ДНК құрамы ... ДНК-ның химиялық құрамы

Көптеген адамдар әрқашан ата-аналар үшін қол жетімді кейбір белгілер балаға (мысалы, көздің түсі, шашты, тұлғаның пішіні және т.б.) берілетінін әрдайым ойландырады. Ғылым бұл сипатты беру генетикалық материалға немесе ДНҚ-ға байланысты екенін дәлелдеді.

ДНҚ дегеніміз не?

Қазіргі уақытта дезоксирибонуклеин қышқылы тұқым қуалаушылық қасиеттерін беру үшін жауап беретін күрделі компонент ретінде түсініледі. Бұл молекула біздің денеміздегі кез-келген ұяшықта болады. Ол дененің негізгі ерекшеліктерін бағдарламалаған (белгілі бір сипаттаманы дамыту үшін белгілі бір ақуыз).

Ол неден тұрады? ДНҚ құрамына күрделі қосылыстар - нуклеотидтер кіреді. Нуклеотид - азотты негіз, фосфор қышқылы қалдықтары және қант (бұл жағдайда дезоксирибоза) бар блок немесе мини-қосылыс.

ДНҚ - екі тізбекті молекула, онда әрбір тізбектің бір-біріне бірін-бірі толықтыру принципіне сәйкес азоттық негіздер арқылы бір-бірімен байланысы бар .

Сонымен қатар, ДНК гендерден тұрады - протеин синтезіне жауап беретін белгілі нуклеотидтік тізбектер. Деоксирибонуклеин қышқылының қандай химиялық құрылымдық қасиеттері бар?

Нуклеотид

Жоғарыда айтылғандай, дезоксирибонуклеин қышқылының негізгі құрылымдық бөлігі нуклеотид болып табылады . Бұл күрделі білім. ДНҚ нуклеотидті композициясы келесідей.

Нуклеотидтің ортасында бес компонентті қант (ДНК-де дезоксирибоза, рибозадан тұратын РНҚ-дан айырмашылығы). Ол 5 түрімен ерекшеленетін азотты негізге қосылады: аденин, гуанин, тимин, урацил және цитозин. Бұдан басқа, әрбір нуклеотидте фосфор қышқылының қалдықтары бар.

ДНҚ құрамы көрсетілген құрылымдық бірліктерге ие нуклеотидтерді ғана қамтиды.

Барлық нуклеотидтер тізбекте орналасады және бір-бірімен жалғасады. Үшбұрышпен (үш нуклеотид) топтастырылған, олар әр триплет нақты аминқышқылға сәйкес келетін дәйектілікті қалыптастырады. Нәтижесінде тізбек қалыптасады.

Олар азоттық негіздердің байланыстары себепті бір-бірімен араласады. Параллель тізбектердің нуклеотидтері арасындағы негізгі қатынас сутегі болып табылады.

Нуклеотидтік тізбектер гендердің негізі болып табылады. Олардың құрылымындағы бұзылулар белоктарды синтездеуде және мутациялардың көрінісінде сәтсіздікке әкеледі. ДНК құрамы іс жүзінде барлық адамдарда анықталған және оларды басқа ағзалардан ажырататын бірдей гендерді қамтиды.

Нуклеотидті модификациялау

Кейбір жағдайларда азотты негіздің модификациясы бір немесе бірнеше сипаттамалардың тұрақты берілуін қамтамасыз етеді. ДНҚ-ның химиялық құрамы метил тобын (CH3) қосу есебінен өзгереді. Мұндай түрлендіру (бір нуклеотидте) геннің өрнегін тұрақтандыруға және белгілерді қыздардың жасушаларына беруіне мүмкіндік береді.

Мұндай молекуланың құрамындағы «жақсарту» азоттық негіздердің бірігуіне ешқандай әсер етпейді.

Бұл өзгеріс Х-хромосоманың инактивациясында да қолданылады. Нәтижесінде, Барраның денелері пайда болады.

Канценогенездің жоғарылауымен ДНҚ талдауы нуклеотидтік тізбектің көптеген негіздерде метилдену сезіміне ұшырағанын көрсетеді. Байқауда мутацияның көзі әдетте метилирленген цитозин деп атап өтілді. Әдетте ісік процесінде деметилдеу процесті тоқтатуға көмектеседі, бірақ оның күрделілігіне байланысты бұл реакция орындалмайды.

ДНҚ құрылымы

Молекуланың құрылымында құрылымның екі түрі бөлінеді. Бірінші тип - нуклеотидтермен құрылған сызықтық дәйектілік. Олардың құрылысы белгілі заңдарға бағынады. ДНК молекуласындағы нуклеотидтердің жазылуы 5-ші басталады және 3'-соңында аяқталады. Қарама-қарсы орналасқан екінші схема сол жолмен салынған, тек молекуланың кеңістіктік қатынасы біріне қарама-қарсы және бір тізбектің 5 'аяғында екінші секцияның 3-ші жағына қарама-қарсы орналасқан.

ДНҚ қайталама құрылымы спираль болып табылады. Бұл бір-біріне қарама-қарсы орналасқан нуклеотидтер арасындағы сутегі байланыстарының болуымен байланысты. Сутегі байланысы қосымша азоттық негіздер арасында қалыптасады (мысалы, бірінші тізбектің адениніне қарама-қарсы тек тимин болуы мүмкін, ал гуанин-цитозиннің немесе урацилдің алдында). Бұл дәлдік екінші тізбектің құрылысы бірінші негізінде жүреді, сондықтан азот негіздері арасында дәл сәйкестік байқалады.

Молекуланың синтезі

ДНҚ молекуласы қалай қалыптасады?

Оны қалыптастыру циклында үш кезең бөлінеді:

• Схемаларды ажырату.
• Синтезаторлық қондырғыларды тізбектердің біріне қосу.
• Біріншілік принципіне сәйкес екінші тізбекті аяқтау.

Молекуланың ыдырау кезеңінде басты рөлді ферменттер - ДНҚ гиразы атқарады. Бұл ферменттер тізбектер арасындағы сутегі байланыстарының жойылуына бағытталған.

Цилиндрлердің бөлінуінен кейін, негізгі синтезирующая ферменттер, ДНК полимеразы, ісіне кіреді. Қосылу 5-бөлімде көрсетілген. Бұдан басқа, бұл фермент 3'-соңына қарай қозғалады, сонымен бірге тиісті азотты негіздермен қажетті нуклеотидтерді қосады. 3'-соңында белгілі бір жерге (терминаторға) жеткеннен кейін, полимераз бастапқы тізбектен ажыратылады.

Қыздар тізбегі пайда болғаннан кейін, жаңадан пайда болған ДНҚ молекуласын байланыстыратын негіздер арасында сутегі байланысы пайда болады.

Бұл молекуланы қайдан табуға болады?

Жасушалар мен тіндердің құрылымына тереңірек кірсеңіз, ДНҚ-ның көбінше жасушаның ядросында болатындығын көруге болады . Ядро жаңа, қыздың жасушалары немесе олардың клондарының пайда болуына жауапты. Бұл жағдайда тұқымдық ақпарат жаңадан қалыптасқан жасушалар арасында біркелкі бөлінеді (клондар құрылады) немесе бөліктерде (бұл құбылыс көбінесе миозда байқалуы мүмкін). Ядролық зақымдану жаңа тіндердің пайда болуына әкеліп соқтырады, бұл мутацияға әкеледі.

Сонымен қатар, митохондрияда тұқымдық материалдың ерекше түрі кездеседі. Оларда ядродан ДНҚ бірнеше ерекшеленеді (митохондриялық дезоксирибонуклеин қышқылы сақиналы нысаны бар және бірнеше басқа функцияларды орындайды).

Молекуланың өзі кез-келген дененің жасушасынан шығарылуы мүмкін (тестілеу үшін, щектің ішкі жағынан ластану немесе қан жиі пайдаланылады). Эпителий мен кейбір қан клеткаларының (эритроциттер) қабыршақтағышында генетикалық материал жоқ.

Функциялар

ДНҚ молекуласының құрамы ол ақпаратты ұрпақтан ұрпаққа берудің функциясын орындайды. Бұл белгілі бір генотипті (ішкі) немесе фенотиптік (сыртқы немесе мысалы, көздің немесе шаштың түсі) белгісін тудыратын кейбір белоктарды синтездеуге байланысты.

Ақпаратты беру оны генетикалық кодтан енгізу жолымен жүзеге асырылады. Генетикалық кодта шифрланған ақпаратты негізге ала отырып , арнайы ақпарат, рибосомалық және көлік РНҚ шығарылады. Олардың әрқайсысы белгілі бір әрекет үшін жауапты - ақуыздарды синтездеу үшін ақпарат РНҚ пайдаланылады, рибосомал ақуыз молекулаларының жинағына қатысады және көлік тиісті протеиндерді құрайды.

Өздерінің жұмысындағы кез келген сәтсіздік немесе құрылымдағы өзгеріс орындалатын функциядағы және атиптік белгілердің (мутациялардың) пайда болуына әкеледі.

Әке болу үшін ДНК сынағы адамдар арасындағы байланысты белгілердің болуын анықтауға мүмкіндік береді.

Генетикалық сынақтар

Неге генетикалық зерттеулер қазіргі уақытта қолданыла алады?

ДНҚ талдауы денеде көптеген факторларды немесе өзгерістерді анықтау үшін қолданылады.

Ең алдымен, зерттеу туа біткен, мұраланған аурулардың болуын анықтауға мүмкіндік береді. Мұндай ауруларға Даун синдромы, аутизм, Марфан синдромы жатады.

Сондай-ақ, ДНҚ байланысты қатынастарды анықтау үшін зерттелуі мүмкін. Әкемдік сынақ көп уақыт бойы, негізінен, заңды, процестерде кеңінен таралған. Бұл зерттеу некесіз туылған балалар арасындағы генетикалық қатынастарды анықтау кезінде тағайындалады. Көп жағдайда бұл сынақ билік органдарының сұрақтары болған кезде мұрагерлерге тапсырылады.