Днк нинг реплекацияси ва транскрипцияси

MAVZU: DNK VA RNK LARNING TUZILISHI. ULARNING STRUKTURASI. BIOLOGIKROLI VA FUNKSIYASI.
REJA:
I.KIRISH:
II.ASOSIY QISM:

1. 
   Nuklein kislotalar oksillarning matritsali
   

biosintezlari.
2. DNK va irsiyat. DNK biosintezi va uning mexanizmi.
3. DNK biosintezi va transkripsiyasi.
III.XULOSA
IV.FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR.
KIRISH:
Eng muxim biopolimirlar, oksillar va nuklein kislotalarning birlamchi strukturasini xarflar bilan yozilgan yozuvga kiyoslasa buladi. Ma’lum ma’noga ega bulgan elementlarni manometrlar yoki xarflar u yoki bu xolda xam, ixtiyoriy suratda navbatlashib bormasdan, balki kat’iy bir tartibda navbatlashib boradi. Yukoridagilarga asoslanib turib nukleun kislotalarni va oksillarni axborotga bulgan yoki informatsion molekulalar deyiladi.
Mana shunday molekulalarni xosil kilish uchun monomerlarni aralashtirib, peptid yoki fosfodiefir bogi yuzaga keladigan sharoitlarni yaratib berishning uzi kifoya kilmaydi, yana usib borayotgan polimer zanjiriga turli monomerlarning kelib birikish tartibini belgilab beradigan programma xam zarur buladi. Yangi nuklein kislotalar va oksillar molekulalarining biosintezida nuklein kislotalar ana shunday programmani yetkazib beradi va ularni shu vazifasidan kelib chikib matritsalar deb ataladi.
Matritsali sintez davomida matritsa sarflanmaydi va kayta-kayta ishlatilaveradi, shu sababli uni katalizatorga uxshatiladi.
Matritsali biosintezning 3 ta tipi fark kiladi.
1. Mavjud DNK molekulalarning uzidan matritsa sifatida foydalanish yuli bilan yuzaga chikadigan DNK biosintezidir (DNK reaksiyasi).
2. DNK matritsasi bulib utadigan DNK biosintezi (transkripsiya).
3. Matritsa tarikasida DNK dan foydalanib yuzaga chikadigan oksillar biosintezi (traslyatsiya).
DNK ning tuzilishi, biosintezi va funksiyasini urganish tarixi umumbiologik jixatdan muxim bulgan irsiyat muammosi yuzaga kelishi va uni yechish bilan boglikdir.
XIX asrning oxiri va XX asrning boshlaridagi genetik xamda tsitologik tadkikotlar belgilarning nasldan-naslga utib borishi xromosomalarga boglikdir degan xulosaga olib keldi.

Xromosomalar tarkibida oksil va DNK bulganligi uchun irsiy belgilarning nasldan-naslga utib borishida shu moddalarning kaysi biri ishtirok etadi degan savol yuzaga keladi. XX asrning 40-50 yillarida irsiy axborot DNK molekulalari tomonidan nasldan-naslga utib borishi tajribalar asosida aniklanadi. Bakteriyalarda parazitlik kilib yashovchi viruslarni bakteriyalarning kupayishini urganish yukoridagi masalani xal etishda muxim rol uynaydi.

DNK molekulasiga xos xususiyatlardan biri genetik insoniyatning nasldan-naslga utishini ta’minlash bulsa, ikkinchisi ularning uz-uzidan kupayishidir. Uotson va Krik tolmonidan yaratilgan model (1953 y) DNK ning xar ikkala xususiyati kanday amalga oshishini tushuntirib berdi. DNK molekulasi asosan xujayra yadrosida mujassamlashgan bulib, xujayra bulinish davrida uning mikdori uz-uzidan 2 barobar ortadi. Bu protsess replikatsiya deb ataladi. Replikatsiya protsessida DNK ning kush spiralli molekulasini tashkil kiluvchi ikkita polinukleotid zanjir bir-biridan ajraladi. Keyin ularning xar biri matritsa sifatida nomoyon buladi va ularga nisbatan komplementar bulgan yangi polenukleotid zanjirlar vujudga keladi.
Yukorida bayon kilingan replekatsiya protsessi yarim konservativ xarakterga ega, ya’ni yangidan xosil bulgan DNK molekulasidagi polipeptid zanjirni fakat bittasi sintezlanadi, ikkinchisi esa tayyor xolda dastlabki DNK dan utadi. Replikatsiya protsessi yarim konservativ xarakterda bulishi bir kator tajribalarda nishonlangan atomlarni kullash yuli bilan isbotlangan.
DNK molekulasi replikatsiya protsessida xosil bulishini Kornberg uz tajribalarida xar tomonlama isbotlab bergan. U 1958 yilda DNK ning nukleozid-trifosfatlardan xosil bulish reaksiyasini katalizlovchi fermentativ sistemani kashf kildi.
DNK polimeroza (replikaza) deb ataladigan bu ferment avval bakteriyalarda, sungra yuksak organizmlar tukimasidan xam ajratib olinadi.
Avvalo replikaza fermenti ishtirokida katalizlanadigan reaksiya fakat nukleozidtrifosfatlar ishtirokida borib, difosfatlar yoki monofosfatlar ishtirokida DNK ning sintezlanishi reaksiyasi amalga oshmaydi.
Yukoridagilar ya’ni DNK sintezining yarim konservativ usulda amalga oshishi va DNK poliliraza fermentining kashf kilinishi xromosomalar reaksiyasini tushunishda birinchi kadam bulsa, uning ikkinchi muxim kadami reaksiya boshlagan joydan xar ikkala zanjirni bir vaktda reaksiya kilinishini tasdiklash buladi.
Avvalo xalkali DNK tutadigan bakteriyalarda (Ye. Coli) sungra eukariotik xujayralarda xam radioktiv tizimi bilan utadigan tajribalar reaksiya jarayonida DNK ning ikkala zanjiri bir vaktda sintezlanishini tasdiklaydilar.
DNK reaksiyasi asosan DNK polimeraza fermenti ta’sirida utadi, ammo keyingi ma’lumotlarga kura uning uzi yetarli emas. Xozirgacha reaksianing tula va tukis anik tasviri yuk, bu jarayonda 20 dan ortik fermentlar va oksillar ishtirok etadi deb taxmin kilinadi.
Kush zanjir uramining yechilishi va ikkala zanjir yangidan kushilib ketmasligi uchun ularni bir-biridan ma’lum masofada tutib turish vazifasini bir nechta maxsus oksillar bajaradilar.
Xelikaza-nomli fermentlar DNK ning kalta uchastkalarini yozadilar; ajralgan zanjirlar kayta kushilib ketmasligini DNK-boglovchi oksillar, reaksiya jarayonida zanjirlarning juda tez yechilishida uzilib ketmasligi uchun tonoizomeraza va yana bir kator ferment va oksillar ishtirok etadi.
DNK molekulasining xar ikkala zanjirni bir vaktda reaksiya kilinishi bir kator yangi muammolarini kutaradi.

Ulardan biri DNK polimerazalar yangi monomerlarni fakat DNK ning uch-uchiga boglashgagina kodir ekanligidan kelib chikadi, u xolda DNK ning besh uchidan boshlanadigan sintez kanday utadi degan savol tugiladi. Bu savollarga yapon olimi Reydji Okazakining muxim kuzatishlari javob buladi, uning aniklashiga (1969 y) xar ikkala zanjir bir vaktda replikatsiya kilinganda, bir zanjir ya’ni DNK ning besh uchidan boshlanadigan uzluksiz, ikkinchi DNK ning uchidan boshlanadigan zanjir kalta fragmentlar shaklida sintezlanishini kashf kildi. Uzluksiz zanjir «yullovchi» uzilib sintezlanadigani kechikkan zanjir deb ataladi.

Kechikkan zanjirning Okazaki fragmentlari sungra ligaza nomli fragment yordamida bir-biriga ulanadi.
RNK sintezi:
Organizmlar xujayrasidagi RNK mikdori doimiy emas. U xujayra va birikmalari turiga, ularning yoshi va fiziologik xolatiga karab uzgarib turadi. Organizmlarning usishi va rivojlanishi davrida yosh xujayralarda RNK mikdori yukori buladi. RNK xam yadroda sintezlanadi. Ribonukleozid-trifosfatlarning polikondentlanish reaksiyasini katalizlovchi bir necha xil ferment sistemalar aniklangan.
1955 yilda Ochao va Grinberg Manago bakteriyalardan ribonukleozidtrifosfatlardan RNK sintezlovchi poliribo-nukleozidtrifosfatilaza fermentini ajratib olgan. Ferment uz ta’sirini kursatish uchun reaksion muxitda magniy ionlari va nusxa sifatida oz mikdorda RNK ishtiroki talab kiladi.
RNK ni uziga xos ravishda sintezlovchi ferment 1959 yilda Veyss tomonidan topilgan. Bu ferment RNK nukleozid trifosfatlarning polimerlanishi tufayli xosil buladi. Bu reaksiyada nusxa sifatida DNK ishtirok etadi va bu protsess transkripsiya deb ataladi.
DNK oksil sintezida bevosita ishtirok etmaydi, bu vazifani mRNK bajaradi. Bu mRNK ni 1958 yilda rus olimlari A.Belozyorskiy va N.S.Spirinlar aniklaganlar. iRNK ga xos xususiyatlardan biri, uning metabolik jixatdan bekaror bulishi, ya’ni tez sintezlanib, tez parchalanishdir. Shuningdek iRNK xujayralarda kup mikdorda tuplanmaydi, ya’ni juda kam mikdorda buladi.
iRNK sintezlanishda matritsa sifatida DNK ning fakat bitta polinukleotid zanjiri ishtirok etadi. Xosil bulgan iRNK ning polinukleotid zanjiri DNK ning matritsa sifatidagi zanjiriga kat’iy ravishda komplementar buladi. Bunda DNK da mujassamlashgan oksil molekulasidagi aminokislotalarning ketma-ketligi xakidagi infalikatsiya tulik ravishda iRNK ga kuchirib yoziladi va shu sababli bu jarayon kuchirib olish yoki transriksiya deyiladi. Bu protsess DNK poliroza deb nomlangan maxsus ferment ishtirokida katalizlanadi. Bioximiyaviy jixatdan iRNK ning sintezlanishi ATF, GTF, UTF, STF kabi ribonukleozidtrifosfatlardan nusxa yoki matritsa DNK va RNK polimeroza fermenti ishtirokida poliribonukleotid zanjirlar xosil buladi. Odatda yukoridagi bu protsess xujayra yadrosida boradi va kup jixatdan DNK reaksiyasiga uxshaydi, ammo kuyidagi farklar xam bor.
1. Transkripsiya protsessida DNK ning ikkita spiralidan bittasidan foydalanadi.
2. Replikatsiyada bir-biridan ajralgan polinukleotid spirallar nusxa sifatida foydalanilgandan sung, xech kachon bir-biri bilan kush spiral xosil kilmaydi.
DNK sintezi kuydagi boskichlarda amalga oshadi: a) initsiatsiya; b) epongatsiya; v) terminatsiya. Reaksiyaning boshlanishi uchun maxsus oksil sigma faktor tugashi uchun terminator iondan ishtirok etadi. Transkripsiya DNK kush spiralining bitta zanjirida utib, buning uchun polimeroza fermenti DNK molekulasining iniatsiya signali beradigan nuktasiga birikadi, natijada ikkilik bog yechilib, kush zanjirning fakat bittasi ukiladi. Matritsasi olinadigan 3-5 yunalishda kilingan maxsulot ya’ni RNK molekulalari transkript deb ataladi.