Тирүү материянын бардык формаларында, вирустардан баштап жогорку уюшкан жаныбарларга (анын ичинде адамдарга) уникалдуу тукум куучулук аппараты бар экени белгилүү. Ал нуклеиндик кислоталардын эки түрүнүн молекулалары менен берилген: дезоксирибонуклеиндик жана рибонуклеиндик. Бул органикалык заттарда көбөйүү учурунда ата-энеден тукумга берилүүчү маалымат коддолгон. Бул иште биз клеткадагы ДНК менен РНКнын түзүмүн жана функцияларын изилдейбиз, ошондой эле тирүү заттын тукум куучулук касиеттерин өткөрүү процесстеринин негизинде жаткан механизмдерди карайбыз.
Маалым болгондой, нуклеиндик кислоталардын касиеттери кээ бир жалпы өзгөчөлүктөргө ээ болгону менен, көп жагынан айырмаланат. Ошондуктан, биз организмдердин ар кандай топторунун клеткаларындагы бул биополимерлер аткарган ДНК менен РНКнын функцияларын салыштырып көрөбүз. Жумушта берилген таблица алардын негизги айырмасы эмнеде экенин түшүнүүгө жардам берет.
Нуклеин кислоталары –татаал биополимерлер
20-кылымдын башында болгон молекулярдык биология тармагындагы ачылыштар, атап айтканда, дезоксирибонуклеиндик кислотанын структурасын декоддоо заманбап цитологиянын, генетиканын, биотехнологиянын жана генетиканын өнүгүшүнө түрткү болгон. инженерия. Органикалык химиянын көз карашынан алганда, ДНК жана РНК кайра-кайра кайталануучу бирдиктерден - мономерлерден турган макромолекулярдык заттар, ошондой эле нуклеотиддер деп аталат. Алар мейкиндикте өзүн өзү уюштурууга жөндөмдүү чынжырларды түзүп, өз ара байланышта экени белгилүү.
Мындай ДНК макромолекулалары көбүнчө гистондор деп аталган өзгөчө касиеттери бар атайын белоктор менен байланышат. Нуклеопротеиддик комплекстер өзгөчө структураларды - нуклеосомаларды түзөт, алар өз кезегинде хромосомалардын курамына кирет. Нуклеиндик кислоталар клетканын ядросунда да, цитоплазмасында да, анын кээ бир органеллдеринде, мисалы, митохондрияларда же хлоропласттарда болот.
Тукум куучулук субстанциясынын мейкиндик түзүлүшү
ДНК менен РНКнын функцияларын түшүнүү үчүн алардын түзүлүшүнүн өзгөчөлүктөрүн терең түшүнүү керек. Белоктор сыяктуу эле, нуклеиндик кислоталар да макромолекулалардын бир нече уюшкандык деңгээлине ээ. Биринчилик түзүлүшү полинуклеотиддик чынжырлар менен берилген, экинчилик жана үчүнчү даражадагы конфигурациялар байланыштын пайда болгон коваленттик түрүнө байланыштуу өзүнөн өзү татаалдашат. Молекулалардын мейкиндик формасын сактоодо өзгөчө роль суутек байланыштарына, ошондой эле Ван-дер-Ваальстын өз ара аракеттенүү күчтөрүнө таандык. Натыйжада компакт болуп саналатДНКнын түзүлүшү суперкоюл деп аталат.
Нуклеин кислотасы мономерлери
ДНКнын, РНКнын, белоктордун жана башка органикалык полимерлердин түзүлүшү жана функциялары алардын макромолекулаларынын сапаттык жана сандык курамына көз каранды. Нуклеиндик кислоталардын эки түрү тең нуклеотиддер деп аталган курулуш материалдарынан турат. Химия курсунан белгилүү болгондой, заттын түзүлүшү анын функцияларына сөзсүз түрдө таасир этет. ДНК жана РНК да четте калбайт. Көрсө, кислотанын түрү жана анын клеткадагы ролу нуклеотиддердин курамына жараша болот. Ар бир мономер үч бөлүктөн турат: азоттук негиз, углевод жана фосфор кислотасынын калдыгы. ДНКнын азоттуу негиздеринин төрт түрү бар: аденин, гуанин, тимин жана цитозин. РНК молекулаларында алар, тиешелүүлүгүнө жараша, аденин, гуанин, цитозин жана урацил болот. Карбонгидрат пентозанын ар кандай түрлөрү менен берилген. Рибонуклеин кислотасында рибоза, ал эми ДНКда анын дезоксирибоза деп аталган дезоксигенденген формасы бар.
Дезоксирибонуклеин кислотасынын өзгөчөлүктөрү
Биринчиден, биз ДНКнын түзүлүшүн жана функцияларын карайбыз. Жөнөкөй мейкиндик конфигурациясына ээ болгон РНКны кийинки бөлүмдө биз изилдейбиз. Ошентип, эки полинуклеотиддик тилкелер азоттуу негиздер ортосунда пайда болгон суутек байланыштарын кайра-кайра кайталоо менен бирге кармалат. "Аденин - тимин" жупта эки, ал эми "гуанин - цитозин" жупта үч суутек байланышы бар.
Пурин жана пиримидин негиздеринин консервативдик дал келүүсү болгонЭ. Чаргафф ачкан жана толуктоо принциби деп аталган. Бир чынжырда нуклеотиддер пентоза менен жанаша нуклеотиддердин ортофосфор кислотасынын калдыгынын ортосунда пайда болгон фосфодиэфир байланыштары менен байланышкан. Эки чынжырдын спираль формасы нуклеотиддердин курамына кирген суутек менен кычкылтек атомдорунун ортосунда пайда болгон суутек байланыштары аркылуу сакталат. Эукариоттук клеткалардын өзөктүк ДНКсына жогорку - үчүнчү структура (суперкоул) мүнөздүү. Бул формада ал хроматинде болот. Бирок бактериялар жана ДНК камтыган вирустар белоктор менен байланышпаган дезоксирибонуклеиндик кислотага ээ. Ал шакек сымал формада көрсөтүлүп, плазмида деп аталат.
Өсүмдүк жана жаныбар клеткаларынын органеллдери болгон митохондрия менен хлоропласттардын ДНКсы бирдей көрүнүшкө ээ. Андан кийин, ДНК менен РНКнын функциялары бири-биринен кандайча айырмаланарын билебиз. Төмөнкү таблицада нуклеиндик кислоталардын түзүлүшүндөгү жана касиеттериндеги бул айырмачылыктар көрсөтүлөт.
Рибонуклеин кислотасы
РНК молекуласы бир полинуклеотиддик тилкеден турат (айрым вирустардын кош тилкелүү структуралары өзгөчө), ал ядродо да, клетка цитоплазмасында да жайгаша алат. Рибонуклеин кислоталарынын түзүлүшү жана касиеттери боюнча бир нече түрү бар. Ошентип, кабарчы РНК эң жогорку молекулалык салмакка ээ. Ал гендердин биринде клетканын ядросунда синтезделет. мРНКнын милдети белоктун курамы жөнүндөгү маалыматты ядродон цитоплазмага өткөрүп берүү. Нуклеин кислотасынын транспорттук формасы протеин мономерлерин бириктирет– аминокислоталар - жана аларды биосинтез жерине жеткирет.
Акыры, рибосомалык РНК ядродо пайда болуп, белок синтезине катышат. Көрүнүп тургандай, ДНК менен РНКнын клеткадагы метаболизмдеги функциялары ар түрдүү жана абдан маанилүү. Алар, биринчи кезекте, тукум куучулук заттын молекулаларын камтыган организмдердин клеткаларына жараша болот. Ошентип, вирустарда рибонуклеин кислотасы тукум куучулук маалыматты алып жүрүүчү ролду аткара алат, ал эми эукариоттук организмдердин клеткаларында мындай жөндөмгө дезоксирибонуклеиндик кислота гана ээ.
ДНК менен РНКнын организмдеги функциялары
Маанилүүлүгүнө жараша нуклеиндик кислоталар белоктор менен бирге эң маанилүү органикалык бирикмелер болуп саналат. Алар тукум куума касиеттерин жана касиеттерин ата-энеден тукумга сактап, өткөрүп беришет. Келгиле, ДНК менен РНКнын функцияларынын ортосундагы айырманы аныктайлы. Төмөнкү таблицада бул айырмачылыктар кененирээк көрсөтүлөт.
| Көрүү | Капаска салуу | Конфигурация | Функция |
| ДНК | core | суперспирал | тукум маалыматын сактоо жана берүү |
| ДНК |
митохондрия хлоропласттар |
тегерек (плазмида) | тукум маалыматын жергиликтүү берүү |
| iRNA | цитоплазма | сызыктуу | генден маалыматты алып салуу |
| tRNA | цитоплазма | экинчи | аминокислоталарды ташуу |
| rRNA | өзөк жанацитоплазма | сызыктуу | рибосомалардын пайда болушу |
Вирустардын тукум куучулук затынын өзгөчөлүктөрү кандай?
Вирустардын нуклеиндик кислоталары бир катарлуу да, эки тизилген да спираль же шакекче түрүндө болушу мүмкүн. Д. Балтимордун классификациясы боюнча микрокосмонун бул объектилери бир же эки чынжырдан турган ДНК молекулаларын камтыйт. Биринчи топко герпес козгогучтары жана аденовирустар кирет, ал эми экинчисине, мисалы, парвовирустар кирет.
ДНК жана РНК вирустарынын функциялары клеткага өздөрүнүн тукум куучулук маалыматын кирүү, вирустук нуклеиндик кислота молекулаларынын репликация реакцияларын жүргүзүү жана кабыл алуучу клетканын рибосомаларында белок бөлүкчөлөрүн чогултуу. Натыйжада бүт клеткадагы метаболизм паразиттерге толугу менен баш ийип, алар тез көбөйүп, клетканы өлүмгө алып келет.
РНК вирустары
Вирусологияда бул организмдерди бир нече топко бөлүү салтка айланган. Ошентип, биринчи бир катарлуу (+) РНК деп аталган түрлөрүн камтыйт. Алардын нуклеиндик кислотасы эукариоттук клеткалардын кабарчы РНКсы сыяктуу функцияларды аткарат. Дагы бир топко бир катарлуу (-) РНКлар кирет. Биринчиден, транскрипция алардын молекулалары менен ишке ашып, (+) РНК молекулаларынын пайда болушуна алып келет жана алар өз кезегинде вирустук протеиндерди чогултуу үчүн шаблон катары кызмат кылат.
Жогоруда айтылгандардын негизинде бардык организмдер, анын ичинде вирустар үчүн ДНК менен РНКнын функциялары кыскача төмөнкүчө мүнөздөлөт: организмдин тукум куучулук өзгөчөлүктөрүн жана касиеттерин сактоо жана аларды андан ары урпактарга берүү.
