Методические указания по их выполнению. Учебно-методическим комплексом могут пользоваться студенты специального образования для самостоятельного выполнения межсессионных заданий по курсу «Микробиологии и вирусологии»

Muhokama uchun savollar:
1. Molekulyar biologiya qanday fan?
2. Molekulyar biologiya fanining asosiy ob’ektlari.
3. Hujayra biologiyasi. Prokariot va eukariot organizmlar.
4. Hujayraning asosiy organoidlari.


2-Asosiy savol. Nuklein kislotalar. DNK va RNK tuzulishi va funktsiyasi.
Ikkinchi asosiy savol bo’yicha dars maqsadi: Talabalarga nuklein kislotalarning kashf qilinishi, tiplari, DNK va RNK, ularning tuzilishi, funktsiyasi, DNK va RNK sintezi haqida ma’lumot berish.
Identiv o’quv maqsadi:
1. Nuklein kislotalar nima va ularning kashf qilinishini bilib oladi.
2. Dezoksiribonuklein (DNK) kislotasi funktsiyasi, tuzilishi va sintezlanishini tushuntirib bera oladi.
3. Ribonuklein (RNK) kislotasi, funktsiyasi, tuzulishi va tiplarini hamda RNK sintezini izohlay oladi.
4. t-RNK, i-RNK va r-RNKlarning vazifasini tushuntirib beradi.
2-asosiy savol bayoni
Nuklein kislotalar. Har bir hujayraning asosiy ko’payish hususiyati uning yadrosida joylashgan nuklein kislotasiga bog’liq. Irsiy belgi hujayradagi oqsillarning sifati va miqdorini hujayra ichida taqsmilanishi va almashinishini ta’minlaydi.
Irsiy belgi nuklein kislotaning strukturasida kimyoviy tilda yozilgan buyruq, ko’rsatma, qolip, matritsadir. Bu til DNK molekulasidagi to’rt tip nukleotidlarni birin ketin kelishi bo’lib, shu tartibga qarab, oqsil molekulasida aminokislotalar joylashadi.
Fridrix Misher 1869 yilda nuklein kislotalarni oq qon tanachalarining yadrosidan ajratib oldi. Nuklein kislota deb atalishiga sabab yadrodan topilganligi, tarkibida fosfat kislotasi borligi va kislota tabiatiga ega ekanligidir.
Nuklein kislotalar hujayrada tarqalishi, bajaradigan funktsiyasi, tuzulishi va tarkibiga qarab DNK va RNKga bo’linadi.
Dezoksiribonuklein kislotasi – DNK hujayrada asosan yadroda tarqalgan irsiy belgini saqlash, avlodlarga o’tkazish, ko’p spiral, tarkibida dezoksiriboza bor.
Ribonuklein kislotasi – RNK hujayra tsitoplazmasida ribosomalarda joylashgan, oqsil sintezida ishtirok etadi, bir spiralli, tarkibida riboza bor.
Nuklein kislotalar – yuqori molekulyar polimer bo’lib, juda ko’plab monomerlardan tuzilgan. Nuklein kislotalarining monomerlari to’rt xil ya’ni adenin, guanin, tsitozin, timin, (uratsildan) iborat. Nukleotid deb ataluvchi monomerlardan tashkil topganligi uchun polinukleotid deb ataladi. Har bir mononukleotid – fosfat kislotadan, monosaxarid peptoza – riboza yoki dezoksiribozadan, azotli asos purin va pirimidindan iborat.
DNK tarkibida – fosfat kislota dezoksiriboza, purin asosi adenin va guanin, primidin asosi – tsitzin va timin mavjud.
RNK fosfat kislota, riboza, purin asosi – adenin va guanin, primidin asosi – tsitozin va uratsildan tashkil topgan.
Nukleotidlar. Azotli asos deb – ON guruhi tutadigan azotli organik birikmaga aytiladi. DNK va RNK tarkibiga purin va primidin azotli asoslari kiradi. Purin yadrosi olti va besh atomli ikkita getrotsiklik birikmadir. Bunga adenin va guanin kiradi. Pirimidin yadrosi olti atomli bitta getrotsiklik birikma. Bunga tsitozin, timin va uratsil kiradi. Polinukleotid molekulasida mononukleotidlar o’zaro fosfat kislota molekulasi orqali bog’lanadi va bu bog’ fosfodiefir bog’i deb ataladi. Fosfodiefir bog’i monosaxaridlarning 31 va 51 uglerod atomlari o’rtasida hosil bo’ladi.
Dezoksiribonuklein kislotasi – DNK barcha tirik organizmlar xujayrasi va bir qancha viruslarda bo’ladi. DNK irsiyatning asosiy materiali, genetik axborotni saqlaydi va nasldan naslga o’tkazadi. DNK molekulasi qo’sh spiral strukturaga ega. Buni 1953 yilda Uotson va Kriklar kashf qilgan. DNK molekulasi qo’sh spiralning qalinligi 2nmga teng uzunligi tarkibidagi qo’sh nukleotidlar soniga bog’liq. DNK qo’sh spiralidagi qo’sh nukleotidlar orasidagi masofa 0,34 nm yoki 3,4 A (angstrem)ga teng. DNK molekulasining to’la bitta aylanishida 10 ta qo’sh asoslar joylashgan bo’ladi va uning uzunligi 3,4 nm yoki 340 A ga teng bo’ladi. DNK qo’sh spiralining bir biriga komplementar bo’lishi uchun Purin qarshisida primidin yoki primidin qarshisida purin asosi bo’lishi yoki adenin qarshisida timin, tsitozin qarshisida guanin bo’lishi zarur. Ya’ni A-T va Ts-G bo’ladi. Bunda AqT Orasida ikkita TsqG orasida uchta vodorod bog’lari hosil bo’ladi. Katta molekulada nukleotidlar turli miqdor va nisbatda bo’lsa ham adenin miqdori timinga guanin miqdori esa tsitozinga teng bo’ladi.
DNK sintezi – yangi DNK molekulasi sintezi uchun uning yadroga oldindan tayyor nusxasi bo’lishi kerak. Yangi DNK molekulasining sintezi tayyor DNK namunasidan nusxa olishdan iborat va nusxa olish – replikatsiya deb ataladi. Replikatsiya jarayoni DNK polimeraza I, II, III DNK ligaza va revertaza fermentlari yordamida amalga oshadi. Ger-blok yordamida DNK qo’sh zanjiri ajraladi va DNKga bog’lanadigan oqsil molekulalari yordamida DNKning ajralgan zanjirlari stabil holatda saqlanib turiladi. DNK polimeraza II fermenti DNK ning 31 uchidan 51 uchigacha DNKning bitta zanjirini to’la sintez qilish qobiliyatiga ega.
DNK sinetzi faqat DNK ning 34 uchidan 51 uchiga qarab borishi tufayli DNK ning ikkinchi zanjiri praymaza, DNK polimeraza 1 va DNK ligaza fermentlari yordamida amalga oshadi. Ko’plab hosil bo’lgan DNK fragmentlari DNK ligaza fermenti yordamida ulanadi. Bu jarayon DNKning ikkinchi zanjiri to’la sintez bo’lguncha davom etadi. Yangi DNK zanjiri tayyor DNKning nusxasiga matritsasiga qarab tuziladi. Bu jarayonda matritsa vazifasini DNK qo’sh zanjirining bir ipi bajaradi. DNK replikatsiyasi xujayraning mitoz va meyoz bosqichlaridagi xujayra tsikli interfazasining S – sintez davrida amalga oshadi.
Ribonuklein kislotasi – RNK asosan tsitoplazmada, uning asosiy qismi ribosomada joylashgan bo’lib, oqsil sintezida riobosoma bilan bir kompleks sifatida ishlaydi. RNK molekualasi uxining funktsional hususiyatlariga ko’ra uch tipga bo’linadi. (i-RNK, r-RNK va t-RNK) ular o’z o’lchami bilan bir biridan katta farq qiladi (t-RNK – 70-100 ta, r-RNK – 100-310 ta, i-RNK – 75-3000 ta nukleotiddan tashkil topgan)
Transport RNK – t-RNK xujayradagi RNKlar ichida eng kichigi bo’lib, molekulasida 75-tadan 100 tagacha nukleotid bor bo’lib, molekulyar massasi 23000 dan 30000 gacha bo’ladi. T-RNK molekulasining ayrim qismlarida nukleotidlar qo’sh asoslar tashkil qilib birikishi natijasida “beda bargi” nomi bilan ataluvchi ikkilamchi strukturasi kelib chiqadi. T-RNK bir tschi faollashgan aminokislotani biriktirishga moslashgan bo’lib – aminoatsil uchi deb ataladi. Ikkinchi uchida antikadon deb ataluvchi uchta nukleotidlarning o’ziga xos qatori – triplet joylashgan. T-RNK o’zining antikadoni bilan i-RNK aminokislota kadoniga komplementar bo’ladi. T-RNK aminokislotani sintezlanayotgan oqsil molekulasining ma’lum joyida o’rnashishini i-RNKdagi kod asosida amalga oshiradi, ya’ni adaptorlik rolini bajaradi.

T-RNK oqsil sintezi jarayonida faollashgan aminokislotani aminoatsil uchiga biriktirib olib, uni ribosomadagi maxsus joyga etkazadi va o’zi ribosomalar yuzasi bo’yicha tortilgan i-RNKning aniq kichik qismiga komplementarlik asosida bog’lanadi.

Faollashgan aminokislota deb – aminokislotalarning ATF ishtirokida adenozin monofosfat bilan birikib, aminoatsil adelinat xosil qilish reaktsiyasiga aytiladi. Faollashgan aminokislota maxsus ferment aminoatsilsintetaza ishtirokida t-RNKning ON gruppasiga birikadi.
Informatsion RNK – i-RNK o’zida DNKdan ko’chirib olingan axborotni saqlaydi va oqsil sintezida matritsa (qolip) vazifasini bajaradi. I-RNKda nukleotidlar tartibining birin ketin kelishi, aminokislotalarning oqsil molekulasi sintezida birin ketin kelishini belgilab beradi.
Ribosomal – RNK – r-RNK ribosomaning skeletini tuzadi. Oqsil sintezi jarayonida ribosomalarning i-RNK zanjirida qadam baqadam siljishi r-RNK molekulasiga bog’liq.
RNK sintezi. RNK asosan yadroda DNK molekulasidagi nukleotidlar tartibida yozilgan axborotni ko’chirib olishdan iborat, bu jarayon transkriptsiya – ko’chirib yozish deb ataladi. DNK dagi nukleotidlar qatori RNKdagi nukleotidlar qatorida takrorlanadi, faqat dezoksiriboza o’rniga riboza, timin o’rniga uratsil kiradi.
RNK sintezi turli tipdagi RNK polimeraza fermentlari yordamida amalga oshadi. R-RNK sintezi RNK polimeraza – 1, i-RNK, RNK polimeraza – II va t-RNK, RNK polimeraza III fermenti yordamida o’tadi. Hamma RNK molekulalari sintezi uchun DNKning bitta ipi matritsa vazifasini bajaradi.