Məlumat

1.2: DNT və RNT-nin strukturu - Biologiya

1.2: DNT və RNT-nin strukturu - Biologiya


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.

İkiqat sarmal

DNT (dezoksiribonuklein turşusu) və RNT (ribonuklein turşusu) azot tərkibli əsasların iki müxtəlif sinfindən ibarətdir: purinlərpirimidinlər. DNT-də ən çox rast gəlinən purinlərdir adeninguanin:

Şəkil 1.2.1: Purinlər

DNT-də ən çox rast gəlinən pirimidinlərdir sitozintimin:

Şəkil 1.2.2: Piramidinlər

RNT, timin istisna olmaqla, DNT ilə eyni əsasları ehtiva edir. Bunun əvəzinə RNT pirimidin ehtiva edir urasil:

Şəkil 1.2.3: Timin və Urasil

Adenin, guanin, sitozin, timin və urasil adətən müvafiq olaraq A, G, C, T və U tək hərf kodlarından istifadə etməklə qısaldılır.

Purinlər və pirimidinlər pentoza (5 karbonlu) şəkərlərlə kimyəvi əlaqə yarada bilər. Şəkərlərin üzərindəki karbon atomları 1', 2', 3', 4' və 5' olaraq təyin olunur. Azot atomu ilə bağlanan şəkərin 1' karbonudur pirimidin N1 mövqeyi və ya Purin N9. DNT prekursorlarında pentoza dezoksiriboza var. RNT prekursorları pentoza ribozunu (2' mövqedə əlavə OH qrupu ehtiva edir):

Şəkil 1.2.4: Nukleozidlər

Bir nukleozid DNT və ya RNT molekulunun bir hissəsi ola bilməmişdən əvvəl o, bir fosfat qrupu ilə kompleksləşməlidir. nukleotid (ya deoksiribonukleotid və ya ribonukleotid). Nukleotidlər ola bilər 1, 2 və ya 3 fosfat qrupu, məs. nukleotidlər adenozin monofosfat (AMP), adenozid difosfat (ADP) və adenozin trifosfat (ATP). Fosfat qrupları birləşir 5' karbon riboza şəkər hissəsi. 5' riboza karbonuna birləşdirilmiş fosfat qrupundan başlayaraq, onlar etiketlənir. a, b və g fosfat. Bu trifosfat nukleotidi DNT və ya RNT-yə daxil olan.

Şəkil 1.2.5: Nukleotid

DNT və RNT sadəcə olaraq adlandırılan nukleotidlərin uzun polimerləridir polinükleotidlər. Yalnız bir fosfat polimerin tərkibinə daxildir. Kimyəvi olaraq bağlanır 3' karbon başqa bir nukleotidin şəkər hissəsi:

Şəkil 1.2.6: Polinükleotid
Başqa sözlə, polinükleotid bir sıra 5'-dən 3' fosfat bağları ilə bağlanır. Yuxarıdakı diaqramda əsasların ardıcıllığına diqqət yetirin. Polinükleotid ardıcıllığına 5'-dən 3' istiqamətində istinad edilir. Tipik olaraq, polinükleotidlər 5' fosfat və 3' hidroksil terminal qruplarını ehtiva edir. Polinükleotidlərin ümumi təmsili bir kimidir ox ilə 5' sonu solda və 3' sonu sağda.

Şərtlərin xülasəsi:

Baza
Nukleozid
Nukleotid
RNT (monofosfat)
DNT
(monofosfat)
Kod
AdeninAdenozin(Adenil turşusu)
AMP
nəm
A
QuaninQuanozin(Quanil turşusu)
GMP
dGMP
G
sitozinSitidin(Sitidil turşusu)
CMP
dCMP
C
timinTimidin(Timidil turşusu)
dTMP
T
UrasilUridin(Uridil turşusu)
UMP
U

DNT-nin quruluşu nədir? Quruluş funksiya ilə necə əlaqəlidir?

1950-ci illər

Polinükleotidlərin ilkin kimyəvi quruluşu məlum idi (yəni 3'-5' fosfat əlaqəsi).

1951 E. Chargaff

Təcrübə:

Müxtəlif növlərdən DNT götürün və fərdi pirimidinlər və purinlər əldə etmək üçün onu hidroliz edin. A, T, C və G əsaslarının nisbi konsentrasiyalarını təyin edin.

Nəticə:

Fərqli növlərdə pirimidinlərin və ya purinlərin unikal fərqli nisbətləri olsa da, adeninin nisbi konsentrasiyası həmişə timin, guaninin isə sitozinə bərabər idi.

Chargaff qanunu: A=T, G=C

1950-ci illər R.E. Franklin

DNT liflərinin rentgen difraksiya tədqiqatları göstərdi ki, DNT çox nizamlı bir spiral quruluşa malikdir. Franklin belə nəticəyə gəldi ki, iki və ya daha çox zəncir bir sarmal yaratmaq üçün bir-birinin ətrafında dolanmalıdır. X-şüalarının difraksiya məlumatlarından spiralın bəzi əsas ölçüləri hesablanmışdır.

1953 L. Pauling və R.B. Corey

Fosfat onurğası mərkəzdə və əsasları kənarda olan DNT üçün üç zəncirli spiral quruluş təklif edin.

1953 J.D.Watson və F.H.C. Crick

Timin və adenin əsaslarının modelləri arasında və Chargaff qaydasını yerinə yetirən sitozin və guanin əsasları arasında hidrogen bağı təşkilini müəyyən etdi:

Şəkil 1.2.7: Chargaff qaydalarının bağlanması

Qeyd edək ki, "TA" cütü "GC" cütünü şəkər qrupları ilə oxşar yan-yana bağlaya bilər. Watson və Crick-in "ikiqat sarmal" modelində polinükleotid zəncirləri bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olan zəncirlərlə ikiqat spiral əmələ gətirir. əks istiqamətlər. Əsaslar mərkəzə doğru yönəldilir (və bir-birinin üstünə yığılır) və şəkər onurğaları spiralın kənarına baxır.

Watson və Crick modeli aşağıdakı fiziki ölçülərə malikdir:

  • Hər spiral təkrar üçün 34 Å
  • Hər təkrar üçün 10 əsas cüt (yəni, sarmalın hər dönüşü üçün)
  • 3.4 Å bazalararası yığma məsafəsi
  • Spiral eni üçün 20 Å diametri

Modelin fiziki xüsusiyyətləri Rosalind Franklinin rentgen difraksiya tədqiqatları ilə müəyyən edilənlərə uyğun gəlirdi.

Genetik məlumat üçün modelin nəticələri:

Watson və Crick kağızı qısa bir məşq idi (yalnız Təbiətdə 1 səhifə). Quruluş o qədər zəngin idi ki, kifayət qədər çox şey yazmaq olardı. Müəlliflər isə yalnız “Bizim nəzərimizdən qaçmayıb ki, bizim fərz etdiyimiz xüsusi cütləşmə dərhal genetik material üçün mümkün surət çıxarma mexanizmini təklif edir” deməklə kifayətləniblər.

  1. Əgər G həmişə C ilə və T həmişə A ilə qoşalaşmışdısa, onda hər iki zəncir teldən bərpa edilə bilər. tamamlayıcı məlumatlar digər ipdə.
  2. Tamamlayıcılığın əsası hidrogen bağı, yəni asanlıqla qırıla və yenidən formalaşa bilən qeyri-kovalent qarşılıqlı təsirlər idi.
  3. DNT-nin daşıdığı məlumat unikal idi əsas ardıcıllıq DNT-dən.
  4. Əsasların ümumi daxili yerindən belə görünür ki, ikiqat sarmal olacaq ayırmaq lazımdır məlumat əldə etmək üçün.
  5. Şəkər hissələrinin qeyri-equitorial yerləşməsi (yuxarıya bax) DNT spiralının bir əsas yiv və a kiçik yiv.

İki zəncirli DNT-nin ümumi qeydi:


Kodlaşdırmayan RNT: tənzimləyici biologiyada yeni bir sərhəd

Son onillikdə təəccüblü bir tapıntı məməlilərin genomlarından çoxlu kodlaşdırmayan RNT (ncRNA) istehsalıdır. Bu ncRNA-ların bir çoxunun transkripsiya səsləri və ya RNT emalının əlavə məhsulları olması tamamilə mümkün olsa da, artan sübutlar onların böyük bir hissəsinin funksional olduğunu və hüceyrədə müxtəlif tənzimləyici fəaliyyətləri təmin etdiyini göstərir. Beləliklə, funksional genomika və proteomika funksional ribonomikanı başa düşmədən natamamdır. “RNT dünyası” fərziyyəsinin uzun müddətdir irəli sürdüyü kimi, bir çox ncRNA müxtəlif biokimyəvi proseslərdə zülal kimi hərəkət etmək qabiliyyətinə malikdir. ncRNA-ların ilkin ardıcıllıqlarında və ikincil strukturlarında olan böyük miqdarda məlumat onları molekulyar qarşılıqlı təsirlər üçün iskele kimi işləmək üçün xüsusilə uyğun edir. Bundan əlavə, onların funksiyaları xüsusi qarşılıqlı əlaqədə olmadıqda, bol nukleazlar vasitəsilə standart olaraq ciddi şəkildə idarə olunur. Bu baxış zülallarla müqayisədə tənzimləyici ncRNA-ların funksional xassələrinə diqqət yetirir və gələcək ncRNA tədqiqatlarında həm imkanları, həm də problemləri vurğulayır.


2. RNT

RNT, bütün məlum həyat formaları üçün vacib olan başqa bir makromolekuldur. DNT kimi, RNT də nukleotidlərdən ibarətdir. Bir vaxtlar köməkçi rol oynadığı düşünülən RNT-lər indi hüceyrənin əsas tənzimləyici oyunçularından biri kimi başa düşülür ki, burada onlar bioloji reaksiyaları katalizləyir, gen ifadəsini idarə edir və modullaşdırır, hüceyrə siqnallarına cavabları hiss edir və çatdırır və s.

RNT-nin kimyəvi quruluşu DNT-yə çox bənzəyir: hər bir nukleotid bir nukleobazdan, bir riboza şəkərindən və bir fosfat qrupundan ibarətdir. DNT-ni RNT-dən fərqləndirən iki fərq var: (a) RNT-də şəkər ribozası, DNT-də bir qədər fərqli şəkər dezoksiribozası (bir oksigen atomu olmayan riboza növü) və (b) RNT-də nukleobaz urasil var, DNT isə timin ehtiva edir. DNT-dən fərqli olaraq, RNT molekullarının əksəriyyəti tək zəncirlidir və çox mürəkkəb üçölçülü strukturları qəbul edə bilir.

DNT və RNT oxşarlıqları və fərqləri

Zülal kodlayan və zülal kodlaşdırmayan RNT (ncRNA) kainatı biogenez, tərkibi və funksiyası baxımından çox müxtəlifdir və sürətlə genişlənir 5𔃇 . NcRNA-lar arasında mikroRNA-lar (miRNA-lar) bu günə qədər ən yaxşı öyrənilmiş sinfi təmsil edir və onların zülal kodlaşdıran gen hədəflərinin ifadəsini ardıcıllıqdan asılı olaraq tənzimlədiyi göstərilmişdir 10󈝸 .

2.1 Monosistronik və polikistronik RNT

Bir RNT molekulunun tək molekulyar transkripsiya məhsulu üçün genetik məlumatı tutduqda monosistronik olduğu deyilir, məsələn. tək miRNA prekursoru və ya tək əsas mRNT. Əksər eukaryotik mRNA-lar həqiqətən monosistronikdir. Digər tərəfdən, rRNA-ların və bəzi miRNA-ların polikistronik olduğu bilinir. Polikistronik mRNA-lar vəziyyətində, əsas transkript bir neçə arxa-arxa mRNA-dan ibarətdir və onların hər biri sonda bir amin turşusu ardıcıllığına (polipeptid) çevriləcəkdir. Belə polipeptidlər adətən əlaqəli funksiyaya malikdirlər (çox vaxt onlar son kompleks zülalı təşkil edən alt bölmələrdir) və onların kodlaşdırma ardıcıllığı vahid əsas transkriptdə qruplaşdırılır ki, bu da öz növbəsində onlara ümumi promotoru paylaşmağa və birlikdə tənzimlənməyə imkan verir.

2.2 Zülal kodlayan RNT / gen ifadəsi

RNT-lərin ən yaxşı tanınan və ən yaxşı öyrənilmiş siniflərindən biri xəbərçi RNT-lərdir (mRNA). MRNA-lar ribosomlar tərəfindən zülalların sintezini idarə edən genetik məlumatı daşıyır. Bütün hüceyrə orqanizmləri mRNA-lardan istifadə edirlər. Zülal sintezi prosesi daha iki sinif RNT-dən, transfer RNT-lərdən (tRNA-lar) və ribosomal RNT-lərdən (rRNA-lar) istifadə edir. tRNA-ların rolu amin turşularının ribosoma çatdırılmasıdır, burada rRNA-lar zülallar yaratmaq üçün onları birləşdirir.

  • mRNA-lar: Tam işlənmiş mRNT adətən yaranan ilkin transkriptin birləşdirilməsindən və müdaxilə edən intronların çıxarılmasından sonra bir zəncirə yığılmış çoxsaylı ekzonlardan ibarətdir. mRNT molekuluna 5´ qapaq, 5´ tərcümə olunmamış bölgə (UTR), kodlaşdırma bölgəsi, 3´UTR və dəyişən uzunluqlu poli(A) quyruğu daxildir.
  • 5′ qapaq: 5´ qapaq 5´-5´-trifosfat əlaqəsindən istifadə edərək pre-mRNT-nin “front” (5´ ucu) hissəsinə əlavə edilən dəyişdirilmiş guanin nukleotiddir. Bu modifikasiya mRNT-nin tanınması və ribosoma düzgün bağlanması, həmçinin 5´ ekzonükleazlardan qorunmaq üçün vacibdir.
  • Tərcümə edilməmiş bölgələr: Tərcümə edilməmiş bölgələr (UTR) kodlaşdırma bölgəsini əhatə edən və amin turşularına çevrilməyən nukleotid uzantılarıdır. İki UTR var: “beş əsas tərcümə edilməmiş bölgə” və ya 5´UTR və “üç əsas tərcümə olunmamış bölgə” və ya 3´UTR. Bu bölgələr ilkin transkriptin bir hissəsidir və ekzonların mRNT-yə birləşməsindən sonra qalır. Beləliklə, UTR-lər ekzonik bölgələrdir. mRNT sabitliyi, mRNT lokalizasiyası və tərcümə səmərəliliyi də daxil olmaqla, tərcümə olunmamış bölgələrə bir neçə funksional rol aid edilmişdir. UTR tərəfindən yerinə yetirilən funksiyaların qabiliyyəti və xarakteri UTR-nin faktiki ardıcıllığından asılıdır və adətən bir mRNT-dən digərinə fərqlənir. Tərcümə səmərəliliyinə UTR-lərin nəzarətinin təkmilləşdirilməsindən tərcümənin tam maneə törədilməsinə qədər bütün spektri əhatə etdiyi göstərilmişdir. 5´ və ya 3´UTR-yə bağlanan RNT-ni bağlayan zülallar ribosomun mRNT-yə bağlanma qabiliyyətini modulyasiya edərək tərcüməyə təsir göstərə bilər. Bundan əlavə, 3´UTR-ə bağlanan miRNA-lar da translyasiya effektivliyinə və ya mRNT sabitliyinə təsir göstərə bilər.
  • Kodlaşdırma bölgələri: Transkriptin ekzonları ilə əhatə olunan nukleotid ardıcıllığının alt çoxluğu müvafiq amin turşusu ardıcıllığına tərcüməni istiqamətləndirmək üçün istifadə olunur və kodlaşdırma bölgələri adlanır. Kodlama bölgəsinin uzunluğu həmişə üçə bərabərdir və hər bir amin turşusunun müəyyən edilməsi üçün üç nuklein turşusu (“kodon”) tələb etməsi faktının birbaşa nəticəsidir. 4 3 =64 nukleotid üçlüyü, ancaq cəmi 20 amin turşusu olduğundan, müəyyən bir amin turşusu birdən çox üçlüklə kodlana bilər. Üçlük və amin turşusu arasındakı uyğunluq “genetik kodu” da təyin edən kodon cədvəli ilə verilir. Orqanizmlərin kodon cədvəlləri əsasən eynidir, lakin son 30 il ərzində cüzi dəyişikliklər aşkar edilmişdir. Kodonlar "şifrələnir" və ribosom tərəfindən peptid polimerlərinə çevrilir. Kodlaşdırma bölgələri başlanğıc kodonu ilə başlayır və dayanma kodonu ilə bitir. Ümumiyyətlə, başlanğıc kodonu AUG üçlüyüdür və dayanma kodonu UAA, UAG və ya UGA-dan biridir.
  • Poly(A) quyruğu: Dəyişən uzunluqlu 3´ poli(A) quyruğu pre-mRNT-nin 3´ ucuna əlavə olunan uzun adenin nukleotidləri ardıcıllığıdır (çox vaxt bir neçə yüz). Bu quyruq mRNT 13,14 nüvədən, tərcümədən və sabitlikdən ixracı təşviq edir.

DNT-nin quruluşu

Georgina Ferry Böyük Britaniyanın Oksford şəhərində yerləşən elm yazıçısıdır. Onun tərcümeyi-halının yenidən işlənmiş nəşri Doroti Crowfoot Hodgkin Bloomsbury Reader tərəfindən yenicə nəşr edilmişdir.

Siz həmçinin bu müəllifi PubMed Google Scholar-da axtara bilərsiniz

25 aprel 1953-cü ildə James Watson və Francis Crick 1 inç Təbiət onlar DNT üçün bir quruluş təklif etmək istəyirlər. Bir səhifədən bir qədər çox olan məqalədə, bir diaqramla (Şəkil 1) onlar biologiyanın gələcəyini dəyişdirdilər və dünyaya bir simvol verdilər - ikiqat sarmal. Quruluşlarının “genetik material üçün mümkün surət çıxarma mexanizmi” təklif etdiyini dərhal dərk edərək, növbəti onillikdə genetik kodun çatlamasına və 50 ildən sonra isə tam ardıcıllığa səbəb olacaq bir prosesə start verdilər. insan genomunun.

Şəkil 1 | DNT ikiqat spiral. Bu rəsm Watson və Crick-in DNT quruluşu haqqında hesabat 1-də ortaya çıxdı və Crick-in həyat yoldaşı Odil tərəfindən hazırlanmışdır.

O vaxta qədər bioloqlar hələ də genetik materialın DNT zülalları olduğuna əmin olmalı idilər. Bununla belə, DNT üçün sübutlar artıq mövcud idi. 1944-cü ildə Kanada-ABŞ tibb tədqiqatçısı Osvald Averi və onun həmkarları göstərmişdilər ki, DNT-nin virulentdən qeyri-virulent bakteriya ştamına köçürülməsi sonuncuya virulentlik verir. Və 1952-ci ildə bioloqlar Alfred Hershey və Martha Chase, faj viruslarının viral DNT-ni inyeksiya edərək bakteriyaları yoluxdurduğuna dair 3 sübut dərc etdilər.

Məqalə: Nuklein turşularının molekulyar strukturu: deoksiriboza nuklein turşusu üçün struktur

23 yaşlı ABŞ genetiki Uotson 1951-ci ilin payızında Böyük Britaniyanın Kembric Universitetinin Kavendiş laboratoriyasına gəldi. O əmin idi ki, genin təbiəti biologiyanın əsas problemidir və genlərin əsas problemidir. gen DNT idi. Cavendish fizika laboratoriyası idi, eyni zamanda kimyaçı Maks Perutzun rəhbərlik etdiyi Tibbi Tədqiqat Şurasının Bioloji Sistemlərin Molekulyar Quruluşunun Tədqiqat Bölməsi də yerləşirdi. Perutz qrupu, hemoglobin və miyoqlobinin zülallarının strukturlarını açmaq üçün rentgen kristalloqrafiyasından istifadə edirdi. Onun komandasına fizikadan imtina edən və biologiya üzrə yenidən hazırlıq keçmiş və öz təcrübələrini etməkdənsə, başqalarının nəticələrinin nəzəri nəticələrini işləməkdən daha xoşbəxt olan 35 yaşlı aspirant daxil idi: Francis Crick. Crick-də Watson DNT vəsvəsəsinə hazır bir müttəfiq tapdı.

Bununla belə, DNT London Kral Kollecində Maurice Wilkins-in layihəsi idi. Crick Wilkins-in dostu idi və laboratoriyaların eyni molekul üzərində rəqabət aparması iş deyildi. Üstəlik, təcrübəli rentgen kristalloqrafı Rosalind Franklin King's-də DNT üzərində eksperimental işi təzəcə öz üzərinə götürmüşdü. Nisbi rolları ilə bağlı anlaşılmazlıq səbəbindən Franklinin Wilkins ilə münasibətləri şaxtalı idi.

Bunların heç biri Watson və Crick-i DNT molekulunun komponentlərinin - şəkər və fosfatların onurğa sütununa bağlı olan dörd nukleotid əsası olan adenin, guanin, timin və sitozin - liflərə necə birləşə biləcəyi barədə fərziyyələrə mane olmadı. Onlar düşünürdülər ki, spiral ehtimal variantıdır: ABŞ kimyaçısı Linus Pauling və onun əməkdaşları peptid zəncirlərinin α-spirallar əmələ gətirdiyini indicə nümayiş etdirmişdilər. Krik özü rentgen şüalarının spirallarla difraksiya nəzəriyyəsi haqqında məqalənin həmmüəllifi idi 5 . 1951-ci ilin sonlarında o və Watson DNT quruluşunun modelini yaratmaq üçün bu nəzəriyyəni DNT-nin kimyası haqqında bildikləri və Wilkins və Franklinin söhbətlərindən xatırladıqları ilə birləşdirdilər.

Təbiətin 150 illiyi — yubiley kolleksiyası

Çox səhv etdilər: Wilkins və Franklin onu tez bir zamanda sökdülər. Cavendish-in rəhbəri Lawrence Bragg qəzəbləndi və Watson və Crick-ə DNT üzərində hər hansı bir iş görməyi qadağan etdi. Lakin sonra, 1952-ci ilin fevralında Cavendish komandası Paulingdən DNT modelini ehtiva edən bir əlyazma aldı. Səhv idi, lakin Watson və Crick Paulinqin potensial olaraq bir həll yoluna yaxınlaşdığından narahat idi.

Bu dəfə Bragg razılaşdı ki, onlar əvvəlcə ora çatmağa çalışa bilərlər. Franklin tezliklə London, Birkbeck Kollecinə köçməli idi və DNT işini Wilkins-ə buraxırdı. O və onun aspirantı Raymond Qoslinq Uilkinsə DNT-nin B formasının yaratdığı rentgen şüalarının difraksiyasının şəklini vermişdilər. Watson, Franklin və Qoslinqin xəbəri olmadan fotoşəkili ona göstərən Uilkinsə getdi.

İndi məşhur olan "Fotoqraf 51" Franklinin Perutzun Uotson və Krik göstərdiyi digər dərc olunmamış məlumatları ilə birlikdə cütlüyə DNT-nin həqiqətən də bir spiral meydana gətirdiyini və quruluşun əks istiqamətdə gedən iki zəncirdən ibarət olduğunu söylədi. Bununla belə, Watson əsasların bu ikisi arasında necə birləşə biləcəyinə görə təəccübləndi. Bazaların kartondan kəsikləri düzəltdi, onları bir-birinə uyğunlaşdırmağa çalışdı, amma heç nə alınmadı.

Nature PastCast: Digər DNT sənədləri

Onun həmkarı Jerry Donohue daha sonra əsasların cütləşməsi üçün lazım olan hidrogen bağlarını yarada bilməyən əsasların enol izomerlərinin molekulyar strukturlarından istifadə etdiyini vurğuladı. Watson alternativ keto izomerlərinin kəsiklərini etdikdən sonra o, guaninin sitozinə bağlandığı zaman timinlə birləşən adeninin forması ilə eyni forma aldığını və bu formaların onurğa sütunlarının təmin etdiyi spiral çərçivəyə mükəmməl uyğunlaşdığını görüb. hər bir DNT zəncirinin. Bu, biokimyaçı Ervin Çarqaffın kəşfini izah etdi ki, hər hansı bir növün DNT-sində sitozinlə eyni miqdarda guaninə və timin 6 ilə eyni miqdarda adeninə malikdir. O, həmçinin bir spiraldakı hər bir DNT zəncirinin digəri üçün mükəmməl bir şablon təmin etdiyini, əsas ardıcıllığı əks istiqamətdə oxuduğunu göstərdi.

Bir neçə gün ərzində Watson və Crick metal hissələrdən yeni DNT modelini yaratdılar. Wilkins dərhal bunun doğru olduğunu qəbul etdi. İki qrup arasında eyni vaxtda üç məqalə dərc etmək barədə razılığa gəlindi Təbiət, King's tədqiqatçıları Watson və Crick'in strukturunun eksperimental məlumatlara uyğunluğunu şərh edərkən və Franklin və Gosling Photograph 51 nəşriyyatında ilk dəfə 7, 8.

Kembric cütlüyü öz məqalələrində Kralın işçilərinin “dərc olunmamış eksperimental nəticələrinin və ideyalarının ümumi mahiyyətini” bildiklərini etiraf etdilər, lakin bu, yalnız İkiqat sarmal, Watson-un kəşflə bağlı partlayıcı hesabatı, 1968-ci ildə nəşr olundu ki, onların bu nəticələrə necə çıxış əldə etdikləri aydın oldu. Franklin on il əvvəl xərçəngdən vəfat etmişdi, ölümü 1962-ci ildə Watson, Crick və Wilkins-ə verilən Nobel mükafatını bölüşməyə mane oldu.

Dorothy Hodgkin: Müstəsna bir alim yaradılması

İkiqat sarmal modelin dərhal qəbulu təəccüblü şəkildə susduruldu 9, bəlkə də zülal sintezindəki rolunu izah etmək üçün heç bir aşkar mexanizm olmadığı üçün. 1957-ci ildə bir əlamətdar çıxışında Crick, əsas ardıcıllığın bir zülaldakı amin turşularının ardıcıllığını kodladığını və zülal istehsalının həm şablon, həm də amin turşularının bir-birinə bağlanmasını təmin edən bir "adaptor" olaraq RNT-ni əhatə etdiyini irəli sürdü. düzgün qaydada. O, həmçinin fizik Corc Qamov tərəfindən Gamow və Watson tərəfindən çağırılan 'RNA Tie Club' üzvlərinə qeyri-rəsmi olaraq edilən, eyni zamanda bioloq Sidney Brenner 10 tərəfindən müstəqil olaraq təklif edilən üçlü əsaslar (Brenner kodonlar adlandırdı) təklifini də dəstəklədi. zülallarda ümumi olan 20 amin turşusunu kodlayır. Nəhayət, Krik biologiyanın "mərkəzi dogması" adlandırdığı şeyi açıqladı: bu məlumat nuklein turşularından zülallara keçə bilər, lakin əksinə deyil 11 .

Bu proqnozlar növbəti bir neçə il ərzində təcrübə ilə təsdiqləndi. 1958-ci ildə biokimyaçılar Metyu Meselson və Franklin Stahl bir DNT zəncirinin yeni bir zəncir 12 əmələ gəlməsi üçün şablon rolunu oynadığını göstərdilər. Elə həmin il Artur Kornberq və onun həmkarları yeni yaranan zəncirlərə əsaslar əlavə edən DNT polimeraza 13 fermentini kəşf etdilər. Messenger RNT, transfer RNT və ribosomal RNT hamısı tez bir zamanda müəyyən edildi.

1961-ci ildə Marshall Nirenberg və Heinrich Matthaei ilk dəfə genetik kodun bir hissəsini sındıraraq bakterial ekstraktların RNT-dən yalnız bir növ RNT bazası 14 (urasil U) ehtiva edən yalnız fenilalanini amin turşusu sintez etdiyini nümayiş etdirdilər. Elə həmin il Crick, onun əvəzolunmaz qadın texniki Leslie Barnett və onların əməkdaşları üçlü əsaslı kodun 15-in mövcudluğunu təsdiqləyən mutasiya tədqiqatları haqqında məlumat verdilər və buna görə də fenilalanin üçün kodonun UUU olduğunu irəli sürdülər. Kodonların tam dəstini müəyyən etmək üçün yarış 1966-cı ilə qədər tamamlandı, Har Qobind Xorana sintetik polinükleotidlərlə apardığı təcrübələrdən bir neçə kodonda əsasların ardıcıllığını təqdim etdi (bax: go.nature.com/2hebk3k).

Fred Sanger və həmkarlarının 1977-ci ildə DNT-nin ardıcıllığını təyin etmək üçün effektiv metodun 16-nı nəşri ilə istənilən növdə genetik məlumatın tam oxunması üçün yol açıldı. İnsan genomu üçün vəzifə 2003-cü ilə qədər tamamlandı, bu DNT tarixində başqa bir mərhələ oldu.

Uotson karyerasının qalan hissəsini Nyu-Yorkun Long Island şəhərindəki Cold Spring Harbor Laboratoriyasının rəhbəri kimi təhsil və elmi idarəçiliyə həsr edib və (qısa müddət ərzində) ABŞ Milli İnsan Genomu Tədqiqat Mərkəzinin ilk rəhbəri kimi fəaliyyət göstərib. Milli İnsan Genomu Tədqiqat İnstitutu. Həmişə açıq danışan o, genetika, irq və zəka ilə bağlı mübahisəli fikirləri dəfələrlə yayımlayanda, nəhayət, Cold Spring Harbourdakı emeritus vəzifəsindən uzaqlaşdırıldı.

Krik 1977-ci ildə Kembricdən Kaliforniya ştatının La Jolla şəhərindəki Salk İnstitutuna köçərək, ömrünün qalan hissəsini şüurun 17 və xüsusilə də vizual qavrayışın sinir əsasları üzərində işləyərək elmdə çətin problemləri həll etməyə davam etdi. O, 2004-cü ildə 88 yaşında vəfat edib.

İkiqat spiral genetikanı müasir biologiya və tibbin demək olar ki, hər tərəfinə işıq salacaq fiziki bir təməl qoydu. Nümunələrə tarix boyu insan populyasiyalarının miqrasiyası ekologiya və şişlərdə xərçəngə səbəb olan biomüxtəliflik mutasiyaları və onların dərman müalicəsi, xəstəxanalarda və dünya əhalisinin mikrob dərmanlarına davamlılığına nəzarət, nadir anadangəlmə xəstəliklərin diaqnostikası və müalicəsi daxildir. DNT analizi məhkəmə ekspertizasında çoxdan qurulmuşdur və DNT əsaslı hesablama kimi daha futuristik tətbiqlərə dair tədqiqatlar yaxşı inkişaf etmişdir.

Paradoksal olaraq, Watson və Crick-in simvolik quruluşu, gen ifadəsini tənzimləyə bilən kiçik RNT-lərin və irsi epigenetik dəyişikliyə səbəb olan ətraf mühit amillərinin kəşfi ilə mərkəzi doqmanın çatışmazlıqlarını tanımağa imkan verdi. Şübhəsiz ki, ikiqat sarmal konsepsiyası gələcək onilliklər ərzində biologiyada kəşfləri dəstəkləməyə davam edəcəkdir.

Təbiət 575, 35-36 (2019)


DNT və RNT-ni təşkil edən monomerlər adlanır nukleotidlər. Hər bir nukleotid 5 karbonlu şəkərdən, bir azot bazasından və bir fosfat qrupundan ibarətdir. Nümunə nukleotid üçün struktur formul aşağıda göstərilmişdir.

Qeyd edək ki, DNT-də şəkər dezoksiriboza, RNT-də isə şəkər ribozadır. Riboza şəkəri DNT-dəki şəkərdən daha çox oksigenə malikdir.

Canlılarda mövcud olan beş azot əsası vardır ki, onlar strukturlarındakı halqaların sayına görə iki qrupa ayrılır. Purinlər karbon və azot atomlarından ibarət ikiqat halqaya malikdir. Adenin (A)Quanin (G) purinlərdir. Pirimidinlər karbon və azot atomlarından ibarət tək halqaya malikdir. Sitozin (C), Timin (T)Urasil (U) pirimidinlərdir.

DNT A, T, C və G əsaslarından istifadə edir. RNT A, U, C və G əsaslarından istifadə edir. Xüsusi əsaslar tamamlayıcı bir-birinə, yəni bu qaydalara uyğun olaraq molekulun uzunluğu boyunca cütləşərək bir-birlərinə bağlana bilərlər:

Dur və düşün: DNT-nin bir zəncirində ATGGCA oxunur. Tamamlayıcı DNT zəncirinin ardıcıllığı necə olacaq?

İki nukleotid cütləşərək DNT cüt spiralında nərdivanın “pillələrindən” birini əmələ gətirir. Nukleotid cütlərinin ardıcıllığı orqanizmdən orqanizmə dəyişir. Şəkər və fosfat qrupları DNT nərdivanına bənzər ikiqat spiralın “onurğasını” və ya xarici dəstəyini təşkil edir. DNT-nin iki zəncirli quruluşu ikiqat spiral və ya burulmuş nərdivan yaradır.

RNT yalnız bir nukleotid zəncirindən ibarətdir və müxtəlif 3 ölçülü formalar ala bilər: messencer RNT (mRNT), transfer RNT (tRNA) və ribosomal RNT (rRNT və ya ribosom). Sağdakı şəkildə RNT-nin hər formasını tapın. RNT-nin hər bir forması zülal sintezində mühüm rol oynayır, DNT-nin orqanizmin sağ qalmasına kömək etmək üçün zülalların istehsalı üçün istifadə edildiyi prosesdir. Bu barədə növbəti dərsdə daha ətraflı danışacağıq.


3.1.5.1 DNT və RNT-nin strukturu

Dezoksiribonuklein turşusu (DNT) və ribonuklein turşusu (RNT) mühüm məlumat daşıyan molekullardır. Bütün canlı hüceyrələrdə DNT genetik məlumatı saxlayır və RNT genetik məlumatı DNT-dən ribosomlara ötürür.

Ribosomlar RNT və zülallardan əmələ gəlir.

Həm DNT, həm də RNT nukleotidlərin polimerləridir. Hər bir nukleotid pentozadan, azot tərkibli üzvi əsasdan və fosfat qrupundan əmələ gəlir:

  • DNT nukleotidinin komponentləri deoksiriboza, bir fosfat qrupu və üzvi əsaslardan biri olan adenin, sitozin, guanin və ya timindir.
  • RNT nukleotidinin komponentləri riboza, fosfat qrupu və üzvi əsaslardan biri olan adenin, sitozin, guanin və ya urasildir.
  • İki nukleotid arasında kondensasiya reaksiyası fosfodiester bağı əmələ gətirir.

DNT molekulu spesifik tamamlayıcı əsas cütləri arasında hidrogen bağları ilə bir yerdə saxlanılan iki polinükleotid zəncirindən ibarət ikiqat sarmaldır.

RNT molekulu nisbətən qısa polinükleotid zənciridir.

Tələbələr bacarmalıdırlar DNT-nin nisbi sadəliyinin bir çox elm adamının onun genetik kodu daşıdığına şübhə etməsinə səbəb olduğunu qiymətləndirin.

Şagirdlər digər əsasların tezliyini tapmaq üçün DNT zəncirlərindəki əsasların tezliyi haqqında natamam məlumatdan istifadə edə bilərdilər.


Videoya baxın: RNT (Iyul 2022).


Şərhlər:

  1. Jaskirit

    Qardaşlar, nə haqqında yazırsınız? ? Bu yazı onunla nə əlaqəsi var? ?

  2. Kenneth

    Gəlin bu mövzuda danışaq.

  3. Bajar

    It is a pity, that now I can not express - it is very occupied. Mən qayıdacağam - mütləq bu suala dair fikir bildirəcəyəm.

  4. Sule

    tyts-tyts)))

  5. Yusuf

    Düşünürəm ki, səhv edirsən. PM-də mənə e-poçt göndərin, danışacağıq.

  6. Yao

    Mən sizinlə bu haqda danışmaq istədim.



Mesaj yazmaq