Dnk replikatsiyasi

DNK replikatsiyasi
Hujayrali organizmlarning genetik rejasi DNK molekulasida nukleotid qatori sifatida yozilgan bo’lib, uning nasldan-naslga bexato o’tishini mazkur molekula o’z-o’zidan ko’payishida ta’minlaydi. DNK-qolipida (matritsasida) ushbu molekulaning ikki martadan ko’payish jarayonini replikatsiya deb ataladi. DNK molekulasidagi irsiy belgilar hujayradan hujayraga va keyingi avlodlarga berilishida uning o’zi xatosiz ko’payishi lozim. Jumladan, ichak tayoqchasining to’liq genomini xatosiz ta’minlanishi uchun 4·10⁶ nukleotid qatoridan iborat bo’lgan genom duplitsirlanishi lozim. Odamning somatik hujayrasidagi genom o’z-o’zidan nusxa olishida 6 mlrd. nukleotid qatori qatnashadi.
Biologik makromolekulalarning matritsali sinteziga DNK replikatsiyasi misol bo’ladi. DNK replikatsiyasi azot asoslarining (purin, pirimidin) komplementar tizimi asosida sodir bo’ladi. Replikatsiya reaksiyasining ketishi uchun bir zanjirli DNK-matritsa, dezoksinukleozidtrifosfatlar, fermentlar, magniy ionlari, oqsil omillari bo’lishi zarur. DNK biosintezining quyidagi ko’rinishida ko’rsatish mumkin.

DNK replikatsiyasi yarim konservativ xarakterga ega, ya’ni yangidan hosil bo’lgan DNK molekulasidagi polipeptid zanjirining faqat bittasi sintezlanadi, ikkinchisi esa tayyor holda dastlabki, ona DNKdan o’tadi. Yangi sintezlanayotgan DNK tarkibidagi nukleotidlarning ketma-ket joylanishi – qolip sifatida bajarayotgan DNK tomonidan belgilanadi.

DNK replikatsiyasida polimerizatsiya dezoksiribozaning 3'- tomonidan o’sib boradi. Dezoksitrifosfat DNK-matritsasining oxirgi monofosfatli dezoksinukleotidga bog’lanishida DNK-polimeraza amalga oshirib, pirofosfat ajraladi. Muhitdagi ferment pirofosfataza pirofosfatni monofosfatlargacha ajratib yuborganligi uchun mazkur reaksiya qaytalama bo’lmaydi (28-rasm). DNK replikatsiyasining oxirida bir zanjirli molekuladan ikki-bizanjirli molekula davriy ravishda sintezlanadi. Reaksiyaning xarakterli tomoni shundan iboratki, sintezlanayotgan molekula ona DNK zanjirining aynan o’zidir.
DNKning replikatsiyasida ko’p miqdorda oqsil-fermentlar ishtirok etganliklari uchun mazkur tizim murakkab, samarali replikativ harakatdagi jarayon hisoblanadi. DNKning replikatsiyasi 5'→3' tomoniga matritsa asosida DNK polimeraza fermenti ishtirokida sodir bo’ladi. DNKning sintezlovchi ferment har soniyada 50 ta nukleotid eukariotlarda, bakteriyalarda esa 500 dezoksinukleotidlarni polimerlash xususiyatiga ega.
Hujayralarning bo’linishida DNK-matritsadan nusxa olish o’ta aniqlikni talab qiladi. Mazkur jarayonni korreksiya qilish DNK-polimeraza nukleotidlarni komplementarlik tizimi asosida amalga oshiradi. Mobodo, polimerizatsiya jarayonida xatolik yuz bergan bo’lsa replikatsiya to’xtatiladi. DNK zanjiriga komplementarlikka mos kelmagan nukleotid ulangan bo’lsa ferment orqali darhol polimerdan ajratiladi. DNK replikatsiyasidagi xatolik yo’q darajada bo’lib, masalan, ichak tayoqchasidagi DNKning o’z-o’zidan ko’payish davomidagi xatolik 10^-9 – 10^-10 darajasiga teng. DNK – molekulasining replikatsiyasi uchun ferment DNK-polimeraza va albatta zatravka (tomizg’i) yoki praymer (inglizcha zatravka) zarur ekanligi isbotlangan.