Reja: Biologik kimyo fanining predmeti va vazifalari

Nazorat va muhokama uchun savollar

1. Translyatsiya nima?

2. Oqsil biosintezida tRNK o`ziga aminokislotalarni qanday biriktirib oladi?

3. Ribosomalarda oqsillar biosintezi borishi uchun nimalar bo`lishi zarur?

4. Initsiatsiya qanday bosqich?

5. Elongatsiyaning amalga oshish mexanizmi qanday?

6. Terminatsiyaning mohiyati nimada?

7. Poliribosomalar nima?

8. Translyatsiyadan keyin oqsillar qanday o`zgarishlarga uchraydi?

9. Genetik kod nima?

10. Genetik kodning qanday xossalari bor?

11. Qaysi kodlar aminokislotalarni kodlamaydi va ularning biologik ahamiyati qanday?

12 - ma’ruza mavzusi: Nuklein kislotalar va oqsil sintezining stimulyator va ingibitorlari. Mutatsiya va uning turlari.

Reja:

12.1. Oqsil sinteziga ta’sir etuvchi preparatlar.

12.2. Genetik axborot ko`chirilishining buzilishi.

12.1. Oqsil sinteziga ta’sir etuvchi preparatlar. Oqsil sinteziga ta’sir etuvchi preparatlar amaliyotda keng qo`llaniladi. Induktorlar shikastlangan yoki uzoq vaqt harakatsizlik (atrofiya) tufayli kuchsizlangan organlarda oqsil sintezini oshirish uchun ishlatiladi. Induktorning bunday samarasi shikastlangan organ hujayrasining vazifasini tiklanishini yengillashtiradi.

Oqsil sintezining ingibitorlari esa qarama-qarshi maqsadlarda, ya’ni hujayraning bo`linishi va o`sishini kamaytirish uchun ishlatiladi.

Oqsil sintezini kuchaytiruvchi preparatlar. Bu guruh preparatlari oqsil sintezining induktorlari hisoblanadi va anabolik vositalar qatoriga kiritiladi. Anabolik vositalar gormon va gormon bo`lmagan guruhlarga bo`linadi. Gormon tabiatiga ega bo`lgan preparatlar guruhi ancha keng tarqalgan. Ularning orasida anabolik steroidlar (metandrostenolon, fenobolin va eng faoli retabolil)ning oqsil sintezining induktsiyasiga transkriptsiya darajasida ko`proq ta’sir etadi. Bu preparatlar erkaklar jinsiy gormoni androgenlarning hosilalari bo`lib, organizmda faqat oqsil sintezining stimulyatsiyasi maqsadida ishlatiladi. Insulin sezilarli darajadagi anabolik faollikka ega bo`lgan holda bu oqsil tabiatli gormon translyatsiya darajasida oqsil sintezini faollashtiradi.

Amaliyotda keng qo`llaniladigan gormonsiz anabolik vositalarga nukleotidlarning o`tmishdoshlari va nuklein kislotalar kiradi. Masalan, kaliy orotat (orotat kislota pirimidinli nukleotidlar biosintezida asosiy birikma hisoblanadi), inozin yoki gipoksantinribozid. Bu preparatlarning anabolik ta’sir etish mexanizmi ularning faqat nuklein kislotalar sintezi uchun struktura materiali sifatida emas, balki asosan ular o`zlari yoki ular almashinuvining mahsulotlari oqsil sintezi induktorlari bo`lganligi bilan bog`liq. Balki, nukleotidlar va nuklein kislotalar almashinuvining boshqa oraliq mahsulotlari ham shunday usulda ta’sir etishi mumkin.

Oqsil sintezining ingibitorlari – tibbiyot amaliyotida va bioximik tadqiqotlarda keng qo`llaniladigan preparatlar guruhi. Oqsil biosintezining hamma ingibitorlarini quyidagicha bo`lish mumkin: a) transkriptsiya; b) protsessing va RNK ning tashilishi; v) translyatsiya ingibitorlari. Lekin ayrim preparatlar genetik axborot ko`chirilishining barcha bosqichlarida ham ishtirok etishi mumkin.

Transkriptsiya ingibitorlari ta’sir mexanizmi bo`yicha uch guruhga bo`linadi: DNKga bog`liq RNK polimeraza ingibitorlari, DNK matritsani blokirlovchilar va sintezlanadigan RNK axborotini buzuvchilar.

Birinchi guruh preparatlari misolida mRNK transkriptsiyasi uchun javobgar RNK polimeraza III ni tanlab ingibirlovchi a-amanitin; rRNK transkriptsiyasi uchun javobgar yadrochaning RNK-polimeraza I va teskari transkriptsiyasini blokirlovchi rifamitsin antibiotiklarini keltirish mumkin. a-amanitin bioximik tadqiqotlarda, rifamitsinlar esa tibbiyot amaliyotida bakteriyalarga qarshi preparat sifatida ishlatiladi.

Ikkinchi guruhga DNK matritsasi bilan kovalent bo`lmagan bog` bilan bog`lanuvchi va RNK-polimeraza ishiga xalal beruvchi moddalar kiradi. Masalan, aktinomitsin D bioximik tadqiqotlarda, shuningdek olivomitsin, daktinomitsin va o`simlik alkaloidlari vinblastin hamda vikaristin tibbiyotda shishga qarshi preparatlar sifatida foydalaniladi.

3-guruhga masalan, 5-ftorouratsilni kiritish mumkin, u mRNK ga tabiiy nukleotid o`rnida kiradi va sintezlanadigan RNK matritsasini yaroqsiz holatga olib keladi.

Protsessing va mRNK tashilishining ingibitorlari. Oqsil sintezining bu bosqichidagi ingibitorlari yadro ichidagi mRNK yetilishining turli davrlarini amalga oshiradigan RNK aza, RNK ligazalar ingibitorlaridir.

Translyatsiya ingibitorlari. Bularga bakteriyalarga qarshi preparatlar sifatida qo`llaniladigan antibiotiklarni misol qilib keltirish mumkin.

Xloramfenikol bakteriyalarning 70 S ribosomalariga va eukariotlarning mitoxondriya va xloroplastlariga ta’sir etadi, ammo 80 S ribosomaga u ta’sir qilmaydi. Xloramfenikol ribosomaning 50 S subbirligi bilan bog`lanadi va peptidiltransferazali reaktsiyani blokirlab, sintezlanadigan polipeptid zanjirning vaqtidan oldin uzilishiga olib keladi.

Linkomitsinning 80 S ribosomalarga ta’siri xloramfenikoldagi singari bo`ladi. Eritromitsin bakteriya ribosomalaridagi 50 S subbirlikning A va P qismlaridan peptidil-tRNK ning translokatsiyasini ingibirlaydi, ya’ni transkriptsiyaning elongatsiya bosqichidagi 3-davrini blokirlaydi.

Tetratsiklinlar 80 S ribosomalarga nisbatan 70 S ribosomalarga ko`proq tanlab ta’sir qiladi. mRNK va aminoatsil-tRNKning ribosomaning kichik subbirligi bilan bog`lanishini, ya’ni ribosomada oqsil biosintezining initsiatsiyasi va elongatsiyasini blokirlaydi. Streptomitsin bakteriyalarning 70 S ribosomasiga ta’sir qiladi va 80 S ribosomalarga ta’sir ko`rsatmaydi. Kichik subbirlikning oqsili bilan o`ziga xos bog`lanadi va mRNK ning to`g`ri o`qilishini buzadi. Bunda oqsil sintezi to`xtaydi yoki ma’lum bir vazifani bajara olmaydigan yaroqsiz oqsil hosil bo`ladi.

Laboratoriya tadqiqotlqrida eukariotlarning 80 S ribosomalariga ta’sir etuvchi siklogeksimid qo`llaniladi. U ribosomaning katta subbirligi bilan bog`lanadi va translokatsiyani to`xtatadi. Yuqori kontsentratsiyalarda esa RNK polimeraza I ni blokirlaydi, ya’ni transkriptsiyaga ta’sir etadi.

12.2. Genetik axborot ko`chiriliashining buzilishi. Genetik kodning o`zgarishi. Hujayra DNK sidagi genetik dasturning o`zgarishi mutatsiya deb aytiladi. Xromosoma mutatsiyalari (xromosomalar sonining o`zgarishi, xromosomali aberratsiya) va molekulyar yoki gen mutatsiyalari farq qilinadi.

Gen mutatsiyasining quyidagi turlari mavjud:

1) tranzitsiya – asos juftliklarining almashinuvi;

2) deletsiya–bitta juftning yoki asoslar juftlari(nukleotidlari) ning tushib qolishi;

3) bitta juft yoki asos juftlari (nukleotidlari)ning qo`shilib qolishi;

4) DNK ayrim qismlarining joyini o`zgarib qolishi. Gen mutatsiyalari genetik kodning o`zgarishiga olib keladi va DNK da nukleotidlar tartibining hamda transkriptonlar vazifasining buzilishiga sabab bo`ladi. Agar o`zgarish struktura genlarida ro`y bersa, unda qisman yoki umuman o`z vazifasini bajara olmaydigan nuqsonli oqsil hosil bo`lishi mumkin. DNK struktura genlaridagi mutatsiyalar nuqsonli tRNK va rRNK hosil bo`lishiga olib kelishi mumkin.

Promotordagi mutatsiyalar RNK polimerazaning bog`lanishini buzish orqali oqsilning yetarli miqdorda sintezlanmasligi yoki uning sintezini to`liq to`xtahsiga olib keladi.

Mutatsiyalar spontan(tabiiy) yoki turli omillar ta’sirida kelib chiqishi mumkin. Tabiiy xatoliklar juda kamdan-kam hollarda uchraydi. Mutatsiya chaqiruvchi omillar mutagenlar deb aytiladi. Spontan mutatsiyalar sonini oshiruvchi tabiiy va yot mutagenlar farq qilinadi. Tabiiy mutagenlarga peroksidli birikmalar, aldegidlar, erkin radikallar kiradi. Yot mutagenlarga kimyoviy moddalar – alkillovchi birikmalar, azot kislotasi, gidroksilamin, oksidlovchilar; fizik – ionlovchi nurlanish va biologik omillar – masalan, viruslar hujayrada DNK ni shikastlaydigan enzimlar kiradi.

Genetik buzilishlar va atrof muhit. Atrof muhit mutagenlari juda ko`p bo`lib, doimiy ravishda keyingi avlodlarda irsiy kasalliklarning yig`ilishiga olib keladi. Masalan, radioaktiv nurlanish yuqori mutagen faollikka ega. Dunyo bo`yicha 15000 ga yaqin bolalar atmosferada yadro qurolining sinovi tufayli genetik nuqson bilan tug`iladi. Sanoat korxonalarining turli xil kimyoviy chiqindilari, o`simliklarni himoyalovchi kimyoviy moddalar bilan atrof muhitning zararlanishi hamma tirik organizmlarning genetik dasturiga salbiy ta’sir etadi. Bugungi kunda oziq-ovqat qo`shimchalarining zararsizligi qayta ko`rib chiqilmoqda. Ayrim oziq-ovqat qo`shimchalari (konservantlar, ta’m beruvchi moddalar mutagenlik xossalariga ega, shuning uchun ular mutagen faollik bo`yicha to`liq sinovdan o`tkaziladi.

Juda ko`p dori vositalari ham yuqori mutagenlik faolligiga ega bo`ladilar va shu sababdan ular oldindan genetik tekshiruvdan o`tkaziladi. Asosan kimyoviy dori vositalarini homiladorlik davrida qabul qilish juda xavfli, chunki ular yo`ldosh orqali embrion rivojlanishiga ta’sir etib, majruhlikka olib kelishi mumkin, preparatlarning bunday ta’siriga teratogen ta’sir deyiladi.

Preparatlarning mutagen salbiy ta’sirining oldini olish maqsadida dori vositalari teratogen faollikka ko`p tomonlama tekshiruvdan o`tkaziladi va homiladorlik davrida dorilarni tayinlash chegaralanadi. To`plangan ma’lumotlarga qaraganda ko`pchilik uxlatuvchi, narkotik va tinchlantiruvchi vositalar davolash dozalarida homila hujayralariga mutagen ta’sir etmaydi. Terapevtik dozada antibiotiklar, sulfanilamidlar, vitaminlar xavf tug`dirmaydi. Shishga qarshi preparatlar, qisman kortikosteroidlar va antigistaminli moddalarda teratogen ta’sir yuzaga chiqish ehtimoli ko`proq.

Nazorat va muhokama uchun savollar

1. Oqsil sintezini kuchaytiruvchi preparatlarga qaysi preparatlar kiradi?

2. Oqsil sintezining ingibitorlari qanday ta’sir qiladi?

3. Genetik kodning ko`chirilishi qanday buzilishi mumkin?

4. Mutatsiyalar nima va ularning turlari.

5. Mutatsiya kelib chiqishiga qanday omillar sabab bo`ladi?

13 - ma’ruza mavzusi: Oqsillar biosintezini boshqarilishi. Molekulyar kasalliklar.

Reja:

13.1. Oqsil biosintezining boshqarilishi to`g`risida.

13.2. Prokariotlarda oqsillar biosintezining boshqarilishi.

13.3. Repressiya mexanizmi.

13.4. Gen faolligining boshqaruvchilari.

13.5. Eukariotlarda oqsil biosintezining boshqarilish sxemasi.

13.6. Molekulyar patologiya. Fermentli va fermentsiz proteinopatiya.

13.1. Oqsil biosintezining boshqarilishi. Oqsillar hujayraning hayot faoliyatini belgilab beradi. Shu sababdan hujayra faqatgina oqsil sintezini emas, balki oqsil turini ham boshqarishi kerak.

Doimiy sintez qilinadigan oqsillar konstitutiv, sharoitga qarab sintezlanish tezligi keskin o`zgaradigan oqsillar adaptiv oqsillar deyiladi. Hujayradagi konstitutiv oqsillar ehtiyoj bo`lishidan qat’i nazar doimiy miqdorda bo`ladi.

Oqsil miqdorining oshishi bilan boradigan oqsil biosintezining stimulyatsiyasiga – induktsiya, oqsil sintezining pasayishiga repressiya deb aytiladi. Hujayralarda hujayraning ichida yoki organizmada metabolizmning holati to`g`risida signal beruvchi moddalar bo`ladi. Bu moddalar oqsil sintezini boshlashi yoki to`xtatishi mumkin. Pprokariotlarda bunday moddalar hujayraga kiradigan oziq moddalar, metabolitlar va ayrim hujayra ichki boshqaruvchilari (siklik nukleotidlar) bo`lishi mumkin. Ko`p hujayralilarda, asosan murakkab tuzilganlarida oqsil sintezining avtonom hujayra ichki regulyatorlaridan tashqari hujayraning tashqi regulyatorlari ham bor.

13.2. Prokariotlarda oqsillar biosintezining boshqarilishi. Birinchi marta mikroorganizmlarda oqsil biosintezining boshqarilish sxemasi 1961 yilda Jakob va Mono tomonidan kashf etilgan. U ichak tayoqchasining laktozali operoni ishi misolida ko`rib chiqilgan edi. Oqsil biosintezini bakteriyalardagi turli xil transkripton (operon)larning faolligini nazorat qilib boshqarish mumkin. Bunday boshqarilishning mexanizmi quyidagicha boradi. Bakteriyalarda repressorlar deb ataladigan oqsillar turi mavjud bo`lib, ular turli operonlar – transkriptsiyasini nazorat qiladilar. Repressor strukturasini belgilab beruvchi DNK ning ma’lum bir qismi gen-regulyator yoki sistron-regulyator deb ataladi. U promotor bilan yonma-yon joylashmasdan bakteriya xromatini DNK sining boshqa qismida joylashgan bo`lishi mumkin.

Hamma repressorlar operonning operator qismi bilan bog`lanadi va ma’lum mRNK ning transkriptsiyasini, ular bilan esa shu oqsilning sintezini ham blokirlashi mumkin. Operator bilan bog`lanish qobiliyati faol yoki faol bo`lmagan repressorning konformatsiyasiga bog`liq. Repressor faqat faol shaklda operator bilan kuchsiz bog` hosil qilishi va mRNK hamda oqsil sintezini blokitlashi mumkin; faol bo`lmagan shaklda u operator bilan bog`lana olmaydi. Repressorning faolligini yo`qotadigan moddalar induktorlar, ularni faol bo`lmagan holatdan faol holatga o`tkazuvchi moddalar esa – korepressorlar deb ataladi. Demak, repressor korepressor va induktor bilan bog`lanuvchi qismlarga ega. Oziq moddalar, moddalar almashinuvining oxirgi mahsulotlari kabi hujayrada oqsil biosintezinio oshirish yoki pasaytirish to`g`risidagi repressor orqali xabar beruvchi moddalar korepressorlar va induktorlar bo`lib hisoblanadi.

Induktsiya mexanizmini laktozani o`zgarishida ishtirok etuvchi 3 ta ferment (b-galaktozidaza, b-galaktozidpermeaza va b-galaktozidatsetilaza) strukturasi to`g`risida axborot tashuvchi laktoza operonining transkriptsiyasini boshqarilishi misolida ko`rib chiqamiz. Hujayraga kiradigan laktoza induktor bo`lib hisoblanadi. U laktoza operonining repressori bilan bog`lanadi va uni operator bilan bog`lana olmaydigan – faol bolmagan shaklga o`tkazadi. Buning hisobiga operator bilan bog`lanishi natijasida promotorning tutashtiruvchi qismini qisman yopgan repressor RNK-polimerazaning promotorga birikishiga va o`z navbatida transkriptsiyaga ham xalal bermaydi. Repressorlar transkriptsiya va oqsilning salbiy boshqaruvchilariga misol bo`ladi. Ammo repressor mavjud bo`lmaganda ijobiy boshqaruvchilar kerak, ular RNK-polimerazaning promotor bilan bog`lanishiga va transkriptsiya boshlanishiga yordam beradi. Laktoza operoni va glyukoza katabolizmini boshqaruvchi boshqa operonlar uchun ijobiy boshqaruvchi vazifasini sAMF bajaradi. sAMF katabolik faollovchi oqsil – KFO (BAK) deb nomlangan maxsus oqsil bilan bog`lanadi. sAMF KFO kompleksi promotorga RNK-polimeraza bog`lanadigan joyga yaqin qismiga birikadi va u struktura genlarining transkriptsiyasini boshlanishini yengillashtiradi. Ribosomalar o`sha zahotiyoq mRNK bilan bog`lanadilar va laktoza katabolizmi uchun zarur bo`lgan uchta fermentni sintez qiladilar.

13.3. Repressiya mexanizmi. Laktozaning fermentlar yordamida parchalanishi uning miqdorini kamaytiradi va glyukoza hosil bo`lishiga olib keladi. Glyukozaning parchalanishi natijasida qandaydir metabolit hosil bo`ladi va ATF dan sAMF hosil bo`lishini kamaytiradi. sAMF taqchilligi KFO ning bog`lanishini kamaytiradi, bu esa RNK-polimerazaning promotor bilan birikishini qiyinlashtiradi. Muhitda laktozaning butunlay tugashi uning repressorga ta’sirini pasaytiradi. Natijada repressor faollashadi, operator bilan bog`lanadi va transkriptsiyani blokirlaydi. Oqsil sintezi to`xtaydi.

Boshqa operonlar faqat salbiy (repressorlar) emas, balki ijobiy (sAMF-KFO kabi) boshqaruvchilarga ham javob beradilar. Bakteriyalarda mRNK ning yashash muddati juda qisqaligi (ular tez parchalanib ketadi), o`ziga xos xususiyat bo`lib, bu ularning oqsil to`plamini tashqi muhitning keskin o`zgarishi (oziqlanish sharoiti, ximiyaviy va fizikaviy omillar) ga tez moslashish imkonini beradi.

Eukariotlardagi oqsil sintezining boshqarilish mexanizmi prokariotlarga nisbatan kam o`rganilgan. Yuqori tuzilgan hayvon va o`simliklar xromatini bakteriyalardagiga nisbatan murakkab tuzilgan. Bundan tshqari xromatinning membrana bilan o`ralgan yadroda joylashganligi genetik axborotning sitoplazmaga – oqsil sintezi boradigan joyga o`tishi qiyinlashtiradi. Yuksak tuzilgan eukariotlarda bakteriya repressorlariga o`xshash boshqaruvchi oqsillar topilmagan.

13.4. Gen faolligining boshqaruvchilari. Ma’lumki, xromatin strukturasining tuzilishida DNK gistonlar, giston bo`lmagan oqsillar va kam miqdorda RNK bilan kompleks holida uchraydi. Mulohazalarga ko`ra, xromatin oqsillari faqat struktura emas, balki DNK ga bog`liq RNK-polimeraza yordamida xromatinning ma’lum bir genlarining transkriptsiyasini yengillashtirib yoki qiyinlashtirgan holda boshqaruvchi vazifasini ham bajaradi.

Gistonlar transkriptsiyaning salbiy boshqaruvchilari bo`lib hisoblanadi (bakteriyalardagi repressorlarga o`xshash). Ular musbat zaryadga ega bo`lgan holda DNK ning manfiy zaryadlangan fosfat qoldiqlari bilan bog`lanadi va transkriptsiyani blokirlaydi, ya’ni nusxa ko`chirish uchun DNK qismlarini matritsa sifatida ishlatilishiga yo`l qo`ymaydi. Transkriptsiyaning deblokirovkasi yoki derepressiyasi DNK bilan gistonlarning bog`i kuchsizlanganda ro`y beradi.

Gistonlar xromatin transkriptoni boshqarilishida ishtirok etadi, ammo ular gen boshqarilishining o`ziga xosligi (spetsifikligi)ni ta’minlay olmaydilar.

Giston bo`lmagan oqsillar judayam xilma-xil, shuning uchun ular transkriptsiyaning o`ziga xos boshqaruvchilari vazifasini bajaradi deb hisoblanadi. Bunday oqsillar o`zida manfiy zaryad saqlab, DNK ning istalgan qismi bilan emas, balki spetsifik qismi bilan bog`lanadi. Giston bo`lmagan oqsillar ijobiy boshqaruvchilar hisoblanib, DNK bilan bog`langan joylarida transkriptsiyani yengillashtiradilar. Ammo bunday oqsillarning transkriptsiyaga ta’sir mexanizmi aniqlanmagan. Bunda ayniqsa, fosforillangan giston bo`lmagan oqsillar samarali ravishda transkriptsiyani faollaydilar.

Shunday qilib transkriptsiyani boshqarilishida gistonlar RNK sintezini ingibirlaydilar, giston bo`lmagan oqsillar esa bunga qarshilik qiladilar.

Transkriptsiyani uchinchi tur boshqaruvchilari past molekulali turg`un yadro RNK si (vektor RNK) ning molekulalari bo`lib, doimo yadroda joylashadi va oqsil bilan kompleks holda uchraydi (RNP). Bunday ribonukleotid transkriptonlarning aktseptor qismiga komplementar o`zaro ta’sir yo’li bilan genlarga tanlab ta’sir o`tkazadi. Bunday molekulalarning boshqaruvchilik vazifalari o`rganilmoqda.

Translyatsiyadan so`ng boshqarilish initsiatsiya, elongatsiya va terminatsiya bosqichida bo`lib, ular har xil oqsil faktorlari va mRNK ga translyatsiya protsessingiga ta’sir etuvchi ingibitorlar ta’siri ostida bo`ladi.

Hozirgi vaqtda tibbiyot amaliyotida odam organizmiga ta’sir etmay, bakteriyalarda nuklein kislota va oqsil biosintezi jarayonini tormozlovchi ko`pgina antibiotiklar qo`llaniladi. Antibiotiklar nuklein kislotalar va oqsil biosintezining muhim reaktsiyalariga ta’sir etadilar.

13.5. Eukariotlarda oqsil biosintezining boshqarilish sxemasi. Eukariotlardagi oqsil sintezining boshqarilishi transkriptsiya va translyatsiya darajasida amalga oshadi. Transkriptsiya darajasida turli xil boshqaruvchilar ayrim genlarga tanlab ta’sir qiladi, bu esa ularga mos oqsillar to`plamini belgilab beradi. Translyatsiya darajasida boshqarilish ularning tarkibi emas, balki ribosomalarda ayrim oqsillarning sintezlanish tezligida namoyon bo`ladi.

Induktorlarning ta’sir etish mexanizmi quyidagicha boradi. Induktorlar, masalan, gormonlar yadroga kiradi va transkriptsiyani boshqaruvchi molekulalar bilan o`zaro ta’sirlashadilar yoki ularning modifikatsiyasini faollaydilar. Shu bilan birga turli xil induktorlar gistonlarning repressor ta’sirini inaktivatsiyalash yoki giston bo`lmagan oqsillarni modifikatsiyalash, vektor RNP bilan o`zaro ta’sirlashish yo`llari bilan xromosomaning turli qismlariga “o`zining” genlarini kiritishi mumkin. Bunday mexanizmlardan istalgan biri RNK-polimerazaning promotor bilan bog`lanishi va transkriptonning RNK li nusxasining hosil bo`lishini yengillashtiradilar.

Oqsil sintezining induktorlari, masalan gormonlar ta’sirida rRNK va tRNK genlarining transkriptsiyasi spetsifik oqsillar strukturasi to`g`risida axborot saqlovchi DNK ning qismlaridan transkriptsiyasiga nisbatan ilgarilab ketadi. Bunda o`ziga xos maqsadga muofiqlik mavjud: oldin oqsil sintezi uchun kuchli apparat (tRNK, rRNK va ribosomalar) yig`iladi, keyin esa oqsil sintezini amalga oshirish uchun mRNK sintezlanadi.

Induktor ta’siri tugaganidan keyin gistonlardan modifikatsiyalovchi guruhlar ajralishi ro`y beradi va gistonlar yangidan DNK bilan bog`lanib, transkriptsiyani to`xtatadilar.

Prokariotlardan farqli ravishda eukariotlarda transkriptsiyaning blokadasi oqsil sintezining to`xtashini anglatmaydi. Eukariotlarda mRNK molekulalari ancha turg`un bo`lib, prokariotlarda ular tez gidrolizlanadi. Eukariotlardagi mRNKning yangi nusxalarini hosil qilish blokirlangan taqdirda ham undan matritsa sifatida ribosomalarda oqsil sintezi uchun foydalanish imkonini beradi.

Translyatsiya darajasida oqsil sintezini boshqarish ribosomalarda initsiatsiya, elongatsiya va terminatsiyani nazorat qiluvchi oqsil faktorlarga va ribosomaning turli xil funktsional qismlariga ta’sir etish usullari bilan amalga oshishi mumkin.

Oqsilning matritsasiz sintezi. Bunday sintez samarasiz va juda katta hajmga ega, chunki har bir yangi peptid bog`i hosil bo`lishi uchun alohida ferment talab etiladi. Prokariot hujayralarda qisqa polipeptidlarni sintezlaydigan poliferment sistemalar mavjud. Eukariotlarda matritsasiz sintez di- va tripeptidlar uchun aniqlangan. Masalan, bunday usul bilan bir qator oksidlovchi fermentlarning kofermentlari hisoblangan dipeptid karnozin va anserik hamda tripeptid – glutation hosil bo`ladi.

13.6. Molekulyar patologiya. Fermentli va fermentsiz proteinopatiya. “Molekulyar patologiya” yoki molekulyar kasalliklar atamasi 1949 yilda Poling tomonidan kiritilgan. Molekulyar kasalliklar deganda asosiy sababi sifatida oqsillar funktsiyasining genetik buzilish holatlari tushuniladi. Boshqacha aytganda molekulyar kasallik nuqsonli (to`liq yoki qisman funktsiyasini yo`qotgan) oqsil hosil bo`lishi yoki normal oqsil miqdorining yetishmovchiligi va buning oqibatida organizmda o`z vazifasini butunlay bajara olmasligi natijasida rivojlanadi. Shuning uchun molekulyar kasalliklarni mohiyatiga ko`ra proteinopatiya, ya’ni maxsus oqsillarning kasalliklari deb atash mumkin.

Proteinopatiya ikkita katta guruhga bo`linadi: fermentli (fermentopatiya, enzimopatiya) va fermentsiz. Birinchi guruh fermentli oqsillarning nuqsonlari bilan bog`liq bo`lib, metabolizmning ma’lum bir bo`g`inini buzilioshiga olib keladi; ikkinchisi esa boshqa, masalan, transpport, retseptor, immunologik kabi vazifalarni bajaruvchi fermentsiz oqsillarning nuqsonlari bilan bo`g`liq.

Proteinopatiyani tashqi belgilarining namoyon bo`lishi avvalo shu oqsilning funktsional holatini buzilish darajasiga va organizm hujayrasining hayot faoliyatida bajaradigan vazifasining ahamiyatiga bog`liq. Keyin esa hujayra, to`qima va organlardagi metabolizm o`zgarib, yaxlit organizmda kasallik holatining shakllanishi hamda shu kasallik belgilarining yuzaga chiqishiga olib keladi.

Fermentopatiya yoki moddalar almashinuvining “tug`ma” buzilishi to`g`risidagi tushuncha 1909 yilda Garrod tomonidan keltirilgan edi. Fermentopatiyaning muhim belgisi ferment yetishmovchiligi natijasida zanjir va moddalar almashinuvining blokirlanishiga olib kelishi hisoblanadi. Masalan, hujayrada E1, E2, E3 fermentlari yordamida katalizlanadigan A substrat D substrat hosil bo`lish zanjir reaktsiyasi amalga oshadi:

E1 E2 E3

A→ B → C → D

Masalan, E2 fermentning yetishmovchiligi bu zanjir reaktsiyani blokirlaydi va metaboliik vaziyatga tushirib qo`yadi, unda blokirovka bo`lgan moddaning miqdori oshadi, undan keyingisi esa kamayadi yoki butunlay hosil bo`lmaydi:

E1 E2 E3

A → B → C → D

To`planadi blok kamayadi

Kasallik faqat quyidagi holatlarda rivojlanishi mumkin:

1) ferment blokadasi oqibatida to`planib qolgan B modda hujayra uchun zaharli bo`lsa yoki to`plangan modda miqdori hujayra ichi bo`shlig`ida ko`p joyni egallasa hamda hujayraning o`ziga xos vazifalarini bajarishiga xalaqit bersa, ro`y berishi mumkin. Moddalarning bunday ortiqcha miqdorda to`planishi diffuziya yo`li bnilan hujayradan chiqa olmaydigan makromolekulalar uchun xos bo`ladi;