Hujayra va gen ingenerligi

DNKning birlamchi strukturasi
Dezoksiribonuklein kislota barcha tirik organizmlarda va ayrim viruslardamavjud. U genetik (irsiy) axborotlarni o’zida saqlab, uni avloddan-avlodgauzatishda bevosita ishtirok etadi. DNK molekulasining birlamchi strukturasidairsiy belgilar rejalashtirilgan, ular birin-ketin joylashgan dezoksiribonukleotidlarqatoridan iborat. DNK tarkibida to’rt xil dezoksiribonukleotid bo’lib, oqsildagiaminokislotalar sonidan kam bo’lsa ham ularning ketma-ket qator soni oqsildanuzun bo’ladi.
Bakteriofaglar DNKsining nukleotid qatori unikal, ya’ni bir marta uchrab,boshqa qaytarilmaydi. Ayrim organizmlarda DNKdagi nukleotidlarning ketmaketligi unikal bo’lsa ham, ayrim qismlarida qaytariladigan nukleotid qatori birnecha marta uchraydi (t-RNK va i-RNKlarning kodlovchi qismlari) jumladan, bateriyalarda. Eukariot genomlarda DNKning 60%ni strukturali, ya’ni oqsilsintezini belgilovchi qismlar tashkil qiladi. Hayvon DNKsining 10-25%ini tashkilqiluvchi bo’limlar qaytariladigan nukleotid qatoridan iborat bo’lib, ular ribosoma, t-RNK, gistonlar, immunoglobulinlarning genlaridan iborat. Ular DNKmolekulasida bir gen ikkinchisi bilan ketma-ket joylashib, ularni qaytariluvchitandemlar deyiladi. Ya’ni bir gen ikkinchi gendan speyser (inglizcha spaser-oraliq) orqali ajraladilar.
Qaytariladigan nukleotid qatorlari, ularni satelit (kichik-sayyor) qismlaridir,bular xromosomaning sentromer qismida joylashib, uning bo’linishida va o’zarobog’lanishida ishtirok etadi.Tabiiy manbalardan ajratib olingan DNKlarning nukleotid tartibini o’rganishnatijasida AQSh olimi Chargaff va rus akademigi A.N.Belozerskiylar qatormiqdoriy qonuniyatlarni aniqladilar. Bu qonuniyatlar quyidagicha ifodalanadi:
1. DNK molekulasidagi purin asoslari - adenin va guanin molyarkonsentratsiyasining yig’indisi pirimidin asoslari - sitozin va timinning molyar konsentratsiyasi yig’indisiga teng:
Pur=Pir yoki A+G/ S+T = 1
2.Adeninning molyar konsentratsiyasi timinnikiga, guaninniki esa sitozinga teng: A=T, G=S.
3. DNK zanjiridagi 6-aminoguruhli asoslar miqdori 6-ketoguruhli asoslarmiqdoriga teng, ya’ni adenin va sitozin molyar kontsentratsiyalarining yig’indisiguanin va timin molyar konsentratsiyalari yig’indisiga teng:
A+S=G+T
4. Guanin bilan sitozin molyar konsentratsiyalari yig’indisining adenin bilantiminning (DNK molekulasida yoki uratsil RNKda) molyar konsentratsiyalariyig’indisining nisbati turli manbalardagi nuklein kislotalarda turlicha bo’ladi. Buspetsifiklik koeffitsienti deb ataladi va
G+S/ A+T(U) shaklida ifodalanadi.
Agar, G+S/ A+T ning qiymati birdan kam bo’lsa, bunday DNK AT tipga, agaruning qiymati birdankatta bo’lsa, GS tipga kiritiladi.
Yuksak o’simliklar va hayvonlar DNKsi AT tipga mansub, zamburug’lar, suvo’tlar va bakteriyalarning DNKsi ko’pincha GS tipga mansub. Buko’rsatkichlarni o’simlik, hayvon va mikroorganizmlarning taksonomik qatorinianiqlashda foydalanish mumkin.1953 yili D.Uotson va F.Kriklar quyidagi ilmiy ma’lumotlarga asosanDNKning modelini taklif Qilishgan:
1. DNK 3'-5' – fosfodiefir bog’lari orqali bog’langan nukleotidlarningbiopolimeridir.
2. DNK tarkibidagi nukleotidlar Chargaff qoidasiga bo’ysunadilar.
3. DNK molekulasi spiral shaklidagi struktura bo’lib, birdan ortiqpolinukleotid zanjiridan iborat bo’lishi mumkin.
4. DNK molekulasining strukturasi vodorod bog’lari orqali stabilmustahkam holatdabo’ladi.

DNK modeliga asosan uning molekulasi qo’sh spiral hosil qiluvchi ikkitapolinukleotid zanjirdan tashkil topgan. Har ikkala zanjir bitta umumiy o’qqa egabo’lib, diametri 0,2 nm ga teng. Nukleotidlar qoldig’i bir-biriga nisbatan 36⁰Cburchak hosil qilib joylashgan. Spiralning bir aylanasi 360⁰C yoki o’rami 10nukleotid qoldig’idan tashkil topgan. Spiralning bir o’rami orasidagi masofa 0,34 nm ga teng bo’lib, har bir nukleotid 0,34 nmni egallaydi.

DNK zanjirlarining pentoza fosfat guruhlari spiralning tashqi tomonida, azotasoslari esa ichkitomonida joylashgan. DNK molekulasining boshqa (A, B, C, Zva boshqa) shakllari hamkashf etilgan.Keyinchalik tadqiqot izlanishlari ko’rsatdiki, DNKning Uotson-Krik modeli
qo’sh spiralning B – shakli ekanligi isbotlangan. Mazkur DNKning shu shakli hujayrada ko’proq uchrashi olimlar tomonidan ko’rsatilgan.