• misol sifatida messenjer rnkdan foydalanib, rnk tuzilishini tasvirlab bering

---

• misol sifatida messenjer RNKdan foydalanib, RNK tuzilishini tasvirlab bering
6-bob
• DNKning yarim konservativ replikatsiyasini tasvirlab bering
Nuklein kislotalar va oqsil sintezi
• polipeptiddagi aminokislotalar ketma-ketligi nukleotidlar ketma-ketligi bilan qanday kodlanganligini tushuntiring.
DNK (gen)
O'QITISH NAYTLARI
• nukleotidlar, jumladan, ATP tuzilishini tavsiflaydi
Ushbu bo'limda siz quyidagilarni o'rganasiz:
va to'xtash signallari
• DNK va RNKda joylashgan asoslar (adenin, guanin, timin, sitozin) tuzilmalarini qisqacha tavsiflab bering.
• oqsil sintezining transkripsiya va translatsiya bosqichlarida DNK va RNK rollarini tushuntirib bering
• DNK asoslari aminokislotalarni kodlaydigan universal genetik kod printsipini tavsiflang
va urasil)
• RNKning transkripsiyadan keyingi modifikasiyasini hamda intronlar va ekzonlarning tabiatini tushuntiring
• gen mutatsiyalarining tabiati, turlari va ta'sirini tushuntiring.
• DNK tuzilishini tavsiflab bering
Machine Translated by Google

---

Genni tahrirlash vositalari molekulyar qaychi kabi ishlaydi,
DNKni kesib, yangi genni kiritish yoki muammoli genni olib
tashlash mumkin.
143
6 Nuklein kislotalar va oqsil sintezi
Xitoyliklar tomonidan eng ko'p qo'llaniladigan va genlarni
tahrirlash vositasi CRISPR-Cas9 sifatida tanilgan. Bu 2013 yilda
amerikalik olim Jennifer Doudna tomonidan ixtiro qilingan (6.1-
rasm).
BOSHLASHDAN OLDIN
Shakl 6.1: Jennifer
Doudna, genlarni
tahrirlash tezligi va
narxini inqilob qilgan
CRISPR-Cas9 gen tahrirlash
vositasi ixtirochisi.
Hayvonlar ustida ko'plab tadqiqotlar olib borildi va
laboratoriyada inson hujayralarida ham sinovlar o'tkazildi,
ammo 2017 yilda 44 yoshli amerikalik Brayan Madeux
tana ichida harakat qiladigan davolanishni olgan birinchi
inson bo'ldi. Brayan Hunter sindromidan aziyat chekadi. Bu
noyob irsiy holat tana to'qimalarida mukopolisaxaridlarning
to'planishiga olib keladi va umr ko'rish davomiyligini
qisqartiradi. Bu lizosomal ferment etishmasligidan kelib
chiqadi. Yangi davolash qon tizimiga milliardlab zararsiz virus
zarralarini kiritishdan iborat bo'lib, ular hayotiy organlarga
tarqaldi. Viruslar genni tahrirlash vositasi uchun DNKni olib yurgan
va to'g'ri genning nusxalarini ham olib yurgan. Sindrom bilan
og'rigan boshqa bemorlar endi xuddi shunday davolanishni
oldilar va ba'zilari yaxshilanish belgilarini ko'rsatishni
boshladilar.
• Hujayralarda DNK qayerda joylashgan?
Aytish mumkinki, DNK tuzilishining ochilishi insoniyat tomonidan qilingan eng muhim kashfiyotlardan biridir. Bu gapni qanday
asoslagan bo'lardingiz?
• Nima uchun DNK ba'zan "hayot molekulasi" deb ataladi?
Texnika hali ham ishlab chiqilmoqda.
•
Xitoylik olimlar hozirda genlarni tahrirlash texnikasi bo‘yicha
dunyoda yetakchilik qilmoqda. Saraton va OIV kabi kasalliklarga
qarshi keng ko'lamli sinovlar olib borilmoqda. The
Kelajakdagi taraqqiyotga nisbatan optimizmga qaramay, kuchli
axloqiy va axloqiy muammolar mavjud. 2018-yilda Buyuk
Britaniyaning Nuffild bioetika kengashi inson embrioni DNKsini
o‘zgartirish bolaning manfaatlariga mos keladigan bo‘lsa,
“axloqiy jihatdan joiz” bo‘lishi mumkinligiga rozi bo‘ldi, ammo
Buyuk Britaniyada va boshqa ko‘plab mamlakatlarda inson
embrionlari ustida ishlash haligacha noqonuniy hisoblanadi.
Davolashning xavfsizligi, shuningdek, DNKdagi o'zgarishlar
doimiy ekanligi va kelajak avlodlarga o'tishi mumkin bo'lgan
har qanday uzoq muddatli ta'sirlar noma'lumligi kabi muammolar
haqida qo'rquvlar mavjud.
INSONLARNI TAHRIRLASH
Muhokama uchun savol
Inson embrionlarida genlarni tahrirlash bilan bog'liq axloqiy
va axloqiy masalalarni muhokama qiling.
Nuklein kislota DNKsi o'sish va rivojlanishni nazorat
qiladi, lekin ba'zida u zararli bo'lishi mumkin bo'lgan
mutatsiyalarni (o'zgarishlarni) olib boradi. "Noto'g'ri" DNK
tufayli kelib chiqqan mukovistsidoz va gemofiliya kabi inson
genetik kasalliklarining uzoq ro'yxati mavjud. Tibbiyot kasbining
orzusi - genlarni tahrirlash orqali xatolarni xavfsiz tuzatishdir.
Machine Translated by Google

---

Tarkibida riboza boÿlgan nuklein kislotaga
ribonuklein kislotasi (RNK) deyiladi. Tarkibida deoksiriboza
bo'lgan biri deoksiribonuklein kislotasi (DNK) deb
ataladi. Nomidan ko'rinib turibdiki, dezoksiriboza riboza
bilan deyarli bir xil, faqat uning molekulasida bir nechta
kislorod atomiga ega.
Ammo 1940 va 1950 yillarda genetik molekula umuman
oqsil emas, balki DNK ekanligini shubhasiz isbotlovchi
dalillar paydo bo'ldi.
• o'zini to'g'ri nusxalash qobiliyati - hujayra bo'linganda, u
"genetik molekula" ning aniq nusxalarini o'zining har
bir qiz hujayralariga o'tkazishi kerak, shunda hech qanday
ma'lumot yo'qolmaydi.
Pentoza shakar
144
Agar siz tirik mavjudotlarda genetik material bo'lib xizmat qiladigan
molekulani loyihalashtirmoqchi bo'lsangiz, u ikkita asosiy
xususiyatga ega bo'lishi kerak edi:
P
DNKda to'rt xil va RNKda to'rt xil azot o'z ichiga olgan
asoslar mavjud. DNKda asoslar: adenin, guanin, timin
va sitozin. RNKda timin urasil deb ataladigan shunga
o'xshash asos bilan almashtiriladi. Bazalar ko'pincha
birinchi harflari bilan ataladi: A, G, T, C va U.
Nukleotidlar uchta kichikroq komponentdan iborat.
6.2-rasmda nukleotidning tuzilishi va uning uchta
komponentining bir-biriga mos kelishi ko'rsatilgan.
nukleotid: azot o'z ichiga olgan asos, pentoza shakar
va fosfat guruhidan tashkil topgan molekula
Nukleotidlar
fosfat guruhi.
.
Ular birgalikda nuklein kislotalar deb ataladi, chunki
ular dastlab yadroda topilgan. Proteinlar va
polisaxaridlar ham makromolekulalardir. Siz 2-bobda
makromolekulalar polimerlar ekanligini ham
ko‘rdingiz, ular bir-biriga o‘xshash, kichikroq molekulalardan
(monomerlardan) iborat bo‘lib, uzun zanjir hosil qiladi. DNK
va RNK molekulalari hosil bo'lgan monomerlar
nukleotidlardir. Shuning uchun DNK va RNK
polinukleotidlardir.
6.2 DNK va RNK ning tuzilishi
• azot o'z ichiga olgan asos
shakar
• ma'lumotni saqlash qobiliyati - kerakli ma'lumotlar
hujayralar xatti-harakatlarini boshqarish bo'yicha
ko'rsatmalar to'plamidir
1940-yillarning o'rtalariga qadar biologlar bunday
molekula oqsil bo'lishi kerak deb taxmin qilishgan. Faqat
oqsillar tirik organizm kabi murakkab tuzilmani
yaratish uchun zarur bo'lgan juda ko'p ko'rsatmalarni
bajara oladigan darajada murakkab deb hisoblangan.
Siz 2-bobda beshta uglerod atomiga ega qandlar pentozalar
deb atalishini ko'rdingiz. Ikki pentoza nuklein kislotalar,
riboza va dezoksiribozada uchraydi.
asos
Ikkita asos, adenin va guanin kimyoviy purin bilan bog'liq
va purinlar deb ataladi. Qolgan uchta asos, timin, sitozin
va urasil kimyoviy pirimidin bilan bog'liq va pirimidinlar
deb ataladi. Purin tarkibida ikkita halqa mavjud;
pirimidinning bitta halqasi bor.
polinukleotid: fosfodiester bog'lari bilan birlashtirilgan
nukleotidlar zanjiri
Bular:
•
6.1 Hayot molekulasi
Azot o'z ichiga olgan asos
Kalit SO‘ZLAR
KEMBRIDJ INTERNATIONAL AS & A LEVEL BIOLOGIYA: KURS KITABI
• pentoza shakar
6.2-rasm: Nukleotidning tuzilishi. Nukleotid azotli asos,
pentoza shakar va P fosfat guruhidan iborat.
DNK deoksiribonuklein kislotani, RNK esa ribonuklein
kislotasini anglatadi. 2-bobda ko'rganingizdek, DNK va
RNK makromolekulalar (gigant molekulalar).
Machine Translated by Google

---

Ikki nukleotidning qoÿshilishi natijasida hosil boÿlgan
molekula dinukleotid deyiladi (6.4a-rasm). Hosil bo'lgan
bog'lanish fosfodiester bog'i deyiladi. Diester atamasi
ishlatiladi, chunki ishtirok etgan fosfat guruhi endi ikkita
ester aloqasiga ega, u bog'langan shakarlarning har
biriga bittadan. 6.4b-rasmda ko'rsatilganidek, uzun,
shoxlanmagan nukleotid zanjiri shakliga ega bo'lgan
polinukleotid hosil qilish uchun jarayon bir necha million
martagacha takrorlanishi mumkin. Shakarlar va fosfatlar
fosfodiester bog'lari bilan bog'langan bo'lib, asoslar umurtqa
pog'onasiga to'g'ri burchak ostida yon tomonga yopishadi.
1 Nukleotidning tuzilishiga qarang
adenin
P
DNK tuzilishi haqida ko'proq ma'lumot olish orqali ushbu
muammoni hal qilish uchun poyga boshlandi. Poyga 1953
yilda Angliyaning Kembrij shahrida ishlaydigan Jeyms
Uotson va Frensis Krik to'g'ri bo'lgan DNK uchun namunaviy
tuzilmani nashr qilishganda g'alaba qozondi. Jeyms Uotsonning
so'zlariga ko'ra, bu haqiqat bo'lishi uchun juda chiroyli edi.
145
b ikkita shakar kondensatsiya bilan birlashadi.
tabiat.
P
Dinukleotidlar va polinukleotidlar
2 Quyidagi hollarda hosil bo'lgan aloqani nomlang:
DNKning tuzilishi
Fosfat guruhi
b faqat RNKda.
Adenin va riboza adenozin deb ataladigan
shakar asosini hosil qiladi. Adenozin bir, ikki yoki uchta
fosfat guruhlari bilan birlashtirilib, o'z navbatida
adenozin monofosfat (AMP), adenozin difosfat (ADP)
yoki adenozin trifosfat (ATP) hosil bo'lishi mumkin.
adenin + riboza = adenozin
fosfodiester bog'i: ikkita nukleotidni birlashtiruvchi
bog'; ikkita ester aloqasi mavjud, bittasi umumiy fosfat
guruhidan uning ikkala tomonidagi shakarlarning har
biriga
6.2-rasm. Har bir holatda yorliqli shakar va asosni
aniqlab, topilishi mumkin bo'lgan nukleotidni
chizing:
ATP (adenozin trifosfat) DNK yoki RNKning bir
qismi bo'lmasa-da, bu erda uning tuzilishini ko'rib
chiqasiz, chunki u ham nukleotiddir.
Adeninni ATP (adenozin trifosfat) nomining bir qismi bo'lgan
adenozin bilan aralashtirmang; adenozin - shakar
qo'shilgan adenin. Va timinni tiamin bilan aralashtirib
yubormang; tiamin - bu vitamin.
Savol
ATP tuzilishi
dinukleotid: fosfodiester bog'i bilan birlashtirilgan ikkita
nukleotid
P
ikkita aminokislota kondensatsiya bilan birlashadi
1950-yillarga kelib, 6.4b-rasmda ko'rsatilganidek, polinukleotidlarning
tuzilishi ma'lum edi, ammo bu struktura DNK ma'lumotni qanday
saqlashi yoki o'zini nusxalashi mumkinligini tushuntirib bermadi.
Ikki nukleotid kondensatsiya reaktsiyasi orqali
birlashtirilishi mumkin (bir aminokislotalarni boshqasiga yoki
shakarni boshqasiga qo'shish uchun ishlatiladigan bir xil
turdagi reaktsiya).
Savol
Fosfat guruhi nuklein kislotalarga kislota beradi
Kalit SO‘ZLAR
6.3-rasm: ATP, adenozin trifosfatning tuzilishi.
6 Nuklein kislotalar va oqsil sintezi
a faqat DNKda
ATP ning tuzilishi 6.3-rasmda ko'rsatilgan. Uning
uchta komponenti adenin, riboza va fosfatdir.
riboza
Machine Translated by Google

---

asos
asos
26.0
odam (sutemizuvchilar)
tovuq (qush)
losos (baliq)
chigirtka
(hasharot) bug'doy (o'simlik)
shakar
shakar
5ÿ
P
24.6
19.8
P
Savol
DNK molekulasining xususiyatlari
DNK manbai % Adenin
29.2
3 Uotson va Krik DNK modelini yaratishda foydalangan dalillarga
amerikalik kimyogar Ervin Chargaffning ma'lumotlari kiradi.
Ba'zi tegishli ma'lumotlar 6.1-jadvalda keltirilgan. Asosiy
nisbatlarda oddiy naqshni aniqlay olasizmi?
P
shakar
20.8
22.8
KEMBRIDJ INTERNATIONAL AS & A LEVEL BIOLOGIYA: KURS KITABI
Uotson va Krik muvaffaqiyatining kaliti barcha mavjud dalillardan
foydalangan holda DNK modellarini yaratishga urinish edi.
3ÿ
29.3
24.1
23.6
shakar
% Guanin
shakar
21.5
E. coli (bakteriya) fag
X174 (virus)
DNK modeli 6.7a-rasmda ko'rsatilgan. Molekula qismining
diagrammasi 6.7b-rasmda va 6.8-rasmda keltirilgan. 6.8-
rasmdagi 5' (aytaylik: beshta asosiy) va 3' (aytaylik: uchta
asosiy) shakarning 5 va 3 uglerod atomlariga ishora qiladi.
(Shakardagi uglerod atomlarini raqamlash uchun 2-bobga qarang.)
DNK zanjirining ikki uchi 5ÿ uchi va 3ÿ uchi deb ataladi. 5'
uchida fosfat va 3' uchida shakar joylashgan.
30.9
29.1
a
asos
20.5
25.7
asos
32.7
asos
shakar
27.3
6.1-jadval: Turli organizmlardagi to'rtta asosning nisbiy miqdori. Har bir qatordagi raqamlar 100 ga teng; har bir raqam belgilangan
organizmning DNKsidagi ushbu asosning foizidir.
b
va boshqalar.
Chargaff ma'lumotlaridan tashqari (3-savol, 6.1-jadvalga qarang),
yana bir muhim dalil Rozalind Franklin tomonidan ishlab
chiqarilgan DNKning rentgen nurlari difraksion fotosuratlaridan
olingan. Franklin Londondagi King's kollejida ishlagan (6.5-rasm)
va uning fotosuratlari DNKning spiral tuzilishga ega ekanligini
ko'rsatdi.
% Timin
P
shakar
asos
19.9
20.4
P
shakar
P
28.8
29.3
P
asos
24.7
22.7
18.5
va boshqalar.
Modellar bilan o'ynab, Uotson va Krik oxir-oqibat molekulada
bitta emas, ikkita polinukleotid zanjiriga ega bo'lish g'oyasini
ilgari surdilar. Ikkala zanjirni ikkala zanjirning asoslari orasidagi
vodorod bog'lanishi bilan birga ushlab turish mumkin edi. Model
shuni ko'rsatdiki, buni amalga oshirishning yagona yo'li ikkita ipning
har birini spiral shaklga - qo'sh spiralga - burish va iplarni qarama-
qarshi yo'nalishda o'tkazishdir. Buning eskizi 6.6-rasmda
ko'rsatilgan.
6.4-rasm: Dinukleotidning tuzilishi; b polinukleotidning tuzilishi.
29.4
% sitozin
146
asos
P
20.5
20.7
29.7
27.1
Machine Translated by Google

---

DA
DNK molekulasi quyidagi xususiyatlarga ega:
KALÿT SO'Z
asoslar
ikki tomonlama spiral.
6.5-rasm: Rozalind Franklin, DNKning rentgen nurlari difraksion tasvirlari uning tuzilishi haqida muhim ma'lumot berdi; b DNK
tolasining rentgen difraksion fotosurati.
zanjirlar
shakar-fosfat
• Har bir zanjir qand-fosfat magistralga ega bo'lib, asoslari to'g'ri
burchak ostida chiqadi.
a
CG
bo'lak, adenin (A) doimo timin (T) va guanin (G) bilan har
doim sitozin (C) bilan juftlashadi (to'ldiruvchi asos juftligi).
(Bu Chargaff ma'lumotlarini tushuntiradi - 3-savolga
qarang.)
• Har bir zanjir o'ng qo'l spiraldir.
GC
bitta to'liq burilish =
o'n ta asosiy juftlik
U ikkita polinukleotid zanjiridan iborat.
vodorod aloqasi
orqa miya
• Bir zanjirdagi asoslar asoslar orasidagi vodorod bog‘lanishi orqali
boshqa zanjirning asoslariga tortiladi. Bu zanjirlarni bir-biriga
bog'lab turadi.
6.6-rasm: DNK qo'sh spiralining eskizi. A, G, T va C asoslari faqat
molekulaning bir qismida ko'rsatilgan.
qo'shimcha asoslar juftligi: nuklein kislotalarda A ning T
yoki U bilan va C ning G bilan vodorod bog'lanishi
• Ikki zanjir bir-biriga aylanib, a hosil qiladi
b
• Zanjirlar qarama-qarshi yo'nalishda ishlaydi - ular antiparallel
deyiladi.
ikkita antiparallel
147
6 Nuklein kislotalar va oqsil sintezi
• Ularning bir-biriga mos kelishi tufayli, xuddi jigsa kabi
TA
•
Machine Translated by Google

---

O
N
N
O
C
6.7-rasm: DNKning bo'shliqni to'ldiruvchi modeli. b A–T, G–C tayanch juftliklari asoslarning vodorod bogÿlanishi bilan qanchalik toÿgÿri kelishini koÿrsatadi. A va T
o'rtasidagi ikkita vodorod bog'iga va G va C o'rtasidagi uchta vodorod aloqasiga e'tibor bering.
P
• Purinlar eni ikkita halqa, pirimidinlar esa bitta halqali; shuning uchun
ikkita orqa miya orasidagi masofa doimiy va har doim uchta
halqa kengligida.
N
P
N
P
6.8-rasm: DNK molekulasining bir qismi. Qarama-qarshi yo'nalishda
harakatlanadigan ikkita polinukleotid asoslar orasidagi vodorod
aloqalari bilan birlashtiriladi. A T bilan ikkita vodorod bog'i orqali bog'lanadi;
C G bilan uchta vodorod aloqasi bilan bog'lanadi.
shakar
P
Uotson va Krik bu tuzilma DNK ma'lumotni qanday saqlashini va
o'zini qanday nusxalashini qanday tushuntirganini darhol anglab etdi.
vodorod aloqalari
N
O
O
shakar
P
O
T
O
guanin
H
N
b
N
5n
• Adenin va guanin purinlardir; timin va sitozin pirimidinlardir. Purin har
doim pirimidin bilan juftlashadi.
O
H
N
N
O
A ning T bilan, G ning esa C bilan qo‘shilishi kerakligi sababli, bir ipdagi
asoslar ketma-ketligi ikkinchi ipdagi asoslar ketma-ketligini aniqlaydi. Ikki
qator bir-birini to'ldiruvchi deyiladi.
G
H
O
C uchta vodorod aloqasi orqali.
adenin
H
HN
N
timin
N
O
O
P
148
sitozin
O
A
KEMBRIDJ INTERNATIONAL AS & A LEVEL BIOLOGIYA: KURS KITABI
O
shakar
O
shakar
Ma'lumot asoslar ketma-ketligi bo'lib, butun molekula
bo'ylab istalgan tartibda to'rtta harf, A, G, T va C bilan ifodalanadi.
Bir ip ichida har qanday ketma-ketlik mumkin, ammo ikkinchi ip bir-
birini to'ldiruvchi bo'lishi kerak. Ketma-ket kodlangan xabar sifatida
ishlaydi.
O
P
H
shakar
shakar
• A T bilan ikkita vodorod bog'i orqali bog'lanadi; G bilan bog'lanadi
H
O
P
timin
adenin
O
O
a
P
P
O
O
O
Bu qo'shimcha tayanch juftligi.
O
H
3n
5n
O
O
N
• Qo'sh spiralning to'liq burilishi har 10 ta asosiy juftlikda sodir bo'ladi.
3n
N
Machine Translated by Google

---

5ÿ
5ÿ
DNK ochiladi
parcha
DNK polimeraza: DNKni nusxalash fermenti; u bir vaqtning o'zida
bir-birini to'ldiruvchi nukleotidni birlashtirgan ajratilgan DNK
zanjirlari bo'ylab o'tadi, DNK ligaza bilan qo'shilish uchun
tayyor.
orqada qolgan ip: DNK replikatsiyasi paytida 5' dan 3' gacha
yo'nalishda harakatlanadigan asosiy ip ko'chiriladi, bu orqada
qolgan ipni hosil qiladi.
DNK polimeraza
3ÿ
5ÿ
3ÿ
DNKdan farqli o'laroq, RNK molekulasi bitta polinukleotid
zanjiridir. Keyinchalik bobda siz oqsil sintezini ko'rib chiqasiz (6.5-
bo'lim). Bu RNKning uch turini o'z ichiga oladi, ya'ni xabarchi RNK
(mRNK), transfer RNK (tRNK) va ribosoma RNK (rRNK).
Replikatsiya fermentlar tomonidan boshqariladi. U DNKning ikkita
zanjirini ajralishi (ajralishi) bilan, odatda ikkita ipni bir-biriga bog'lab
turadigan vodorod aloqalarining uzilishi bilan boshlanadi. Bu yuqorida
aytib o'tilgan "ochish". Keyin DNK polimeraza fermenti nusxa ko'chirish
jarayoni uchun ishlatiladi. DNK polimeraza molekulasi bitta ipning
har biriga birikadi. U bir vaqtning o'zida bitta yangi nukleotidni qo'shadi,
bu nusxa ko'chirilayotgan ipga vodorod bog'lanishi orqali ushlab
turiladi.
DNK ligazasi: DNK replikatsiyasi jarayonida ikki
nukleotidning kovalent fosfodiester aloqalari bilan birlashishini
katalizlovchi ferment.
Molekula o'rtasini "ochish" orqali o'zini aniq nusxalashi (ko'paytirishi)
mumkin. Bu nisbatan oson, chunki ikkita ip faqat zaif vodorod
aloqalari bilan birlashtiriladi. Keyin har bir yarmi o'zining qo'shimcha
nusxasini yaratishi mumkin. Shunday qilib, ikkita bir xil DNK
molekulasi hosil bo'ladi.
5ÿ
ota-ona DNKsi
Uotson va Krik DNKning qanday ko'payishi mumkinligini tezda angladilar -
o'zini nusxalash. Endi olimlar bu jarayon qanday sodir bo'lishini va u
hujayra siklining S fazasida sodir bo'lishini batafsil bilishadi (5-bo'lim,
5.3-bo'lim, hujayra aylanishi).
Yuqori asosiy ipdan farqli o'laroq, pastki asosiy ip uchun 5' dan 3'
gacha bo'lgan nusxa ko'chirish yo'nalishi ochishga teskari yo'nalishda
bo'ladi. Bu shuni anglatadiki, DNK polimeraza DNKning ochilmagan
qismini nusxalashi va keyin orqaga qaytib, ochilmagan DNKning
keyingi qismini nusxalashi kerak. Bu jarayonni takrorlashda davom
etishi kerak.
6.9-rasm: DNK replikatsiyasi diagrammasi. Ortiqcha ip faqat qisqa
bo'laklarda bo'lishi mumkin, chunki DNK ochiladi.
RNK tuzilishi
orqada qolgan ip
etakchi zanjir: DNK replikatsiyasi paytida 3' dan 5'gacha
bo'lgan yo'nalishda harakatlanadigan asosiy ip ko'chiriladi va
etakchi ipni hosil qiladi.
DNK polimeraza har bir ip bo'ylab faqat 5' dan 3' yo'nalishda nusxa
ko'chirishi mumkin. Bu muammo yaratadi. Agar siz 6.9-rasmga
qarasangiz, yuqoridagi asosiy ipni ochish jarayoni bilan bir xil yo'nalishda
ko'chirilayotganini ko'rishingiz mumkin. DNK polimeraza oddiygina
yechish jarayonini kuzatib boradi va DNKni ochilganda nusxalaydi.
yetakchi qator
5ÿ
3ÿ
Transfer RNK va rRNK murakkab tuzilmalarga aylanadi, lekin
mRNK ochilgan ip sifatida qoladi.
Okazaki
Kalit SO‘ZLAR
149
5ÿ
3ÿ
(6.9-rasm). Ularni kashf etgan biokimyogarning sharafiga Okazaki
parchalari deyiladi. Bunday holda, hosil bo'ladigan yangi ip orqada
qolgan ip deb ataladi.
ikki tomonlama spiral
DNK ligaza deb ataladigan boshqa ferment jarayonni tugatadi.
Uning vazifasi barcha yangi nukleotidlarni kovalent aloqalar bilan
bog'lashdir. Bungacha ular faqat qo'shimcha asoslar
orasidagi vodorod aloqalari bilan ota-ona ipni ushlab turishadi. DNK
ligaza qo'shni nukleotidlarni fosfodiester bog'lari bilan bog'lab, yangi
DNK molekulasining shakar-fosfat magistralini hosil qiladi. Okazaki
bo'laklari bir vaqtning o'zida bir xil tarzda bog'langan. 6.10-rasmda
replikatsiyaning qo'shimcha tafsilotlari, jumladan, tayanch juftligi
ko'rsatilgan.
Natijada ko'chirilgan DNKning bir qator qisqa bo'laklari
6 Nuklein kislotalar va oqsil sintezi
3ÿ
Tuzilayotgan yangi ip yetakchi ip deb ataladi.
3ÿ
6.3 DNK replikatsiyasi
Machine Translated by Google

---

b Ushbu molekulalarning har biri nima qilishini ayting.
a agar replikatsiya yarim konservativ bo'lsa
T
A
G
Tegishli ravishda qizil va ko'k ranglardan foydalanib, ushbu
asosiy molekulaning replikatsiyasi natijasida hosil bo'lgan ikkita
qiz molekulasini chizing:
Ta'riflangan DNKni nusxalash usuli yarim konservativ replikatsiya
deb ataladi. Buning sababi shundaki, har safar DNK molekulasi replikatsiya
qilinganda, yangi molekulalarning har birida asl molekulaning yarmi
saqlanadi (konservalanadi). Agar replikatsiya konservativ bo'lsa,
asosiy DNK molekulasi jarayon oxirida qoladi va yangi DNK molekulasi
ikkita yangi hosil bo'lgan zanjirga ega bo'ladi.
G
T
T
C
C
C
A
Olimlar, shuningdek, asoslar ketma-ketligi oqsillardagi aminokislotalar
ketma-ketligi uchun kod bo'lishi kerakligini tushunishdi.
ip qizil, biri ko'k.
C
T
A
Har bir tayanch bitta aminokislotani kodlashi mumkin emas. Agar ikkita asos
bitta aminokislota uchun kod bo'lsa ham, faqat 16 ta mumkin bo'lgan
kod bo'lar edi: AA, AG, AT, AC, GA, GG, GT, GC, TA, TG, TT, TC, CA,
CG, CT, CC. Bu hali 20 ta aminokislota uchun kodlar etarli emas.
C
A
b agar replikatsiya konservativ bo'lsa.
6.11-rasm: DNK - replikatsiyada nima sodir bo'ladi?
T
c Eukariot hujayraning qaysi qismida DNK ishlaydi
Mana buni amalga oshirishga olib kelgan mantiq. Hujayra faoliyati
fermentlar tomonidan boshqariladi. Fermentlar oqsillardir. Har bir turdagi
oqsil aminokislotalarning o'ziga xos ketma-ketligiga ega, bu
uning tuzilishini va shuning uchun uning funktsiyasini belgilaydi. Shuning
uchun, agar siz hujayra oqsillaridagi aminokislotalarning ketma-ketligini
nazorat qilsangiz, siz hosil bo'lgan fermentlarni nazorat qilasiz va shu
bilan siz hujayrani boshqarasiz. Hujayra DNKsidagi asoslar ketma-ketligi bu
hujayra va organizmning barcha oqsillari uchun koddir.
To'rtta asos bilan qancha aminokislotalarni kodlash mumkinligini
taxmin qilish mumkinmi?
C
A
TATA
gen: ma'lum bir polipeptid yoki oqsilni kodlaydigan DNK uzunligi
C
Shakl 6.10: Baza juftligini ko'rsatadigan DNK replikatsiyasi.
G
Savol
G
T
A
T
G
Agar kod uchlik kod bo'lsa, uchta bazaning 64 ta mumkin
kombinatsiyasi bo'lar edi. Garchi bu atigi 20 ta aminokislotalarni kodlash
uchun juda ko'p bo'lib tuyulsa-da, bu aminokislotalarning aksariyatida
bir nechta kodga ega bo'lganligi sababli. Kodning tabiati asta-sekin buzildi
va 1964 yilga kelib, 2-ilova kabi jadvalda istalgan kodni qidirish mumkin
edi.
150
G
T
T
Bitta polipeptidning kodi gen deb ataladi.
G
Savollar
G
G
C
A
A
A
Kalit SO‘ZLAR
A
C
T
A
6.4 Genetik kod
T
A
Proteinlarda 20 ta keng tarqalgan aminokislotalar mavjud, ammo ularni
kodlash uchun DNKda faqat to'rt xil asos mavjud.
A
replikatsiya sodir bo'ladimi?
4 a DNK replikatsiyasi sodir bo'lishi uchun zarur bo'lgan turli molekulalar
ro'yxatini tuzing.
KEMBRIDJ INTERNATIONAL AS & A LEVEL BIOLOGIYA: KURS KITABI
C
C
T
C
Yarim konservativ replikatsiya
6 ning umumiy formulasini ishlab chiqa olasizmi?
T
T
yarim konservativ replikatsiya: DNK molekulasining har birida
asl molekuladan bitta zanjir va yangi sintez qilingan ikkita bir
xil molekula hosil qilish uchun nusxa ko'chirish usuli
G
G
G
5 6.11-rasmda DNK molekulasining diagrammasi berilgan. Bir
DNK tuzilishini topish poygasi g'olib bo'lishi bilanoq, yangi poyga - genetik
kodni buzish poygasi boshlandi. Uotson va Krik DNK kodi DNKdagi
asoslar ketma-ketligi ekanligini tushunishgan.
A
Machine Translated by Google

---

G
Genetik kodning xususiyatlari
"DNK RNK, RNK esa oqsil hosil qiladi"
m
r
A
A
C
•
n
Savol
G
o
transkripsiyalanmagan ip
C
A
RNK polimeraza
G
• Kod ortiqcha yoki buzilgan deb ta'riflanadi.
3'
m
6.12-rasmda to'rtta aminokislota uchun kodlangan DNK
molekulasining qisqa uzunligi ko'rsatilgan.
Kalit SO‘ZLAR
c
t
U
G
A
5'
• Kod universaldir. Bu shuni anglatadiki, har bir triplet barcha tirik
mavjudotlarda bir xil aminokislotalarni kodlaydi.
m
T
C
N
6.12-rasm: Transkripsiya. To'ldiruvchi mRNK nusxasi bilan to'rtta
aminokislota uchun DNK kodlash uzunligi.
A
l
A
tarjima: oqsil sintezidagi bosqich, bunda messenjer RNK
(mRNK) molekulasidagi nukleotidlar ketma-ketligi polipeptid
zanjiridagi aminokislotalarning tegishli ketma-ketligiga
aylantiriladi (tarjima qilinadi); ribosomalarda sodir bo'ladi
A
T
Bu shuni anglatadiki, ba'zi aminokislotalar bir nechta
tripletlar tomonidan kodlangan. Masalan, 2-ilovadagi DNK
jadvali aminokislota sistein ACA va ACG tomonidan
kodlanganligini ko'rsatadi. Uchinchi harf A yoki G bo'lishi
mumkin - A va G ikkala purin ekanligini unutmang, shuning
uchun kod ACpurindir.
y
3'
G
T
• Kodda tinish belgilari mavjud. DNK tripletlaridan uchtasi xabarda
"to'liq to'xtash" vazifasini bajaradi (2-ilovaga qarang).
p
T
T
A
C
151
GG
7 Kodning universal ekanligi nimani anglatadi?
A
Bu uch harfli kod, aks holda uchlik kod deb ataladi. Bu shuni
anglatadiki, uchta asos bitta aminokislota kodini yaratadi.
Masalan, TAC metionin aminokislotasining DNK kodidir (2-
ilovadagi DNK jadvalida “Met” deb qisqartirilgan)
p
G
C
G
Transkripsiya yadroda (DNK joylashgan joyda) sodir bo'ladi.
Transkripsiya uchun mas'ul bo'lgan ferment RNK polimeraza deb
ataladi. RNK polimeraza nusxa olinadigan genning boshiga
birikadi. U genning DNKsini yechishni boshlaydi va boshqa ferment
ikkita ip o'rtasidagi vodorod aloqalarini buzadi (DNKni "ochadi").
Bu fermuarsiz qismning har ikki tomonida normal qo'sh spiral
tuzilishga ega bo'lgan DNKning ikkita bir zanjirli qismini hosil
qiladi (6.12-rasm). Ochiq iplardan faqat bittasi ko'chiriladi. Bu
shablon ipi yoki transkripsiyalangan ip deb ataladi. Shablon
iplardagi uchliklar 2-ilovadagi DNK jadvalida ko'rsatilganlardir.
Boshqa zanjir esa transkripsiyalanmagan zanjir deb ataladi.
Shablon zanjirining qo'shimcha RNK nusxasi tayyorlanadi.
Esda tutingki, RNK tarkibida timin o'rniga asosiy urasil
mavjud. Bu DNKdagi A, G, T va C asoslari RNKda mos ravishda U,
C, A va G ko'rinishida nusxalanganligini bildiradi.
Ko'rib turganingizdek, DNK oqsillar uchun koddir. Biroq, DNK
yadroda, oqsillar esa yadrodan tashqaridagi sitoplazmada
joylashgan ribosomalarda hosil bo'ladi. Shuning uchun DNKdan
ribosomalarga ma'lumot olishning qandaydir yo'li bo'lishi
kerak.
DNK genetik kodi quyidagi xususiyatlarga ega.
a
U
Protein sintezi paytida bu to'xtash uchliklari genning oxirini
belgilaydi. Ba'zi tripletlar "boshlash signallari" vazifasini
bajarishi mumkin, bu erda genni nusxalash jarayoni
boshlanadi. Masalan, TAC, metioninning DNK kodi.
A
5'
e
C
5'
6 Nuklein kislotalar va oqsil sintezi
y
6.5 Protein sintezi
o
e
A
T
R
T
G
DNKning transkripsiyalangan
zanjiri yoki shablon zanjiri
Transkripsiya
c
Ushbu muammoni hal qilish ma'lumotni tashuvchi oraliq
molekuladan foydalanishdir. 1961 yilda ikki frantsuz olimi
Yakob va Monod bu molekula RNK bo'lishini taklif qildilar va
uni "xabarchi RNK" yoki qisqacha mRNK deb ta'rifladilar.
Ular to'g'ri edi va ular oqsil sintezi jarayonini "DNK RNK, RNK
esa oqsil hosil qiladi" iborasida aniq ifodalagan. Bu oqsil
sintezi ikki bosqichli jarayon ekanligini ko'rsatadi. DNKning mRNK
hosil qilish jarayoni transkripsiya deb ataladi. Protein hosil qilish
uchun mRNK tomonidan olib boriladigan xabarning
dekodlanishi jarayoni tarjima deb ataladi.
U
U
3'
transkripsiya: DNK molekulasidagi genetik ma'lumotni
mRNKning komplementar zanjiriga nusxalash; Shablon
sifatida DNKning bitta zanjiri ishlatiladi (bu shablon yoki
transkripsiyalangan zanjir deb ataladi) - ferment javobgardir.
Machine Translated by Google

---

Modifikatsiya jarayoni RNKni qayta ishlash deb ataladi.
nusxa ko'chirish yo'nalishi
RNK polimeraza DNKni tark etadi. 6.13-rasmda transkripsiya
jarayoni ko'rsatilgan.
shablon ipida
Intronlarning vazifalari haqida hali ham munozaralar mavjud.
Translyatsiya - bu mRNKdagi asoslar ketma-ketligini polipeptiddagi
aminokislotalar ketma-ketligiga aylantirish jarayoni. Ko'rib
turganingizdek, mRNK molekulasidagi asoslar ketma-ketligi
ma'lum bir polipeptidni kodlovchi genning to'ldiruvchi nusxasidir.
DNK kodi bir vaqtning o'zida uchta asosda o'qiladi. DNKda
aminokislotalarni kodlaydigan uchta asoslar to'plami triplet deb ataladi.
mRNKda kodlovchi uchta asosning qo'shimcha to'plami mavjud
3ÿ
genning
mRNK nusxasi
Ko'chirilayotgan DNKning ochilmagan
va ochilgan shablon zanjiri
5ÿ
152
KEMBRIDJ INTERNATIONAL AS & A LEVEL BIOLOGIYA: KURS KITABI
8 2-ilovadagi DNK jadvalidan foydalanib, 6.12-rasmda DNK
tomonidan kodlangan keyingi uchta aminokislota
(CAA tripletidan keyin) qaysi?
mRNKni o'zgartirish
mRNK yadrodagi eritmada erkin topilgan nukleotidlardan hosil
bo'ladi. RNK polimeraza gen bo'ylab harakatlanar ekan,
nukleotidlar yaqinlashadi va DNKdagi komplementar nukleotidlari
bilan vodorod bog'lanadi. Har bir nukleotid kelganda RNK
polimeraza uni fosfodiester bog'i bilan o'sib borayotgan mRNK
molekulasiga qo'shadi. Fosfodiester aloqalari hosil bo'lgach,
mRNKning ushbu qismining DNK bilan vodorod bog'lanishi endi
kerak emas va vodorod aloqalari buziladi - 6.13-rasmdagi
"o'sayotgan mRNK molekulasi" yorlig'iga qarang).
shablon ipi
shablon ipida
Eukariotlarda mRNK yadrodan chiqmasdan oldin o'zgartiriladi
(qisman o'zgartiriladi). Dastlabki molekula, o'zgartirilishidan
oldin, birlamchi transkript deb ataladi.
Oxir-oqibat, to'xtash xabari keladi. Bu vaqtda RNK polimeraza
tugallangan mRNKni chiqaradi.
(3ÿ dan 5ÿ gacha)
Tarjima
Ushbu qayta ishlashning qadamlaridan biri RNKni birlashtirishdir.
Splicing - bu birlamchi transkriptning bo'limlarini olib tashlash. Olib
tashlangan bo'limlar intronlar deb ataladi (xuddi ular uchun
kodlangan DNK bo'limlari). Intronlar chiqarilgandan keyin qolgan
nukleotidlar ketma-ketligi ekzonlar deb ataladi. Intronlar olib
tashlanganidan keyin ularni birlashtirish kerak.
"to'xtatish" uchligi
5ÿ
RNK
Olimlar DNKdagi intronlar genlar faoliyatini tartibga solishga
yordam berishini bilishadi. Ular, shuningdek, ba'zi hollarda
berilgan birlamchi transkript molekulasi turli yo'llar bilan biriktirilishi
mumkinligini bilishadi ("alternativ splays"). Bu asl birlamchi
transkriptdan turli xil mRNKlar hosil bo'lishiga olib keladi. Ushbu turli
mRNKlar tarjima qilinganda turli xil oqsillarni ishlab chiqaradi. Bu
shuni anglatadiki, bitta gen bir nechta turli oqsillarni yoki bir xil
proteinning turli shakllarini kodlashi mumkin.
mRNK yadroni yadro konvertidagi yadro teshiklari orqali tark etadi.
Bu bitta polinukleotid zanjiri bo'lib, u tarjimada ishtirok etadigan
ikkita RNKdan farqli o'laroq (tRNK va rRNK - 6.13-rasmga
qarang) yaratilgandan keyin murakkabroq tuzilishga aylanmaydi.
3ÿ
polimeraza
Savol
o'sib borayotgan
mRNK molekulasi
3ÿ
6.13-rasm: Transkripsiya.
"start" uchligi
Kod uch harfli kod (uchlik kod) bo'lganligi sababli, uchta asosning
har bir to'plami bitta aminokislotani kodlaydi. Pastki ip shablon
(transkripsiya qilingan) ipdir. Shablon ipining chap uchidan
o'qish, ko'rsatilgan birinchi uchlik CAA. Bu aminokislota valinining
DNK kodi (2-ilovadagi DNK jadvalidagi Val).
Aminokislotalarning to'liq nomlari 1-ilovada keltirilgan.
5ÿ
Machine Translated by Google

---

Tarjima transfer RNK (tRNK) deb ataladigan uchinchi turdagi
RNKni o'z ichiga oladi. tRNKning vazifasi aminokislotalarni
ribosomaga o'tkazishdir. 6.14-rasmda tRNK molekulasining
tuzilishi ko'rsatilgan.
asosiy juftliklar o'rtasida
3ÿ
mRNKdagi birinchi kodonni to'ldiruvchi antikodonga ega tRNK
ribosomaga kiradi va vodorod bog'lanishi orqali kodonga
birikadi. Ikki tRNK molekulasi bir vaqtning o'zida ribosomaga
joylashishi mumkin, shuning uchun ikkinchi tRNK ribosomaga
kiradi. Bu mRNKdagi ikkinchi kodonga mos keladigan
antikodonga ega. Ikki tRNK tomonidan olib boriladigan
aminokislotalar endi yonma-yon joylashgan va ular o'rtasida peptid
aloqasi hosil bo'ladi. Birinchi tRNK endi chiqib ketadi, ribosoma
bir kodonni oldinga «chertadi» va uchinchi tRNK keyingi
aminokislotalarni olib kiradi. Bu jarayon to'xtash kodoniga
yetguncha takrorlanadi.
A
kodon: ma'lum bir aminokislota yoki to'xtash signalini
kodlaydigan mRNK molekulasidagi uchta asosning ketma-
ketligi
bu uchta asos har
doim bir xil (CCA
deb o'qing)
6.14-rasm: tRNK molekulasi. Molekula bir ipli, lekin o'z-
o'zidan orqaga buklanib, yonca bargi shaklini hosil qiladi.
Aminokislota molekulaning bir uchiga yopishadi. Boshqa uchida
tRNK tomonidan olib boriladigan aminokislota uchun kodonni
taniydigan antikodon joylashgan.
6 Nuklein kislotalar va oqsil sintezi
Tugallangan polipeptid ribosomani tark etadi va uning
ikkilamchi va uchinchi darajali tuzilmalariga burmalanadi.
mRNK molekulasi ribosomaga kelganda, u ribosomaning
ikkita bo'linmasi orasidagi chuqurchaga kiradi va u erda
birinchi tRNK molekulasini qabul qilishga tayyor bo'ladi.
Keyingi voqealar ketma-ketligi 6.15-rasmda tasvirlangan.
6.6 Gen mutatsiyalari
Gen mutatsiyasi - bu nukleotidlar ketma-ketligining va shuning
uchun DNKning asosiy ketma-ketligining o'zgarishi. Mutatsiya
noto'g'ri nukleotid kiritilganda sodir bo'ladi. Buning sababi DNK
replikatsiyasidagi xatolar (nusxa olish xatolari) yoki radiatsiya
yoki kanserogenlar kabi omillar ta'sirida DNKga zarar
yetkazilishi bo'lishi mumkin.
Xromosoma mutatsiyasi: hujayradagi
xromosomalar soni yoki tuzilishidagi tasodifiy va oldindan
aytib bo'lmaydigan o'zgarish
Tarjima shu qadar murakkab jarayonki, barcha molekulalarni
birlashtirish uchun maxsus organella, ribosoma ishlatiladi. 1-
bobda siz ribosomalar kichik va katta bo'linmalarga ega
ekanligini va ular rRNK va oqsildan iborat ekanligini ko'rdingiz.
aminokislotalarni biriktirish joyi
vodorod aloqalari
Mutatsiya - bu DNK tuzilishidagi (gen mutatsiyasi) yoki xromosomalar
tuzilishi va/yoki sonining tasodifiy o'zgarishi (xromosoma
mutatsiyasi).
Tarjima animatsiyalari Internetda mavjud va jarayonning dinamik
tabiatini tushunishga yordam beradi.
153
Kalit SO‘ZLAR
Transfer RNK - bu asosiy ketma-ketlikdan aminokislotaga
haqiqiy tarjima sodir bo'ladigan joy. Har bir aminokislota uni
tashish uchun boshqa tRNK molekulasiga ega.
C
antikodon: mRNKdagi kodon bilan bog'langan tRNK
molekulasidagi uchta juftlashtirilmagan asoslar ketma-ketligi
Aminokislota molekulaning bir uchida biriktirilgan (6.14-rasm).
Molekulaning ikkinchi uchida uchta proyeksiyalovchi
asos antikodon hosil qiladi. Bu tRNK tomonidan olib
boriladigan aminokislota uchun kodonni to'ldiradi. Fermentlar har
bir tRNK to'g'ri aminokislotalarni olib yurishiga ishonch hosil qilish
uchun javobgardir.
C
antikodon
gen mutatsiyasi: DNK molekulasining bir qismidagi asosiy
ketma-ketlikning o'zgarishi
aminokislotalarga kodon deyiladi. 2-ilovada DNK tripletlari va
mos keladigan komplementar mRNK kodonlari ko'rsatilgan.
Buklanishga maxsus oqsillar yordam berishi va nazorat qilinishi
mumkin. Polipeptid hujayraning boshqa qismiga tashish uchun
endoplazmatik retikulumga (ER) kirishi mumkin.
5ÿ
Machine Translated by Google

---

aa
Lys
U
aa3
uchrashdi
AUGAAA
ikkinchi tRNK vodorod ikkinchi kodon
bilan bog'lanadi
Lys
6.15-rasm: Protein sintezi - tarjima.
birinchi tRNK
ribosomani qoldiradi
aa4
aa5
kichik bo'linma
UU
UU
KEMBRIDJ INTERNATIONAL AS & A LEVEL BIOLOGIYA: KURS KITABI
ribosomaning
katta bo'linmasi
polipeptid zanjiri
ribosoma bir kodon
oldinga siljiydi
"to'xtatish" kodoni
Kalit
U
mRNK
Lys
aminokislota
U
uchrashdi
UAC
Lys
uchrashdi
uchrashdi
(UAA, UAG yoki UGA)
Birinchi ikkita aminokislotalar o'rtasida
peptid aloqasi hosil bo'ladi
uchinchi tRNK
birinchi tRNK
antikodon
UAC
UCA
ikkinchi tRNK
ribosomaga kiradi
birinchi kodon
har doim AUG
("boshlash" kodoni)
U
U
aa3
aa6
154
AUGAAA
AUGAAA
AUGAAA
birinchi kodon AUG, shuning uchun birinchi aminokislota metionindir
tRNK
ribosomadan
Machine Translated by Google