Dnk replikatsiya Maxsus pedagogika va inklyuziv ta'lim fakulteti logopediya yonalishi 104-guruh talabasi Boboyeva Durdona

Prokariot organizmlardagi replikatsiya

Mazkur jarayon ichak tayoqchalarida o„rganilgan. DNK replikatsiyasida oqsillar - fermentlar va ularning funksiyalari yaxshi tadqiq qilingan. Bu jarayonda uch xil DNK polimeraza - I, -II va -III ishtirok etishi aniqlangan. DNK-polimeraza I 1958 yilda Artur Kornberg tomonidan aniqlangan, bir zanjirli polipeptid bo„lib, multifunksional faollikka ega bo„lgan ferment. U bir zanjirli DNK molekulasi bilan bog„lanib, bir vaqtda bispiralli zanjirning fosfodiefir bog„i uzilgan joyga ham ta‟sir qilish qobiliyatiga ega.

Mazkur ferment DNKning sintezi va fosfodiefir bog„larini gidroliz qila oladi. DNK polimeraza-I ekzonukleazali xususiyatga ega bo„lib, xromosomadagi DNKning replikatsiya va reparatsiyasida katta rol o„ynaydi. Ushbu fermentning sintezi genomda mutatsiya yoki bir kimyoviy omil orqali to„xtatilgan bo„lsa, genomning replikatsiyasida asoslarning o„rni almashib qolishi aniqlangan. Sintezlanayotgan DNKning shakllanishida DNK-polimeraza-I asosiy o„rinni egallaydi. DNK-polimeraza-II bir zanjirli polipeptid bo„lib, polimerazalik xususiyatiga ega. Mazkur ferment bir zanjirli DNK bilan bog„lanmay, ko„proq qo„sh zanjirli dezoksiribonukleotid (DNK) molekulalari orasidagi bo„shliqlarni to„ldirib turadi.

DNK-polimeraza-II DNK molekulasini reparatsiyasida ham ishtirok etadi. DNK-polimeraza-III bakteriyalarning replikatsiyasida asosiy rol o„ynaydi. DNKpolimeraza-III multiferment kompleksining asosiy omili bo„lib, replikativ ayrining elongatsiyasi, RNK-praymerlarining uzayishi va Okazaki fragmentlarining sintezida bevosita ishtirok etadi.

DNK-polimeraza-III o„ndan ortiq subbirliklardan (α, β, γ, δ va h.k.) tashkil topgan. Replikatsiyani enzim to„liq xoloferment holatida amalga oshiradi. Elongatsiyaning orqada qoluvchi zanjirini to„ldirishda mazkur ferment DNK- polimeraza-I bilan birgalikda faoliyat ko„rsatadi.

DNK–polimeraza-III elongatsiyada yetakchi zanjirni 50 000 nukleotidgacha sintezlaydi. Mazkur ferment har soniyada 500 nukleotidni zanjir holatiga keltiradi. Bu jarayon DNK-matritsa asosida sodir bo„ladi. E.coli DNKsining replikatsiyasi 245 juft azot asosli zanjirning ori C qismidan boshlanadi. Mazkur bo„limlarning bir qismi 13 juft, ikkinchisi esa 9 juft qaytariladigan azot asoslaridan iborat.

Initsiatsiya jarayonida uchraydigan asosiy polipeptid Dna – A oqsili deb ataladi. Dna – A oqsili bir nechta molekuladan tashkil topgan. Ushbu oqsil DNKning nukleotidlari qaytariladigan va A-T juftlarga boy qismlardan DNKning replikatsiyasini boshlaydi. Mazkur initsiatsiyada ATF va gistonli oqsillar ham ishtirok etadi. Ikkita geksamerli Dna V-oqsillari DNK zanjiriga bog„lanib, ularni yechilishida xelikaza (helix - spiral) sifatida xizmat qiladi. Bir juft azot asoslarini bir-biridan ajratish uchun ikki molekula ATF sarflanadi. DNKning bir-biridan ajralgan zanjirlariga bir necha molekula SSB oqsillari mustahkam bog„lanib, qaytadan komplementar juftlar hosil qilishga yo„l bermaydi. Initsiatsiyada plazmatik membrana ishtirokida DNK molekulasi metilaza yordamida metillanadi. Aksariyat metillanish joylari DNKni ori C qismlarida kuzatiladi. E.colining DNKsida ko„p miqdorda GATTS nukleotid qatorlari ko„p joylarda qaytariladi. DNKdagi replikativ ayrining boshlanishi bilan qisqa vaqt ichida zanjirlarning metillanishi boshlanadi. Ona zanjiridagi ori C qismi metillanib, yangi sintezlangan DNK molekulasi metillanmaydi. DNKning metillangan qismi plazmatik membrana bilan bog„lanib, yangi sintezlangan zanjir esa bog„lanmaydi. DNK ning ori C qismi plazmatik membranadan ajralishi bilan yangi sintezlangan zanjirlar ham metilaza yordamida metillanib, replikatsiyaning initsiatsiyasini qaytarilishi uchun Dna A-oqsili bilan bog„lanadi.

Prokariotlarda xelikazaga ferment DNK-giraza (topoizomeraza oilasidan) yordam beradi. Giraza initsiatsiyada bir vaqtda ikkita vazifani (sharnirlik) bajaradi. Birinchidan giraza DNKning bir zanjirida bir-biridan ajralgan bo„laklar hosil qilsa, ikkinchidan bu ferment burama harakatning bir necha bosqichida navbatdagi zanjirni to„liq shakllantiradi. Mazkur ferment faqat DNKning doira shaklidagi harakatini ta‟minlab qolmasdan, balki, uning yo„nalishini ham belgilaydi. Fermentning bu xususiyati xuddi shu jarayonlar tufayli ikkiga ajralib - yechilgan DNK molekulasida replikatsiyali pufakcha hosil bo„lib, u esa o„z navbatida ikkita replikativ ayriga shakllanadi. DNKning replikatsiyasi ikkala replikativ ayrilarda sodir bo„lib, ularning harakati qarama-qarshi tomonga bo„linganligi uchun ikkita molekulani antiparallellik tizimini ta‟minlaaydi.

DNKning yangi sintezlanayotgan zanjiri 5'→3' tomoni bo„ylab harakat qiladi. Initsiatsiya praymerning sintezlanishi bilan yakunlanadi (praymer qisqa 10-60 ribonukleotidlardan tashkil topib, DNK molekulasida komplementar asosda sintezlanadi). Praymerning shakllanishi DNKga bog„liq RNK-polimeraza yoki praymaza orqali sintezlanadi. Praymer esa DNK-polimeraza-III uchun zarur bo„lib, ribonukleotidning oxirgi 3'-OH guruhi DNK sintezida zatravka sifatida xizmat qiladi.

DNK replikatsiyasining elongatsiyasi ATFga bog„liq xelikaza fermenti qo„sh zanjirli DNKni ikkiga ajratishdan boshlanadi. Hosil bo„lgan bir zanjirli DNK molekulasi SSB-oqsillari bilan kooperativ holda bog„lanadi. DNK-polimeraza III replikativ ayrining yetakchi zanjirini sintezlab boradi. Ona zanjirning ikkinchisida praymasoma sintez tomon harakatda bo„ladi. Vaqti-vaqti bilan praymasoma tarkibidagi praymaza (oqsil Dna G) RNK-zatravkani orqada qoluvchi zanjir uchun sintezlaydi. Xoloferment DNK-polimeraza-III RNK-zatravka yordamida Okazaki fragmentlarini (1-2 ming nukleotid) sintezlab boradi. Prokariot organizmlarda DNK sintezining chizmasi.

Okazaki fragmentlaridagi RNK segmentlarini 5'-oxiridan DNK-polimeraza I qirqib, o„rtadagi Okazaki fragmentlaridagi bo„shliqni ham DNK-polimeraza-I to„ldirib turadi. Zanjirdan RNK ajralgandan so„ng, dezoksipolinukleotid oralarini DNK-ligaza kimyoviy bog„laydi.

DNK-polimeraza-III xoloferment bo„lganligi uchun, qo„shimcha oqsil ishtirokida dimer hosil qiladi. Shuning hisobiga DNK dagi boshlovchi va orqada qoluvchi zanjirlarning replikatsiyasi bir vaqtda sodir bo„ladi. Yetakchi zanjirdagi antiparallellik xalaqit bermaslik uchun “orqada qoluvchi” DNK zanjirida o„ziga xos tuguncha shakllanadi. Aynan shu tuguncha tufayli orqada qoluvchi qo„sh zanjirli DNKga aylanadi.

DNK sintezining terminatsiyasi matritsani nukleotidlar orqali to„ldirilishi bilan yakunlanadi. E.colining xromosomasidagi ikkita replikativ ayrilarda terminatsiyali qismlar borligi aniqlangan. Ular taxminan 20 juft nukleotidlardan tashkil topib, shu qismlarni Ter (terminus) deb ataladi. Mazkur nuqtalarda replikatsiyali pufakchalar birlashadi. Sintezlangan DNK zanjirlari ligaza fermentlari ishtirokida har qaysi matritsaga bog„lanib, DNK shakllanadi.

Yetakchi va kechikuvchi DNK zanjirlarining koordinatsiyali sintezi. Orqada qoluvchi zanjirda tugunchalarning hosil bo‘lishi DNK-polimeraza-III fermentiga bir vaqtda ikki zanjirli DNKni sintezlashga imkon beradi (kechikuvchi zanjirda praymerning sintezidan so‘ng). (Kornberg bo‘yicha).