Biokimyo va molekulyar biologiya

Pirimidin nukleotidlarining biosintezi sxemasi.
 
Uratsilning sitozinga aylanishi nukleosid trifosfatlar darajasida sodir bo‗ladi. 
Bu STF-sintetaza fermenti ta‘sirida UTF+NH
3
+ATF ---> STF+ADF+Ortofosfat 
kislota tarzida amalga oshadi. Timidin nukleotidlari deoksiuridinmonofosfatning 
metillanishi natijasida hosil bo‗ladi. Bu reaksiya timidinadenilat sintetaza deb 
ataladigan fermentlar tizimi tomonidan katalizlanadi. Bu jarayon juda murakkab va 
bir necha bosqichda yuz beradi. Bunda C-5 dagi bir uglerodli fragment manbayi 
sifatida N
5
, N
10
-metilentetrogidrofol kislota kofermenti xizmat qiladi. 
Deoksiribonukleotidlarning 
biosintezi.
Ribozaning 
dezoksiribozaga 
aylanishi nukleotid darajasida sodir bo‗ladi. Ushbu jarayonning mexanizmi E.coli 
ekstraktlaridagi ribonukleotidlarning qaytarilishini o‗rganish jarayonida aniqlandi. 
Bunda ribonukleozid-difosfat-reduktaza to‗rttala ribonukleozid difosfat ‒ ADF, 
GDF, SDF, UDF larni ularning dezoksiribonukleotid hosilalari ‒ dADF, dGDF, 
dSDF, dTDF gacha qaytarilish reaksiyalarining katalizini amalga oshirar ekan. 
 
14.6.2. Nuklein kislotalarining sintezi va 
ularning almashinuvida ishtirok etuvchi fermentlar 
14.6.2.1. DNK polimeraza 
Bakteriyalarning hujayraviy strukturalarida bir necha xil DNK-polimerazalar 
uchraydi. Dastlab DNK-polimeraza I A.Kornberg va hammualliflar tomonidan 

---

274 
(1956) E.coli ekstraktlaridan ajratib olingan edi. Bu ferment nukleotidlarni bir 
zanjirli matritsada polimerlanish reaksiyasini katalizlaydi. Sintez uchun ―DNK 
oqligi‖ (praymerining bo‗lishi) talab qilinadi. Polimerlanish DNK oqligining 3′-
OH-guruhiga mononukleotidlarni biriktirish orqali boradi. Matritsa ferment 
tomonidan komplementarlik qoidasiga mos ravishda tegishli nukleotidni 
tanlanishini belgilaydi: A ga T, G ga S birikadi. Zanjirning o‗sib borishi 3′-OH-
yo‗nalishida 
sodir 
bo‗ladi. 
DNK-polimeraza 
maxsus 
ravishda 
dezoksiribonukleozidlardan 5′-trifosfatlar mavjudligida faol bo‗ladi, 5′-difosfatlar 
va 5′-monofosfatlar mavjudligida u faollikka ega bo‗lmaydi. Ular ribonukleozidlar 
va 5′-trifosfatlar mavjudligida ham faol emas. Reaksiya bo‗lib o‗tishi uchun Mg
2+ 
ionlarini bo‗lishi talab qilinadi. 
DNK replikatsiyasi jarayonida DNK polimeraza I ning sintezlash funksiyasi 
yordamchi-vositachilik rolidan iborat bo‗lib, bu ferment RNK-oqlik ajralgandan 
keyin DNK fragmentlari orasida paydo bo‗lgan nuqsonlarni ―tikish yo‗li bilan 
ta‘mirlaydi‖. Shuningdek, DNK-polimeraza I korreksiyalash funksiyasini ham 
bajaradi, ya‘ni DNK ga noto‗g‗ri birikib qolgan nukleotidlarni ajratib turadi. Bu 
holatda ferment 3′---->5′-ekzonukleaza tartibdagi faollikni namoyon qiladi. DNK-
polimeraza I reparatsiya jarayonida, ya‘ni DNK ning shikastlangan joylarini 
tiklashda muhim rol o‗ynaydi. Boshqa DNK polimerazalardan farqli o‗laroq, DNK 
polimeraza I DNK matritsasida bir nechta uzilgan joylar bo‗lganda ham, sintezni 
amalga oshirishi mumkin. 
Bu hodisa 5′-3′-ekzonukleazaning o‗ziga xos faollikka egaligi, ya‘ni DNK 
polimeraza I qator nukleotidlarni ajratishi, shikastlanish darajasini kattalashtirib, 
uni sintezlash uchun yaroqli bo‗lgan ―start maydonchasi‖ga aylantirishi bilan 
bog‗liq.
Hujayralarning ultrabinafsha nurlari bilan nurlanishi natijasida hosil 
bo‗ladigan timin dimerlarini bir-biridan ajralishi natijasida paydo bo‗lgan 
shikastlanishlarning tiklanishida DNK polimeraza muhim ahamiyatga ega. 
Nukleotidni 3′-uchiga bir vaqtning o‗zida kiritilishi va 5′-uchidan nukleotidni olib 
tashlashni katalizlash orqali DNK polimeraza I DNK molekulasini yakka zanjirli 
holatga ajralib siljib borishini ta‘minlaydi. Aftidan, bunday ajralib siljib borish 
yoki ―nik translatsiyasi‖ (inglizcha, ―nick‖ – ―kertik‖ so‗zidan olingan) tufayli 
hujayralarni ultrabinafsha nurlari bilan nurlanishidan kelib chiqadigan 
shikastlanishlarning reparatsiyasi (tiklanishi)da ham sodir bo‗ladi. 
Shuni aytish mumkinki, DNK polimeraza I ning hujayradagi ahamiyati juda 
muhimdir. 
E.coli hujayralarida DNK polimeraza II ham uchraydi. Uning roli DNK 
molekulasidagi shikastlangan qismlarni tiklashdan iborat. Agar DNK oralig‗idagi
uzilishlar 2-100 nukleotid darajasida bo‗lsa, u holda DNK polimeraza II uni 

---

275 
uzilgan joyning 3′-OH-uchi tomoniga nukleotidlarni biriktirish orqali to‗ldiradi. 
Agarda uzilishlar soni bundan ham ko‗p bo‗lsa, unda DNK polimeraza II 
reparatsiyalashga qodir bo‗lmaydi yoki uni qisman amalga oshiradi. Hujayrada 
DNK polimeraza I bo‗lmagan taqdirda, DNK polimeraza II DNK ning 
replikatsiyasi jarayonida hosil bo‗lgan DNK fragmentlarini tiklab to‗ldiradi. 
T.Korenberg va hammualliflar tomonidan E.coli hujayralaridan DNK polimeraza 
III ham ajratib olingan. Bu ferment DNK replikatsiyasida muhim rol o‗ynaydi. 
DNK polimeraza III, boshqa polimeraza turlari kabi, polimerlanishni 5′-3′ 
yo‗nalishida amalga oshiradi. In vitro sharoitida matritsa sifatida 3′-OH- uchli ko‗p 
sonli uzilishlarga ega bo‗lgan qo‗sh zanjirli DNK molekulasi xizmat qiladi. DNK 
polimeraza III ning faolligi DNK polimeraza I ga nisbatan 15 baravar, DNK 
polimeraza II ga qaraganda 300 baravar yuqori bo‗ladi. 
Eukariot hujayralarida E.coli va boshqa prokariot hujayralardagi singari, bir 
nechta DNK polimerazalar uchraydi. Prokariotlardan farqli o‗laroq, eukariot DNK 
polimerazalar ekzonukleaza faolligiga ega bo‗lmaydi, shuning uchun ular 
korreksiyalash funksiyasini bajara olmaydilar. DNK-polimerazalar orasida α-
DNK-polimeraza ko‗proq uchraydi, ayniqsa, u jadal o‗sadigan hujayralarda ko‗p 
bo‗lib, yadro DNK si replikatsiyasini amalga oshiradi. Eukariot hujayralarida 
ikkinchi xil β -DNK polimeraza uchraydi va yadro DNKsini reparatsiyasida 
ishtirok etadi, u tuban eukariotlarda (xamirturush, tuban o‗simliklar) bo‗lmaydi. Y-
DNK polimeraza mitoxondriyada uchraydi. Yuqoridagi ikki xil polimerazalardan 
xossalari jihatidan ajralib turadi va mitoxondriyal DNK ning replikatsiyasini 
katalizlaydi.