Genomika asoslari

11-rasm Zararlangan DNK zanjirini bog’laydigan DNK ligaza I (turli xil ranglarda ko’rsatilgan bir nechta bir xil oqsil molekulalaridan tashkil topgan halqa shaklidagi tuzilish)
Polimeraza sintez davrida xatoliklarni noto’g’ri nukleotidlar o’rtasidagi juftlashishlarning bo’lmasligi orqali taniydi. Juftlashish yo’qligi aniqlangandan so’ng, fermentning 3’--> 5’ yo’nalishdagi ekzonukleazali faolligi oshadi va noto’g’ri juftlashish joylarini kesib tashlanadi. Ko’pgina organizmlarda DNK-polimerazalar katta majmua sifatida faoliyat ko’rsatadi, ularga replisomalar deb ataladi va ular tarkibida ko’plab qo’shimcha subbirliklar bo’lib, xelikazalar ham ular tarkibida faoliyat ko’rsatishi mumkin.
RNK bog’liq DNK polimerazalar- polimerazalarning maxsuslashgan turi bo’lib, RNK matrisasida DNK sintezini amalga oshiradi. Bu polimerazalar turiga teskari transkriptazalar kiradi, ushbu fermentlar retroviruslarda uchraydi va ular hujayrani zararlantirganda ferment faollashadi, xuddi shuningdek telomeraza, telomerlar replikasiyasi uchun foydalaniladi. Telomeraza- noan’anaviy ferment turlariga kiradi, chunki xususiy m-RNKga ega bo’ladi. Transkripsiya DNK-bog’liq RNK-polimeraza tomonidan amalga oshiriladi, yani DNK matrisasi asosida bir zanjirli m-RNK nusxa tushiradi. Gen transkripsiyasi boshlanishida RNK-polimeraza genning boshlang’ich promotor qismiga bog’lanadi, va DNK zanjirini ochadi. Keyinchalik gen ketma-ketligini m-RNKga terminator qismiga yetguncha nusxa ko’chiradi, terminator qismida to’xtaydi va DNK dan ajraladi. DNK-bog’liq DNK polimeaza singari, RNK-polimeraza II inson genomida genlarning ko’p qismini transkripsiyasini amalga oshiradi, ko’p miqdordagi oqsil majmuasi- boshqaruvchilar va qo’shimcha birliklar tarkibida faoliyat ko’rsatadi.
Nukleazalar va ligazalar. Hujayrada sodir bo’ladigan turli xil jarayonlar, masalan, rekombinatsiya va reparasiya jarayonlarida, DNK zanjirlarini kesishi va yaxlitligini tiklashi (ligaza, 14-rasm) mumkin bo’lgan fermentlarni o’z ichiga oladi. DNKni kesuvchi fermentlarga nukleazalar deyiladi. DNK molekulasining uchlarida nukleotidlarni gidrolizlaydigan nukleazalar ekzonukleazalar deb ataladi va endonukleazalar DNKni zanjir ichida kesib tashlaydi. Molekulyar biologiya va genetik muhandislikda eng ko’p ishlatiladigan nukleazalar DNKni ma’lum ketma-ketliklar qismida kesuvchi restriksion endonukleazalar ishlatiladi. Masalan, EcoRV fermenti – E. colidagi ferment olti nukleotidli 5’-GAT | ATC-3’ ketma-ketligini taniydi va DNKni vertikal holda ikki zanjir joyida kesadi. Tabiatda bu fermentlar bakteriyalarni bakteriofaglar bilan zararlanishdan, bakterial hujayraga kiradigan fagni kesish orqali himoya qiladi. Bu holatlarda nukleazalar-restriksiya-modifikasiyalar tizimining asosiy qismi sifatida ishtirok etadi. DNK-ligazalar DNK fragmentlarining uchlarini tikadi, ATF energiyasidan foydalangan holda, fosfodiefir bog’larini katalizlaydi. Restriksion nukleazalar va ligazalar klonlashda va finjerprintingda qo’llaniladi.