|
Bir zanjirli DNKning replikatsiyasi
Bir zanjirli virus DNK sining sintezi ham komplementarlik prinsipi asosida amalga oshadi. Komplementarlik prinsipi bo‘yicha bir zanjirli virus DNKsida (“musbat” zanjir) unga komplementar (o‘xshash bo‘lmagan) molekula (“manfiy” zanjir) hosil bo‘ladi. Ammo oxirgi mahsulot bo‘lib yana musbat zanjirlar paydo bo‘lishi kerak. Qiz musbat zanjirlar komplementarlik prinsipi bo‘yicha hosil bo‘ladi, ammo ularga matritsa bo‘lib oldindan yangi hosil bo‘lgan manfiy zanjirlar xizmat qiladi.
φ X 174 fagi bilan kasallangan hujayrada bu jarayon quyidagicha ketishi mumkin. Bu fagning DNK si bir zanjirli xalqa shaklda bo‘ladi. Fag bilan hujayra kasallangandan so‘ng bu DNK molekulasi ona molekulasidan keskin farq qiladigan xususiyatli alohida shaklga o‘tadi. Fizik- kimyoviy usullar yordamida bu DNK ajratib olingan va uning xususiyatlari o‘rganilgan. Uni virus tabiatli ekanligini, uni yuqumliligi orqali aniqlandi. Birqancha kompleks belgilari uni ikki zanjirli ekanligidan dalolat berdi.
Bu DNK ning qovushqoqligigi va temperatura ta’siridagi optik zichligini o‘zgarishlari (plavlenie DNK) yangidan fagdan ajratilgan DNK adan keskin farq qiladi, ammo olingan ikki zanjirli DNK preparatinikiga esa mos keladi. Hisoblashlar shuni ko‘rsatadiki, gradient zichlikda sentrifuga qilinganda etilgan fagdan ajratilgan ikki zanjirli DNK ga o‘xshash ko‘rsatkichlarga egaligi ko‘rinadi. Nazariy jihatdan bu DNK ni nukleotid tarkibi ikki zanjirli DNK nikiga o‘xshash bo‘lib chiqdi (Chargaff qoidasi bajariladi). Bu yangi DNK - DNK ning replikativ shakli(RF) deb nomlandi.
φ x174 fagining replikativ formasi siklik xalqa shakliga ega.Bunday tuzilishni elektron mikroskopda ham tasdiqlandi. RF nuklein kislota uchlaridagi nukleotidlarni uzadigan ekzonukleazalarga o‘ta rezistent.
RF qanday hosil bo‘ladi degan savolga quyidagicha javob bersa bo‘ladi. RF ni birinchi molekulasini hosil bo‘lishiga (to‘g‘rirog‘i “manfiy” zanjipHi hosil bo‘lishiga) matritsa, substrat va fermentlar zarur. φ X 174 fagini nuklein kislotasini tarkibiga xuddi ichak tayoqchasi DNK sining tarkibidagidek nukleotidlar kiradi, shuning uchun yangi substratlarni sintezi uchun zaruriyat yo‘q, hujayrada bor dezoksiribonukleozidtrifosfatlar RF sintezi uchun ishlatiladi.Ferment bo‘lib hujayradagi ferment(lar) ishlatilishi mumkin. Ona zanjir materiallaridan hosil bo‘lgan RF ni hosil bo‘lishi hujayradagi ikki ferment yoramida amalga oshadi. Virusni “musbat” zanjirida DNK-polimeraza komplementar “manfiy” zanjipHi sintezlaydi, ammo bu ferment DNK ning ikki uchidagi fosfodiefir bog‘larini kovalent - yopiq xalqa qilib bog‘layolmaydi. Natijada iplarni birida fosfodiefir bog‘lari etishmagan(uzilgan joyi bor) xalqali struktura hosil bo‘ladi. Bu shakl RF 2 deb nomlangan bo‘lib, hujayrada bor bo‘lishi mumkin. Infeksion jarayonning”erta” bosqichida mazkur fosfodiefir bog‘i etishmayotgan qismi hujayradagi polinukleotidligaza fermenti bilan qaytarilib, yopiq xalqa hosil bo‘ladi (RF 1). Ona DNK RF molekulasi hosil bo‘lgandan so‘ng keyingi bosqich - bu DNK ning replikatsiya bosqichi bo‘ladi. Bu replikatsiya yarimkonservativ usulda amalga oshadi, ya’ni RF ning har bir zanjiridan biri ikki xar xil qiz molekulalarga tushadi. Bu erda bir umumiy mulohaza qilish o‘rinlidir, ya’ni RF ni replikatsiyasi uchun uch xil ferment funksiyasi zarur bo‘ladi. Birinchidan, DNK-polimerazaga o‘xshash ferment bilan polinukleotid zanjipHi sintezini ta’minlashi kerak. Ikkinchidan, etishmayotgan zanjir uchlarini polinukleotidligazaga o‘xshash ferment bilan bog‘lash zarur. Uchinchidan, ikki qiz zanjir molekulasini ajratish uchun fosfodiefir bog‘larini uzadigan endonukleazaga o‘xshash ferment zarur.
9-rasm. Birzanjirli φ X 174 fagining replikatsiya sxemasi
Halqali ona zanjir nuqta bilan belgilangan; k – hujayra qismlari bilan kompleks hosil qilshini ko‘rsatadi(1).
Mazkur fermentlardan bittasi bo‘lsa ham RF molekulasi replikatsiyasida qatnashadigan virusspetsifik (virus genomida kodlantirilgan) ferment bo‘lishi kerak. Birinchi ona RF molekulasini hosil bo‘lishida oqsil sintezi umuman yo‘qligida amalga oshsa, yarim konservativ usulda replikatsiya bo‘lishi uchun qandaydir yangi oqsil sintezi zarur bo‘ladi. Shunday virusspetsifik oqsil toza xolda ajratilgan, ammo uni funksiyalari o‘rganilmagan.
RFni ona molekulasi hujayra membranasidagi struktura bilan kompleksda bo‘lsa kerak. Sintezlanayotgan bir qism qiz molekulalar mazkur komponent bilan kompleksda bo‘lsa, boshqa qismi erkin holda sitoplazmaga o‘tadi. Hujayra strukturasi bilan kompleksda bo‘lgan RF gina replikatsiyalanadi degan taxminlar bor. Bu bog‘langan molekulalar ma’lum qismi replikatsiya uchun kerak bo‘lgan RF 2 holatida bo‘ladi. Sitoplazmada bo‘lsa RF 1 ko‘pchilikni tashkil qiladi. SHunday qilib infeksion jarayonning erta boshlanish vaqtida bir qism RF yarimkonservativ usulda replikatsiyalanadi, qolgan qismi esa sitoplazmada to‘planadi. Hujayrani fag bilan kasallanganidan so‘ng 15-20 minutgacha RF molekulalarini miqdori oshib boradi. Undan so‘ng RF molekulalarini oshishi to‘xtaydi va sitoplazmada bir zanjirli “musbat” molekulalar hosil bo‘ladi.
Nazariy jihatdan o‘ylab ko‘riladigan bo‘lsa bu ikki spiralli molekulada bir qancha usullar yordamida replikatsiya sodir bo‘lishi mumkin. Birinchidan, konservativ mexanizm usulida replikatsiyalanishi mumkin deb faraz qilish mumkin. Bunda ona RF “musbat” zanjir molekulalari faqat qoliplik vazifasini bajaradi va uni molekulalari qiz molekulalarda qatnashmaydi (o‘tmishdoshlik vazifasini bajarmaydi). Ikkinchidan, RF molekulalarining “musbat” zanjiri virus zarrasiga o‘tadi. Keraksiz bo‘lib qolgan “minus” zanjirlar esa saylanib parchalanishi mumkin yoki “musbat” zanjirlar assimetrik yarimkonservativ usulda replikatsiyalanadi. “Manfiy” zanjirda sintezlangan yangi “musbat” zanjir RF molekulasidan ajraladi va fag tarkibiga kiradi, bo‘sh qolgan “manfiy” zanjir yana keyingi yangi “musbat” zanjir sintezi uchun matritsa bo‘lib xizmat qiladi. φ x174 fagining replikatsiyasi bo‘yicha olingan natijalar konservativ mexanizm yordamida replikatsiya ro‘y bermayotganini ko‘rsatmoqda.
Do'stlaringiz bilan baham: |
