Nuklein kislotalar, tuzilishi va vazifalari

4. Nuklein kislotalarning fizik-kimyoviy xossalari. Nuklein kislotalarning fizik-kimyoviy xossalari yuqori molekulyar massasi va struktura tuzilishiga bog`liq. Nuklein kislotalar uchun kolloid va osmotik xossalar, yuqori darajadagi yopishqoqlik va eritmaning zichligi, optik xususiyati hamda denaturatsiyaga moyilligi xos bo`ladi.

Kolloidlik xossasi hamma yuqori molekulyar birikmalar uchun xos. Nuklein kislotalar eritilganda ular bo`kadi va kolloid ko`rinishidagi yopishqoq eritma hosil qiladi. Ularning gidrofilligi asosan fosfatlarga bog`liq. Nuklein kislotalarning eritmadagi molekulalari yaqqol kislotalik xususiyatiga ega polianion ko`rinishida bo`ladi. Fiziologik sharoitdagi pH da hamma nuklein kislotalar polianion holatida va oqsil hamda anorganik kationlardan iborat qarshi ionlar bilan o`ralgan. Qo`sh spiralli nuklein kislotalar bir zanjirliga nisbatan yomon eriydi.

Molekuladagi vodorod bog`larini uzuvchi tashqi muhitning barcha ta’sirlari DNK ni denaturatsiyalaydi. Denaturatsiya harorat, kimyoviy moddalar ta’sirida bo`lishi mumkin. Denaturatsiyalovchi agentlardan eng kuchlisi isitishdir. DNK isitilganda uning ikki zanjiri bir-biridan ajraladi, ya’ni yechiladi. Bu hodisa pastroq harorat oralig`ida bo`lgani uchun yumshash deyiladi. DNK ning 50 % i denaturatsiyalangan haroratga yumshash deb ataladi. DNK ning yumshash harorati azot asoslarining nisbati (G + S va A + T) ga bog`liq. Molekuladagi G + S qo`sh asoslar qancha ko`p bo`lsa, yumshash harorati ham A + T nikidan shuncha baland bo`ladi, chunki G + S da uchta qo`shbog` bor.

Tez qizitish usulida denaturatsiyalangan, ya’ni ikki zanjirga ajratilgan DNK sekin sovutilsa, ajralgan zanjirlar qaytadan birikib, qo`sh zanjirli DNK ni hosil qiladi. Bu hodisa renaturatsiya deb ataladi.

Hamma nuklein kislotalar ultrabinafsha nurlar zonasida 260 nm da nurni jadal yutish qobiliyatiga ega. DNK zanjiri buzilganda nur yutish qobiliyati ortadi. Giperxrom effekt deb ataladigan bu fenomen denaturatsiya jarayonida nur yutadigan asoslarni to`sib turgan strukturalarning chetlanishiga bog`liq.

Nuklein kislotalarning duragaylanishi. Turli zanjirlar o`zaro komplementarlik asosida birikishlari mumkin, birikish darajasi esa ularning gomologiyasiga bog`liq. Bir DNK molekulasining ikki zanjiri to`la birikadi, chunki ular 100 % bir-biriga gomologdir. DNK ning bir zanjiri bilan uning transkripti, ya’ni uning asosida transkriptsiya qilingan RNK ham to`la birikadi. Bu jarayon gibridlanish (chatishish) deb aytiladi. Demak, ikki zanjir orasida gomologiya qancha yaqin bo`lsa, duragaylanish ham shuncha to`la bo`ladi. Buni duragaylash usuli yordamida aniqlash qabul qilingan. Bu usul bo`yicha nuklein kislotalarning ikki zanjiri o`rtasidagi gomologiyaning nisbati bu zanjirlardagi nukleotid asoslarining komplementarligini tekshirish asosida belgilanadi.

Duragaylash usuli ilmiy tadqiqot uchun ham, tajriba uchun ham katta ahamiyatga ega. Bu usuldan foydalanib molekulalarni, ulardan olingan turlarning genetik yaqinlik darajasini aniqlash mumkin.

DNK bilan DNK ni duragaylsh. Har xil turdagi organizmlar (masalan, baqa va quyondan) ajratib olingan DNK eritmalari bir-biriga aralashtirilib, shu aralashma qizdirilsa, ya’ni DNK denaturatsiyaga uchratilsa va keyin sovutilsa, u holda yana qo`sh spiralli strukturalar komplementarlik asosida paydo bo`ladi. Bunda dastlabki DNK molekulalariga o`xshash qo`sh spiralli molekulalar bilan birga bitta nukleotid zanjiri baqa DNK sidan, ikkinchi zanjiri esa quyon DNKsidan iborat bo`lgan duragay molekulalar yuzaga kelishi mumkin.

Bu xildagi duragay molekulalar mukammal bo`lmaydi. Ularda spiral holiga kelgan qismlar spirallashmagan qismlar bilan navbatlashib boradi. Shundan ko`rinib turibdiki, spirallashmagan qismlarda polinukleotid zanjirlar bir-biriga komplementar bo`lmaydi.

DNK-DNK duragaylarini olishda turlar o`rtasida filogenetik qon-qardoshlik nechog`lik uzoq bo`lsa, DNK-DNK duragaylarining mukammal bo`lmaslik darajasi shu qadar yuqori bo`ladi. Shu munosabat bilan DNK-DNK duragaylash usulini organizmlar sistematikasini aniqlash uchun qo`llash mumkin bo`ladi.

DNK bilan RNK ni duragaylash (DNK-RNK duragaylash) ham xuddi DNK-DNK duragaylash kabi bo`lishi mumkin. Bu holda duragay molekulasida bitta dezoksiribonukleotid zanjiri va bitta ribonukleotid zanjiri bo`ladi.