Nuklein turşularının kimyası, funksiyaları. Nuklein turşularının hidroliz olunmasından alınan məhsullar. Purin, pirimidin əsasları

MÜHAZİRƏ – 4

NUKLEİN TURŞULARI

PLAN

1. 
   Nuklein turşularının kimyası, funksiyaları.
   
2. 
   Nuklein turşularının hidroliz olunmasından alınan məhsullar.
   
3. 
   Purin, pirimidin əsasları.
   
4. 
   Nukleozidlər, nukleotidlər.
   
5. 
   Nuklein turşularının molekul çəkiləri.
   

1869-cu ildə isveç alimi Mişer irin hüceyrələrini tədqiq edərək, onların nüvələrində qeyri-adi fosforlu birləşmələr olduğunu aşkar etdi və bunları nukleinlər adlandırdı. Nukleinlərin adı da ilk dəfə kəşf olunduqları yerlə əlaqədardır (“nycleus”-latın sözü olub, mənası nüvə deməkdir).

Bu birləşmələr yuxarıda tanış olduğumuz nukleoproteidlər idi.

1889-cu ildə Altman nuklein turşularını heyvani toxumalarından zülallardan ayrılmış halda aldı.

Sonralar müəyyən edildi ki, nuklein turşuları bütün hüceyrə və toxumaların tərkibinə daxildir.

1890-ci illərdə Kossel göstərdi ki, nuklein turşuları hüceyrələrdə iki növ olur: DNT və RNT. Nuklein turşularının quruluşu haqqında ilk elmi-tədqiqatlar XX əsrin əvvəllərində aydınlaşdırıldı. Bu zaman Levin və Qulland nuklein turşularının parçalanma məhsullarını öyrənək göstərdilər ki, nuklein turşuları kimyəvi tərkiblərinə görə iri molekullu polimerlərdir və onların monomerləri nukleotidlərdir.

1940-cı illərdən sonra tədqiqatlar nəticəsində göstərildi ki, nuklein turşuları genetik informasiyaların nəslə verilməsində çox böyük rol oynayırlar.

1953-cı ildə amerika biokimyaçısı Ceyms Uotson və ingilis biofiziki Frensiz Krik nuklein turşularının makromolekulyar strukturunu göstərdilər. Bu kə

Son 20-25 ildə nuklein turşuların bioloji rolu haqqında mühüm məlumatlar əldə edilmişdir; onlar genetik informasiyaların mühafizə olunmasında və nəslə verilməsində iştirak edir və bu informasiyaların həyata keçirilməsinin zülalların və hüceyrə orqanoidlərin sintezini ifadə edirlər.

Nuklein turşuları və ya polinukleotidlər bir-biri ilə 3'- və 5'-fosfodiefir əlaqəsi ilə birləşmiş nukleotidlərdən təşkil olunan irimolekullu birləşmələrdir. Başqa sözlə, bir nukleotiddəki pentozada yerləşən 3' karbon atomundakı hidroksil qrupu ilə digər nukleotiddəki pentozada yerləşən 5' karbon atomundakı hidroksil qrupu fosfat turşusu ilə qarşılıqlı təsirdə olaraq fosfodiefir əlaqəsini əmələ gətirir (3',5'-fosfodiefir əlaqəsi). İnsan hüceyrəsindən alınan DNT molekulunun uzunluğu təxminən 3–5 sm-ə, 23 cüt xromosomda olan DNT-nin ümumi uzunluğu isə təxminən 1.5 m-ə bərabərdir. RNT molekulunun uzunluğu çox qısa olub 0.01 mm-dən artıq olmur. DNT-nin əsas hissəsi xromatinin tərkibində – hüceyrənin nüvəsində, az bir hissəsi – təxminən 2%-i mitoxondrilərdə yerləşir. RNT isə hüceyrənin bütün hissələrində müşahidə olunur. Nuklein turşularının ən yaxşı mənbəyi çəngələbənzər vəzin (timus) böyük nüvəli hüceyrələridir. Timusdan alınan nuklein turşusunu hidroliz etdikdə purin əsaslı adenin, quanin və pirimidin əsaslı sitozin, timin və həmçinin 2-dezoksiriboza və fosfat turşusu alınır. Mayanı hidroliz etdikdə isə adenin, quanin, sitozin, urasil, D-riboza və fosfat turşusu alınır. 

NUKLEİN TURŞULARININ AYRILMASI

Nuklein turşuları əsas etibarilə bitki, heyvan və bakteriya hüceyrələrində zülallarla birləşmiş şəkildə olurlar.

Buna görə nuklein turşularını öyrənmək üçün onların zülallardan ayırmaq lazımdır. Bunun üçün biomaterial 10% NaCl məhlulu ilə bir neçə saat müddətində su hamamında qızdırılır. 0⁰ dərəcəyə kimi soyudulmuş məhluldan etanol və ya trixlorsirkə turşusu vasitəsilə ayırırlar, bir neçə dəfə yuyub qurudurlar. Nuklein turşuları nüvə maddəsi ilə zəngin olan toxumalardan, xüsusən bəzi toxumalarından, çəngəlvari vəzidən və dalaqdan, spermoto­zoid­lər­dən, quşların nüvəli eritrositlərindən və başqalarından asanlıqla alına bilər.

NUKLEİN TURŞULARININ KİMYƏVİ TƏRKİBİ

Nuklein turşularının quruluşunu yaxşı başa düşməsi üçün onların tərkibinə daxil olan ayrı-ayrı birləşmələri öyrənmək lazımdır. Bu məqsədlə nuklein turşularının hidroliz olunmasından alınan məhsulların analizindən istifadə edilir. müxtəlif mənbələrdən alınan nuklein turşuları tam hidroliz olunduqda pirimidin və purin əsasları, pentozalar, həmçinin fosfat turşusu və çox az miqdarda aminturşularda əmələ gəlir.

Mineral və üzvi turşuların təsiri nəticəsində nuklein turşularının tam hidrolizi gedir.

Pirimidin əsasları-kimyəvi quruluşlarına görə pirimidinin törəmələ­ri­dir. Pirimidin isə üzvi kimyadan, bildiyiniz kimi ikiheteroatomlu tsiklik birləş­mədir.

Nuklein turşularının tərkibində pirimidin əsaslarından – sitozin, urasil, timin, 5-metil sitozin və 5-oksimetilsitozin müşahidə edilmişdir. Göstərdiyimiz bu pirimidin əsasları qarşılıqlı olaraq bir-birinə çevrilən tautomer keto və enol (lantam, lantim) formada olurlar.
Belə tautomer çevrilmələrə görə pirimin əsaslvrı tərkiblərində üçüncü vəziyyətdə yerləşən azotun lantam qrupu vasitəslə nuklein turşularının tərkibində elan pentozalarla birləşirlər.

Nuklein turşularının tərkibinə yuxarıda qeyd etdiyimiz kimi purinin törəmələri də daxildir. Purin pirimidinin və imidazolun kondensləşmə məhsuludur.

Purin törəmələri qrupuna adenin və quanin aiddir.

adenin (6-aminopurin) quanin (2-amino-6-hidroksi purin).

Bəzi nuklein turşularının tərkibində adenin və cüzi miqdarda olan purin və pirimidin əsasları daxildir. Bunlara 2-metiladenin, 6-metil aminopurin, 6-dimetilaminopurin, 1-metilpurin, 2-hidroksi-2-metilaminopurin, 5-metilsitozin,­

5-hidroksimetilsitozin və s. Bunlardan sitozin və 5-hidroksimetilsitozin nisbətən az yayılmışdır.

Nuklein turuşlarının hidrolizatından tərkibində molekuluna 5 ədəd karbon atomu daxil olan karbohidratların (pentozaların) iki nümayəndəsi