Fakültə : Kimya və Biologiya İxtisas : Kimya və Biologiya müəllimliyi

Dezoksiribonuklein turşusu (DNT) — canlı orqanizmin formalaşması və həyati proseslərini davam etdirə bilməsi üçün irsi informasiyanın saxlanıldığı, nəsildən-nəsilə ötürülən biopolimerdir. Bütün orqanizmlər, bəzi  viruslada daxil olmaq üzrə DNT-yə sahibdir.

DNT eukariot  hüceyrələrdə (misal olaraq heyvan vəya bitki hüceyrələrində) nüvədə yerləşir . Buradaki DNT hüceyrənin bəzi mərhələlərində xromosom  halına keçir. DNT eukariotlarda, eləcə də bəzi mitoxondri  və ya plastid  kimi orqanoidlərdə də vardır. Bakteriya və yə arxeya  kimi prokariot orqanizmlərdə isə DNT nüvəyə bənzər ərazidə membrana tutunmuş haldadır. Bu orqanizmlərdə plazmi deyilən , avtonom bölünə bilən kiçik DNT molekullar da mövcuddur. Bundan başqa bəzi  viruslar  genetik material olaraq tək və ya qoşa DNT sarmalına sahibdirlər.

DNT-nin ən əsas rolu  hüceyrədə  uzun-müddətli informasiyanın saxlanılmasıdır. DNT ən önəmlisi  gen  olan bir sıra vahidlərə bölünür.

Kimyəvi cəhətdən, DNT nukleotid  deyilən vahidlərdən əmələ gələn uzun polimerdir. Hər bir nukleotid  azotlu əsas , şəkər (dezoksiriboza) ) və fostfat qrupları meydana gəlir. DNT zəncirinin onurğasını fosfat və şəkər qrupları əmələ gətirir, əsaslar isə ikili zəncirin iç qismində digər tərəfdəki əsas ilə qarşı qarşıya duracaq şəkildədir. DNT molekulunun bu cür iki zəncirli halı təbiətdə əksəriyyəti təşkil edir və spiral şəklini alaraq "ikili sarmal" adını almasına səbəb olmuşdur.

DNT molekulunda dörd növ azotlu əsas mövcuddur:  adenin quanin, timin və sitiozin. Molekulun bir zəncirindəki əsaslar digər zəncirdəki əsaslar ilə komplementalıq prinsipinə uyğun olaraq rabitə meydana gətirirlər. Belə ki, adenin sadəcə timin ilə, quanin isə sadəcə sitozin ilə qoşalaşmaqdadır. Məhz bu xususiyyət DNT maddəsininin üzünün çıxarılmasına və məlumatın RNT polimerinə ötürülməsinə imkan verir. Bu özəlliklər hüceyrə strukturlarının yaradılması və işlədilməsi, eləcə də informasiyanın bir sonraki nəslə keçirilməsi kimi təməl proseslərin əsasını təşkil etməkdədir.

DNT molekulunun fiziki quruluşunun 1953-cü ildə kəşfi biologiya elmi tarixində çevriliş nöqtələrindən birinə çevrilmişdir. Bu müstəsna kəşf üçün Fransis krik , Ceymis uatson , Mauris uilkins  1962-ci ildə Fiziologiya və Tibb üzrə Nobel mukafatına layiq görülmüşdir.

DNT, genetik kod  vasitəsiylə nukleotidlərin ardıcıllığı şəklində saxlanılan genetik informasiyanın daşıyıcısıdır. Reduplikasiya adlanan proses nəticəsində DNT özünün genetik olaraq tamamilə eynisi olan iki kopyasını yaratmaqdadır, beləcə molekulda saxlanılan irsi informasiya yeni nəsillərə ötürüləbilməkdədir. DNT-dəki informasiyanın reallaşması genlerin ifadə edilməsi nəticəsində yəni transkrinsiya  və transliyasiya  adlanan proseslər nəticəsində olmaqdadır. Transkripsiya DNT əsasında RNT-nin yaradılması, translyasiya isə RNT əsasında züalların  istehsalıdır.

Nukleotidlərin ardıcıllığında saxlanılar informasiya müxtəlif növ RNT tiplərinin yaranmasına yarayır: informasiya (qəlib, matriks) RNT (mRNT)), ribosomal (rRNT)) və nəqliyyat RNT (tRNT)). Bütün RNT növləri zülal istehsalında rol alırlar. mRNT özündə yaradılacaq zülalın  amin turşuları  ardıcıllığı məlumatını saxlayır. rRNT ribosomun əsas tərkibində yer alır. tRNT isə amin turşularını ribosomdaki zülal quraşdırma aktiv mərkəzinə daşıyır.

Bir qayda olaraq DNT prakariotlarda  dairəvi şəkildə, eukariotlarda  isə dairəvi olmayan düz molekul şəklində xromosonlarda  tapılır. İnsanda nüvə DNT-si 46 parçadan ibarət olub təxminən 3 milyard əsas cütündən ibarətdir. Uotson-Krik modelinə əsasən 2 zəncir arasında məsafə 20A°dır, zəncirin sarmal (tam burulma) boyu isə 34 A°,iki nukleotid arasında məsafə isə 3,4 A° uzunluqdadır. DNT-dəki azotlu əsaslar olan Adenin və Quanin — Purin əsasları, Sitozin və Quanin — Primidin əsasları adlanır. Purinlər kütləcə primidinlərdən 1.38 dəfə daha yüngüldür.

DNT molekulunda müəyyən bir bioloji növün irsiyyət məlumatı nukleotidlərin müxtəlif ardıcıllığı şəklində kodlaşdırılmışdır.

DNT makromolekulları ümumi ox ətrafında burulmuş iki zəncirdən təşkil olunmuş spiraldan ibarətdir. Bu onların ikinci quruluşudur. Zülallarda olduğu kimi, ikinci quruluşun saxlanmasında hidrogen rabitələrinin böyük rolu var. Onlar burada makromolekulun müxtəlif zəncirlərin pirimidin və purin əsasları arasında əmələ gəlir, zülal makromolekullarının radikallarından fərqli olaraq, bu əsaslar spiralın xaricində deyil, daxilində yerləşir.

Məlumdur ki,  hidrogen rabitələri  qismən müsbət yüklü hidrogen atomları ilə qismən mənfi yüklü oksigen atomları arasında əmələ gəlir. Buradan aydın olur ki, oxşar rabitələr, həmçinin hidrogen atomları ilə kifayət dərəcədə mənfi yükə malik azot atomları arasında yaranır. Azotlu əsaslar müəyyən bir prinsip əsasında, sanki bir- birini tamalayaraq birləşir: pirimidin əsası mütləq purin əsası ilə və əksinə birləşir ki, bu zaman molekulun zəncirləri həmişə üç hetrotsikldən (iki və dörd heterotsikldən deyil) ibarət eyni pillələr olur.

Bu, DNT-nin bütöv molrkulun  quruluşunda bərabərliyi təmin edir. Belə cütlərin əmələ gəlməsi zamanı aşağıdakı qanunauyğunluq gözlənilir: cütləri əmələ gətirən əsaslardan biri purin, digəri isə pirimidin əsası olur. Bir qayda olaraq adenin timinlə, quanin isə yalnız sitozinlə cüt əmələ gətirir.

Məhz bu cür cütlərin əmələ gəlməsi bütövlükdə DNT-nin ikiqat spiralının komplementarlığını təmin edir.  Zülalların  və  nukleotik turşuların kimyası və biokimyası öz inkşafına yeni elmlərin – bioüzvi kimya, molekulyar biologiya, gen mühəndisliyi elmlərinin yaranmasına gətirib çıxartdı. Bu elm sahələri bəşəriyyətin qarşısında həyatın sirlərinə daha dərindən yanaşmağa və dərk edilə bilən qanunauyğunluqlardan praktik məqsədlər üçün daha geniş istifadə etməyə tükənməz imkanlar açdı.

RNT tərkibindəki azotlu əsaslar sitozin və quanin arasında, adenin və urasil, həmçinin quanin və urasil arasında hidrogen bağları əmələ gətirə bilər. Ancaq digər qarşılıqlı təsirlər mümkündür, məsələn, bir neçə adenin bir döngə və ya bir cüt adenin — quanin əsasının olduğu dörd nukleotidlər  ibarət bir döngə meydana gətirə bilər.

RNT-nin onu DNT-dən fərqləndirən vacib bir quruluş xüsusiyyəti, DNT -də ən çox müşahidə olunan B konformasiyasında deyil, RNT molekulunun A-da olmasına imkan verən ribozun 2' mövqeyində bir hidroksil qrupunun olmasıdır. A formalı dərin və dar böyük şırım və dayaz və geniş kiçik şırım var. 2' hidroksil qrupuna sahib olmağın ikinci nəticəsi,konformativ olaraq plastik olan, yəni ikiqat səpkili meydana gəlmədə iştirak etməyən RNT molekulunun bölmələri kimyəvi olaraq digər  fosfat birləşmələrinə hücum edərək onları parçalaya bilər.

Zülallar kimi tək telli RNT molekulunun "işləyən" forması çox vaxt üçüncü quruluşa malikdir. Üçüncü quruluş molekul içərisində hidrogen birləşmələri ilə meydana gələn ikincili quruluşun elementləri əsasında formalaşır. İkinci dərəcəli quruluşun bir neçə növü var — kök döngələr, döngələr və yalançı düyünlər.[23]Baza cütləşməsinin mümkün sayının çox olması səbəbindən, RNT-nin ikincil quruluşunu proqnozlaşdırmaq zülalların ikincil quruluşunu proqnozlaşdırmaqdan daha çətin bir işdir, amma hazırda mfold kimi,effektiv proqramlar var.

RNT molekullarının funksiyasının onların ikincili quruluşundan asılılığına,ribosomanın daxili açılış yerlərini (IRES) misal göstərmək olar. IRES, protein sintezi başlanğıcının adi mexanizmini kənara qoyaraq ribosom bağlamasını təmin edən messencer RNT-nin 5 'sonundakı bir quruluşdur,5'sonunda və protein başlama amillərində xüsusi dəyişdirilmiş bazanın (qapağın) olmasını tələb edir. IRES əvvəlcə viral RNT-lərdə tapıldı,lakin indi mobil m RNT -lərin stress altında IRES-ə bağlı başlanğıc mexanizmindən istifadə etdiyinə dair daha çox dəlil toplanır.[25]

Bir hüceyrədəki bir çox RNT növü, məsələn, mRNt və kiçik-nüvə-RNT, sintez edildikdən və ya (eukaritolarda) nüvədən sitoplazmaya keçdikdən sonra RNT molekulları ilə əlaqəli  zülallarla  kompleks olaraq fəaliyyət göstərir. Belə RNT protein komplekslərinə ribonukleoprotein kompleksləri və ya ribonukleoproteinlər deyilir.