Цитология методичка 1-15 сабак. Саба 1 Апаратты дидактикалы топтама
 Скачать 1.99 Mb.
|
Сабақ 9 Ақпараттық дидактикалық блокТұқым қуалау ақпаратының тасмалдануы молекулалық биологияның орталық догмасы деп аталады. Ол Ф. Криктің көзқарасына сай іске асырылатындықтанда оны Крик постулаты деп те атайды. Крик тұқым қуалау ақпаратының биологиялық жүйеде іске асырылу бағытын және берілу типтерін анықтады. Крик постулаты бойынша тірі жүйедегі тұқым қуалау ақпараты тек бір бағытта беріледі: нуклеинқышқылдарынан ақуызға, кері бағытта ешқашанда берілмейді (тыйым салынған). Тұқым қуалау ақпаратының берілуінің 2 типін ажыратады: жалпыға бірдей берілуі, кез-келген жасушада өтеді; арнайы берілуі, вирустармен зақымданған жасушаларда жүреді. Ақпараттың жалпыға бірдей берілу жолы: ДНҚ → ДНҚ(репликация). ДНҚ→ а-РНҚ (транскрипция). а-РНҚ → ақуыз (трансляция). Арнайы берілуі: РНҚ → РНҚ(репликация РНҚ). РНҚ→ ДНҚ (кері транскрипция). ДНҚ → ақуыз (трансляция ДНҚ). Вирустардың генетикалық материалы РНҚ. Оларға темекі теңбілінің мозаикалық вирустары (ТТМВ), басқа да өсімдіктердің вирустары, РНҚ – бактериофагтар, жануарлардың кейбір вирустары, мысалы, полиовирустар жатады. Вирустардың геномдық РНҚ-сы бір немесе екі тізбекті болуы мүмкін және міндетті түрде матрицалық РНҚ-дан комплементарлы РНҚ молекуласының түзілуін бақылайтын РНК – репликаза ферментінің гендері болады. Жаңа синтезделген РНҚ молекулалары қайта синтезделетін РНҚ көшірмелеріне қалып (матрица) болады.Ақпараттың РНҚ-дан ДНҚ берілуі тек вирустардың белгі бір түрімен зақымдалған жасушаларда ғана болады. Оларға ретровирус, гепатит В вирутары және т.б. жатады. Ретровирустартардың зақымдалған бөлігінде кері транскриптаза ферменті болады, ол фермент ДНҚ-ң қомплементарлы тізбегін синтездеу үшін бір тізбекті вирустық РНҚ-ын қалып ретінде пайдаланады. Вирустық РНҚ тізбегіндегі ақпаратты бар ДНҚ кері транскриптаза ферментінің көмегімен еселеніп қос спиральды ДНҚ молекуласын түзеді. Бұл қос тізбекті ДНҚ егесінің хромосомасының ДНҚ-на еніп провирусқа айналады. Мұндай жасушалар, мысалы, тауық эмбрионының жасушаларың ДНҚ молекуласының құрамындағы вирустық ДНҚ көшірмесі (провирус) ісік жасушаларына трансформацияланады. Ақпараттың тікелей ДНҚ-дан ақуызға берілуі тек лабораториялық жағдайда, жасушаға кейбір антибиотиктермен (стрептомицин, неомицин) әсер ету in vitro экспериментінде байқалады. Бұл кезде антибиотиктер әсерінен өзгеріске ұшыраған рибосомалар ДНҚ тізбегінің біреуін ақуыз синтезіне қалып ретінде пайдалана бастайды. Табиғатта (табиғи жағдайда) ақпараттың арнайы берілу типі сипатталмаған. Ақпараттың ақуыздан ДНҚ-ға немесе РНҚ-ға берілу болмайды және тыйым салынған түріне жатады. Репликация Генетикалық ақпараттың ДНҚ-дан ДНҚ-ға берілуін репликация деп атайды. Репликация – ДНҚ өздігінен еселенуі, жасушаның бөлінуінің алдында, интерфазаның S кезеңінде өтеді және жасушадағы хромосомалар санының тұрақтылығын қамтамасыз етеді. Хромосомалық ДНҚ мөлшерінің өте үлкен болуына байланысты ДНҚ репликациясы бірден бірнеше жерден басталады (полирепликонды) және екі бағытта көршіліс репликациялық айырдың бірігуіне дейін жүреді. Прокариот ДНҚ-да және органоидтарында (митохондриялар және пластидтер) бір ғана инициациялық нүкте, бір репликон (монорепликонды) болады. Репликон-ДНҚ репликациясының бірлігі. Репликация үдерісі мына ұстанымдардың негізінде іске асырылады: жартылай консервативті – ДНҚ-ның бастапқы тізбектерінің әрқайсысы жаңа тізбекке матрица (қалып) болады комплементарлық – ДНҚ молекуласының жаңа тізбегі комплементарлық ұстанымға негізделеді, аденин тиминмен, гуанин цитозинмен және керісінше байланысу арқылы түзіледі антипараллельдік – ДНҚ-ның жаңа тізбектері бастапқы матрицалық тізбектерге қарама-қарсы бағытта синтезделеді униполярлығы - комплементарлы жаңа тізбектердің синтезделуі тек 5¢-3¢бағытында іске асырылады үзілмелігі – репликация ДНҚ молекуласының бірнеше жерінде бір уақытта басталады да артынан бір тізбекке тізбектеледі. Репликация сатылары: инициация, элонгация, терминация. Репликация инициациясы – ерекше нуклеотидтер қатары бар, инициация нүктесінен, «репликациялық көзшеден» басталады. Сол жерден бастап хеликаза ферментінің көмегімен қосарланған ДНҚ тізбектері тарқатылады, топоизомераза репликацияланбаған ДНҚ бөлігінің алдындығы суперспиральды ажыратады, ал SSB ақуыздары – ажыраған бір тізбекті ДНҚ бөліктерін тұрақтандырады. ДНҚ синтезі тек бір 5’®3’ бағытында жүреді, ал ДНҚ тізбектері антипараллельді, сондықтанда ДНҚ бір тізбегі үздіксіз синтезделеді және оны лидерлік (бастаушы), екінші тізбекті ілесуші (артта қалушы) тізбек, қысқа кесінділер (Оказаки фрагменттері), түрінде синтезделеді, соңынан бұл кесінділер тізбектеліп жалғанады. Элогация - ДНҚ репликациясының ұзару үдерісі, ДНҚ жаңа тізбегінің синтезіне бастама беретін РНҚ праймазаның қысқа фрагментті РНҚ праймерлерінің синтезделуінен басталады. Содан кейін РНҚ праймерлерге ДНК-полимераза байланысады да үздіксіз лидерлік тізбек синтезделеді. Ілесуші тізбектің лидерлік тізбектен синтезделу ерекшелігі ДНҚ қысқа, Оказаки фрагменттері түрінде синтезделеді. Ілесуші тізбектің синтезіне бірнеше праймерлер қажет, кейін олар эндонуклеаза көмегімен алынып тасталынады, орны бос қалады. Бос қалған орындар ДНК-полимеразамен көмегімен комплементарлы нуклеотидтермен толықтырылады да тізбектеліп лигаза ферментімен тігіледі. Терминация - репликация ДНҚ бөлігінің терминациялық сайт деп аталатын арнайы нуклеотидтер қатармен аяқталады. Терминация tus генімен бақыланады, tus генінің өнімі болып табылатын tus ақуызы терминациялық сайтты танып байланысып үдерісті тоқтатады. Репликация –көптеген ферменттердің қатысуымен жүретін күрделі үдеріс. |