1-MA`RUZA.
MAVZU. NUKLEIN KISLOTANING GENETIK ROLI
.
REJA.
1. Nuklein kislotalarning genetik roli. Irsiy axborot o’tish yo’llari.
2. Molekulyar biologiyaning markaziy postulati. Oqsillar – tur va individual
maxsuslikning asosi.
3. Oqsil komponentlari va ularning biriktiradigan kimyoviy bog’lar.
Oqsillarning asosiy biologik funkstiyalari.
4. Oqsillarning strukturaviy darajalari.
5. Oqsillarni ajratish va tozalash. Oqsillarning molekulyar og’irligini aniqlash
usullari.
6. Nuklein kislotalar: DNK va RNK ularning umumiy tavsifi. Nuklein
kislotalarning tuzilishi. Purin va pirimidin asoslari. Uglevod komponentlari.
7. Nukleozidlar, nukleotidlar.
8. Nuklein kislotalarning birlamchi strukturasi. DNKning qo’sh spiral
strukturasining kashf etilishi va komplementarlik prinstipining ochilishi.
DNKning V-, A-, Z-simon shakllari. xalqasimon va superspiral DNK
molekulalari.
9. DNKning
fizik-kimyoviy
xususiyatlari.
Nuklein
kislotalarning
denaturastiyasi. Xromatin tuzilishi.
10. Ribonuklein kislotalar (RNK). Informastion, transport va ribosomal
RNKlarning strukturasi, xususiyati va funkstiyalari.
Nuklein kislotalar yuqori molekulali biopolimerlar bo’lib, molekulyar
massasi 250 dan 1,2.10
5
kDa atrofida bo’ladi. Ular tirik organizmda irsiy belgilarni
saqlab, ularni avloddan-avlodga o’tkazishda bevosita ishtirok etib, kibernetik
vazifani bajaradilar. 1869 yilda shvetsariyalik olim F.Misher tomonidan hujayra
yadrosida nuklein kislotalar aniqlanganligi uchun nukleus (lotincha nucleys-yadro)
deb atalgan. Tarkibidagi uglevodga qarab ular dezoksiribonuklein (DNK) va
ribonuklein (RNK) kislotalariga bo’linadi.
Nuklein kislotalar organizmlarda hujayralarning deyarli hamma organoidlar
tarkibida uchraydi. Yadroda DNK oqsil bilan birgalikda dezoksinukleoprotoeid
(DNP) shaklida (umumiy massaning ~1% ni tashkil qiladi). Ularning
mitoxondriyalarda, xloroplastlarda ham borligi aniqlangan. Yadroviy DNKda
organizmning tur spetsifikligini belgilovchi genlarning asosini tashkil qilib, hujayra
suyuqligida esa irsiy belgilarni ko’chiruvchi RNKlarni uchratish mumkin. Biologiya
tarixida nuklein kislotalarning tadqiq qilinishi mazkur fanni tavsifiy sohadan
eksperimental yo’nalishiga aylantirishida benihoya katta xizmat qildi. Nuklein
kislotalarni tuzilishi va vazifalarini aniqlashda katta xizmat qilgan Nobelь
mukofotiga sazovor bo’lgan olimlardan D,J,Uotson, F.Krik va M.Uilkins, hujayra
tashqarisida DNK sintezini aniqlagan A.Kornberg, S.Ochao va genetik kodni
ochgan M.Nirenberg, R.Xoli va X.Koranalarni ko’rsatish mumkin. Informatsiya
RNKni va oqsil sintezini ribosomada aniqlashda xizmat qilgan rus olimlaridan
akademiklar A.N.Belozerskiy va A.S.Spirinlardir.
Nuklein kislotalarining jahon miqyosida muntazam ravishda ilmiy jihatdan
tadqiq qilinishi natijasida hozirgi kunda biologiya fanida molekulyar biologiya, gen
muhandisligi va biotexnologiya sohalari shakllanib, bu yo’nalishlar asosida
daktiloskopiya, transgen o’simlik, hayvonlar va klonlash usullari paydo bo’ldi.
Mazkur yo’nalishlar faqat nazariy bo’lmasdan, balki tibbiyotda, qishloq ho’jaligida
insonni ajablantiruvchi ilmiy ishlar qilinmoqda. Nuklein kislotalar tufayli biologiya
fani kriminalistika va ijtimoiy-gumanitar fanlariga kirib, dastlabki yutuqlarga ega.
Nuklein kislotalarni fenol yordamida to’qimalardan ajratib olish usuli keng
qo’llaniladi. Bu usul oqsillarni denoturatsiyaga uchratuvchi moddalar ishtirokida
(dodeilsulfat natriy ta’sirida yoki yuqori harorat) olib boriladi. Bunda denotrutsiyaga
uchragan oqsil fenol qismga, nuklein kislota esa suvga o’tadi. Keyin nuklein kislota
etil spirti yordamida cho’kmaga cho’ktiriladi.
Oqsillar-azot tutuvchi makromolekulalardan tashkil topgan biopolimerlardir.
Ular peptid bog’lari orqali bog’langan aminokislotalardan hosil bo’lib, proteinlar
deb ataladi (protos–yunoncha birlamchi, muhim demakdir).
Tirik organizmlarning asosiy qismlarini oqsillar egallab, nam vazniga
nisbatan 25 % ni, quruq og’irligini 45–50 % ini tashkil qiladi. Tarkibida 50– 59 %
uglerod, 6,5 – 7,3 % vodorod, 15 – 18 % azot, 21 – 24 % kislorod va 2,5 % gacha
oltingugurt tutadi. Ular tarkibida ba’zan fosfor ham uchraydi.
Oqsillar tarkibidagi azot miqdori doimiy bo’lib, o’rta hisobda 16% ni tashkil
etadi. SHuning uchun ilmiy–tadqiqot izlanishlarida mahsulotlardagi oqsil
tarkibidagi azot miqdoriga qarab aniqlanadi. Buning uchun oqsil tarkibidagi azot
mikdorini 6,25 ga ko’paytiriladi.100% oqsil tarkibidagi azot 16 % ga teng, demak,
100 : 16
6,25.
Ayrim oqsillar tarkibida temir, mis, yod, marganets va boshqa elementlar
uchraydi.
Oqsillar organizmning tarkibiy qismi bo’lib, hayotiy faoliyatlarda birinchi
o’rinda turganliklari uchun jonzotlarning «qora ishchilari» deb nomlanadi. Ular tirik
organizmda quyidagi vazifalarni bajaradilar:
Katalitik faol oqsillar fermentlar deb ataladi. Hujayrada sodir bo’ladigan
kimyoviy jarayonlar aynan shu fermentlar ishtirokida amalga oshadi.
Organizmdagi barcha fermentlar oqsillardir. Lekin, hamma oqsil ham ferment
bo’la olmaydi.
Hujayra va umuman, butun organizmda sodir bo’ladigan modda
almashinuvining boshqarilishi va integratsiyasi oqsil tabiatli gormonlar orqali
amalga oshadi.
Hujayra membranasida joylashib har xil modda va ionlarni bir-birlaridan
ajrata oladigan retseptorlar ham oqsillardir.
Oqsillar hujayra va to’qima membranalari orqali transport vazifasini bajaradi.
Jumladan, gemoglobin kislorodni, qon zardobidagi alьbumin yog’larni, ayrim
oqsillar esa mis, temir atomlarini, tsitoxrom esa elektronlarni kerakli joylarga
yetkazishda xizmat qiladi.
Oqsillar organizm strukturasini shakllantirishda ishtirok etadi. Hujayra
strukturasini tashkil qiluvchi organiodlarning asosiy qismi oqsillar bo’lib, ular
yangilanishida ham oqsillar qurilish materiali sifatida ishtirok etadi.
Strukturali oqsillarga hujayralarni birlashtiruvchi matriks sifatida xizmat
qiluvchi kollogen va retikulinlar kiradi. Soch, tirnoq tarkibidagi mustaxkam
kerotin ham oqsildan iborat.
Fermentlarning ingibitorlari endogen oqsillar bo’lib, ular ferment faolligini
boshqaradilar.
Ayrim hujayra va organizmlarning qisqarishi va harakatlanishi ulardagi
qisqaruvchanlik xususiyatiga ega bo’lgan oqsillarga bog’liq. Misol tariqasida,
mushak to’qimalarining qisqarishida, mimoza o’simligining o’zgarishida
aktin va miozin oqsillari ishtirok etadi. Ayrim hujayralarning harakat qilishiga
tubulin oqsili sababchi bo’ladi. Ba’zi hujayralardagi xivchinlar, kipriklarning
harakati ham oqsillarga bog’liq bo’lib, ular kimyoviy energiyani mexanik
energiyaga aylantirib, shu sababdan hujayra, mushaklar qisqarib harakat
qiladilar.
Oqsillarning ayrimlari toksik va zaharli xususiyatga ega. Ayrim hasharot, ilon
va mikroorganizmlar boshqa organizmlar uchun zahar sifatida ta’sir qiluvchi
oqsillarni sintezlaydi.
Antitela yoki immunoglobulin oqsillari organizmda himoya vazifasini
bajaradilar. Ular suyaklardagi ilikda sintezlanadi. Tashqaridan hayvon
organizmiga viruslar va mikroorganizmlar tomonidan kasal tarqatuvchi
antigen yuborilsa, ular antitelalar bilan bog’lanib, antigen faolligini yo’q qilib,
organizmni har doim himoya qiladi.
Genlarning faoliyat ko’rsatishida, ya’ni ekspressiyasida ham oqsillar bevosita
ishtirok etadilar.
Oziq–ovqat va ularning zahiralari sifatida oqsillar xizmat qiladi. Jumladan,
g’alla o’simliklarining tarkibidagi prolamin va glyutilenlar, parranda
tuxumlari tarkibida mavjud bo’lgan ovalьbuminlar zahira oqsillaridir.
Oqsillar yuqoridagi vazifalari bilangina chegaralanmaydilar ularning vazifalari
keng qamrovlidir. Oqsillarning nihoyatda xilma–xil vazifa bajarishi, ular kimyoviy
tuzilishining murakkab ekanligidan darak beradi.
O’simliklarning barcha a’zolarida ham oqsillar bo’ladi. U dukkakli o’simliklar
urug’ida ko’p bo’lib, vegetativ a’zolarida 5-15 % gacha bo’ladi.
Oqsillar yuqori molekulali kolloid birikma bo’lib, aminokislotalardan tashkil
topgan. Protenogenli aminokislotalar oqsillarning strukturali bloklari yoki
monomerlari sifatida L - qatoriga mansub
- aminokislotalar hisoblanadi.
Aminokislota karbon kislotalari bo’lib, undagi bitta uglerod atomi amina va
karboksil guruhlarini tutuvchi birikmalardir.
NH
2
guruhi hamma vaqt
uglerod atomidan o’rin olib, umumiy formulasi
quyidagicha:
Bu formuladagi radikal o’rnida har xil funktsional guruhlar uchraydi.
Aminokislotalar shu funktsional guruhlarga qarab bir–biridan farq qiladi. Hozirgi
kunda 150 ga yaqin aminokislotalar aniqlanib, oqsillar tarkibida faqat ularning 20
xili uchraydi. SHuning uchun oqsil tarkibida uchraydigan aminokislotalarni
protenogenlilar deyiladi. Aminokislotalarni qutblanishi va radikallari buyicha
sinflarga ajratish mumkin.
Dostları ilə paylaş: |