|
Өзіміз білетіндей жер бетінде
7 млрд.-тан астам адам тұрады.25-30 млн.жұп бір жұмыртқалы
егіздерді санамағанда, генетикалық жағынан адамдар әр түрлі. Бұл
адамдардың әрқайсысының бірегей екенін, мінез-құлқының,
қабілеттерінің, темпераменттерінің, тағы да бсқа қасиеттерін
қайталанбас тұқым қуалайтын ерешеліктері бар екенін білдіреді.
Адамдар арасындағы мұндай айырмашылықтар немен аяқталады? Әрине,
бұл - олардың генотиптеріндегі, яғни осы организмдегі гендердің
жиынтықтарындағы айырмашылықтар. Әр адамда ол бірегей, сонда-ақ
жекелеген жануарлардың немесе өсімдіктердің генотипі де бірегей.
Адамның генетикалық белгілері оның оргнизмінде синтезделген
нәруыздарда жүзеге асырылады. Демек, бір адамның нәруызының
құрылымы, екінші бір адамның нәруызыннан өте аз болса да
ерекшеленеді. Сондықтан да мүшелерді ауыстыру мәселесінде
қиындықтар, өнімдерге, жәндіктердің шағуына, өсімдіктің тозаңына
және т.б. аллергиялық реакциялардың дамуы туындайды. Бұдан барлық
адамдарда тіпті бірдей нәруыз кездеспейді деуге болмайды. Бұл
функцияларды орындайтын нәруыздар бірдей болатын адамдар болмайды
(бір жұмыртқалы егіздерден басқа) .
Нәруыздың біріншілік
құрылымы туралы ақпарат ДНҚ молекуласының аймағында генде
нуклеотидтің реттілігі болады. Организмдегі барлық гендер
жиынтығы генотипті
құрайды.
Тұқым қуалау ақпаратының
кодталуы генетикалық код көмегімен жүзеге
асырылады.
Аминқышқылдық код деп
аталатын генетикалық код - бұл құрамында А,Г,Ц, және Т сияқты
азотты негіздердің бірі болатын нуклеотид қалдықтарының орналасу
реттілігінің көмегімен ДНҚ-дағы нәруыз аминқышқылдарының орналасу
реттілігі туралы ақпаратты жазу жүйесі. Бірақ жіпшелердің бірімен
(яғни, РНҚ кодталатын ДНҚ -ның екіжіпшелі спиралі нәруыз синтезіне
тікелей қатыспағандықтан, код РНҚ тілінде жазылады, онда Т орнына У
кіреді.Осы себептен, код - нуклеотидтер жұбының реттілігі емес,
нуклеотидтердің реттілігі деп айтылады).
Генетикалық код белгілі
бір кодты сөздермен - кодондармен беріледі.
1961 жылы Ниренбург және
Маттен ең алғаш рет код терминін түсіндірген. Олар ішек таяқшасынан
нәруыз синтезіне қажетті рибосомалар және басқа да заттары бар
экстракт алды. Ортаға қажетті м-РНҚ қосқанда, нәруыз синтезі үшін
қажет жасушасыз жүйе пайда болды. Тек У-дан тұратын ортаға
синтетикалық РНҚ -ны қосқанда олар тек фенилаланиннен
(полифенилаланин) тұратын нәруыз пайда болғанын анықтайды. Осылайша
УУУ нуклеотидтер триплеті (кодон) фенилаланинге сәйкес келетіні
анықталады. Келесі 5-6 жыл ішінде генетикалық кодтың барлық
кодондары анықталады.
Генетикалық
код - аминқышқылының көмегімен
нәруыздың мәтініне жазылған төрт нуклеотидтің көмегімен жазылған
мәтінді көшіретін өзінше бір сөздік. Нәруызда кездесетін басқа
аминқышқылдары 20 аминқышқылының бірінің модификациясы болып
табылады.
Генетикалық кодтың
қасиеттері. Генетикалық кодтың келесі
қасиеттері болады:
Үшөрімділік - әр аминқышқылына
нуклеотидтердің үштігі сәйкес келеді.4’ 64 кодон бар екенін есептеу
қиынға соқпайды. Олардың 61-інің мәні бар, ал 3-еуі мінсіз
(терминирациялаушы, стоп-кодондар) болып келеді.
Гендердің арасындағы
тыныс белгілері - стоп-кодондар деп аталатын триплеттер болады.Олар
бір полипептидті тізбектің синтезі аяқталғаны жөніндегі белгі беріп
отырады. аРНҚ кодондарының шифрын шешу үшін және нәруыз
молекулаларының тізбелерін құру үшін пайдаланатын генетикалық
кодтың кестелері бар, бірақ оларды қолдана білу
керек.
 Кестені пайдалану
принципі: бірінші нуклеотид триплетте сол жақ тік қатардан, екінші
- жоғары көлденең қатардан, үшінші - оң жақ тік қатардан алынады.
Осы үш нуклеотидтен келетін сызықтар қиылысқанда қажет
аминқышқылының атауы шығады.
Үзіліссіздік - ген ішілік тыныс белгілерінің болмауы, ген
ішінде әр нуклеотид белгілейтін кодонның құрамына кіреді. 1961 жылы
Сеймур Бэнзер мен Френсис Крик экперимент жөнінде кодтың
триптеттілігін және оның үзіліссіз екенін
дәлелдеді.
Нәруыз
биосинтезіндегі стоп кодонды еске түсірейік.
Коллинеарналылық - м-РНҚ кодондары мен
нәруыздағы аминқышқылдарының сызықтық реттілігінің
сәйкестігі.
Арнайылылық - әр аминқышқылына тек белгілі
бір, басқа аминқышқылы үшін қолдана алмайтын кодондар сәйкес
келеді.
Бірбағыттылық - кодоны бір бағытта - бірінші
нуклеотидтен басталып келесілерге қарай оқылады.
Артықтық
- бір аминқышқылын бірнеше триплет кодтай алады. (аминқышқылы - 20,
мүмкін болатын триплеттер - 64, оның ішінде 61мәні бар, яғни орташа
алғанда әр аминқышқылына 3 кодон сәйкес келеді); тек метинион мен
триптофан ережеден тыс болады. Кодтың артық болуы сол, ең негізгі
мәндік жүктемені триплетте алдыңғы екі нуклеотид алып жүреді, ал
үшіншісі ондай маңызды болмайды. Осыдан кодтың артықтық ережесі:
егер екі кодонда алдыңғы екі нуклеотид бірдей болса, ал үшінші
нуклеотидтері бір класқа жататын болса (пуриндік немесе
пиримидиндік)онда олар бір аминқышқылын кодтайды.
Алайда
бұл мінсіз ережеге бағынбайтын екі ерекшелік бар. Бұл изолейцинге
емес, метионинге сәйкес келетін АУА кодоны мен триптофонға сәйкес
болудың орнына терминациялаушы болып табылатын УГА кодоны. Кодтың
артық болуының бейімделуде маңызы бар.
Әмбебаптық - генетикалық кодтың жоғарыда
аталған қасиеттерінің барлығы тірі организмдерге тән болып
келеді.
Соңғы
кезде кодтың әмбебаптық принципі 1970жылы Бредд адам
митохондриясында кодтың артықтығы ережесіне келетін мінсіз код
ашқаннан кейін аздап толқымалы болып қалды. Кодтың артықтығы
ережесі талап еткендей, митохондриялардың кодында УГА кодоны
триптофанға сәйкес болады, ал АУА кодоны - метионинге. Шамасы
эволюция барысыныда барлық қарапайым организмдерде осы
митохондриялардағы секілді код болып, кейін аздаған ауытқуларға
ұшыраған болуы керек.
|
21 Қырқүйек 2020
5464
2 рет жүктелген
Дайын ҚМЖ. Барлық пәндерден 2022-2023 оқу жылына, жаңа бұйрыққа сай жасалған