O’zbek I st o n Respublikası oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirlligi

1.2. Rebonuklein kislota funksiyalari
Pre-miRNAlar sitoplazmada Dicer nomli ferment tomonidan qayta ishlanishini davom etadigan 70-nukleotidli soch qisqichlari bo'lib, RNK tomonidan induktsiya qilingan sustlash kompleksini (RISC) yig'adi va nihoyat miRNK sintezlanadi. Ushbu RNKlar genlarning ekspressionini tartibga solishga qodir, chunki ular ma'lum xabarchi RNKlarni to'ldiradi. Maqsadlari bilan juftlashish orqali miRNAlar messenjerni bostirishga yoki hatto uni buzishga qodir. Binobarin, ribosoma ushbu transkriptni tarjima qila olmaydi. 19 MikroRNKning o'ziga xos turlaridan biri bu kichik interferentsiya RNKlari (siRNAlar) bo'lib, ular sustlashuvchi RNKlar deb ham ataladi. Ular ma'lum bir genlarning ekspressioniga to'sqinlik qiladigan, 20 dan 25 gacha nukleotidlar orasidagi qisqa RNKlardir. Ular tadqiqot uchun juda istiqbolli vositalardir, chunki ular qiziqish genini o'chirishga imkon beradi va shu bilan uning mumkin bo'lgan funktsiyasini o'rganadi. DNK va RNK nuklein kislotalar bo'lib, bir qarashda juda o'xshash ko'rinishi mumkin bo'lsa-da, ular bir nechta kimyoviy va tuzilish xususiyatlari bilan farq qiladi. DNK - ikki bandli molekula, RNK esa - bir tasmali. Shunday qilib, RNK juda ko'p qirrali molekuladir va u har xil uch o'lchovli shakllarga ega bo'lishi mumkin. Shu bilan birga, ba'zi viruslar genetik materialida ikki qatorli RNKga ega. RNK nukleotidlarida shakar molekulasi riboza, DNKda esa kislorod atomi borligidan farq qiladigan dezoksiriboza. DNK va RNK umurtqasidagi fosfodiester bog'lanish fermentlar ishtirokisiz sekin gidroliz jarayoniga moyil. Ishqoriy sharoitda RNK tez gidrolizlanadi - qo'shimcha gidroksil guruhi tufayli - DNK esa yo'q. Xuddi shunday, DNKdagi nukleotidlarni tashkil etadigan azotli asoslar guanin, adenin, timin va sitozin; aksincha, RNKda timin uratsil bilan almashtiriladi. Urasil DNKdagi timin singari adenin bilan juftlashishi mumkin. 20 1.3. RNK bog’lovchi funksiyalarga ega multidomen oqsillar Oqsillar hujayra va organizmda keng qamrovli ahamiyatga ega. Bu yerda sizlarga yaxshi tanish boʻlgan va koʻp organizmlarning (shu jumladan, insonlarning) biologiyasida muhim ahamiyatga ega, koʻp uchraydigan oqsil turlaridan bir nechta misolni koʻrib chiqamiz. Fermentlar biokimyoviy reaksiyalarda katalizator sifatida vazifa bajaradi, yaʼni reaksiyalarni tezlashtiradi. Har bir ferment bir yoki bir nechta substratni aniqlaydi. Substrat reaksiyaning boshlangʻich mahsuloti sifatida reaksiyaga kirishuvchi molekula hisoblanadi. Turli xil fermentlar turli reaksiyalarda ishtirok etadi va ular substratlarni parchalashi, bogʻlashi yoki qayta qurishi mumkin. Tanamizda uchraydigan fermentga misol tariqasida soʻlak tarkibidagi amilazani olish mumkin, u amilozani (kraxmalning bir turi) kichik shakar molekulalarigacha parchalaydi. Amilozaning taʼmi unchalik ham shirin emas, ammo undan hosil boʻlgan shakar molekulalari shirin taʼmni beradi. Shu sababli tarkibida kraxmal bor mahsulotlarni uzoqroq muddat chaynasangiz, uning taʼmi shirinroq boʻladi, chunki bunda soʻlak tarkibidagi amilaza ishga tushadi. Gormonlar endokrin hujayralar (xuddi gipofiz bezi hujayralari kabi) tomonidan ishlab chiqariladigan, masofaviy taʼsir qiluvchi kimyoviy signallar hisoblanadi. Ular oʻsish, rivojlanish, metabolizm va koʻpayish kabi muayyan fiziologik jarayonlarni nazorat qiladi. Ayrim gormonlar steroid tabiatli (lipidlar haqidagi maqolani koʻring), boshqalari esa oqsil tabiatli. Ushbu oqsil tabiatli gormonlar odatda peptid gormonlari deb ataladi. Masalan, insulin qondagi glyukoza miqdorini tartibga solishga yordam beradigan muhim peptid gormon hisoblanadi. Qondagi glyukoza miqdori koʻtarilganda (masalan, ovqat isteʼmol qilgandan keyin), oshqozon osti bezidagi maxsus hujayralar qonga insulin ajratadi. Insulin jigar va tananing boshqa qismlaridagi hujayralar bilan bogʻlanadi va ular glyukozani oʻzlashtiradi. Bu jarayon qondagi glyukoza miqdorini normal, barqaror koʻrsatkichga qaytarishga yordam beradi. Boshqa oqsillar va ularning vazifalari quyidagi jadvalda keltirilgan: 21 Oqsil turlari va vazifalari Ahamiyati Misollar Vazifasi Hazm fermentlari Amilaza, lipaza, pepsin Ozuqa moddalarni kichik boʻlaklargacha parchalaydi va ularning absorbsiyalanishini osonlashtiradi Tashuvchi oqsillar Gemoglobin Moddalarning qon yoki limfa tarkibida tana boʻylab harakatlanishini taʼminlaydi Tuzilish oqsillari Aktin, tubulin, keratin Sitoskelet kabi turli tuzilmalarning qurilishida qatnashadi Gormon signalizatsiya oqsillari Insulin, glyukagon Organizmning turli sistemalari faoliyatini muvofiqlashtiradi Himoya oqsillari Antitanalar Organizmni begona patogenlardan himoya qiladi Qisqaruvchi oqsillar Miozin Mushaklar qisqarishini taʼminlaydi Zaxira oqsillari Urugʻ zaxira oqsillari, tuxum hujayra tarkibidagi albumin oqsillari Embrionning yoki urugʻning erta rivojlanishini ozuqa bilan taʼminlash uchun kerak Jadval OpenStax College, Biologyʼdan olingan. Oqsillar turli oʻlchamlarda va shakllarda uchraydi. Ayrimlari dumaloq (sharsimon) shaklda, boshqalari esa uzun, ingichka tolalar koʻrinishida boʻladi. 22 Misol uchun, qondagi kislorodni tashuvchi gemoglobin oqsili dumaloq oqsil deyiladi, teri tarkibidagi kollagen esa tolali oqsil hisoblanadi. Oqsil shakli uning vazifasi uchun juda muhim va keyingi maqolada biz oqsil shaklini saqlashda turli xil kimyoviy bogʻlar muhim ahamiyatga ega boʻlishini koʻrib chiqamiz. Harorat va pH dagi oʻzgarishlar, shuningdek, ayrim kimyoviy moddalarning mavjudligi oqsil shaklining buzilishi va vazifasini yoʻqotishiga olib kelishi mumkin, bu jarayon denaturatsiya deb ataladi. Aminokislotalar oqsil hosil qiluvchi monomerlar hisoblanadi. Xususan, bitta oqsil bir yoki bir nechta aminokislotalar zanjiridan tashkil topadi, ularning har biri polipeptid deb ataladi. (Bu nom maqola davomida biroz pastroqda keltirilgan.) Oqsillar tarkibida 202020 xil aminokislota uchrashi aniqlangan. Aminokislota tarkibidagi aminoguruh, karboksil guruh, alfa uglerod va R guruhi keltirilgan rasm. Grafik material OpenStax Biologyʼdan olindi. Aminokislotalar umumiy tuzilishga ega boʻlib, alfa (α) uglerod deb nomlanuvchi markaziy uglerod hamda unga bogʻlangan aminoguruh (\text {NH}_2NH2start text, N, H, end text, start subscript, 2, end subscript), karboksil guruh (\text {COOH}COOHstart text, C, O, O, H, end text) va vodorod atomidan tashkil topgan. 23 Yuqorida keltirilgan aminokislotaning umumiy tuzilishi biroz soddaroq boʻlishi uchun bitta amino, bitta karboksil guruh keltirilgan va neytral tuzilishga ega, lekin barcha aminokislotalar ham bunday tuzilishga ega emas. pH (\text{7,2}7,2start text, 7, comma, 2, end text - \text{7,4}7,4start text, 7, comma, 4, end text) boʻlgan fiziologik holatda aminoguruh protonlangan va musbat zaryadga ega, karboksil guruh esa deprotonlangan va manfiy zaryadga ega. Har bir aminokislota tarkibida markaziy atomga birikkan, bir atom yoki atomlar guruhidan tashkil topgan R guruhi boʻlib, u aminokislotaning oʻziga xos xususiyatlarini belgilab beradi. Masalan, R guruh vodorod atomi boʻlsa, unda bu glitsinga toʻgʻri keladi, agar metil (\text {CH}_3CH3start text, C, H, end text, start subscript, 3, end subscript) guruhi boʻlsa, unda alanin aminokislotasiga toʻgʻri keladi. Organizmda uchraydigan yigirmata aminokislota va ularning R guruhlari quyidagi jadvalda keltirilgan. 24 Xulosa va tavsiyalar. RNK - bu ma'lumotni saqlash va bir vaqtning o'zida kimyoviy reaktsiyalarni katalizatsiyalashga qodir bo'lgan yagona ma'lum molekula; Shu sababli, bir nechta mualliflar hayotning paydo bo'lishida RNK molekulasi hal qiluvchi ahamiyatga ega deb taxmin qilishadi. Ajablanarlisi shundaki, ribosomalarning substratlari boshqa RNK molekulalari. Ribozimlarning kashf etilishi "ferment" ning biokimyoviy qayta ta'riflanishiga olib keldi - ilgari bu atama faqat katalitik faollikka ega oqsillar uchun ishlatilgan va hayotning birinchi shakllari genetik material sifatida faqat RNK ishlatilgan ssenariyni qo'llab-quvvatlashga yordam berdi. Bazal promotor ketma-ketligi transkripsiyaning boshlanishi joyini aniqlaydi. Ohler va boshqalar. (119) 2000 ga yaqin genlar uchun transkripsiyaning boshlang'ich joyi (TSS) nomzodlarini, qopqoqli cDNK kutubxonalaridan 5' ESTni genomga moslashtirish orqali aniqladi. TSSlarni aniqlaydigan 5' EST klasterlarini tanlash uchun qat'iy mezonlar ishlatilgan; kamida uchta EST va bir gen uchun barcha 5' ESTlarning 30% dan ortig'i 11-bp oynasida tugashi kerak edi. Ushbu TSSlar yonma-yon joylashgan ketma-ketlikni o'rganish TATA qutisi, tashabbuskor va quyi oqim promouter elementi (DPE) kabi taniqli asosiy promouter motivlarining mavjudligini aniqladi [(5, 6) da ko'rib chiqilgan]. Ohler va boshqalar. shuningdek, asosiy promouterlarda keng tarqalgan bir nechta yangi motivlarning, jumladan, DPE variantining tarqalishini aniqladi va baholadi. Keng tarqalgan motivlar orasida DNK-replikatsiya bilan bog'liq element (DRE), TATA bog'lovchi oqsil (TBP) bilan bog'liq omil (TRF2) ni tanib olish joyining bir qismidir. Transkripsiyani tartibga soluvchi boshqa sis-regulyatsiya elementlari transkripsiya birligining 100-kb 5' yoki 3' gacha yoki intronlar ichida joylashgan bo'lishi mumkin; ularning pozitsiyasidan qat'i nazar, ularni bog'laydigan transkripsiya omillari gen ekspressiyasini tartibga solish uchun bazal promouter bilan o'zaro ta'sir qiladi. Bunday kuchaytirgich, susturucu va izolyator elementlari tartibga soluvchi hudud va reportyor genni o'z ichiga olgan konstruksiyalarni o'z ichiga olgan transgen hayvonlarni yaratish orqali funktsional tahlil qilinadi. 5700 25 dan ortiq bunday konstruktsiyalar 167 genning promouterlarini sinash uchun qilingan va 973 ta havolada tasvirlangan (45). Eng dastlabki tadqiqotlar hsp70 (98), xorion genlari (34, 71), oq (90) va fushi tarazu (62) genlarini o'z ichiga oladi. Gomeotik kompleks genlarining sis-regulyatsiya hududlari eng ko'p o'rganilgan. Ushbu katta eksperimental ma'lumotlar to'plami gen ekspressiyasini boshqaradigan DNK ketma-ketligini aniqlash uchun genom bo'yicha hisoblash yondashuvlarini ishlab chiqishda bebaho bo'ladi. Istiqbolli yondashuvlardan biri kuchaytirgichlar ko'pincha bir nechta transkripsiya faktorlarini bog'lash joylarini o'z ichiga olishini kuzatishdan foydalanadi. Transkripsiya faktorlarini bog'lash joylarining klasterlarini qidirishga asoslangan kuchaytirgichlarni aniqlash uchun yaqinda bir nechta hisoblash yondashuvlari haqida xabar berilgan (10, 59, 104, 122, 131, 132). Evolyutsion ketma-ketlikni taqqoslash uzoq vaqt davomida D. virilis kabi D. virilis kabi turlardan foydalangan holda Drosophila'da individual genlarni kuchaytiruvchi dissektsiya tajribalarini osonlashtirish uchun ishlatilgan, shuning uchun tanlanmagan ketma-ketliklar umuman saqlanib qolmaydi. 1986 yilda doppadekarboksilaza (Ddc) ni to'g'ri tartibga solish uchun zarur bo'lgan sis-ta'sir qiluvchi elementlar D. virilis va D. melanogaster (18) o'rtasida saqlanib qolganligi aniqlandi. Rh3 va Rh4 opsin genlarini yanada kengroq tahlil qilish ushbu ikki tur o'rtasida saqlanib qolgan qisqa ketma-ketliklar va saytga yo'naltirilgan mutagenez natijasida mutatsiyaga uchragan fenotip hosil qiluvchi ketma-ketliklar o'rtasidagi mukammal bog'liqlikni ko'rsatdi va bu yondashuvning bashorat qilish qobiliyatini ko'rsatdi (46). Keng genom miqyosida qiyosiy ketma-ketlik tahlili cis-regulyatsiya funktsiyasi uchun tekshiriladigan kodlanmagan ketma-ketlik miqdorini kamaytiradi. D. pseudoobscura genomining loyiha ketma-ketligi (6,5X) mavjud (68) va beshta Drosophila turidagi sakkizta lokusning sis-regulyatsiya hududlarini sinovdan o'tkazish D. pseudoobscura ushbu turdagi foydalanish uchun mos evolyutsion masofa ekanligini ko'rsatadi. tahlil qilish (9). Bergman va boshqalarning (9) tahlili shuni ko'rsatdiki, saqlangan kodlanmagan ketma-ketliklar (CNCS) ko'pincha saqlangan oraliqda klasterlangan va bunday CNCS klasterlari transkripsiya faktorini bog'lash joylari haqida oldindan ma'lumotga ega bo'lmagan holda kuchaytiruvchi 26 ketma-ketliklarni bashorat qilishlari mumkin. Bundan tashqari, Drosophila turlari (55) ajratilgandan keyin sodir bo'lgan genomning tez-tez o'zgarishi davomida genlar va yondosh intergenik hududlar o'rtasidagi mikrosinteniyaning saqlanishi funktsional kodlanmagan ketma-ketliklarning tegishli yonbosh gen bilan bog'lanishini aniqlashi mumkin [masalan, (9) ga qarang]. Qiyosiy ketma-ketlik tahlillari taxminiy tartibga soluvchi hududlarni aniqlash uchun genlarni ifodalash naqshlariga asoslangan yondashuvlar bilan osongina birlashtirilishi mumkin. D. melanogaster va D. pseudoobscura kabi turlardagi ortologik gen juftlarining evolyutsiyasida saqlanib qolgan, D. melanogasterda birgalikda ifodalangan genlar guruhlari tomonidan ham taqsimlangan kodlanmagan ketma-ketliklar cis-regulyatsiya modullariga mos kelishi mumkin. Inson-sichqoncha genomini taqqoslashdan foydalangan holda bunday qo'shma yondashuv uchta asosiy mushak-maxsus transkripsiya omillari uchun bog'lanish joylarini muvaffaqiyatli aniqladi (166). D. pseudobscura loyihasi genom ketma-ketligi va gen ekspressiyasi bo'yicha mavjud bo'lgan keng ma'lumotlardan foydalangan holda Drosophila'da genom bo'yicha amalga oshirilgan shunga o'xshash yondashuvlar endi mumkin.