Hayotning molekulyar asoslari

Nuklein kislotalar- Bu fosfor o'z ichiga olgan biopolimerlar (polinukleotidlar) bo'lgan murakkab organik birikmalar.

Nuklein kislotalarning ikki turi mavjud - deoksiribonuklein kislota (DNK) va ribonuklein kislotasi (RNK). Nuklein kislotalari (lotincha yadrosidan - yadro) 19-asrning ikkinchi yarmida birinchi marta leykotsitlar yadrosidan ajratilganligi sababli o'z nomlarini oldi. shveytsariyalik biokimyogar F. Mischer tomonidan. Keyinchalik nuklein kislotalarni nafaqat yadroda, balki sitoplazmada va uning organoidlarida ham topish mumkinligi aniqlandi. DNK molekulalari giston oqsillari bilan birgalikda xromosomalarning moddasini tashkil qiladi.

XX asrning o'rtalarida. Amerikalik biokimyogar J. Uotson va ingliz biofizigi F. Krik DNK molekulasining tuzilishini kashf etdilar. Rentgenologik strukturaviy tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, DNK ikki spiralga o'ralgan ikkita ipdan iborat. Zanjirli magistrallarning rolini shakar-fosfat guruhlari o'ynaydi va purinlar va pirimidinlarning asoslari ko'prik bo'lib xizmat qiladi. Har bir ko'prik ikkita qarama-qarshi zanjirga bog'langan ikkita tayanch tomonidan hosil bo'ladi va agar bitta tayanch bitta halqaga ega bo'lsa, ikkinchisida ikkitadan bo'ladi. Shunday qilib, qo'shimcha juftliklar hosil bo'ladi: AT va G-C. Bu shuni anglatadiki, bitta zanjirning asoslari ketma-ketligi boshqa birida, uni to'ldiruvchi molekula zanjirida asoslarning ketma-ketligini aniqlaydi.


Gen - bu DNK yoki RNK molekulasining bo'limi (ba'zi viruslarda). RNK tarkibida 4-6 ming individual nukleotid, DNK - 10-25 ming. Agar bitta hujayraning DNKini uzluksiz ipga cho'zish mumkin bo'lsa, unda uning uzunligi 91 sm ga teng bo'ladi.

Shunga qaramay, molekulyar genetikaning tug'ilishi biroz oldinroq bo'lgan, amerikaliklar J.Bidl va E.Tatum genlarning holati (DNK) va fermentlar (oqsillar) sintezi o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri bog'liqlikni o'rnatganlarida sodir bo'lgan. O'sha paytda edi mashhur so'z: "Bir gen - bitta protein". Keyinchalik genlarning asosiy vazifasi oqsil sintezini kodlash ekanligi aniqlandi. Shundan so'ng, olimlar o'zlarining e'tiborlarini genetik dastur qanday yozilganligi va hujayrada qanday amalga oshirilayotganligi masalasiga qaratdilar. Buning uchun faqat to'rtta asos oqsil molekulalarida qanday tartibda yigirmaga yaqin aminokislotada tartiblash tartibini kodlashi mumkinligini aniqlash kerak edi. Ushbu muammoni hal qilishda asosiy hissani taniqli nazariy fizik G.Gamo 50-yillarning o'rtalarida qo'shgan.

Unga ko'ra, bitta aminokislotani kodlash uchun uchta DNK nukleotidlari birikmasi ishlatiladi. Bitta aminokislotani kodlovchi irsiyatning ushbu elementar birligi deyiladi kodon.1961 yilda Gamovning farazini F. Krik tadqiqotlari tasdiqladi. Oqsil sintezi paytida DNK molekulasidan genetik ma'lumotni o'qishning molekulyar mexanizmi shu tarzda aniqlandi.

Tirik hujayrada DNKning asosiy tuzilishini "o'qigan" va DNKda qayd etilgan ma'lumotlarga muvofiq oqsilni sintez qiladigan organoidlar - ribosomalar mavjud. Nukleotidlarning har bir uchligi 20 ta mumkin bo'lgan aminokislotalardan biri bilan bog'liq. DNKning birlamchi tuzilishi shu tarzda sintez qilingan oqsilning aminokislota ketma-ketligini aniqlaydi, organizm (hujayra) ning genetik kodini aniqlaydi.

O'simlik, hayvon yoki bakteriya bo'lsin, barcha tirik mavjudotlarning genetik kodlari bir xil. Genetik kodning bu xususiyati, barcha oqsillarning aminokislota tarkibining o'xshashligi bilan birga, dalolat beradi

hayotning biokimyoviy birligi, Yer yuzidagi barcha tirik mavjudotlarning yagona ajdoddan kelib chiqishi haqida.

DNKni ko'paytirish mexanizmi ham aniqlandi. U uch qismdan iborat: replikatsiya, transkripsiya va tarjima.

ReplikatsiyaDNK molekulalarining ikki baravar ko'payishi. Replikatsiya asoslari DNKning o'z-o'zini nusxalash uchun o'ziga xos xususiyati bo'lib, bu hujayrani ikkita bir xilga bo'lishiga imkon beradi. Replikatsiya paytida ikkita o'ralgan molekulyar zanjirdan iborat DNK bo'shashadi. Ikkita molekulyar iplar hosil bo'ladi, ularning har biri yangi ipni sintez qilish uchun matritsa bo'lib, aslini to'ldiradi. Shundan so'ng, hujayra bo'linadi va har bir hujayrada DNKning bir bo'lagi eski bo'ladi, ikkinchisi esa yangi bo'ladi. DNK zanjiridagi nukleotidlar ketma-ketligining buzilishi organizmdagi irsiy o'zgarishlar - mutatsiyalarga olib keladi.