Biologiya (turlar bo’yicha) Termiz 2021

Amaliy mashg’ulot № 2
Mavzu:Gen va genom strukturalarni DNK va xromosoma modellari, maketlar va video lavhalar yordamida o’rganish
Ishdan maqsad: Gen va genom strukturalarini modellar, maketlar va videolavhalar yordamida o’rganib, nazariy tushunchaga ega bo’lish orqali irsiyatntng molekulyar asoslari haqida tushunchaga ega bo’lish
Kerakli jihozlar: DNK modeli, mavzuga oid tablitsalar, kompьyuter texnologiyasida slaydlar namoyishi, tarqatma materiallar.
Ishning mazmuni: DNK molekulasining strukturasini aniqlash va uning molekulyar modelini 1953 yilda amerikalik biolog olim Dj.Uotson va ingliz fizik olimi F.Kriklar M.Uilkinzning DNK ning rentgen strukturaviy tahlil dalillariga tayanib kashf etdilar.
Molekulyar genetika dalillariga binoan DNK molekulasining tuzilishini quyidagicha tasvirlash mumkin:
1) DNK molekulasi polinukleotid biopolimer bo’lib, uning tarkibida 4 xil nukleotidlar mavjud. Har qaysi nukleotid 3 xil
kimyoviy birikmadan tashkil topgan bo’ladi: uglevod-monosaxarid-pentozalar jumlasiga kiruvchi a) dezoksiriboza; b) fosfor kislotasi; v) azotli asos. Azotli asoslar 4 xil bo’ladi. Ularning ikkitasi purin asoslariga kiradi: adenin-A(A), guanin-G(G), qolgan ikkitasi pirimidin asoslaridan hisoblanadi: timin-T(T), tsitozin-TS(C). Qayd etilgan nukleotidlar muayyan sonda va muayyan tartibda ketma-ket bir chiziq bo’ylab o’zaro tutashib ayrim polinukleotid zanjirlarini hosil qiladilar.
2) DNK molekulasi spiralsimon o’ralgan ikkita polinukleotid zanjiridan iborat biopolimerdir.
3) DNK dagi bu ikkita polinukleotid zanjiridagi nukleotidlar bir-biri bilan vodorod bog’lari orqali tutashishi komplementarlik qoidasiga binoan amalga oshadi. Bunda adenin nukleotidi(A) timin nukleotidi(T) bilan, guanin nukleotidi (G) tsitozin nukleotidi(TS) bilan tutashadi. DNK molekulasining Diametri 20 angstrem, A va T li nukleotidlar uzunligi 12 angstrem va nihoyat G va TS li nukleotidlarniki esa 8 angstremga teng. Demak, A bilan T hamda G bilan TS nukleotidlarning jamlangan uzunligi 20 angstrem.
4) DNK molekulasi tarkibidagi dezoksiriboza va fosfatlar bir-biri bilan ketma-ket tutashib aylanma (spiralsimon) narvonga o’xshash qurilmaning ikki tayanch ustunchasini hosil qiladi. A va T, G va TS li nukleotidlar o’zaro tutashib, DNK narvonining aylanma zinapoyalarini yaratadi.
5) DNK molekulasidagi ikkala spiralsimon polinukleotid zanjiri DNK molekulasining yagona umumiy o’qi atrofida spiralsimon aylanib joylashgan bo’ladi.
Gen organizmlar irsiyati va irsiylanishning molekulyar-genetik birligi– moddiy asosini tashkil etadi. Gen– DNK molekulasi polinukleotid zanjirining ma’lum bo’lagi bo’lib, u ma’lum sondagi, ma’lum tartibda ketma-ket joylashgan nukleotidlardan tashkil topgan.
DNKning spirallashish darajasiga qarab quyidagi molekulyar struktura qismlari namoyon bo’ladi
1) DNK ning ramziy o’z o’qi atrofida spirallashishi;
2) DNK ning birinchi darajali superspirali ayrim nukleosomalar shaklida amalga oshadi. Nukleosoma DNK molekulasi bilan giston oqsillarining ishtirokida hosil bo’ladigan kompleks qurilma hisoblanadi. Nukleosomaning o’zagi DNK uchun tayanch funktsiyasini bajaradi. U sakkiz molekula giston oqsillaridan tashkil topgan. Ular tarkibida har qaysisida ikkitadan H2a, H2b, H3 va H4 giston molekulalari ishtirok etgan bo’ladi. Nukleosomaning oqsil o’zagi atrofida DNK molekulasining140 ga yaqin nukleotidlari spiralsimon bo’lib ikki marta o’ralib joylashgan bo’ladi. Nukleosomaning eni11 nm, balandligi 5,5 nmga teng.
3) DNK ning ikkinchi darajadagi superspirali yuqorida bayon etilganidek spiralsimon o’ralgan uchta DNK molekulasi o’ralgan nukleosomalardan iborat nukleoproteid kompleksi tarzida namoyon bo’ladi. Ular ham o’sha DNK molekulasi davomi bilan o’zaro H1 giston oqsili orqali ulangan bo’ladi. Ushbu uchta nukleosomalar yonma-yon joylashib ikkinchi daraja murakkabligidagi superspiralni hosil qiladi. DNK ning nukleosomalar oralig’idagi qismi 30-100 juft superspiralsiz nukleotiddan iborat bo’lib, bu qism H1 gistoni bilan bog’langan bo’ladi.
4) Uchta nukleosomalardan iborat komplekslarning to’rttasi spirallashib, zich taxlanib DNKning uchinchi darajadagi superspi-ralini tashkil etadi. Bu darajadagi nukleoproteid qurilmasi12 ta zich taxlanib joylashgan nukleosomalardan iborat bo’ladi. Uning eni 3.6 nm, bo’yi 25 nm ga teng bo’ladi.
5) DNK molekulasining spirallashib qisqarib borishi shu tartibda yana davom etadi va yana yangi qator superspirallashgan nukleosomalar komplekslari hosil bo’ladi. Ularni bir- biri bilan DNK ning30-100 juft nukleotidlardan tashkil topgan qismi bog’lab turadi. DNKning bu qismi uchun tayanch vazifasini H1 giston oqsili bajaradi. DNK ning bayon etilgan holatini oliy darajadagi superspirallashgan DNK deyiladi.
H1 gistoni bilan nukleosomalar yaqinlashganda nukleoproteid strukturaning kondensatsiyalanib superspiralizatsiya qisqaradi. Ularning atrofiga giston bo’lmagan oqsillar joylashadi. Bu jarayonlar natijasida xromosomalar o’zlarining odatdagi shakliga, ko’pincha tayoqcha shakliga ega bo’ladi. Xromosomalar shunday holatda o’zining transport funktsiyasini, ya’ni o’z tarkibidagi DNK da joylashgan genetik axborotni yangi hosil bo’layotgan hujayralarga yetkazish funktsiyasini bajarishga tayyor bo’ladi. Hujayra mitoz bo’linish orqali ko’paysa, autoreproduktsiya natijasida ikki hissa ko’paygan xromosomalar yangi tana(somatik) hujayralarga teng miqdorda taqsimlanadi. Agar hujayra meyoz bo’linish natijasida ko’paysa, xromosomalar jinsiy hujayralarga ikki hissa kamaygan(gaploid) holatda taqsimlanadi.