Dunyomizdagi har bir tirik organizm har xil. Faqat odamlar bir-biridan farq qilmaydi. Xuddi shu turdagi hayvonlar va o'simliklarda ham farqlar mavjud. Buning sababi nafaqat turli xil yashash sharoitlari va hayot tajribasi. Har bir organizmning individualligi unda genetik material yordamida belgilanadi.
Nuklein kislotalar haqida muhim va qiziqarli savollar
Hatto tug'ilishdan oldin ham har bir organizm o'ziga xos genlar to'plamiga ega bo'lib, ular mutlaqo barcha strukturaviy xususiyatlarni belgilaydi. Bu, masalan, faqat p alto rangi yoki barglarning shakli emas. Eng muhim xususiyatlar genlarda joylashgan. Axir mushukdan hamster tug‘ilmaydi, bug‘doy urug‘idan baobab o‘smaydi.
Va nuklein kislotalar - RNK va DNK molekulalari - bu katta miqdordagi ma'lumotlar uchun javobgardir. Ularning ahamiyatini ortiqcha baholash juda qiyin. Axir, ular nafaqat ma'lumotni hayot davomida saqlaydilar, balki oqsillar yordamida uni amalga oshirishga yordam beradilar va bundan tashqari, ular keyingi avlodga o'tkazadilar. Ular buni qanday amalga oshiradilar, DNK va RNK molekulalarining tuzilishi qanchalik murakkab? Qanday qilib ular o'xshash va ularning farqlari nimada? Bularning barchasida bizva biz buni maqolaning keyingi boblarida aniqlaymiz.
Biz barcha ma'lumotlarni eng asosiylaridan boshlab, parcha-parcha tahlil qilamiz. Birinchidan, nuklein kislotalar nima ekanligini, ular qanday kashf etilganligini bilib olamiz, keyin ularning tuzilishi va funktsiyalari haqida gapiramiz. Maqolaning oxirida biz RNK va DNKning qiyosiy jadvalini kutamiz, unga istalgan vaqtda murojaat qilishingiz mumkin.
Nuklein kislotalar nima
Nuklein kislotalar yuqori molekulyar og'irlikdagi organik birikmalar, polimerlardir. 1869 yilda ular birinchi marta shveytsariyalik biokimyogari Fridrix Misher tomonidan tasvirlangan. U yiringli hujayralardan fosfor va azotni o'z ichiga olgan moddani ajratib oldi. U faqat yadrolarda joylashgan deb faraz qilib, olim uni nuklein deb atagan. Ammo oqsillar ajratilgandan keyin qolgan narsa nuklein kislotasi deb ataldi.
Uning monomerlari nukleotidlardir. Kislota molekulasidagi ularning soni har bir tur uchun individualdir. Nukleotidlar uch qismdan tashkil topgan molekulalardir:
- monosaxarid (pentoza), ikki xil bo'lishi mumkin - riboza va dezoksiriboza;
- azotli asos (to'rttadan biri);
- fosforik kislota qoldig'i.
Keyin, biz DNK va RNK oʻrtasidagi farq va oʻxshashliklarni koʻrib chiqamiz, maqolaning eng oxiridagi jadval umumlashtiriladi.
Tuzilish xususiyatlari: pentozlar
DNK va RNK oʻrtasidagi birinchi oʻxshashlik shundaki, ularda monosaxaridlar mavjud. Ammo har bir kislota uchun ular boshqacha. Qaysi pentoza molekulasida bo'lishiga qarab, nuklein kislotalar DNK va RNKga bo'linadi. DNK tarkibida dezoksiriboza, RNK esa tarkibida mavjudriboza. Ikkala pentoza ham kislotalarda faqat b-shaklda uchraydi.
Dezoksiriboza ikkinchi uglerod atomida kislorodga ega emas (2' bilan belgilanadi). Olimlar uning yo'qligini ta'kidlamoqdalar:
- C2 va C3; orasidagi aloqani qisqartiradi
- DNK molekulasini kuchliroq qiladi;
- yadroda ixcham DNK qadoqlanishi uchun sharoit yaratadi.
Binolarni taqqoslash: azotli asoslar
DNK va RNKning qiyosiy xarakteristikasi oson emas. Ammo farqlar boshidanoq ko'rinadi. Azotli asoslar bizning molekulalarimizdagi eng muhim qurilish bloklaridir. Ular genetik ma'lumotni olib yuradilar. Aniqrog'i, asoslarning o'zi emas, balki ularning zanjirdagi tartibi. Ular purin va pirimidindir.
DNK va RNK tarkibi allaqachon monomerlar darajasida farqlanadi: dezoksiribonuklein kislotada biz adenin, guanin, sitozin va timinni topishimiz mumkin. Ammo RNK tarkibida timin o'rniga urasil mavjud.
Bu beshta asos asosiy (asosiy) boʻlib, ular nuklein kislotalarning koʻp qismini tashkil qiladi. Ammo ulardan tashqari, boshqalar ham bor. Bu juda kamdan-kam hollarda sodir bo'ladi, bunday asoslar kichik deb ataladi. Har ikkala kislotada ham mavjud - bu DNK va RNK o'rtasidagi yana bir o'xshashlik.
DNK zanjiridagi bu azotli asoslarning (va shunga mos ravishda nukleotidlarning) ketma-ketligi ma'lum bir hujayra qaysi oqsillarni sintez qilishi mumkinligini aniqlaydi. Ma'lum bir vaqtda qaysi molekulalar yaratilishi tananing ehtiyojlariga bog'liq.
Bu yerga oʻtishnuklein kislotalarning tashkiliy darajalari. DNK va RNKning qiyosiy xarakteristikalari imkon qadar to'liq va ob'ektiv bo'lishi uchun har birining tuzilishini ko'rib chiqamiz. DNKda ulardan to'rttasi bor va RNKning tashkiliy darajalari soni uning turiga bog'liq.
DNK tuzilishini kashf qilish, tuzilish tamoyillari
Barcha organizmlar prokaryotlar va eukariotlarga bo'linadi. Ushbu tasnif yadro dizayniga asoslanadi. Ikkalasi ham hujayrada xromosomalar shaklida DNKga ega. Bu deoksiribonuklein kislota molekulalari oqsillar bilan bog'langan maxsus tuzilmalardir. DNKning to'rtta tashkiliy darajasi mavjud.
Birlamchi struktura nukleotidlar zanjiri bilan ifodalanadi, ularning ketma-ketligi har bir alohida organizm uchun qat'iy kuzatiladi va ular fosfodiester bog'lari bilan o'zaro bog'lanadi. Chargaff va uning hamkorlari DNK zanjiri tuzilishini o'rganishda ulkan muvaffaqiyatlarga erishdilar. Ular azotli asoslarning nisbati ma'lum qonunlarga bo'ysunishini aniqladilar.
Ularni Chargaff qoidalari deb atashgan. Ulardan birinchisi, purin asoslarining yig'indisi pirimidinlar yig'indisiga teng bo'lishi kerakligini ta'kidlaydi. Bu DNKning ikkilamchi tuzilishi bilan tanishgandan keyin oydinlashadi. Ikkinchi qoida uning xususiyatlaridan kelib chiqadi: A / T va G / C molyar nisbatlari birga teng. Xuddi shu qoida ikkinchi nuklein kislota uchun ham amal qiladi - bu DNK va RNK o'rtasidagi yana bir o'xshashlik. Faqat ikkinchisida hamma joyda timin o'rniga urasil bor.
Shuningdek, koʻplab olimlar turli turlarning DNKlarini koʻproq asoslarga koʻra tasniflashni boshladilar. Agar yig'indi "A+T" bo'lsa"G + C" dan ortiq, bunday DNK AT-tipi deb ataladi. Agar aksincha bo'lsa, biz DNKning GC turi bilan ishlaymiz.
Ikkilamchi tuzilma modeli 1953-yilda olimlar Uotson va Krik tomonidan taklif qilingan va bugungi kunda ham u umumiy qabul qilinmoqda. Model qo'sh spiral bo'lib, u ikkita antiparallel zanjirdan iborat. Ikkilamchi tuzilmaning asosiy xarakteristikalari quyidagilardir:
- har bir DNK zanjirining tarkibi qat'iy ravishda turga xosdir;
- zanjirlar orasidagi bog' vodorod bo'lib, azotli asoslarning bir-birini to'ldirish tamoyiliga ko'ra hosil bo'ladi;
- polinukleotid zanjirlari bir-biriga oʻralib, "spiral" deb nomlangan oʻng qoʻlli spiral hosil qiladi;
- fosforik kislota qoldiqlari spiral tashqarisida, azotli asoslar ichkarida joylashgan.
Bundan keyin, zichroq, qattiqroq
DNKning uchinchi darajali tuzilishi oʻta oʻralgan strukturadir. Ya'ni, molekulada nafaqat ikkita zanjir bir-biri bilan buralibgina qolmay, kattaroq ixchamlik uchun DNK maxsus oqsillar - gistonlar atrofida o'raladi. Ulardagi lizin va arginin miqdoriga qarab ular beshta sinfga bo'linadi.
DNKning oxirgi darajasi xromosomadir. Unda genetik ma'lumot tashuvchisi qanchalik zich joylashganligini tushunish uchun quyidagilarni tasavvur qiling: agar Eyfel minorasi DNK kabi siqilishning barcha bosqichlaridan o'tgan bo'lsa, uni gugurt qutisiga joylashtirish mumkin edi.
Xromosomalar bitta (bitta xromatiddan iborat) va juft (ikki xromatiddan iborat). Ular xavfsiz saqlashni ta'minlaydigenetik ma'lumot va agar kerak bo'lsa, ular o'girilib, kerakli hududga kirishni ochishlari mumkin.
RNK turlari, tuzilish xususiyatlari
Har qanday RNK DNKdan birlamchi tuzilishi (timin etishmasligi, urasil mavjudligi) bilan farq qilishidan tashqari, quyidagi tashkiliy darajalari ham farqlanadi:
- Transfer RNK (tRNK) bir zanjirli molekuladir. Aminokislotalarni oqsil sintezi joyiga tashish funktsiyasini bajarish uchun u juda noodatiy ikkilamchi tuzilishga ega. U "yonca bargi" deb ataladi. Uning har bir halqasi o'z vazifasini bajaradi, lekin eng muhimi akseptor poyasi (bir aminokislota unga yopishadi) va antikodon (xabarchi RNKdagi kodonga mos kelishi kerak). tRNKning uchinchi darajali tuzilishi kam o'rganilgan, chunki bunday molekulani yuqori darajadagi tashkiliylikni buzmasdan ajratib olish juda qiyin. Ammo olimlar ba'zi ma'lumotlarga ega. Masalan, xamirturushda transfer RNK L harfiga o'xshaydi.
- Messenger RNK (shuningdek, axborot deb ataladi) ma'lumotni DNKdan oqsil sintezi joyiga o'tkazish funktsiyasini bajaradi. U oxirida qanday protein paydo bo'lishini aytadi, ribosomalar sintez jarayonida u bo'ylab harakatlanadi. Uning asosiy tuzilishi bir zanjirli molekuladir. Ikkilamchi struktura juda murakkab, oqsil sintezining boshlanishini to'g'ri aniqlash uchun zarur. mRNK soch iplari shaklida buklangan bo'lib, ularning uchlarida oqsillarni qayta ishlashning boshlanishi va oxiri uchun joylar mavjud.
- Ribosomal RNK ribosomalarda joylashgan. Bu organellalar har biri ikkita kichik zarrachadan iborato'zining rRNK sini saqlaydi. Ushbu nuklein kislota barcha ribosoma oqsillari va ushbu organellaning funktsional markazlarining joylashishini aniqlaydi. rRNK ning birlamchi tuzilishi, avvalgi kislota navlarida bo'lgani kabi, nukleotidlar ketma-ketligi bilan ifodalanadi. Ma'lumki, rRNK buklanishining yakuniy bosqichi bitta ipning terminal qismlarini juftlashtirishdir. Bunday petiolelarning shakllanishi butun strukturaning siqilishiga qo'shimcha hissa qo'shadi.
DNK funktsiyalari
Dezoksiribonuklein kislotasi genetik ma'lumotlar ombori vazifasini bajaradi. Aynan uning nukleotidlari ketma-ketligida tanamizning barcha oqsillari "yashirin". DNKda ular nafaqat saqlanadi, balki yaxshi himoyalangan. Va nusxa ko'chirish paytida xatolik yuzaga kelsa ham, u tuzatiladi. Shunday qilib, barcha genetik material saqlanib qoladi va avlodga etib boradi.
Axborotni avlodlarga etkazish uchun DNK ikki barobar koʻpayish qobiliyatiga ega. Bu jarayon replikatsiya deb ataladi. RNK va DNKning qiyosiy jadvali bizga boshqa nuklein kislota buni qila olmasligini ko'rsatadi. Lekin u boshqa koʻplab funksiyalarga ega.
RNK funktsiyalari
RNKning har bir turi oʻz funksiyasiga ega:
- Transport ribonuklein kislotasi aminokislotalarni ribosomalarga yetkazib beradi va u yerda ular oqsillarga aylanadi. tRNK nafaqat qurilish materialini olib keladi, balki kodonni aniqlashda ham ishtirok etadi. Protein qanchalik to'g'ri tuzilishi esa uning ishiga bog'liq.
- Xabar RNK ma'lumotni o'qiydiDNK va uni oqsil sintezi joyiga olib boradi. U yerda u ribosomaga birikadi va oqsildagi aminokislotalarning tartibini belgilaydi.
- Ribosomal RNK organellalar strukturasining yaxlitligini ta'minlaydi, barcha funktsional markazlarning ishini tartibga soladi.
DNK va RNK oʻrtasidagi yana bir oʻxshashlik: ularning ikkalasi ham hujayra tashuvchi genetik maʼlumotga gʻamxoʻrlik qiladi.
DNK va RNKni solishtirish
Yuqoridagi barcha ma'lumotlarni tartibga solish uchun keling, barchasini jadvalga yozamiz.
| DNK | RNK | |
| Qafas joylashuvi | Yadro, xloroplastlar, mitoxondriyalar | Yadro, xloroplastlar, mitoxondriyalar, ribosomalar, sitoplazma |
| Monomer | Deoksiribonukleotidlar | Ribonukleotidlar |
| Tuzilishi | Ikki simli spiral | Yagona zanjir |
| Nukleotidlar | A, T, G, C | A, U, G, C |
| Xususiyatlar | Barqaror, takrorlash mumkin | Labile, ikki barobar qilib boʻlmaydi |
| Funksiyalar | Genetik ma'lumotlarni saqlash va uzatish | Irsiy axborot (mRNK), strukturaviy funksiya (rRNK, mitoxondrial RNK), oqsil sintezida ishtirok etish (mRNK, tRNK, rRNK) |
Shunday qilib, biz DNK va RNK o'rtasidagi o'xshashliklar haqida qisqacha gaplashdik. Jadval imtihonda ajralmas yordamchi yoki oddiy eslatma bo'ladi.
Jadvalda biz allaqachon bilib olgan narsalarga qo'shimcha ravishda bir nechta faktlar paydo bo'ldi. Masalan, DNK qobiliyatiduplikatsiya hujayra bo'linishi uchun zarur, shunda ikkala hujayra ham to'g'ri genetik materialni to'liq oladi. RNK uchun esa ikki baravar ko'paytirish mantiqiy emas. Agar hujayra boshqa molekulaga muhtoj bo'lsa, u uni DNK shablonidan sintez qiladi.
DNK va RNKning xarakteristikalari qisqa bo'lib chiqdi, ammo biz struktura va funktsiyalarning barcha xususiyatlarini yoritdik. Tarjima jarayoni - oqsil sintezi - juda qiziq. U bilan tanishgandan so'ng, hujayra hayotida RNK qanchalik katta rol o'ynashi oydinlashadi. Va DNKning duplikatsiyasi jarayoni juda hayajonli. Qo'sh spiralni buzish va har bir nukleotidni o'qish nimaga arziydi!
Har kuni yangi narsalarni oʻrganing. Ayniqsa, bu yangi narsa tanangizning har bir hujayrasida sodir bo'lsa.
