Biokimyodan YaB uchun baza (2022-yil) Nazariy savollar

Xromatinning tuzilishi Tirik hujayradagi nuklein kislotalar nukleproteinlar, oqsillar bilan birikkan birikmalar shaklida bo‘ladi. tRNK gina asosan sitozolda erkin erigan holatda topiladi. Nukleproteinli asosiy strukturalar xromatin (dezoksiribonukleoprotein) va ribosomalar (ribonukleoprotein)dir (20-rasm). Xromatinning struktura tuzilishi murakkab bo‘lib, to‘la-to‘kis o‘rganilgan emas. Hujayra sikliga qarab xromatin holati o‘zgarib turadi. Tinchlik fazasida xromatin butun yadro hajmi bo‘ylab bir tekis tarqalgan bo‘ladi va odatdagi mikrosko‘pik usullar bilan tekshirib ko‘rilganda 20-rasm. Xromatin tuzilishi 79 topilmaydi. Hujayraning bo‘linish fazasida xromatin oddiy mikrosko‘pda ko‘rinadigan mo‘jazgina zarralar – xromosomalarni hosil qiladi. Xromatin massasining taxminan 2\3 qismini oqsillar tashkil qilsa, 1\3 qismi DNK dan iboratdir. Xromatinda RNK ham bor (10 % gacha). Xromatindagi barcha oqsillarning yarmi molekulalari uncha katta bo‘lmaydigan oqsillar – gistonlardir (molekulyar massasi 11 000 – 22 000). Gistonlarning xarakterli xususiyati tarkibida lizin yoki arginin ko‘p bo‘lishidir; bu narsa ularga ishqoriy tabiatni va DNKning kislota gruppalari bilan o‘zaro ta’sir etish xususiyatini beradi. Xromatinning elektron – mikrosko‘pik fotosuratlarida ipga terilgan munchoqlarga o‘xshab ketuvchi tuzilmalar ko‘rinib turadi. 5 xil gistonlar bir-biridan molekulyar og‘irligi va aminokislota tarkibi bilan farq qiladi. Har bir munchoq donasida 8 giston molekulasi (H2A, H2B, H3, H4) va shularga o‘ralgan 150 nukleotid juftiga yaqin uzunlikdagi DNK bo‘ladi. Bog‘lovchi (speyser) qismda H1 giston uchraydi. Ana shunday strukturaga nukleosoma deyiladi. DNK molekulalari shu tarzda joylashganida uzun molekulaga qaraganda taxminan 7 baravar kichrayadi. Bu DNK joylanishining faqat 1 darajasidir xolos (21-rasm). Odam DNKsi molekulalarining uzunligi santimetrlar bilan o‘lchansa (3-5 sm atrofida bo‘ladi), xromosomaning uzunligi atigi bir necha nanometr keladi. Demak, xromosomalarning joylanishida DNKning qisqarish darajasi necha millionga borishi kerak. Munchoqlar nukleosomaning buralib o‘ralishi natijasida hosil bo‘ladi. DNKning joylanishining yuqori tartibdagi darajalari yetarlicha o‘rganilmagan. Ribosomalarning tuzilishi Ribosomalar sedimentatsiya koeffitsiyenti 80S va molekulyar massasi 4,5 mln. ga boradigan subhujayra zarralaridir. Ular 2 ta katta (60 S) va kichik (40 S) subbirliklardan tashkil topgan. Eritmadagi Mg2+ ionlari konsentratsiyasi 0,1 mM gacha pasayganda 80 S – zarra subbirliklarga parchalanib ketadi. Subbirliklarni har birida RNK va oqsillar bo‘ladi. Subbirliklar pH qiymati past bo‘lgan eritmalarda va 21-rasm. Nukleosoma detergentlar ishtirokida tarkibiy qismlarga parchalanadi. Subbirliklarning nuklein kislotalari oqsillarni birlashtirish uchun sinch vazifasini bajaradi. Katta va kichik subbirliklar tarkibi bilan bir-biridan farqlanadi. Umuman ribosoma oqsillar sintezi uchun zarur qurilmadir.

51. 
    DNK va irsiyat, DNK biosintezi (replikatsiya genetik axborotni uzatish usuli). replikatsiya bosqichlari.
    

Replikatsiya – genetik axborotni o‘tkazish usuli Uotson – Krikning gipotezasiga asosan DNK qo‘sh spiralining har bir zanjiri komplementar qiz zanjirlar hosil qilishda qolip (matritsa) vazifasini o‘taydi. Bunda ona DNKga o‘xshash ikkita ikki zanjirli qiz DNK molekulasi hosil bo‘ladi, ularning har bir molekulasi bitta o‘zgarmagan ona DNK zanjirini saqlaydi. Uotson – Krik gipotezasi Met Mezelson va Franklin Stal tomonidan 1957-yilda bajarilgan tajribalar bilan tasdiqlangan. Tekshirish natijalari shuni ko‘rsatdiki, Uotson – Krik gipotezasiga to‘la rioya qilgan holda har bir qiz DNK dupleksi hujayraning 2 ta ko‘payish siklidan keyin bitta ona zanjir, bitta yangi hosil bo‘lgan DNK qiz zanjirini saqlar ekan. Replikatsiyaning bunday mexanizmini yarim konservativ replikatsiya deb ataldi, chunki har bir qiz DNKda faqat bitta ona zanjir saqlangan. DNK replikatsiyasini yarim konservativ mexanizmi ichak tayoqchalari ustida olib borilgan tajribalarda tasdiqlandi. E coli kulturasi avlodlari birdan-bir azot manbai 15N 15NH4 Cl li muhitda o‘stiriladi. Natijada E coli hujayralarini tarkibiga kiradigan barcha azot saqlovchi moddalar odatdagi 14N saqlaydigan DNK tarkibida 15N saqlaydigan DNK ga nisbatan katta zichlikka ega bo‘ladi va uni saqlaydigan DNK ga nisbatan katta zichlikka ega bo‘lib, bu jarayonni sentrifugalash yo‘li bilan aniqlash mumkin (23-rasm). 83 23-rasm. DNK replikatsiyasi yarim konservativ mexanizmini isbotlovchi tajriba. Probirkada shtrixlab qo‘ilgan joylar DNKning sentrifugalashdan keingi holatini ko‘rsatadi. 15N – DNK si bor E coli nishonlamagan azot (14N H4 Cl) li muhitga ko‘chirib o‘tkazilsa, birinchi avlod hujayralari 15N – DNK va 14N – DNK zichliklari o‘rtasidagi oraliq zichlikka ega bo‘ladi; ikkinchi avlod hujayralarida ikki xil – oraliq zichlikda va yengil bo‘ladigan DNK (14N - DNK) topiladi. Olingan natijalar bitta qiz DNKda ikkita ona zanjir, ikkinchi DNKda ikkita yangi sintezlangan zanjirlar bo‘lishi kerak deb hisoblangan replikatsiyaning konservativ usulini inkor qildi. M. Mezelson va F. Stal tajribalari replikatsiyaning dispers usulini – tasodifan bog‘langan qiz DNKda qisqa ona zanjir DNK, yangi zanjir DNK bo‘lishini ham inkor qilishga imkon berdi. Eukariotik DNK replikatsiyasi bir vaqtda juda ko‘p nuqtalarda birdaniga boshlanadi (ularning soni mingdan ortiq bo‘lishi mumkin). Har bir shunday nuqtalardan qarama-qarshi tomonlarga birdaniga ikkita replikativ ayri harakatlanadi. Buning natijasida eukariotik xromosomaning replikatsiyasi bakterial xromosomaga nisbatan juda tez sodir bo‘ladi. Replikatsiyada 1956-yilda Artur Kornberg tomonidan ochilgan ferment DNK-polimeraza I ishtirok etadi. U DNK zanjiri oxiriga dezoksiribonukleotid qoldiqlarini ketma-ket biriktirishini katalizlaydi, bir vaqtda neorganik pirofosfat ajralib chiqadi: Mg (dNMP)n + dNTP ↔ (nNMP)n+1 + PP → DNK uzaygan DNK 84 DNKning sintezi 4 ta dezoksiribonukleotidtrifosfatlar bo‘lgan taqdirdagina amalga oshiriladi, agarda ulardan bittasi bo‘lmasa ham sintez sodir bo‘lmaydi. Ferment 4 ta dezoksiribonukleozid 51 - trifosfatlarning birontasini tegishli 51 -difosfat yoki 5-monofosfatlarga almashtirilgan vaqtda ta’sir etmaydi. Shuningdek, ribonukleozid-5- trifosfatlar bilan ham reaksiya ketmaydi. Mg+2 ionlarining bo‘lishi shart. DNK-polimeraza yangi dezoksiribonukleotidlarning kovalent bog‘lanishini katalizlaydi, u α-fosfat guruhning erkin 31 – gidroksil oxiriga birikishi orqali amalga oshiriladi; demak, DNK zanjiri sintezi 51 →31 yo‘nalishida amalga oshiriladi. DNK-polimeraza ta’siri uchun qolip, tomizg‘i DNK bo‘lishi shart. DNK-polimeraza yangi DNK sintezini tomizg‘i DNKsiz amalga oshira olmaydi. U mavjud zanjirni uzaytirishi mumkin va faqat matritsa bo‘lgan taqdirdagina o‘z vazifasini bajaradi. Nukleotidlar tomizg‘i zanjirga qolip zanjirdagi nukleotidlar ketmaketligiga mos holda, Uotson – Krikning komplementarlik qoidasiga rioya qilgan tartibda birikadilar. Qolip zanjirning qaysi qismida timin joylashgan bo‘lsa, qiz zanjirida adenin birikadi va aksincha, xuddi shu yo‘l bilan qolip zanjirda guanin qoldig‘i bo‘lsa, uning to‘g‘risiga qiz zanjirda sitozin birikadi va aksincha. Lekin, hozirgi kungacha replikatsiya jarayoni haqida to‘liq va aniq ma’lumotlar yo‘q. Replikatsiya jarayonining barcha bosqichlari juda tez va o‘ta aniqlik bilan kechadi. 20 ta replikativ ferment va omillardan iborat bo‘lgan kompleksni DNK-replikaza sistemasi yoki replisoma deb ataladi. 3 xil DNK-polimeraza – I, II, III mavjud. DNK zanjiri elongatsiyasiga, asosan, DNK-polimeraza III javobgardir. DNK-polimeraza I va DNK-polimeraza III uch xil fermentativ faollikka egadirlar. Polimeraz faollikdan tashqari ular 51 → 31 va 31 → 51 ekzonukleaz faollikka egadirlar, ya’ni ular DNK oxiridan nukleotidlarni uzib tashlashlari mumkin. DNK- polimeraza IIning vazifasi hali ma’lum emas. Replikatsiya davrida hosil bo‘lgan DNKning ko‘p qismi bo‘lakchalar holatida bo‘ladi. Bu bo‘lakchalar okazaki fragmentlari deb yuritiladi va 1000-2000 nukleotid qoldiqlarini o‘zida saqlaydi. Bu fragmentlar uzlukli replikatsiya natijasida hosil bo‘lib, keyinchalik bir-birlari bilan bog‘lanadilar. DNKning bitta zanjiri uzluksiz 51 →31 yo‘nalishida replikatsiya qilinadi, ya’ni replikativ ayri yo‘nalishi bo‘yicha, bu zanjir boshlovchi zanjir deb ataladi. Boshqa zanjir uzlukli, qisqa fragmentlar hosil qilib sintezlanadi, yangi monomerlarning 31 -oxiriga biriktiradi, ya’ni replikativ ayri yo‘nalishiga qarama-qarshi. Keyin okazaki fragmentlari bir-biri bilan topoizomeraza fermenti yordamida tikiladi va ortda qoluvchi zanjirni hosil qiladi. 85 Okazaki fragmentlarining sintezi uchun tomizg‘i sifatida qolip DNKga komplementar bo‘lgan RNKning kichik bo‘laklari zarur. Bu RNK 51 → 31 yo‘nalishida ATF, GTF, STF, UTFlardan praymaza fermenti yordamida hosil bo‘ladi. Odatda RNK-tomizg‘i bir necha ribonukleotid qoldiqlaridan iborat bo‘ladi. Keyin ularga DNK-polimeraza III 1000- 2000 dezoksiribonukleotid qoldiqlarini ulaydi va Okazaki fragmentini hosil qiladi, RNK tomizg‘i DNK polimeraza I ning 51 → 31 ekzonukleaza faolligi asosida uzib tashlanadi (24-rasm). Okazaki fragmenti ortda qoluvchi DNK zanjiriga DNK-ligaza fermenti yordamida birikadi, reaksiya ATF ni sarflash bilan boradi, ya’ni DNK-ligaza Okazaki fragmentlarini qolip DNKga komplementar ravishda bog‘laydi. 24-rasm. DNK- replikatsiyasining asosiy bosqichlari 86 Qo‘sh spiralning qayta aylantirilishi va ikkala zanjirning bir-biri bilan qayta bog‘lanib olmasligi uchun ma’lum masofada ushlab turilishi bir necha maxsus oqsillar yordamida amalga oshiriladi. Xelikaza (helix – spiral) fermenti DNKning replikativ ayri yaqinidagi qisqa bo‘laklarini yechib beradi. Buning uchun 2 ATF gidrolizidan hosil bo‘ladigan energiya kerak. Har bir ajralgan zanjirga bir necha molekula DNKni bog‘lovchi oqsil birikadi, u komplementar juftlar hosil bo‘lishi va qayta zanjirlarning birikishiga to‘sqinlik qiladi. Qisqa ajralish va birikishlar DNK-giraza fermenti yordamida sodir bo‘ladi. U xelikazaga replikatsiya uchun DNKni qayta aylantirishga yordam beradi.

52. 
    RNK biosintezi (transkripsiya). Transkripsiya bosqichlari, RNK yetilishi.
    

RNK biosintezi (transkripsiya) Transkripsiya - DNKdan RNKga axborot ko‘chirish usuli Transkripsiya deb DNKda joylashgan genetik axborotni RNKga ko‘chirish va keyinchalik RNKdan ribosomaga o‘tkazish jarayoniga aytiladi. Transkripsiya qilinayotgan DNK bo‘lagi transkripton deb ataladi. Transkriptonlar uzunligi 300 nukleotiddan 108 nukletidgacha bo‘lishi mumkin. Transkriptonning ma’lum qismlari turli funksiyalarni bajaradilar. Bir guruh qismlar axborotli, boshqalari axborot saqlamaydi. Ko‘pchilik struktur genlarda, ayniqsa eukariotlarda, genetik axborot uzlukli yozilgan. Struktur genlardagi axborot tutuvchi qismlar ekzonlar, axborot tutmaydigan qismlar intronlar deb ataladi. Intronlar ekzonlarga nisbatan ko‘pincha uzunroq bo‘ladi va gen ichida intronlarga nukleotid juftliklarni ko‘p qismi to‘g‘ri keladi. Masalan: ovalalbumin genida 7 intron bo‘lib, umuman olganda 7700 juft asoslar saqlaydi, splaysingdan keyin hosil bo‘lgan mRNK da esa faqatgina 1859 asoslar bo‘ladi. Balki, intronlar ekzonlar uchun qo‘shimcha boshqaruvchilik vazifasini o‘tashlari mumkin. Transkriptonning transkripsiya boshlanadigan qismi promotor deb ataladi. Unga transkripsiyani yengillashtiruvchi oqsillar va RNKpolimeraza birikadi. Transkripton i e i e i e Promotor akseptor zona struktur genlar terminator Akseptor yoki boshqaruvchi zona bilan transkripsiyaga ta’sir etuvchi turli boshqaruvchilar bog‘lanishi mumkin. Akseptor zonadan keyin intron va ekzonlarni ketma-ketligini saqlagan struktur sistron yoki genlar keladi. Transkripton oxirida joylashgan nukleotidlar – terminator, transkripsiyaning tamom bo‘lganligi haqida axborot beradi. Transkripsiya uchun zarur: 1. Transkripsiyaga uchraydigan DNK bo‘lagi. 2. Ribonukleozidtrifosfatlar (ATF, GTF, UTF, STF). 3. DNKga bog‘liq – RNK polimeraza. RNK sintezini quyidagi sxema bilan tasvirlasa bo‘ladi: kATF + lUTF + mUTF + nSTF DNK,RNK-matritsa RNK + (k+l+m+n)H4 P2 O7 89 RNK polimerazaning ta’sir mexanizmi ko‘p jihatdan DNK polimerazaning ta’sir mexanizmiga to‘g‘ri keladi. Sintez 51 →31 yo‘nalishida boradi va RNK zanjiri DNK zanjiriga nisbatan qaramaqarshi polyarlikga ega. Lekin o‘ziga xos farqlar ham bor. E. Coli RNKpolimerazasi nativ qo‘sh spiralli DNK bo‘lganda faollik ko‘rsatadi, in vitro tajribalarda DNK ikkala zanjiridan RNK-polimeraza nusxa oladi, in vivo DNKni faqat bir zanjiri transkripsiyalanadi. RNK-polimeraza nativ DNK bir zanjiri bilan ma’lum nuqtada bog‘lanadi, natijada chegaralangan qismida bispiral struktura yechiladi va RNK sintezlanadi. DNK-polimerazaga o‘xshab, ferment praymer bo‘lishini talab etmaydi. Transkripsiya mexanizmi 3 bosqichdan iborat (26-rasm): 1. Initsiatsiya. 2. Elongatsiya. 3. Terminatsiya. Initsiatsiya promotorga DNK-ga bog‘liq RNK-polimeraza birikishi natijasida sodir bo‘ladi. Eukariotlarda uchta RNK-polimeraza - I, II, III bor. Bu oqsillar bir necha subbirlikdan iborat bo‘lib, bir-biridan transkripsiya spetsifikligi bilan farqlanadi. RNK-polimeraza I 5,8; 18; 28 S rRNK genlarining transkripsiyasiga RNK-polimeraza II – mRNK, RNK-polimeraza III –tRNK va 5S rRNK o‘tmishdoshlarining sinteziga javobgar. RNK-polimeraza doimo polinukleotid zanjirni 51 →31 yo‘nalishida uzaytiradi, shuning uchun 51 – oxir har doim trifosfat (f-f-f), 31 oxir erkin -OH saqlaydi. Barcha RNK zanjirlari sintezi yoki fffAdan, yoki fffGdan boshlanadi. Elongatsiya RNK polimerazaning qolip DNK yuzasida siljishi natijasida vujudga keladi. Har bir keyingi nukleotid DNK qolipdagi komplementar asos bilan bog‘lanadi. RNK-polimeraza uni uzayotgan RNK zanjiri bilan fosfodiefir bog‘i yordamida bog‘laydi. Elongatsiya tezligi 1 sekundda 40-50 nukleotidni tashkil etadi. Terminatsiya RNK polimeraza DNKdagi stop-signallar hisoblangan nukleotid ketma-ketliklariga yetgandan keyin sodir bo‘ladi. Transkriptonda shunday stop-signallar bo‘lib poli(A) ketma-ketliklar hisoblanadi. Maxsus terminatsiya faktori – Q faktor topilgan, u oqsil bo‘lib transkripsiyani uzadi. Sintezlangan RNK DNKdan ajraladi va u DNK transkriptonining to‘liq nusxasidir. Demak, yangi sintezlangan RNKda axborot saqlovchi va axborot saqlamaydigan qismlar mavjud. Shuning uchun birlamchi transkript RNKning o‘tmishdoshi deb ataladi.

53. 
    Apoptoz haqida umumiy tushunchalar. Biokimyo 2- tom 83-bet
    

Apoptoz - bu tartibli programmalashtirilgan hujayra oʻlimining bir turi. Apoptoz natijasida hujayra apoptotik tanachalarga boʻlinib ketadi. Apoptotik tanachalar esa tezda (oʻrtacha 90 minut) makrofaglar yoki qoshni hujayralar tomonidan yalligʻlanishga yol qoymay yutib olinadilar. Koʻp hujayrali organizmda apoptoz ikki yo'l bilan vujudga kelishi mumkin:
1) Tashqi signallar boʻylab. 2) Mitoxondriyaviy signal yoʻl orqali.
Umurtqali organizmlarda mitoxondriyaviy signal yoʻl orqali boʻlib oʻtadigan programmalashtirilgan hujayra oʻlimi koʻproq uchraydi.
Apoptozning mitoxondriyaviy signal yoʻli hujayra sitoplazmasiga apoptogen oqsillarning chiqishi natijasida boʻlib oʻtadi. Bu ikkita sababdan kelib chiqishi mumkin: 1. mitoxondriyaning membranalari yorilishi va 2. mitoxondriya membranalarining oʻtkazuvchanligini oshib ketishi natijasida.
Mitoxondriya membranalarining oʻtkazuvchanligi oshishida apoptotik Bcl-2-oqsillar (Bax va Bak oqsillari) katta ahamiyatga ega. Bcl-2-oqsillar mitoxoxondriya membranalariga oʻtirib sitoplazmaga apoptozda ishtirok etadigan oqsillarni - sitoxrom c, prokaspaza va AIF-flavoproteinlarni - chiqib ketishini taʼminlab beradi.
Sitoplazmada sitoxrom c APAF-1 oqsili bilan apoptosoma degan organellani hosil qilishda ishtirok etadi. APAF-1 va sitoxrom c ga prokaspaza-9 oqsili qoʻshilib yetuk apoptosomani hosil qiladi. Apoptosoma sitoplazmadagi kaspaza-9 oqsillarni topib, ularni prokaspaza-3 oqsillari bilan qoshadi va apoptozda ishtirok etadigan tayyor kaspaza-3 oqsilini hosil qiladi. AIF-flavoproteini kaspaza va prokaspaza oqsillaridan aloxida apoptozda ishtirok etadi.
Kaspaza-9 hujayra sitoplazmasida kaspazalar kaskadini hosil qiladi. Kaspazalarning asosiy vazifasi hujayrada joylashgan hamma organoidlarni parchalash bilan boʻgʻliq. Kaspazalar yadro membranalarini, sitoskelet oqsillarini, hujayralar oʻrtasidagi boʻlgan birikishlarni buzilishida istirok etadi.
Kaspazalarning yana bir muhim vazifalaridan biri - bu apoptozni toʻxtatadigan oqsillarni parchalash dur. Koʻp hujayrali organizmlarda morfogenez, differentsiatsiya, immunitet jarayonlari apoptozsiz sodir boʻla ololmaydi. Organizmda kasal va shikastlangan hujayralarni yoqotishda ham aynan apoptoz mexanizmi ishlatiladi.

54. 
    DNKning shikastlanishi va tiklanishi. Molekulyar va xromosoma mutatsiyalari (missens, deletsiya, nonsense mutatsiyalari, Daun sindromi), ularning paydo bo'lish mexanizmi. Biokimyo 2- tom 81- bet
    

Yog ' kislotalarni mitoxondriyaga o'tkazishning 3 bosqichli jarayoni KoA bilan murakkab efir hosil qilish , karnitin bilan transeterifikatsiyalashni o'z ichiga oladi , shundan so'ng KoAning yangi murakkab efiri hosil bo'ladi , u ikki bir - biridan izolyatsiyalangan koferment A va yog ' kislotasining atsil - KoA hosilasi jamlanmasini bog'laydi , ulardan biri sitozolda , ikkinchisi esa mitoxondriyada joylashgan . Bu jamlanmalar turli vazifalarni bajaradi . Koferment A mitoxondriya matriksida piruvatning oksidlanishi , yog ' kislotalar va ba'zi aminokislotalar parchalanishida faol ishlatiladi , sitozoldagi koferment A esa yog ' kislotalar biosintezida ishtirok etadi . Sitozol jamlanmasidagi yog ' kislotaning atsil - KoAhosilasi membrana lipidlari sintezi yoki oksidlanish va ATF hosil qilish uchun mitoxondriya matriksiga oʻtkazishda qatnashishi mumkin . Karnitin efirining hosil bo'lishi yog ' kislota atsil fragmentini oksidlanishga yo'naltiradi . Karnitin yordamida mitoxondriyaga yog ' kislotaning kiritilishi mitoxondriyada yog ' kislotalari oksidlanishi umumiy tezligini limitlaydi va boshqarish nuqtasi bo'lib hisoblanadi . Yog ' kislota atsil CoA hosilasi mitoxondriya ichida boʻlganidan keyin u matriksdagi qator fermentlar ta'siriga uchraydi.



Sitozinning dezaminlanish reaksiyalari va uni uratsilga aylanishi , adeninning gipoksantinga , guaninning ksantinga aylanishi depuri nizatsiyaga nisbatan juda ham oz uchrab , sutkasiga bir genomga 10 reaksiyani tashkil etadi . Spontan zararlanishning bu tipini to'g'rilash DNK - N - glikozilaza fermenti ta'sirida kechadi . Sitozinning metil lanishi reparatsiyalanmaydi va shuning uchun havflidir . Uning spon tan dezaminlanish mahsuloti DNK uchun xos bo'lgan timin bo'lib , u DNK - N - glikozilaza tomonidan tanilmaydi . DNK ga radiatsion hamda kimyoviy tabiatli turli mutagen omillar ta'siri natijasida indutsirlangan zararlanishlar yuzaga keladi . Ultrabinafsha nurlanish ta'sirida pirimidin asoslari ( timin va sitozinda ) tarkibidagi C , va C , uglerodlari orasidagi qo'sh bog ' uzilib , dimerlar hosil bo'lishi mumkin . Ularni qaysi asoslar birikkanligiga qarab timin , sitozin yoki timin - sitozin dimerlari deb ataladi . Pirimidin dimerlarini ajratib tashlash fotoliazalar ta'sirida kechadi . DNKdagi azot asoslari alkillanish , oksidlanish , qaytarilish yoki formamid guruhlari bilan bogʻlanish kabi turli zararlanishlarga uchra shi mumkin . AP - sayt reparatsiyasi yoki faqat dezoksiribozani asosga komplementarlik qoidasiga asosan biriktiruvchi DNK - insertaza , yoki reparatsiya jarayonida ishtirok etuvchi AP - endonukleaza , AP - ek zonukleaza , DNK - polimeraza ß va DNK - ligaza fermentlari kompleksi ishtirokida kechishi mumkin . Reparatsiya organizmning butun umri davomida genetik material ning nativ strukturasini saqlab turish uchun kerakdir . Reparatsiya tizimi fermentlari faolligini susayishi DNK molekulasida nuqsonlarni ( mutatsiyalarni ) to'planishiga olib keladi . Insonning ko'pchilik nasliy kasalliklarining sababi aynan reparatsiya jarayonining ayrim bosqichlarining buzilishi natijasidir . Masalan , pigmentli kseroder miyada noto'g'ri asoslarni ajratib tashlash , uzilishlarni toʻldirish va shu kabi boshqa funksiyalarga mas'ul boʻlgan fermentlar faolligi pasayadi . Reparatsion tizimining defekti UB - nurlariga o'ta sezuv chanlik bilan namoyon bo'ladiki , bu terida bitmaydigan yaralar va odatda teri o'smalariga olib keluvchi qizil dog'larni hosil qiladi . Trixotiodistrofiya timin dimerlarini yo'qotishda ishtirok etuvchi ferment faolligining pasayishi natijasi bo'lib , bu DNKni nur ta'siriga sezuvchanligini oshiradi . Kasallikning simptomlari : oltingugurtni soch oqsillari tarkibida yetishmasligi hisobiga sochlarni va ularning ildizlarini mo'rtlashishi , ko'p hollarda jismoniy va aqliy rivojlanish dan ortda qolish , teri va tishlar anomaliyalari . Ataksiya - teleangiek taziyada rentgen nurlanishiga sezgirlik ortadi ; Fankoni kamqonligi bor bemorlarda ko'ndalang bogʻlar reparatsiyasi tizimining ishlashi buzilgan . Bularning hammasi havfli oʻsmalar rivojlanishi chastota sining yuqori bo'lishligi bilan tavsiflanadi . Tirik organizmlarda turli xil molekulasidagi nuqsonlarni tiklash jarayoni reparatsiya deyiladi . Barcha reparatsiya mexanizmlari DNKning qo'sh zanjirli molekula ekanligiga asoslangan , ya'ni hujayrada genetik axborotning 2 nusxasi mavjud . Agar ikki zanjirning birida nukleotid ketma - ketligida biron - bir nuqson ( oʻzgarish ) kuzatilsa , axborotni qayta tiklash mumkin , chunki ikkinchi ( komplementar ) zanjir saqlanib qolgandir . Reparatsiya bir necha bosqichda kechadi . Birinchi bosqichda DNK komplementar zanjirlaridagi nuqsonlar aniqlanadi . Ikkinchi bosqichda nokomplementar nukleotidlar yoki asoslar qirqib olinadi , uchinchi va to'rtinchi bosqichlarda nuqsonlar komplementarlik asosida tiklanadi . Ammo nuqsonlarning turiga qarab reparatsiya bosqichlari va fermentlari oʻzgarib turadi . DNKning ikki zanjirida baravariga nuqson paydo bo'lishi kamdan - kam uchraydi . Jinsiy hujayralarda bunday nuqsonlar tiklanmaydi , chunki jinsiy hujayralarda ularning tiklanishi uchun xromosomalar diploid bo'lishi kerak . DNK zanjirlarida komplementarlikning buzilishi spontan ( taʼsirotsiz ) boʻlishi mumkin , masalan nukleotidlarning dezaminlanishi va depurinlanishi kabi . DNK replikatsiyasining aniqlik darajasi o'ta yuqori , ammo 105-106 nukleotid qoldiqlariga asoslar juftlashuvining 1 xatosi yuzaga kelishi mumkin va bunda A - T , G - S nukleotidlar juftligi oʻrniga DNKning qiz zanjirida matritsaga komplementar boʻlmagan nukleotidlar kirib qolishi mumkin . Reparatsiya jarayonida qatnashuvchi fermentlar nuqsonli matritsali zanjirni -GATC- nukleotidlar ketma - ketligida adeninning metillangan hosilasi orqali aniqlaydilar . Fermentlar qiz zanjirlardagi nukleotid qoldiqlari metillangunga qadar , reparatsiya xatoliklarini topishlari va yoʻqotishlari zarur.

Mutagenez.
Replikatsiya , transkripsiya va translyatsiya jarayonlarining aniq ishlashi genomning nusxasini ko'chirib olish va organizmning fenotipik xususiyatlarini avlodlarga , ya'ni nasldan - naslga oʻtkazishni ta'minlaydi . Biroq , biologik evolyutsiya va tabiiy tanlanish faqat genetik o'zgaruvchanlik mavjud bo'lgandagina sodir bo'lishi mumkin . Shunday qilib , genomda tashqi va ichki omillar ta'siri ostida doimiy ravishda turli o'zgarishlar sodir bo'lib turadi , bu oʻzgarishlardan ayrimlari reparatsiya mexanizmlarining samarali ishlashiga qaramasdan DNK molekulasida saqlanib qolishi mumkin . Gendagi reparatsiya fermentlari tomonidan tuzatilmay qolgan purin yoki pirimidin asoslari ketma - ketligidagi oʻzgarishlar " mutatsiyalar " deb nomlangan . Mutatsiyalar ham somatik hujayralarda paydo bo'lishi va ham jinsiy hujayralarda kuzatilishi mumkin , nasldan naslga o'tishi va irsiy kasallik sifatida keyingi avlodning fenotipida namoyon bo'lishi mumkin . Genetik o'zgaruvchanlik eukariotlarda , asosan , spermatozoid bilan tuxum hujayrani birlashishidagi meyoz jarayonida xromosomalarning qayta qurilishi hisobiga boʻladi . Bu genetik rekombinatsiyalar bilan birga kechadi , ya'ni gomologik xromosomalar orasida DNK qismlari almashinadi , natijada avlodlarda genlarning yangi kombinatsiyasi yuzaga keladi . DNKning koʻchib o'tuvchi fragmentlari DNK transpozonlar ( bir xromosomaning lokusidan ajralib chiqib , o'sha xromosomaning boshqa joyiga yoki boshqa xromosomaga koʻchib o'tib joylashadigan DNK qismlari ) va retrotranspozonlar ( ular DNK molekulasidagi dastlabki joyini tark etmaydi , ularning faqat nusxalari yangi joyga ko'chirib joylashtiriladi ) deb ataladi . Genlar yoki genlar yaqinidagi joylarga qo'shilib kirgan transpozonlar va retrotranspozonlar mutatsiyalarga olib kelishi va ularning ekspres siyasini oʻzgartirishi mumkin . Masalan , bu holat DNK yoki RNK tutuvchi viruslar bilan infitsirlanishda sodir bo'ladi , viruslar oʻzining genetik materialini infitsirlangan hujayralarning DNKsiga kiritadi . Genomdagi oʻzgarishlar juda xilma - xildir va ular xromosomalar hamda genlardagi DNKning turli qismlaridan tortib alohida nukleotid largacha bo'lgan oʻzgarishlarni o'z ichiga oladi.
Gen va xromosoma mutatsiyalari ko'pincha somatik hujayralar darajasida kuzatiladi va fenotipik xilma - xillik shaklida namoyon bo'ladi . Agar bunday mutatsiyalar jinsiy hujayralarda yuzaga kelsa , bu jinsiy hujayradan rivojlanadigan organizm uchun letal oqibatga olib kelishi mumkin . Shuni ta'kidlash kerakki , jinsiy hujayralardagi mutatsiyalar darajasi ancha yuqori boʻladi ; ma'lumotlarga ko'ra , 20 % homiladorlik holatlarida embrionlarda xromosomalar strukturasining buzilishi kuzatiladi . Xromosomalar strukturasi buzilgan embrion larning 90 % qismida gestatsiyaning birinchi uch oyligida homila rivojlanishi buzilib , spontan abort bilan tugaydi . Qolgan 10 % hollarda homila turli nuqsonlar bilan tug'ilib , shulardan yarmi autosom xromosomalar trisomiyasiga ( masalan , 21 - xromosoma 3 nusxada mavjud boʻladigan Daun kasalligi ) to'g'ri keladi . Ba'zi gen mutatsiyalari populyatsiya orasida keng tarqalib mustahkam joylashib oladi va evolyutsion jarayonlarni belgilab beradi . Bu shikastlangan gen tomonidan kodlangan oqsil sintezining to'xtashi yoki oʻzgargan oqsil sintezlanishi bilan namoyon bo'ladi va irsiy xarakterga ega boʻladi . Gen ( nuqtaviy ) mutatsiyalar 3 turda boʻladi : 1 ) DNKda bir azotli asosning boshqasiga almashinishi ; 2 ) DNK molekulasiga bir yoki bir nechta qo'shimcha nukleotidlarning kiritilishi ; 3 ) DNK molekulasining qisqarishi bilan kechadigan bir yoki bir nechta nukleotidlarning yo'qotilishi . Bir aminokislotani bir nechta triplet kodonlar kodlashi mumkin , bunda bu kodonlar o'zaro uchinchi aminokislotasi bilan farqlanadi , shundan kelib chiqib , agar oʻzgargan nukleotidni tutuvchi triplet kodon kodlaydigan aminokislota oʻzgarmay qolsa , unda bunday mutatsiya " sukut saqlovchi " ( " saylens " ) mutatsiya deb ataladi va genning oqsil mahsuloti oʻzgarmay qoladi . Agar bir azot asosining oʻzgarishi natijasida kodon boshqa aminokislotani kodlaydigan bo'lib qolsa , bunday mutatsiyaga " missens mutatsiya " deyiladi va bu gen mutant oqsil sintezlanishiga olib keladi . Masalan , serin kodonidagi nuqtali mutatsiya natijasida serin proteazalari ( tripsin , ximotripsin va boshqa fermentlar ) ning aktiv markazlari oʻz faolligini toʻliq yoʻqotadi . Nonsens mutatsiyalar nisbatan kuchliroq zararli ta'sirga ega bo'lib , ular stop - kodonlardan birining hosil bo'lishiga olib keladi . Natijada oqsil sintezi jarayonida ribosomaning ishi mRNK mutant tripletiga kelganda to'xtab qoladi : UAA , UAG , UGA . Nonsens mutatsiyalarning namoyon bo'lishi ularning gen ichida joylashuviga bog'liq : mutatsiya genning 5 ' - uchiga qanchalik yaqin bo'lsa , uning oqsil mahsuloti shunchalik qisqa va biologik faolligi shunchalik past boʻladi . Nukleotidlarning qoʻshilishi yoki ajralishi natijasidagi mutatsiyalar hujayralarda ko'p uchraydi va nisbatan xavfli hisoblanadi . Agar mutatsiya bir nukleotid juftining yoki 3 yoinki uchga karrali bo'lmagan miqdordagi monomerlarni tutuvchi ikki zanjirli DNK molekulasi qismining genga kirib o'rnashishi yoki gendan uzilib chiqib ketishi bilan sodir bo'lgan bo'lsa , unda mutatsiya joyidan keyingi barcha kodonlarning oʻqilishi o'zgaradi va bu kodonlar endilikda oqsildagi aminokislotalar ketma - ketligiga mos kelmay qoladi . Tripletlarni o'qishdagi bunday o'zgarishlar koʻpincha ichki stop - kodonlarning paydo bo'lishiga olib keladi va natijada polipeptid zanjirining sintezi vaqtidan avval yakunlanib , biologik faollikka ega boʻlmagan va qisqartirilgan mahsulotning shakllanishi bilan tugaydi . Bunday siljishlar matritsali biosintetik jarayonlar ingibitorlari ( interkalyatorlar ) ta'sirida kelib chiqadi . Bunday o'zgargan DNK zanjirining replikatsiyasi jarayonida " interkalirlangan ” molekula bilan noto'g'ri juftlash natijasida qo'shimcha nukleotid kelib oʻrnashishi mumkin . Kam hollarda 3 yoki uchga karrali boʻlgan miqdordagi nukleotidlardan tashkil topgan oligodezoksinukleotid DNKga kelib qo'shiladi yoki chiqib ketadi . Bunday mutatsiyalar oʻzidan keyingi kodonlarining oʻqilish tartibini buzmaydi . Hosil bo'ladigan oqsil mahsulotida mutatsiya sohasiga mos joyda qaysidir bitta yoki bir nechta aminokislotalar tushib qolgan boʻladi yoki , aksincha , qo'shimcha bir yoki bir nechta aminokislotalar paydo bo'lib qoladi , lekin qolgan aminokislotalar ketma - ketligi asl molekulaga mos keladi . Bunday mutatsiyalar katta zarar yetkazmaydi . Inson strukturaviy lokuslarida mutatsiyalar yuzaga kelishining oʻrtacha chastotasi har bir avlodda bir gametaga 105 dan 10 gacha oraliqda oʻzgarib turadi . Shuni aytish kerakki , bu ko'rsatkich turli genlar uchun katta chegaralarda farq qilishi mumkin . Bu mutatsion zararlanish tabiati , mutatsiyaning paydo bo'lish mexanizmi , mutant gen kodlovchi qismining uzunligi , bu genda kodlangan oqsil vazifalari bilan bogʻliq . Biroq , insoniyat bunday mutatsion yuklama bilan kurasha oladi , chunki genlarning kodlovchi qismlari genomning qolgan asosiy qismdagi mutatsiyalar esa unchalik xavfli emas . 10 % dan ortiq bo'lmagan ulushini tashkil qiladi , kodlamaydigan Boshqa tomondan , kodlovchi qismdagi har qanday mutatsiya ham fenotipik namoyon bo'lavermaydi , chunki ularning ko'pchiligi kodonlarning 3 - pozitsiyasidagi nukleotidga to'g'ri keladi va shuning uchun " sukut saqlovchi " mutatsiyalar hisoblanadi , ba'zilari esa oqsillarning funksional aktivligi uchun ahamiyatsiz boʻlgan domenlarda joylashgan boʻladi . Nasldan - naslga faqat gametalarda sodir boʻladigan mutatsiyalar oʻtadi , ularning foizi esa katta emas . Eukariot hujayralar genomi prokariotlarning genomiga qaraganda ancha ko'p DNK tutadi . Masalan , ichak tayoqchasi E. coli ning DNKsi 4,6x10 juft nukleotidni yoki 4 600 ga yaqin genni o'z ichiga oladi . Shu bilan birga , butun DNK muayyan vazifalarni bajaradi : oqsillar , TRNK , tRNK ni kodlaydi yoki gen mahsulotlari hosil bo'lishini boshqarishda ishtirok etadi . Odamning 23 xromosomadan iborat gaploid to'plami 2,8x10 ° juft nukleotiddan iborat bo'lib , prokariotlar genomi o'lchamidan 1000 barobar katta hisoblanadi . DNKning bunday miqdori bir necha million genlarni shakllantirish uchun yetarlidir . Inson genomini sekvenirlash asosida olingan va 2001 - yilda e'lon qilingan Xalqaro konsorsium ma'lumotlariga ko'ra , oqsil - kodlovchi genlar soni 31 780 taga teng , " Selera Genomiks " firmasining ma'lumotlariga ko'ra esa — 39 114 ta gendan iborat . Inson DNKsidagi nukleotidlar ketma - ketligida oqsillarni kodlaydi gan ( umumiy genomning 2 % dan ko'p bo'lmagan qismi ) , RNKni kodlaydigan ( genomning taxminan 20 % qismi ) va takrorlanadigan ketma - ketliklar ( umumiy genomning 50 % dan ko'proq qismi ) bo' ladi . " Ortiqcha " DNKning vazifalari to'liq o'rganilgan emas , olim larning fikriga ko'ra , bu " ortiqcha " qismlar genlar ekspressiyasini va RNK protsessingini boshqarishda ishtirok etadi , struktur vazifani bajaradi , meyoz jarayonida gomologik juftlashish va xromosomalar rekombinatsiyasi aniqligini oshiradi , muvaffaqiyatli replikatsiyaga xizmat qiladi . Ushbu " ortiqcha " DNKning aksariyat qismi RNKning teskari transkripsiyasi natijasida va harakatlanuvchi elementlarning mavjudligi hisobiga yuzaga kelgan. " Ortiqcha ” DNK fraksiyasida 2 tadan 10 tagacha nukleotid juftla ridan iborat nisbatan qisqa ketma - ketliklar farqlanib , ular millionlab marta takrorlanadi va " satellit DNK " deb ataladi . Ular insonning jami genomining taxminan 10 % ini tashkil qiladi , hujayraning genetik materialida tarqoq joylashadi , va asosan , ko'pchilik xromosomalarning sentromer va telomer sohalarida bo'ladi . Shuningdek , o'rtacha dara jada takrorlanadigan DNK ketma - ketliklari ham mavjud bo'lib , o'l chami va takrorlanish soni anchagina keng chegarada oʻzgarishi mumkin , odam genomining 30 % dan ko'proq qismini tashkil qiladi va rRNK , tRNK va ayrim mRNK tuzilishini kodlaydi , masalan , giston genlarini misol qilib keltirish mumkin . Oʻrtacha takrorlanadigan DNK ketma - ketliklari transkripsiyalanmaydigan sohalarni ham o'z ichiga oladi , ammo bu joylar genlar ekspressiyasini boshqarishda ishtirok etadi ( promotorlar va enxanserlar ) . DNKning noyob ketma ketliklari genomda bir yoki bir nechta nusxada mavjud boʻladi va turli oqsillar haqidagi ma'lumotni o'z ichiga olgan mRNK hosil qilib transkripsiyalanadi . Odatda , odamning bir geni taxminan 28 000 nukleotiddan iborat boʻladi va o'rtacha 8 ta ekzon tutadi , uning kodlovchi ketma - ketligi 1 340 juft nukleotiddan iborat bo'lib , 447 ta aminokislota qoldig'ini saqlaydigan oqsilni kodlaydi . Eng yirik gen 2,4x10 ° juft nukleotiddan tashkil topgan distrofin mushak oqsilining geni bo'lsa , eng ko'p ekzon ( 234 ta ) tutuvchi gen - skelet mushaklarining passiv elastikligi uchun javobgar bo'lgan titin fibrillyar oqsilining genidir . DNKning noyob ketma - ketliklari , shuningdek , multigen oilalarni tashkil qilishi mumkin . Ular bir yoki bir nechta xromosomalarning muayyan hududlarida klasterlar ko'rinishida joylashadi , masalan , ribosomal , transport va kichik yadroviy RNKlar genlari , a- va ß - globinlarning genlari , tubulinlar , mioglobin , aktin , transferrin genlari va boshqa ko'plab genlar . Funksional faol multigenlar bilan bir qatorda mutatsion oʻzgargan ketma - ketliklardan iborat bo'lgan psevdogenlar ham mavjud . Ular transkripsiyalanish xususiyatiga ega emas . Bu o'ziga xos ketma ketliklar tuzilishi jihatdan muayyan genlarga juda o'xshab ketadi va har xil xromosomalarda joylashishi mumkin .

55. 
    Genetik kod va uning tarkibi, xossalari.
    

Genetik (biologik) kod. Nuklein kislotalar 4 xil turdagi nukleotidlarning ketma-ket joylashishidan, oqsillar esa 20 xil aminokislotaning ketma-ket joylashishidan tuzilgan. Polipeptid zanjirdagi har bir aminokislota DNK yoki RNKdagi bir yoki bir necha nukleotid yordamida polipeptid zanjirga biriktiriladi. Agar har bir nukleotid bitta qandaydir aminokislotani biriktirgan bo‘lsa, sistema faqatgina 4 xil aminokislotani biriktira oladi. Agarda bir aminokislotani polipeptid zanjiriga kodlashtirishda 2 xil nukleotid kombinatsiyasi ishtirok etsa, sistema 16 aminokislotani biriktirishi mumkin. Bu sistemadagi 16 ta nukleotidlar dupleti 20 ta aminokislota uchun yetarli emas (42 =16). Shu sababli har bir aminokislotani biriktiruvchi nukleotid

kodi uchta nukleotid kombinatsiyasidan iborat bo‘lishi lozim. Bunday sistema 43 = 64 aminokislotani kodlashtiradi. Shunday qilib, 20 xil aminokislotani har birini polipeptid zanjiriga kiritish uchun biologik kod 3 nukleotid kombinatsiyasidan iboratdir (triplet) (10-jadval). Har bir aminokislota mRNKda bir yoki bir necha tripletlar yordamida kodlanishini Krik tomonidan eksperimental tasdiqlangan. Kodon ma’nosi: mRNK o‘rniga poli – U ishlatish yo‘li bilan Nirenberg va Mattey (1961) o‘tkazgan tajriba. Nirenberg va Mattey E.Colining hujayrasiz sistemasiga polinukleotidfosforilaza yordamida sintezlangan poli – U va radioaktiv uglerod bilan nishonlangan aminokislota qo‘shib tajriba o‘tkazganda oqsil molekulasiga 14C ga ega bo‘lgan fenilalanin birikkani ma’lum bo‘lgan. Bu tajribaga asosan fenilalanin UUU tripleti yordamida polipeptid zanjiriga biriktirilishi (kodlanishi) mumkin. UUU xuddi shunday yo‘l bilan fenilalaninni, lizinni AAA tripleti kodlashtirishi aniqlangan. Shunday qilib, sintetik polinukleotidlar yordamida aminokislotalar polimerlari – poli–fen, poli– pro, poli–liz hosil qilingan.
Genetik kodning xarakterli xususiyatlari quyidagilar hisoblanadi: 1. Biologik kod triplet hisoblanadi. 2. Bir aminokislota uchun bir necha kod bo‘ladi (1 dan 6 gacha triplet). Faqatgina metionin va triptofanni kodi bitta bo‘ladi. 3. Kod uzluksiz bo‘ladi, ya’ni ularning o‘rtasida ajratish belgilari bo‘lmaydi, shuning uchun o‘qish to‘g‘ri joydan boshlanishi kerak. 4. Kod universal xarakterga ega. Barcha tirik organizmlar uchun bir xil aminokislotani kodlashtiradi. 5. Hammasi bo‘lib 64 ta triplet kod bo‘lib, 61tasi 20 xil aminokislotani kodlaydi, qolgan 3tasi – UGA, UAA, UAG – ma’nosiz (nonsens) triplet bo‘lib, birorta aminokislotani kodlashtira olmaydi. Ular translyatsiyani chegaralash funksiyasini bajaradi, shu sababli stopkodonlar deb ataladi.

56. 
    Oqsil biosintezining bosqichlari (boshlanish, uzayish, tugallanish.). tRNKning adapter funktsiyasi.
    

Oqsil sintezi 5 bosqichda boradi: 1. Aminokislotalarning faollashuvi. 2. Initsiatsiya – sintezning boshlanishi. 3. Elongatsiya – polipeptid zanjirning uzayishi. 4. Terminatsiya – polipeptid zanjir sintezining tugallanishi. 5. O‘z-o‘zidan o‘ralish va protsessing.

Izotop usul yordamida oqsil sintezini N – oxirdan boshlanib, C – oxir bilan tamom bo‘lishi aniqlangan, ya’ni jarayon NH2 ! COOH yo‘nalishda boradi.
Polipeptid zanjir initsiatsiyasi. Ma’lum polipeptid haqida axborot tutuvchi mRNK ribosomaning kichik subbirligi bilan birikadi, keyin esa ma’lum tRNKga birikkan initsiatsiyani boshlovchi aminokislota bilan bog‘lanadi. Natijada initsiatsiya kompleksi hosil bo‘ladi. Ikkinchi bosqichda initsiatsiyalovchi kodon GTF bilan bog‘langan IF-2 va N-formilmetionin-tRNKf met bilan birikadi. N–formilmetionintRNK birinchi aminoatsil-tRNK bo‘lib, N-oxir aminokislota bog‘lanishini belgilaydi. IF-1ning vazifasi ma’lum emas.

Elongatsiya. Bu bosqichda aminokislotalarning ketma-ket kovalent bog‘lanishi orqali polipeptid zanjirning uzayishi sodir bo‘ladi. Elongatsiya jarayonida uchta oqsil omillar EF – Tu, EF – Ts va EF – Q qatnashadi; eukariotlarda TF – 1 va TF – 2 deb nomlangan elongatsiya omillari mavjud. Ularni barchasi molekulyar og‘irligi yuqori bo‘lgan oqsillardir (70000 dan 200000 Da gacha). Bu 3-bosqichda davom etadi: 1. Tu elongatsiya faktori bilan kompleks hosil qilgan bog‘lariga GTF tutuvchi ikkinchi amino–atsil-tRNK ribosoma bilan bog‘lanadi. GTF gidrolizlanadi, hosil bo‘lgan GDF Ts elongatsiya faktori katalizlaydigan reaksiya natijasida qaytadan GTFga aylanadi. 2. Ribosomaning A va P–qismlarida joylashgan tRNKlarning aminokislotalari o‘rtasida peptid bog‘i hosil bo‘ladi. Bu jarayonni peptidiltransferaza katalizlaydi va A–qismda peptidil tRNK hosil bo‘ladi. P–qismda esa «bo‘sh» tRNKfmet qoladi (30-rasm). 3. Ribosoma mRNK bo‘ylab 3 oxirga tomon bir kodonga siljiydi. Dipeptidil tRNK A–qismdan P–qismga siljiydi, bu vaqtda bo‘shagan tRNK P–qismdan ajraladi va qaytadan sitoplazmaga tushadi. Endi A– qismda mRNKdagi uchinchi kodon joylashadi. Ikkinchi kodon esa P– qismda bo‘shab qoladi. mRNKning ribosoma bo‘yicha siljishiga translokatsiya deyiladi. Bunda elongatsiya faktori Q yoki translokaza ishtirok etadi va bir molekula GTF sarflanadi

Terminatsiya va polipeptid zanjirning ajralishi mRNKdagi terminator kodonlar polipeptid zanjir sintezining tamom bo‘lganligi haqida xabar beradi va polipeptid maxsus R1, R2, R3 «»rilizing» faktorlar ta’sirida ribosomadan ajraladi. UAA, UAG, UGA tripletlari terminator kodonlari rolini o‘ynaydi.
Polipeptid zanjirning o‘ralishi va protsessing. Polipeptid o‘zining nativ biologik shaklini egallashi uchun ma’lum fazoviy konfiguratsiyaga ega bo‘lib o‘ralishi kerak. O‘ralishdan oldin yoki keyin yangi sintezlangan polipeptid fermentlar ta’sirida sodir bo‘ladigan protsessinga (yetilishga) uchraydi. Bu vaqtda initsiatsiyalovchi aminokislotalar, ortiqcha aminokislota qoldiqlari ajratiladi, ba’zi aminokislotalarga fosfat, metil, karboksil va boshqa guruh qoldiqlari, shuningdek, oligosaxaridlar yoki prostetik gruppalar biriktiriladi.

57. 
    Oqsillarning translatsiyadan keyingi o‘zgarishlari. Oqsil sintezi ingibitorlari.
    

Translyatsiyadan song boladigan ozgariwlar 56 savolda korsatilgan.

Shunday qilib, transkripsiyani boshqarilishida gistonlar RNK sintezini ingibirlaydilar, giston bo‘lmagan oqsillar esa bunga qarshilik qiladilar. Translyatsiyadan so‘ng boshqarilish initsiatsiya, elongatsiya va terminatsiya bosqichida bo‘lib, ular har xil oqsil faktorlari va mRNKga, translyatsiya protsessiga ta’sir etuvchi ingibitorlar ta’siri ostida bo‘ladi. Hozirgi vaqtda tibbiyot amaliyotida odam organizmiga ta’sir etmay bakteriyalarda nuklein kislota va oqsil biosintezi jarayonini tormozlovchi ko‘pgina antibiotiklar qo‘llaniladi. Antibiotiklar nuklein kislota va oqsil biosintezining muhim reaksiyalariga ta’sir etadilar.Puromitsin oqsil biosintezining ingibitorlaridan hisoblanadi. Puromitsin aminoatsil – tRNKdagi oxirgi adenil kislota qoldig‘i bilan struktur jihatdan o‘xshash bo‘lganligi uchun peptidil t – RNK bilan reaksiyaga kirishib peptidil – puromitsinni hosil qiladi. Natijada peptid zanjirining uzayishi to‘xtaydi va ribosomadan erkin peptidil – puromitsinlar ajralib chiqadi. Puromitsin ham prokariot, ham eukariotlarda oqsil sinteziga tormozlovchi ta’sir etadi (33-rasm). O‘simtalarga ta’sir etuvchi aktinomitsin D oqsil biosintezini ingibirlaydi. U har xil tur RNKlar, ayniqsa, mRNK sinteziga tormozlovchi ta’sir etadi. Aktinomitsin DNKga bog‘liq RNKpolimerazalarni ingibirlab transkripsiyani to‘xtatadi. Tuberkulyozni davolashda ishlatiladigan antibiotik rifamitsin bakteriyadagi DNKga bog‘liq RNK-polmerazani ingibirlaydi. Yaqinda rifamitsinni viruslarga qarshi ta’siri ochildi; u DNK – saqlovchi virus chaqirgan traxoma kasalligini muvaffaqiyatli davolashda qo‘llanilyapti. Demak, bu antibiotik klinik onkologiyada viruslar chaqirgan, o‘simtalarni davolashda o‘z tadbiqini topadi deb asoslansa bo‘ladi. Terlama kasalligini davolashda qo‘llaniladigan bir qancha antibiotiklar ham oqsil biosintezini ingibirlaydi. Masalan: elongatsiya stadiyasidagi peptidiltransferaza reaksiyasini xloramfenikol, translokaza fermentini siklogeksamid ingibirlaydi. Tuberkulyozga qarshi antibiotiklar – streptomitsin, neomitsin mRNKning translyatsiyasi vaqtida xatolarni vujudga keltiradi (masalan: kodon UUU fenilalanin o‘rniga leytsinni polipeptid zanjiriga biriktirishi natijasida anomal oqsil hosil bo‘lib, bakteriyaning halok bo‘lishiga olib keladi). Tetratsiklin aminoatsil – tRNKni ribosomadagi 50 S subbirlikdagi aminoatsil markazi bilan bog‘lanishini tormozlab, 70 S ribosomadagi oqsil biosintezini ingibirlaydi. Penitsillin hujayra membranasi tuzilishida ishtirok etuvchi geksapeptidlarning sintezini tormozlab, oqsil sintezini ingibirlaydi. Ularning sintez mexanizmi oqsilning ribosomal sintez mexanizmidan farqlanadi. Eritromitsin va oleandomitsin ribosomadagi translyatsiya vaqtida ishtirok etuvchi translokazaning faolligini tormozlaydi. Oqsil sintezida ishtirok etuvchi biron-bir zvenoning buzilishi yoki tushib qolishi patologik holatning rivojlanishiga olib keladi, bunda kasalning belgilari sintezi buzilgan oqsilning tabiati va funksiyasiga bog‘liqdir.

58. 
    Genlarning regulyatsiyasi. Operon haqida tushuncha.
    

Genlar ekspressiyasining 2ta yoli bor: Pozitiv, negative. Agar genetic informatsiya ekspressiya darajasi spetsifik omillar tasirida miqdoran oshsa pozitiv regulyatsiya deyladi. Agar ekspressiya darajasi boshqaruvchi elementlar tasirida pasaysa negative regulyatsiya boladi.ayrim hollarda ikki negative tasir oqibatida pozitiv natija olish mumkin, yani negative regulyator tasirini ingibirlovchi effector oxir oqibat da pozitiv regulyator tasirini namoyon qiladi.

Operon nazariyasi boyicha Muhitda inductor (laktoza) bolmaganda repressor –oqsil operator bilan boglangan va RNK polimeraza promotorga birika olmaydi, struktor genlarda transkripsiya kechmaydi. Muhitga inductor kiritilganda u repressor- oqsili boglanib uning konformatsiyasini ozgartradi. Natjada repressor-oqsilning operatorga moyiligi kamayadi.RNK polimeraza esa bemalol promotorga birikib struktor genlar transkripsiyasini amalga owiradi.

59. 
    Qonning asosiy vazifalari va kimyoviy tarkibi.
    

Qon limfa to‘qima suyuqligi bilan organizmning ichki muhitini tashkil qiluvchi suyuq biriktiruvchi to‘qima hisoblanadi. Qonning kimyoviy tarkibi juda murakkab bo‘lib, unda juda ko‘p turli vazifalarni bajaruvchi organik va anorganik moddalar erigan bo‘ladi. Uning asosiy xususiyatlaridan biri organizm tarkibining nisbiy doimiyligini saqlashdir. Sog‘lom odamda qon tarkibining tasodifiy o‘zgarishlari nervgumoral boshqaruv orqali nisbiy doimiylikka keltiriladi. Biroq, patologik holatlarda bu mexanizm me’yoriy holatni ta’minlay olmay qolishi mumkin va bunda uning tarkibidagi moddalar miqdorini kamayishi yoki ko‘payishi tomoniga o‘zgaradi. Umuman, qon tarkibi organizmning turli patologik holatlariga ma’lum darajada o‘z tarkibini o‘zgartirish orqali javob beradi. Shu sababli tibbiy amaliyotda qon tarkibini analiz qilish muhim ahamiyatga ega.Qon organizmda transport, nafas, trofik, ekskretor, to‘qimalar suv balansini saqlash, gumoral boshqarish, tana haroratining nisbiyligini saqlash, himoya kabi vazifalarni bajaradi (94-rasm). Qonning umumiy miqdori tana massasining o‘rtacha 7-8 %ini tashkil qilib, hajmi 4,5-5,0 litrga tengdir. Fiziologik holatda uning bir qismi qon depolarida turadi. Qonning ko‘p qismini yo‘qotish o‘limga olib kelishi mumkin. Qon o‘zida suspenziyalik, kolloidlik va elektrolitik xususiyatlarni mujassamlagan. Suspenziyalik va elektrolitlik xususiyati esa kationlar va anionlarga bog‘liq. Qonni solishtirma og‘irligi 1,0501,060 ga, qovushqoqligi suvga nisbatan 5 marta ortiq, ya’ni pH – 7,4 ga tengdir. Qon suyuq qismi plazma va unda suzib yuruvchi shaklli elementlar — qon hujayralaridan tashkil topgan bo‘lib, plazma 55-60 foizni, shaklli elementlar 40-45 foizni tashkil qiladi. Qon plazma qismini ajratib olish uchun, qon olinadigan idishga oldin qonning ivishiga yo‘l qo‘ymaydigan geparin yoki limon kislotaning natriyli tuzi eritmasi solinadi va so‘ngra unga qon olinadi. Bunday qonni bir oz qo‘yib qo‘yilsa, u idishda ustki plazma va ostki shakliy elementlar qismlariga ajraladi. Agar idishga bu eritmalarni solmasdan qon quyilsa, qon 3-5 daqiqa ichida ivib qoladi.Bu ivigan qon bir oz tursa yoki sentrifuga qilinsa, hosil bo‘lgan quyqa siqiladi va undan sarg‘ishroq suyuqlik ajraladi. Bu suyuq qismni qonning zardobi deyiladi. Uning plazmadan farqi tarkibida fibrinogen oqsilining bo‘lmasligidir. Tibbiyot amaliyotida davolash maqsadida qon, plazma va zardoblardan keng foydalaniladi. Qon plazmasi tarkibining 90 % suv, 7-8 % oqsil, 0,1 % qand, 0,9 % mineral tuzlarga to‘g‘ri keladi.

60. 
    Qon plazmasi oqsillari va ularning vazifalari. Organizmda suvni taqsimlashda albuminning roli. Shish va shokning rivojlanish mexanizmi.
    

Qon plazmasi tarkibining 90 % suv, 7-8 % oqsil, 0,1 % qand, 0,9 % mineral tuzlarga to‘g‘ri keladi.

Jadvaldan ko‘rinib turibdiki, plazma tarkibida juda ko‘p organik moddalar mavjud. Ularning ko‘p qismini oqsillar tashkil qiladi. Yuqorida aytilganidek, qon plazmasining tarkibi metabolizmning o‘ziga xos bir ko‘zgusi bo‘lib hisoblanadi. Chunki hujayralardagi metabolitlar konsentratsiyasining o‘zgarib qolishi, bu o‘zgarishlar garchi ayrim organlarda yuz bersa ham, shu metabolitlarning qondagi konsentratsiyasiga ta’sir o‘tkazadi.
Qon plazmasi oqsillari Qon plazmasi tarkibidagi 9-10% quruq moddaning 6,5-8,5% ini oqsillar tashkil etadi. Neytral tuzlar usuli yordamida qon plazmasidagi oqsillarni uch guruhga ajratish mumkin: albuminlar, globulinlar, fibrinogen. Qon plazmasida albuminning normal miqdori 40-50 g/l, globulinlar 20-30 g/l, fibrinogen 2-4 g/l. Plazma oqsillari asosan jigar va retikuloendotolial sistema hujayralarida sintezlanadi.
Qon plazmasi oqsillari xilma-xil va o‘ziga xos biologik vazifalarni bajaradi:
1. Oqsillar qonda kolloid-osmotik (onkotik) bosimni va shu bilan qon hajmi doimiyligini ta’minlaydi. 2. Plazma oqsillari qon ivishda faol ishtirok etadi. 3. Plazma oqsillari qonning qovushqoqligini ta’minlaydi, bu esa gemodinamik ahamiyatga ega. 4. Plazma oqsillari boshqa bufer sistemalari qatori qonda pH doimiyligini saqlashda ishtirok etadi. 5. Qonda xolesterin, bilirubin, yog‘ kislotalarini tashishda hamda organizmga tushgan moddalarni tashishda muhim rol o’ynaydi. 6. Plazma oqsillari (immunoglobulinlar) immunitet jarayonlarida muhim rol o‘ynaydi; turli kationlar plazma oqsillari bilan dializlanmaydigan komplekslar hosil qilishi tufayli qonda turli kationlar konsentratsiyasi ta’minlanadi. 7. Plazma oqsillari aminokislotalar rezervi vazifasini ham o‘taydi. Sog‘lom odam qoni plazmasi tarkibida filtr qog‘ozini ho‘llab elektroforez qilinsa, oqsillarning 5 ta fraksiyasi ajraladi: albuminlar ,α1, α2-, β−, γ-globulinlar (95-rasm). Agar elektroforez kraxmal yoki poliakrilamid gelda o‘tkazilsa, oqsilning 16-17 fraksiyasini ajratib olish mumkin. Maxsus immunoelektroforez usuli yordamida qon plazmasi tarkibidan 30 dan ortiq xil oqsillar fraksiyasini ajratiladi.
Qon plazmasida oqsillar konsentratsiyasining ko‘payib ketishi giperproteinemiya deb ataladi. Diareya, ko‘p qusish kabi hollarda organizmdan ko‘p suv yo‘qotish bilan kechadigan kasalliklarda plazmada oqsil konsentratsiyasi ortadi (nisbiy giperproteinemiya). Bundan tashqari ayrim infeksion kasalliklarda γ-globulin sintezi ko‘payishi yoki miyeloma kasalligida maxsus «miyelom oqsillari» sintezi ko‘payishi natijasida ham giperproteinemiya kuzatiladi. Qon plazmasida oqsil konsentratsiyasining kamayishi — gipoproteinemiya deb ataladi. Ko‘pincha gipoproteinemiya qonda albumin konsentratsiyasining kamayishi hisobiga kuzatiladi. Masalan: nefroz kasalligida buyrak orqali ko‘p miqdorda albuminning ajralishi, jigar kasalliklaridagi albumin sintezining pasayishi, qondagi konsentratsiyasining pasayishiga (gipoproteinemiyaga) sabab bo‘ladi. Ko‘pincha qonda oqsil konsentratsiyasi o‘zgarmagan holda undagi ayrim oqsillar fraksiyalarining kasalliklarda miqdoriy o‘zgarishi disproteinemiya deb ataladi.
Retikulotsitlarda gemoglobin peptid zanjirlari uyg‘unlashgan holda sintezlanadi, shuningdek gemoglobinning gem qismi ham retikulotsitlarda sintezlanadi. Gem sintezini birinchi va ikkinchi fermentlari idora etiladigan fermentlar bo‘lib ularni gem va gemoglobinlarning ortiqcha miqdorlari tormozlaydi. Ikkinchi tomondan gemoglobinning peptid zanjirlari faqat gem ishtirokida sintezlanadi. Demak, gemoglobinning gem va polipeptid qismlari bir-biri sintezini nazorat qiladi. Shu tufayli sog‘ odamda gemoglobinni miqdori me’yorda saqlanadi. Gem sintezida ishtirok etuvchi fermentlarni irsiy yetishmovchilik kasalliklari ma’lum, bunda gem o‘tmishdoshlariko‘pincha ortiqcha miqdorda hosil bo‘lib, siydik bilan tashqariga chiqib turadi. Gem almashuvining kam qonlikka olib keluvchi bunday kamchiliklari porfiriyalar deyiladi.

61. 
    Gemoglobin sintezi va uning boshqarilishi.
    

Gemoglobinning α va β peptid zanjirlari, uning prostetik gruppasi – gem ham retikulotsitlarda o‘zaro mutanosib ravishda sintezlanadi.Gem sintezida glitsin va suksinil-KoA o‘tmishdosh modda bo‘lib hisoblanadi (99-rasm). Bulardan dastlab β-aminolevulinat sintezlanadi: To‘rtta porfobilinogen molekulasi kondensatlanishi yo‘li bilan uroporfirinogen hosil bo‘ladi. So‘ngra bu jarayon IX protoporfirinogenga aylanadi. 1X protoporfirin ferroxelataza ta’sirida temirni biriktirib gemga aylanadi.

Gem sintezida ishtirok etuvchi fermentlarning genetic nuqsonlari malum. Bunda organizmda protoporfirin otmishdoshlarining toplanishi yuzaga keladi. Bu kasallik porfiriya deb ataladi. Yana uroporfirinogen toplanuvchi porfiriyalar ham bor. Bunday bemorlarda peshob qzil rangda boladi. Tishla ub nurlantirilganda kuchli fluoressensiyalanadi. Teri quyow nuriga nisbatan yuqori sezuvchanlikka ega boladi. Asab ruhiy kasalliklar kuzatiladi. Birlamchi porfiriyalar gem sintezi fermentlarini genetic nuqsonlari bn bogliq. Ikkilamchisi esa gem sintezi reaksiyalarini bowqaruvini buzilishi bn boglangan boladi.

62. 
    Qon ivish tizimi. Qon ivishida K vitaminining ahamiyati.
    

Qonning ivishi molekulyar mexanizmiga bag‘ishlangan birinchi nazariya 1872-yilda A.A. Shmidt tomonidan yaratilgan bo‘lib, unga ko‘ra qon ivishi fermentativ jarayondir. Bu jarayonda uch omil – fibrinogen, fibrinoplastik omil, trombin ishtirok etadi. Trombin ta’sirida dastlabki ikkita omil birikishidan fibrin hosil bo‘ladi. Tomirdagi qon tarkibida tromb bo‘lmagani uchun ivimaydi. Keyinchalik Shmidt shogirdlari, jumladan, Moravits va uning o‘quvchilari, tomonidan fibrin o‘tmishdoshi fibrinogen, trombin o‘tmishdoshi protrombin ekani va qon ivishida trombotsit trombokinazasi, Ca ionlari ham ishtirok etishi aniqlandi. Shmidt va Moravits nomi bilan bog‘liq bo‘lgan qon ivish mexanizmini tushuntiruvchi fermentativ nazariya quyidagicha ifodalanadi.

Hozirgi zamon tasavvuriga ko‘ra qon ivishida plazma, trombotsit va to‘qima komponentlari ishtirok etadi. Ularni qon ivish omillari deb ataladi.