Genomika asoslari

5-rasm Telomerlarning tuzilishi. Markazda xelatlangan metall ioni yashil rangda ko’rsatilgan.

Superspirallashish.Superspirallashish asosida DNK zanjirining uchlarining yo’nalishlarida burilishi uning qisqarishi, “super spirallar” hosil bo’lishi tushuniladi. Oddiy holatlarda DNK zanjiri har 10, 4 juft asosi uchun bitta burilishni amalga oshiradi, ammo o’ta o’ralgan holatda ham bo’lishi mumkin. Super-burilishning ikki turi mavjud: ijobiy - asoslar bir-biriga yaqinroq joylashgan normal burilish yo’nalishi bo’yicha va qarama - qarshi yo’nalishda buralgan ham bo’lishi mumkin -salbiy superburalish deb ataladi. Tabiatda DNK molekulalari odatda salbiy superburalishi uchraydi, bu jarayonlar asosan fermentlar - topoizomerazalar tomonidan amalga oshiriladi. Bu fermentlar DNKda transkripsiya va replikatsiya jarayonida hosil bo’lgan qo’shimcha supersprallrni olib tashlaydi.
Xromosomalarning uchlaridagi strukturalar. Chiziqli xromosomalarning uchida DNKning telomeralari deb nomlangan ixtisoslashgan tuzilmalari joylashgan. Ushbu mintaqalarning asosiy vazifasi xromosomalar uchlari yaxlitligini saqlashdir. Telomeralar, shuningdek DNK uchlarini endonukleazalar degradasiyasidan saqlaydi va reparasiya tizimining faolligini olidini oladi. DNK-polimeraza fermentlari xromosomalar 3’-uchini replikasiyasini amalga oshira olmagani uchun, bu jarayonni maxsus ferment-telomeraza amalga oshiradi (5-rasm). Inson hujayralarida telomerlar ko’pincha bitta zanjirli DNK bilan ifodalanadi va TTAGGG ketma-ketligining bir necha ming takrorlanishlaridan tashkil topgan. Bu ketma-ketliklarda yuqori miqdorda guanin asoslari uchraydi, ular xromosoma uchlarini stabillashtiradi, va g’ayrioddiy strukturalar – G-kvadruplekslar hosil qiladi, ular o’zaro ta’sirda bo’lgan ikkita emas, balki to’rtta asoslardan tashkil topgan bo’ladi. To’rtta guanin asoslarining atomlari, bitta tekislikda joylashadi, asoslar o’rtasidagi stabillashgan vodorod bog’lari yordamida markazda metal ioni-ko’pgina hollarda kaliy bilan xelatlangan plastinka hosil qiladi. Ushbu plastinkalar bir-birining ustiga joylashtirilgan bo’ladi. Xromosomalarning uchida boshqa tuzilmalar ham paydo bo’lishi mumkin: asoslar bir zanjirda yoki turli parallel zanjirlarda joylashgan bo’lishi mumkin. Bunday strukturalardan tashqari telomerlar, T-halqalar yoki telomer halqalar deb ataladigan halqasimon tugunli strukturalar hosil qilish xususiyatiga egadir. Bularda bir zanjirli DNK stabillashgan telomer oqsillari yordamida keng halqa shaklida joylashadi. T- tugun oxirgi uchida bir zanjirli telomer DNK ikki zanjirli DNK ga qo’shiladi, va ushbu molekulada zanjirlar qo’shilishini buzadi, va bog’ar faqat bir zanjir bilan bog’langan holda qoladi. Bunday uch zanjirli tuzilma D-tugun den ataladi, ingliz tilidan displacement loop ma’nosini anglatadi.
DNK-biologik funktsiyasi. DNK genetik ma’lumot tashuvchisi bo’lib, nukleotidlar ketma-ketligi genetik kod yordamida qayd etilgan. Tirik organizmlarning ikkita asosiy xususiyati DNK molekulalari bilan bog’liq- irsiyat va o’zgaruvchanlik. DNK replikatsiyasi jarayonida hujayralar bo’linishi paytida qiz hujayralar tomonidan nasldan-naslga o’tganda DNK zanjirning ikki nusxasi hosil bo’ladi, natijada hosil bo’lgan qiz hujayralarda irsiy ma’lumot genetik jihatdan ota-ona irsiy ma’lumotiga o’xshash bo’ladi. Genetik ma’lumot gen ekspressiyasi, transkripsiya- DNK matritsasida RNK molekulalarining sintezi va translyatsiya- RNK matritsasida oqsillarning sintezi jarayonida amalga oshiriladi.
Nukleotidlar ketma-ketligi turli xil RNK turlari to’g’risidagi ma’lumotlarni kodlaydi: informatsion yoki axborot- mRNA, ribosomal-rRNK va transport- tRNK. Ushbu turdagi RNKlarning barchasi transkripsiya jarayonida DNKdan sintezlanadi. Ularning oqsil biosintezidagi roli turlicha, m-RNK oqsil tarkibidagi aminokislotalar ketma-ketligi haqidagi ma’lumotlarni o’z ichiga oladi, ribosomal RNK ribosomalar uchun asos bo’lib xizmat qiladi, murakkab nukleoproteinlar bo’lib, ularning vazifasi m-RNK asosida aloxida olingan aminokislotalardan oqsillarni shakllantiradi, t-RNK aminokislotalarni oqsil shakllanadigan manzilga-ribosomalar faol markaziga yetkazib berishda ishtirok etadi.