3.8 (3.7, 3.7)
Orta II * 5.5 (10.9, 1.8) 13.0 (28.8, 1.9) 10.6 (35.1, 1.4)
Rsim (%) * 9.9 (6.4, 45.2) ‡ 4.1 (3.2, 63.8) 8.1 (2.9, 80.7)
Rmeas (%) * 11.9 (7.7, 55.0) 5.1 (4.0, 79.8) 9.4 (3.4, 94.3)
CC1/2 (%) * 98.9 (98.9, 76.4) 99.8 (99.7, 57.0) 99.8 (99.9, 61.5)
Solvent content (%) † 42 51 32
B(iso) from Wilson (Å 2 ) 53.5 42.2 36.1
Refinement statistics
Protein atoms excluding H $ 7364 4629 5417
Solvent molecules 97 277 487
Rcryst (%) 21.63 16.75 17.6
Rpulsuz (%) # 25.83 20.21 21.7
RMSD bond lengths (Å) 0.008 0.024 0.008
RMSD angles (°) 1.1 1.3 1.2
Ramachandran (%)
favored region 97.6 99.2 98.5
allowed region 100.0 100.0 100.0
MolProbity clashscore 1 1.7 0.9
PDB accession code 6S58 6G3B 6S48

*Lowest and highest shell in brackets.

† Calculated for protein and DNA if applicable, without bound metal ions.


3.5.4 Explain the process of translation, leading to polypeptide formation.

Translation is the process through which proteins are synthesized. It uses ribosomes, messenger RNA which is composed of codons and transfer RNA which has a triplet of bases called the anticodon. The first stage of translation is the binding of messenger RNA to the small subunit of the ribosome. The transfer RNA&rsquos have a specific amino acid attached to them which corresponds to their anticodons. A transfer RNA molecule will bind to the ribosome however it&rsquos anticodon must match the codon on the messenger RNA. This is done through complementary base pairing. These two form a hydrogen bond together. Another transfer RNA molecule then bonds. Two transfer RNA molecules can bind at once. Then the two amino acids on the two transfer RNA molecules form a peptide bond. The first transfer RNA then detaches from the ribosome and the second one takes it&rsquos place.The ribosome moves along the messenger RNA to the next codon so that another transfer RNA can bind. Again, a peptide bond is formed between the amino acids and this process continues. This forms a polypeptide chain and is the basis of protein synthesis.


DMCA şikayəti

Vebsayt vasitəsilə mövcud olan məzmunun (Xidmət Şərtlərimizdə müəyyən edildiyi kimi) müəllif hüquqlarınızdan birini və ya bir neçəsini pozduğuna inanırsınızsa, lütfən, təyin edilmiş şəxslərə aşağıda təsvir olunan məlumatları ehtiva edən yazılı bildiriş (“Pozulma bildirişi”) təqdim etməklə bizə bildirin. agent aşağıda verilmişdir. Əgər Varsity Repetitorları Pozunma Bildirişinə cavab olaraq tədbir görsə, o, bu cür məzmunu Varsity Tərbiyəçilərinə təqdim etdiyi ən son e-poçt ünvanı vasitəsilə bu cür məzmunu əlçatan edən tərəflə əlaqə saxlamağa yaxşı niyyətlə cəhd edəcək.

Pozuntu bildirişiniz məzmunu əlçatan edən tərəfə və ya ChillingEffects.org kimi üçüncü tərəflərə göndərilə bilər.

Nəzərinizə çatdıraq ki, məhsul və ya fəaliyyətin müəllif hüquqlarınızı pozduğuna dair ciddi şəkildə təhrif etsəniz, ziyana görə (xərclər və vəkil haqları daxil olmaqla) məsuliyyət daşıyacaqsınız. Beləliklə, Vebsaytda yerləşən və ya onunla əlaqəli olan məzmunun müəllif hüququnuzu pozduğuna əmin deyilsinizsə, əvvəlcə vəkillə əlaqə saxlamağı düşünməlisiniz.

Bildiriş göndərmək üçün bu addımları yerinə yetirin:

Siz aşağıdakıları daxil etməlisiniz:

Müəllif hüququ sahibinin və ya onların adından hərəkət etmək səlahiyyəti olan şəxsin fiziki və ya elektron imzası Pozulduğu iddia edilən müəllif hüququnun identifikasiyası Müəllif hüququnuzu pozduğunu iddia etdiyiniz məzmunun xarakteri və dəqiq yerinin təsviri, kifayət qədər Varsity Repetitorlarına həmin məzmunu tapmaq və müsbət şəkildə müəyyən etmək imkanı verən təfərrüat, məsələn, biz sualın hansı xüsusi hissəsinin məzmununu və təsvirini ehtiva edən xüsusi suala (yalnız sualın adı deyil) keçid tələb edirik – şəkil, link, mətn və s. – şikayətiniz adınız, ünvanınız, telefon nömrəniz və e-poçt ünvanınıza aiddir və Sizin bəyanatınız: (a) müəllif hüququnuzu pozduğunu iddia etdiyiniz məzmundan istifadənin vicdanla inandığınıza qanunla və ya müəllif hüququ sahibi və ya belə sahibin agenti tərəfindən icazə verilməmişdir (b) Pozulma haqqında bildirişinizdə olan bütün məlumatların dəqiq olması və (c) yalan şahidlik etmə cəzası altında, ya müəllif hüququ sahibi və ya onların adından hərəkət etmək səlahiyyəti olan şəxs.

Şikayətinizi təyin olunmuş agentimizə göndərin:

Charles Cohn Varsity Tutors MMC
101 S. Hanley Rd, Suite 300
Sent-Luis, MO 63105


Videoya baxın: DNT-nin kimyevi quruluşu#DNT#Chemical structure# Biopolimer (BiləR 2022).