ƏDƏBİYYAT
1. Həşimov X.M, Həsənova S.Ə, Qida kimyasi, Bakı 2010, 478 c.
2. Həşimov X.M, İbrahimova D.Ə, Ramazanov V.S., Bioloyi kimyadan
laboratoriya məşğələləri. Dərs vəsaiti, Bakı, 2012, 240 s.
3. Xəlilov Q. B. Heyvan biokimyasının əsasları. Bakı. 1987. Maarif.
4. Həsənov Ə. C., Rzayev N. A., İslamzadə F. Q., Əfəndiyev A. M. Bioloji kimya.
Bakı 1989.
5. Кольман Я., Рем К. Г. Наглядное биохимия –Москва. Мир, 2000.
6. Северин Е. С., Алейникова Т. Л., Осипов Е. В. Биохимия. - Москва.
Медицина. 2003.
7. Ковалевский Н. И. Биологическая химия. Москва. Академия 2008.
Qida kimyasından mühazirələr.
MƏRUZƏÇİ: dos.Həşimov Xalıq Məmməd oğlu
MÖVZU 10. NUKLEİN TURŞULARININ MÜBADİLƏSİ. NUKLEİN TURŞU-
111
LARININ HƏZM SİSTEMİNDƏ PARÇALANMASI, SİNTEZİ VƏ
MÜBADİLƏ POZĞUNLUQLARI
P L A N
1. Nuklein turşularının həzm sistemində parçalanması
2. Nuklein turşularının bioloji sintezi
3. DNT-in biosintezi (replikasiya)
4. DNT-in biosintezinin insiasiyası mərhələsi
5. DNT-in sintezinin elonqasiya mərhələsi
6. RNT-in biosintezi – transkripsiya
7. Nuklein turşularının mübadiləsinin pozğunluqları
1. Nuklein turşularının həzm sistemində parçalanması: Nuklein
turşularının mübadiləsinin öyrənilməsi biologiyanın bir çox problemlərinin açılma-
sında mühüm rol oynayır. Beləki, bir çox makromolekulların sintezinin mexaniz-
mi, irsi əlamətlərin öyrənilməsi, onların nəsildən-nəsilə keçməsi, hüceyrənin quru-
112
luşu onun diferensiallaşması mexanizmi NT-in mübadiləsinin və sintezinin sayə-
sində mümkün olur.
Nuklein turşuları (NT) qida maddələrinin tərkibində zülallarla birləşmiş
şəkildə (nukleoproteidlər – NP) olur. Ağız boşluğunda heç bir dəyişirikliyə
uğramayan NP–lər mədəyə düşür, orada HCI və pepsinin təsirindən sadə zülallara
və NT-a parçalanır. Qida mədədən bağırsaqlara keçdikdən sonra nukleoproteidlər
(NP) prostetik qruplara və zülali hissəyə (məsələn tripsin) təsiri ilə davam edir.
NT-in parçalanması mədəaltı vəzinin və bağırsağın selikli qişasında olan
vəzilərin hazırladığı xüsusi fermentlərin fosfodiesterazaların (nukleazaların) təsiri
ilə gedir. Nukleazalar; RNT-ni parçalayan-ribonukleazalar və DNT-ni parçalayan
dezoksiribonukleazalar olmaqla iki qrupa bölünür. Hər iki fermentin aktivliyi
pH=7-8,2 mühitində daha fəal olur. Bu iki ferment birlikdə-endonukleazalar
adlanır. Endonukleazalar NT-ni depolimerləşdirərək onları oliqonukleotidlərə
qədər parçalyır. Ekzonukleazalar isə NT-ni sərbəst nukleotidlərə qədər
parçalanmasını sürətləndirir. RNT-azanın təsirindən RNT 2
`
, 3
`
siklofosfatlara və
nəhayət sonuncularda həmin fermentlərin təsiri ilə oliqonukleozid-3
`
-fosfata
hidroliz olunurlar.
Nəticədə müxtəlif endo- və ekzonukleazaların təsirindən NT-ları, -ribo və
dezoksiribonukleozid-3
`
- və -5
`
fosfatlar tərkibli qarışıq nukleotidlərə parçalanırlar.
Nukleozidfosfatlar sonrakı parçalanmaya məruz qalırlar. Əvvəlcə onlar
hidrolazaların təsirindən hidrolizə uğrayaraq fosfat turşusu molekulunu itirirlər
(defosforlaşma).
Sonrakı mərhələdə riboziltransferazanın təsiri ilə fosfat turşusunun iştirakı
ilə nukleoziddən azot əsaslarının ayrılması baş verir.
H
H
Quanozin
(nukleotid)
Quanozin-3-fosfat
(nukleotid)
Nuklezaza
3
N
N
N
O
H
N
H
2
N
HOCH
2
HO
│
P
O OH
O
H
2
O
+
O
H
OH
H
+ H
3
PO
4
H
2
N
HOCH
2
N
N
O
H
N
N
O
H
H
OH
H
OH
H
113
Həmçinin nukleozidlər də hidrolizə uğrayır.
Riboza və riboza 1-fosfat karbohidratlara xas olan mübadilə reaksiyasına
daxil olur.
Purin və pirimidin əsasları sonrakı parçalanmaya məruz qalır.
Birinci mərhələdə purin və pirimidin əsasları aminhidrolazaların təsiri ilə
aminsizləşirlər. Bu çevrilmələrdə yalnız amin qrupu ayrılır.
Nəticədə adenin – hipoksantinə, quanin – ksantinə çevrilir. Sitozindən isə
urasil əmələ gəlir.
Purin və pirimidin əsaslarının sonrakı aminsizləşməsi müxtəlif cür baş verir.
Purin əsasları (hipoksantin və ksantin) ksantinoksidaza fermentinin təsiri ilə sidik
turşusuna oksidləşir.
+ NH
3
N
│
H
N
OH
H
N
N
ohidrolaza
Adenina
min
N
│
H
N
NH
2
N
N
+ H
2
O
Adenin
Hipoksantin
Uridinfosfori-
laza (uridinor-
tofosfatribozil-
transferaza)
O
O
H
OH
│
HO─
P=O
│
O
O
HOCH
2
H
O
H
Uras
il
Urudin
Riboza-1-fosfat
N
│
H
O
+
OH
OH
│
+ HO──
P OH
║
O
OH
HOCH
2
OH
H
H
O
N
N
H
O
N
H
H
OH
O
HOCH
2
H
H
OH
H
OH
H
+
N
│
H
N
NH
2
N
N
aza
ribohidrol
in
ribozilpur
N
za
Nukleozida
+H
2
O
NH
2
N
N
N
N
HOCH
2
O
H
H
OH
H
OH
H
Adenin
Adenozin
Riboza
2
2
1 O
Ksantin-
oksidaza
2
2
1 O
Ksantin-
oksidaza
N
│
H
N
O
N
HN
N
│
H
N
O
N
HN
O
│
H
O
O N
│
H
N
│
H
O
NH
HN
114
Bir çox heyvanlarda (insanabənzər meymunlar, məməlilər) və insanlarda
purin əsaslarının son parçalanma məhsulu sidik turşusudur. Bu da sidik vasitəsi ilə
orqanizmdən xaric olunur. Canlı aləmin digər nümüyəndələrində (suda quruda
yaşayanlar və bitkilər) sidik turşusu karbamidə və qlioksil turşusuna parçalanır.
Purin əsaslarından (hipoksantin və ksantin) fərqli olaraq pirimidin əsasları-
nın aminsizləşməsi dehidrogenazanın təsiri ilə reduksiya olunma sayəsində baş
verir. Bu prosesdə urasil dihidrourasilə sonuncu isə hidrolazanın təsirilə hidrolizə
uğrayaraq aminturşuya, ammonyaka və karbon qazına çevrilirlər.
Timindən β-amin izoyağ turşusu əmələ gəlir.
Nəticədə əmələ gəlmiş NH
3
, CO
2
və aminturşular NT və digər biosintez
proseslərində iştirak edə bilər. Ancaq onların əksəri heç bir dəyişirikliyə uğrama-
dan sidiklə xaric edilir.
2.Nuklein turşularının bioloji sintezi: DNT-in biosintezinin əsas maddəsi
dezoksiribonukleozid -5
`
-fosfatdır. Həmçinin DNT molekulunun əmələ gəlməsində
dezoksinukleozidtrifosfatların matrisa vəzifəsini daşıyan DNT zənciri üzərindəki
azot əsasları ilə komplementarlıq prinsipi üzrə qarşı-qarşıya yerləşməsi əsas rol
oynayır. Anoloji olaraq spesifik RNT molekulunun (polinukleotid zəncirində
sistemi
fermentler
urikoliaza
O
H
O
;
3
;
2
1
2
2
O
O
N
│
H
N
│
H
O
NH
HN
NH
2
HO O
│
CO
2
+2C=O +
C
│
│
NH
2
C
O H
Sidik turşusu
Qlioksil turşusu
Sidik cövh ri
COOH
│
CH
2
│
+ NH
3
+ CO
2
CH
2
│
NH
2
CH
2
CH
2
O
N
│
H
O
HN
CH
CH
O
N
│
H
O
HN
HADH + H
+
NAD
+
Dehidrogenaza
Hidro-
laza;
2H
2
O
Urasil
Dihidrourasil
β-Alanin
115
nukleotidlərin müəyyən olunmuş nizamlı düzülüşü) biosintezi DNT matrisasında
ribonukleozidtrifosfatlardan əmələ gəlir.
Nukleotidlərin əsas üç tərkib hissələrindən (azot əsasaları, fosfat turşusu və
pentozalar) olan fosfat turşusu həmişə hüceyrədə olur, riboza və dezoksiriboza
karbohidratların mübadiləsindən alınır, ancaq heterotsiklik əsaslar xüsusi besintez
reaksiyalarından və zülalların parçalanmasından alınır.
Purin və pirimidin əsaslarının biosintezi müxtəlif cürdür. Ancaq purin və
pirmidin sikllərinin bəzi sintez mexanizmində oxşar əlaqələr də mövcuddur:
1) Heterosiklik sikldə azot mənbəyi kimi qlisindən, asparagin və qlutamin-
dən istifadə etmək
2) Purin və pirimidin sikllərin tərkibinə karbon qazından və qarışqa turşu-
sundan istifadə etməklə karbon daxil etmək
3) Riboza 5
`
-fosfatdan purin əsaslarının əmələ gəlməsi və pirmidin əsasları-
nın sintezi, son məhsul olaraq nukleozid 5
`
-fosfatın biosintezi
4) Nukleotidlərin biosintezində bütün reaksiyaların fermentativ xarakterində
olması
5) Ayrı-ayrı biosintez mərhələlərində oxşar maddələrin (inozin-5
`
-monofos-
fat – purin nukleotidlərinə, uridin-5
`
-monofosfat – pirimidin nukleotidləri üçün)
əmələ gəlməsi.
Purin və pirimidin əsaslarının biosintezi Bukenen və Qrinberqin laboratori-
yalarında tərkibində (nişanlanmış atomlar) radioaktiv azot və karbon atomları
C
N
13
6
15
7
,
olan maddələrin orqanizmə yeridilməsi ilə aparılan təcrübələr nəticəsində
aydınlaşdırılmışdır. Təcrübələr əsasən göyərçin üzərində aparılmışdır, lakin məmə-
lilərdə də biosintez prosesinin belə getdiyini güman etmək üçün elmi əsaslar
vardır.
Sxemdən göründüyü kimi purin nüvəsinin biosintezinə azotun iki atomu (N
3
və N
9
) qlutaminin amid azotundan, N
1
-atomu asparagin turşusundan, nəhayət
C
─
─
N
C C
N
Qlisin
Formiat
turşusu
Qlutaminin
amid azotu
Formiat
turşusu
Asparagin
turşusu
3
N
C
2
N
1
│
C
6
9
5
4
7
8
CO
2
Asparagin
turşusu
CO
2
NH
3
N
1
C
2
│
C
6
3
N
5
C
4
C
P
irmidin
Purin
116
dördüncü azot atomu N
7
-qlisindən keçir. Formiat turşusundan C
2
və C
8
, həmçinin
C
6
isə CO
2
qazından purin nüvəsinin biosintezində iştirak edir. Beləliklə aminsirkə
turşusu (qlisin) purin əsasının sintezinə üç atom verir (iki karbon, bir azot).
Müasir zamanda purin əsaslarının mürəkkəb biosintezinin ayrı-ayrı mərhə-
lələri dəqiq müəyyən olunmuşdur. Purin nüvəsinin biosintezi üçün riboza-5
`
-fosfat-
dan istifadə olunur. Bu maddə bir çox çevrilmələrdən sonra inozit-5
`
-monofosfata
(İMF) çevrilir. İMF isə oksidləşərək ksantozin-5
`
-fosfata keçir.
Sonrakı mərhələdə inozit-5
`
-monofosfatın (İMF) aminləşməsindən adenozin-
5
`
-monofosfat (AMF), sonuncunun reduksiya olunmasından dezoksiadenozin-5
`
-
monofosfat (dAMF) alınır.
Ksantozin-5
`
-monofosfat
(KMF)
aminləşmə
yolu
ilə
quanozin-5
`
-
monofosfata (QMF) çevrilir. Aşağıdakı sxemdə bütün bu proseslər göstərilmişdir.
Pirimidin əsaslarının biosintezi üçün pirmidin nüvəsinə N
1
-azotu NH
3
molekulundan C
2
-atomu CO
2
-molekulundan, N
3
-azot atomu və C
4
, C
5
, C
6
- karbon
atomları isə asparagin turşusundan daxil olur (keçir).
aminl şm reduksiya olunma
AMF DAMF
İMF
oksidl şm aminl şm
KMF QMF
N
N
N
N
OH
│
O=P─ ─
O CH
2
│
OH
O
OH
H
OH
H
H
H
+ NAD
+
+ H
2
O
İnozin-5-monofosfat
OH
Ksantozin-5-monofosfat
+ HADH + H
+
H
H
HO
P─ ─
O CH
2
O
OH
N
N
N
N
O
OH
H
OH
H
OH
HO
117
Digər tərəfdən riboza-5-fosfatdan bir çox çevrilmələrdən sonra uridin-5
1
-
fosfat (UMF) bu maddədən də pirimidin nukleotidləri sintez olunur.
Uridin-5
1
-monofosfat (UMF) aminləşmə yolu ilə sitidin-5
`
-minofosfata
(SMF) bu da reduksiya olunmaqla – dezoksi sitidin monofosfata (DSMF). Eynilə
UNF-at reduksiya yolu ilə dezoksi-uridin-5
1
-monofosfata (DUMF) bu da metilləş-
mə yolu ilə dezoksitimidin-5
1
-monofosfata (DTMF) çevrilir.
Nukleotidlərin fosforlaşması prosesi ATF-in və fosfotransferaza fermentinin
iştirakı ilə baş verir.
ADF
UTF
ATF
UDF
ADF
UDF
ATF
UMF
aza
ifosfatkin
Nukleozidd
inaza
onofosfatk
Nukleozidm
Bu ardıcıllıq dezoksiribonukleotidlərin fosforlaçmasında da baş verir.
Beləki, nukleozigdifosfatların reduksiyasından dezoksiribonukleozid-5
1
-
monofosfat, onun ATF ilə qarşılıqlı təsirindən dezoksiribonukleozid-5
1
-trifosfat
əmələ gəlir.
Hüceyrələrdə dezoksiribonukleozid-5
1
-trifosfatların və ribonukleozid-5
1
-
trifosfatların biosintezi baş beyin tərəfindən nizamlanır və onların bir-birinə nisbəti
həmişə sabit qalır.
3. DNT-in biosintezi (replikasiya): Müasir elmi təsəvvürlərə görə, irsiyyətin
nəsildən-nəsilə verilməsi DNT molekullarında olan nukleotidlərin yerləşmə ardıcıl-
lığı ilə əlaqədardır. Buna görə də, hüceyrələrdə DNT-nin sintezinin öyrənilməsi
bioloji kimyanın mühüm problemlərindən biri hesab olunur.
aminl şm reduksiya olunma
SMF DSMF
İMF
reduksiya olunma metill şm
DYMF DTMF
Uridin-5-monofosfat
C
HN
N
O
O
OH
│
O=P
─ ─
O CH
2
│
OH
H
O
OH
H
OH
H
H
118
Hüceyrələrin biokimyəvi xüsusiyyətlərini özündə cəmləşdirən genetik
informasiyanı dəyişikliyə uğramadan valideyndən övlada verilməsindən aydın olur
ki, bu informasiyanı daşıyan DNT molekulları dəqiq sürətdə öz-özünü yaratmaq
xüsusiyyətinə malikdir. DNT molekulunun ikiqat polinukleotid spiralının
quruluşunda təsadüf etdiyimiz komplementarlıq prinsipi, onun öz-özünü yaratma
(ikiləşdirmə) funksyasının mexanizmini izah etməyə imkan verir. Hüceyrədə olan
DNT-nin yeni DNT spirallarını sintez olunmasında rolu oynadığını əsas tutan iki
nəzəriyyə irəli sürülmüşdür. Uotson və Krik tərəfindən irəli sürülən yarımkonser-
vativ replikasiya nəzəriyyəsində göstərilir ki, DNT molekulunun ikizəncirli spira-
lında olan hər bir plolinukleotid zənciri öz komplementini sintez edir. Bu zaman
yeni əmələ gəlmiş iki DNT molekulunun hərəsinin polinukleotid zəncirlərindən
biri əvvəlki spiraldan ayrılmış olur. Konservativ replikasiya adlanan ikinci
nəzəriyyəyə görə, əvvəlcə DNT molekulunda olan polinukleotid zəncirindən biri
ikiləşir, sonra isə yeni əmələ gəlmiş zəncir öz komplementinin sintezi üçün matrisə
rolunu oynayır.
1958-ci ildə Mezelson və Stal E. Coli bakteriyalarını azot mənbəyi yalnız
radioaktiv N
15
atomları ilə nişanlanmış ammonium-xloriddən
CI
N
4
15
ibarət olan
qidalı mühitdə təcrübələr apararaq, sübut etdilər ki, hüceyrə daxilində DNT-nin
sintezi yarımkonservativ replikasiya prinsipi üzrə gedir. Replikasiya edən DNT-nin
ikili spiralında olan hər 10 cüt nukleotidin bir-birindən açılması üçün molekul öz
oxu ətrafında bir dəfə fırlanmalıdır. Aydındır ki, əgər çoxlu miqdarda
mononukleotidlərdən təşkil olunmuş DNT zəncirləri bir-birindən tam açıldıqdan
sonra öz komplementlərinin sintezinə başlasaydılar, onda biosintezin normal sürə-
tini təmin etmək üçün hüceyrədə olan DNT öz oxu ətrafında çox böyük tezliklə
fırlanmalı olardı (təxminən 10000 dövr/dəq.). Hüceyrələrin daxilində uzunluğu 1
mm-ə qədər olan DNT molekullarının belə böyük sürətlə fırlanması mümkün
deyil. Buna görə də, belə güman edilir ki, DNT spiralının açılması və yeni DNT
moleku-lunun formalaşması eyni vaxtda gedən prosesdir.
DNT molekulları DNT-polimeraza fermentinin (bu fermentə DNT-nukleo-
tidiltransferaza da deyilir) iştirakı ilə sintez olunur. Dezoksinukleozidtrifosfatlar
DNT-nin sintezi üçün ilkin mareterial vəzifəsi daşıyırlar. DNT molekullarının
sintezi üçün mühitdə Mg
2+
və ya Mn
2+
ionlarının olması vacib şərtdir. Hüceyrədən
xaric sistemlərdə (in vitro) DNT sintezinin bir sıra mühüm xüsusiyyətləri vardır.
Onun əsas xüsusiyyətlərindən biri mühitdə dezoksinukleozidtrifosfatların (DATF,
DQTF, DSTF, DTTF) bütün növlərinin olmasının vacibliyidir. Onlardan yalnız
birinin olmaması DNT sintezinin dayanması ilə nəticələnir. Bundan əlavə, DNT-
polimerazanın fəaliyyəti üçün mühitdə mütləq “səbəbkar” DNT molekulları
olmalıdır. Burada “səbəbkar” DNT sintez olunan DNT molekulları üçün matrisa
119
vəzifəsini daşıyır. Sintez olunan DNT-nin xüsusiyyətləri ilk götürülmüş
“səbəbkar” DNT molekulunda nukleotidlərin yerləşmə ardıcıllığı ilə əlaqədardır.
DNT-nin sintezi zamanı gedən reaksiya sxematik olaraq aşağıdakı tənliklə ifadə
edilir:
Bu reaksiya zamanı dezoksinukleozidtrifosfatlar matrisa vəzifəsini daşıyan
DNT zənciri üzərindəki azot əsasları ilə komplementarlıq prinsipi üzrə qarşı-
qarşıya yerləşir, bir-birinin qonşuluğunda yerləşən dezoksinukleozidtrifosfatların
tərkibində olan dezoksiriboza qalıqları arasında 3,5-fosfodiefir rabitələri əmələ
gəlir və iki fosfat turşusu qalığı – pirofosfat turşusu şəklində ayrılır. Tənlikdən
aydın olur ki, DNT molekullarının sintezinə sərf olunan DATF və DQTF-in
miqdarı müvafiq olaraq, DQTF və DSTF-in miqdarına bərabərdir. Bu fakt DNT
molekullarının kimplementar quruluşu (A – T; Q – S) haqqında Uotson və Krik
tərəfindən irəli sürülən müddəaları bir daha təsdiq edir.
Dezoksinukleozidtrifosfatdan pirofosfat turşusunun ayrılması zamanı alınan
enerji biosintez proseslərinə sərf olunur.
Canlı orqanizmdən xaricdə molekul zənciri nəzərdə tutulan ardıcıllıqla
yerləşmiş nukleotid qalıqlarından ibarət olan DNT molekulunun sintez edilməsi
çox çətin problemdir. Son vaxtlarda aslimlər alanin aminturşusunun nəqliyyat
RNT-nin genin (Q. Xorana) və E. Coli bakteriyalarını yoluxdurmaq qabiliyyətinə
malik olan faqların bir növünü (Kornberq) sintez etməyə müvəffəq olmuşlar.
Hemoqlobin molekulundakı aminturşu qalıqlarının yerləşmə aedıcıllığı haqqında
informasiyaya malik olan genin sintez edilməsi bioloji kimyanın ən yeni nailiyyət-
lərindən biridir.
Zülalların, RNT-nin və DNT-nin biosintezini şərti olaraq, 3 mərhələyə
bölürlər: i n i s i a s i y a (təşəbbüs, biosintez prosesinin başlanması üçün verilən
göstəriş), e l o n q a s i y a (sintez olunan polinukleotid zəncirlərinin uzunluğunun
artması) və t e r m i n a s i y a (biosintez prosesinin sona çatması) mərhələləri.
4. DNT-in biosintezinin insiasiyası mərhələsi: DNT biosintezinin
inisiasiyası nukleotid zənciri əsasında yeni zəncirləri sintez edilməsi prosesinin
başlanğıcıdır. Bundan ötrü, əvvəlcə əsas DNT molekulunun bir hissəsində
komplementarlıq prinsipi üzrə oliqoribonukleotid sintez edilir. Praymer adlanan
oliqoribonukleotidin tərkibindəki riboza qalığının 3-cü karbon atomu sərbəst
hidroksil qrupuna malik olur. Oliqoribonukleotidin tərkibinə 50-yə yaxın nukleotid
qalığı daxildir. Onun sintezi RNT-polimeraza fermentinin təsiri altında baş verir.
n
1
DATF
n
2
DQTF “s b bkar” DNT + Mg
2+
yaxud Mn
2+
n
1
DSTF DNT + 2(n
1
+n
2
) H
4
P
2
O
7
n
2
DTTF DNT – polimeraza
120
İnisiasiya prosesində DNT molekulu əvvəlcə DNT-birləşdirici, sonra isə DNT-
açıcı zülallarla birləşir. DNT-açıcı zülalın təsiri altında DNT molekulunun ikiqat
spiraldan ibarət olan hörüyü müəyyən nahiyədə açılır. Sonra açılmış spirala DNT-
polimeraza və RNT-polimeraza fermentləri birləşir. RNT-polimerazanın təsiri ilə
praymer sintez olunur. Belə güman edilir ki, DNT molekulu məhz praymerin
sonuncu riboza qalığının 3-hidroksil qrupu ilə birləşmiş şəkildə sintez edilir. Sonra
molekul zəncirinin həmin hissəsi nukleaza fermentinin təsiri ilə yeni yaranmış
oliqodezoksiribonukleotid molekulundan ayrılır.
5. DNT-nin sintezinin elonqasiya mərhələsi: DNT sintezinin elonqasiya
mərhələsində əsas DNT molekulu replikasiyaya uğrayır və onun polinukleotid
zəncirlərinin iştirakı ilə komplementarlıq prinsipi üzrə yaranan yeni DNT
zəncirlərinin hər biri əsas zəncirlərdən biri ilə birləşib, ikiqat spiral əmələ gətirir.
Yeni DNT zəncirləri DNT-polimeraza fermentinin iştirakı ilə sintez edilir.
Zəncirlərin bir-birinə hörülərək, spiral əmələ gətirməsi isə DNT-liqaza fermentinin
işrirakı ilə həyata keçir. Belə güman edilir ki, DNT sintezinin terminasiyası (sona
çatması) əsas DNT molekulunun replikaiyasının sona çatması ilə əlaqədar olaraq
baş verir.
6. RNT-in biosintezi – transkripsiya: Hüceyrədə RNT-nin miqdarı sabit
deyil. Hüceyrə və toxumanın növündən, yaşından və fizioloji funksiyasından asılı
olaraq, onun tərkibindəki RNT-nin miqdarı müxtəlif hüdudda dəyişir. Böyümə və
çoxalma dövründə hüceyrələrdə RNT artır. Bundan əlavə, hüceyrələrdə olan RNT-
nin tərkib və funskyasına görə bir-birindən fərqlənən müxtəlif növləri vardır (m-
RNT, n-RNT, p-RNT). Müxtəlif tərkib və quruluşa malik olan RNT molekulları
hüceyrənin nüvəsində olan DNT-nin təsiri ilə sintez edilir. RNT molekulunun
DNT matrisasında biosintezi-transkripsiya adlanır. RNT-nin digər növlərinin də
transkripsiya yolu ilə əmələ gəldiyi güman edilir.
Transkripsiya prosesinin normal gedişi üçün bu prosesin baş verdiyi mühitdə
bütün nukleozidtrifosfatların (ATF, QTF, STF, UTF), matrisa vəzifəsini daşıyan
DNT-nin və Mg
2+
, yaxud Mn
2+
ionlarının olması zəruri şərtdir.
121
Nukleozidtrifosfatlardan RNT molekullarının sintez olunması prosesini
kataliz edən ferment RNT-polimeraza (yaxud transkriptaza) adlanır.
RNT-polimerazanın təsiri ilə nukleozidtrifosfatlar polimerləşərək, monomer-
lərin arasında 3,5-fosfodiefir rabitələri olan polinukleotid zəncirləri əmələ gətirir;
bu zaman nukleozidtrifosfatlar-dan pirofosfat turşusu ayrılır.
Müxtəlif canlıların toxuma və hüceyrələrində təsir xüsusiyyətinə görə RNT
polimerazanı xatırladan bir neçə fermentə təsadüf edilmişdir. Bunlardan ən
mühümü polinukleotidfosforilaza və RNT-sintetazadır.
Polinukleotidfosforilaza (PNF-aza) Qrunberq-Monaqa və Oçoa tərəfindən
1955-ci ildə Azotobacter vinelandii ekstaktında aşkar edilmişdir. Sonralar bu
fermentə müxtəlif bitki və heyvan hüceyrələrində də təsadüf olunmuşdur. PNF-
azaribonukleoziddifosfat molekullarından RNT-nin əmələ gəlməsi prosesini kataliz
edən fermentdir:
RNT-polimeraza matrisa ilə birlikdə-promotor adlanır. RNT-polimeraza
fermenti bir neçə zülal tənzimləyici faktor (TATA) mərkəzi olan substratdan əmələ
gəlmişdir. İnisiasiya prosesində (biosintez prosesinin başlanması) promotorun
aktivləşməsi xüsusi nukleotid düzülüşünə malik olan TATA-faktorun köməyi ilə
baş verir.
n
1
ATF
n
2
QTF DNT, Mg
2+
yaxud Mn
2+
n
3
UTF RNT + (n
1
+n
2
+n
3
+n
4
) H
4
P
2
O
7
n
4
STF RNT – polimeraza
n
1
ATF
n
2
QTF DNT, Mg
2+
n
3
UTF RNT + (n
1
+n
2
+n
3
+n
4
) H
4
P
2
O
7
n
4
STF PNF – aza
122
PNF-azanın bioloji funksyası hələ tam aydınlaşdırılmamışdır. Bu fermentin
hüceyrələrdə müxtəlif tipli RNT molekullarının sintezində iştirak etməsi haqqında
olan nəzəri mülahizə özünü doğrultmur, çünki ribonukleoziddifosfatların və fosfat
turşusunun hüceyrədaxili mühit üçün səciyyəvi hesab olunan konsentrasiyasında
bu dönər reaksiyanın tarazlığı əks tərəfə yönəlir, yəni göstərilən şəraitdə reaksiya
PNF-azanın təsiri ilə ribonukleoziddifosfatların polikondensasiyası istiqamətində
deyil, RNT-nin fosforolizi istiqamətində gedir. Bundan əlavə, PNF-azanın iştirakı
ilə sintez edilən RNT-nin birincili quruluşu “səbəbkar” DNT-yə müvafiq gəlmir.
Bunları nəzərə alaraq, güman etmək olar ki, PNF-azanın əsas bioloji funksyası
hüceyrələrdə lazım gəlməyən RNT molekullarını fosfat turşusu iştirakı ilə ribo-
nukleoziddifosfatlara çevirməkdən ibarətdir.
RNT-sintetaza fermenti tərkibində RNT olan faqlarla yoluxmuş mikroorqa-
nizmlərdə, həmçinin belə viruslarla yoluxmuş bitki və heyvan hüceyrələrində
tapılmışdır. Bu fermentin təsiri ilə nukleozidtrifosfatlardan RNT molekulları sintez
edilir. Lakin RNT-sintetazanın RNT-polimerazadan əsas fərqi bundan ibarətdir ki,
onun fəaliyyəti üçün mühitdə DNT molekullarının olması vacib deyil. Bu fermen-
tin təsiri ilə hüceyrələrdə, onların yoluxduğu virus və faqlar üçün xarakterik olan
RNT molekulları sintez edilir. Bu zaman virus və faqların spesifik RNT-si yeni
sintez olunan RNT üçün matrisa vəzifəsini daşıyır.
RNT-polimerazadan ən yaxşı öyrənilən bağırsaq şöplərində rast gəlinən
molekul kütləsi 487000 Da olan, beş substratdan təşkil olunmuş fermentdir (proka-
riot). Bu fermentin “-in vivo-” köməyi ilə hüceyrə nüvəsində müxtəlif m RNT, n
RNT və r RNT-si sintez olunur.
1970-ci illərdə xərçəng hüceyrələrinin onkogen viruslarında RNT matrisa-
sında DNT-in sintezini kataliz edən ferment müəyyən olunmuşdur. Bu ferment
RNT-dən asılı olan (bağlı olan) DNT-polimeraza adlandırıldı. Onu həmçinin
tərsinə (geridönən) transkripsiya – refertaza prosesi adlandırırlar. Refertaza gen
mühəndisliyində geniş istifadə edilir. Bu fermentin köməyi ilə m RNT-si bir sıra
gen və zülalların sintezini təşkil edir. Refertaza reaksiyaları vasitəsilə normal
sağlam hüceyrənin xərçəng hüceyrəsinə necə çevrilməsi öyrənilir.
DNT-in və RNT-in sintezi artıq sonuncu 40 ildə daha da dərindən öyrənil-
məyə başlanmışdır. Artıq bu çoxmərhələli sintez proseslərinin bir çox fermentləri
məlumdur. Bu mərhələlərin mexanizminin detallarının açılması gələcəkdə bir çox
xəstəliklərin əmələ gəlməsi səbəblərini müəyyən edəcəkdir və insanların orqa-
nizminin qocalmasının qarşısı alınacaqdır.
7. Nuklein turşularının mübadiləsinin pozğunluqları: İnsan və heyvanlarda
rast gəlinən bir sıra xəstəliklər nuklein turşularının və nukleoproteidlərin mübadi-
ləsinin pozulmaları ilə müşayiət olunur. Hazırda xromosomların sayının (Daun,
Şereşevski-Terner, Kleynfelter xəstəlikləri və s.) və bəzi fermentlərin aktivliyinin
123
(katalaza, oksidazalar, fosfatazalar və s.) dəyişməsi nəticəsində əmələ gələn müxtə-
lif irsi xəstəliklər məlumdur. Bu xəstəliklərin hamısı nukleoproteidlərin zülal
mübadiləsinə rəhbərlik edən ayrı-ayrı şöbələrində (genlərdə) baş vermiş dəyişik-
liklərin nəticəsi kimi meydana çıxır.
Purin və pirmidin mübadiləsinin irsi pozulmaları nəticəsində podaqra,
ksantinuriya və orot turşusunun sidiklə ifraz edilməsi ilə müşayiət olunan xəstəlik
halları təzahür edə bilər. Ksantinuriya xəstəliyində sidiyin tərkibində çoxlu
miqdarda ksantin olur; sidik turşusunun miqdarı isə normaya nisbətən azalır. Nadir
təsadüf edilən bu xəstəliyin səbəbi, orqanizmdə ksantini oksidləşdirərək, sidik
turşusuna çevirən ksantinoksidaza fermentinin çatışmamasıdır. Toxumalarda
orotidilpirofosforilaza və ya orotidildekarboksilaza fermenti çatışmadıqda orot
turşusunun orotidil, yaxud uridil turşusuna çevrilməsi prosesi ləngiyir. Bunun
nəticəsində sidiklə çoxlu miqdarda orot turşusu ifraz edilir. Bu xəstəlik anemiya ilə
müşayiət olunur.
P o d a q r a (yunanca podus – ayaq və agrios – sərt) nuklein turşularının
mübadilə pozulmaları ilə xarakterizə olunan xəstəliklərin ən geniş yayılmış
növüdür. Podaqra xəstəliyinə tutulmuş şəxslərin qanında sidik turşusunun miqdarı
artır (hiperurikemiya). Sağlam şəxslərin qanında 2 – 4 mq%-ə qədər sidik turşusu
olduğu halda, podaqra zamanı onun miqdarı 6 mq% və daha artıq ola bilər. Sidik
turşusu və onun duzları (uratlar) pis həll olan maddələrdir. Buna görə də, qanda
belə maddələrin artması, onların toxumalar çökməsi ilə müşayiət olunur. Podaqra
xəstəliyi zamanı qığırdaqlarda, vətər yataqlarına, oynaq kisələrinə, bəzən isə
böyrəklərə, dəriyə və əzələlərə sidik turşusu kristalları yığılır. Sidik turşusunun
ayaq və əl barmaqlarının (xüsusən, ayağın baş barmağının) oynaq qığırdaqlarına və
qulaq sırğalığına yığılması podaqra üçün səciyyəvi haldır. Sidik turşusunun
yığılması və onun yığıldığı nahiyənin iltihablaşması nəticəsində xəstələrin oynaq-
larında podaqra düyünləri əmələ gəlir. Bu oynaqların quruluşunun və funksyasının
pozulmasına səbəb olur. Podaqra xəstəliyi üçün oynaqlarda vaxtaşırı baş verən
kəskin ağrı tutmaları xarakterikdir. Adətən, bu ağrılar bədən teperaturunun
yüksəlməsi ilə müşayiət olunur və 3 günə qədər davam edir. Podaqra zamanı daxili
üzvlər arasında ən çox böyrəklər, damarlar və ürək (skleroz şəklində) zədələnir.
Podaqra xəstəliyinin əmələ gəlməsində irsi amillərin rolu olduğu güman
edilir. Orqanizmdə sidik turşusunun sintezinin sürətlənməsinə və onun böyrəklərlə
xaric olmasının azalmasına səbəb olan irsi amillər podaqra xəstəliyinin əmələ
gəlməsi ilə nəticələnir. Podaqra zamanı orqanizmdə sidik turşusunun sintezinin
sürətlənməsi təcrübələrlə isbat olunmuşdur. Xəstəliyin tutmaları zamanı sidik
turşusunun böyrəklərlə xaric edilməsi azalır və tutmadan sonrakı dövrdə böyrək-
lərin bu funksyası yenidən bərpa edilir. Podaqranın əmələ gəlməsində qəbul edilən
qidanın keysiyyətinin də rolu vardır. Purin nukleotidləri ilə zəngin olan qida
124
maddələrinin (məsələn, ətli qida məhsullarının) həddindən artıq qəbul edilməsi
orqanizmdə çoxlu miqdarda sidik turşusunun yığılması üçün əlverişli şərait
yaradır.
Dostları ilə paylaş: |