Нуклеин кислоталар

ДНК нинг учламчи структураси
Икки спиралли ДНК молекуласи ҳар қандай организмда зич ҳолда жойлашиб уч ўлчовли мураккаб структурани ҳосил қилиши мумкин. Прокариот организмларда икки занжирли ДНКнинг ковалентли туташтирилган айлана шаклидагиси чап суперспирал ҳолатидаги кўриниши унинг учламчи структурасини яратади. ДНК нинг суперспирализацияси ниҳоятда катта бўлган молекулани кичик ҳажмдаги ҳужайрага жойланишини таъминлайди. Е соli ДНК сининг узунлиги 1 мм, ҳужайраси эса 5 мкм дан ошмайди. ДНКнинг суперспирализацияси занжирнинг ажралишини, репликация жараёнининг дастлабки босқичини тезлаштиришда ва транскрипцияни бошлаш учун зарур омил ҳисобланади (17-расм).
ДНК нинг учламчи структураси хромосомадаги оқсил билан комплекс ҳолда шаклланади.

17-расм. Қўш спиралли ДНК шакллари
1-чизиқли структура; 2-айлана шаклдаги ДНК; 3-ҳалқали суперспирал; 4-ихчам ўралган структура.

Айрим вируслар, митохондрий, хлоропластлар ва бошқа объектлардан ажратиб олинган табиий ҳолдаги ДНК аксарият, қўш спиралли занжир алоҳида қисмлари бўйича суперспирал ҳолда жойлашади.

Хромосомадаги гистон хилидаги оқсиллар асосли хоссага эга бўлиб, ДНК даги кислотали гуруҳлар билан ион боғлари ва қўшимча таъсирлар ёрдамида боғланиб, хроматинни ҳосил қилади.
Хроматин ва хромасомада ДНК суперспиралланган ҳолатида бўлиб, бир неча босқичли суперспиралланишни кузатиш мумкин. Биринчи босқичда хроматинда ДНК ўта зич, бир-бирига ўралган, ихчам шаклда бўлади. ДНК молекуласининг 200 нуклеотид масофаси гистон оқсили билан қопланган матиннинг бирлиги-нуклеосомани ташкил қилади. Дезоксирибонуклеопротеид тасмаси ўз навбатида иккинчи тартибли спирални ҳосил қилади. Кўрсатилган бирликлар 5, 10, 13 ва 50 нм ларда қайтарилади. Хромосомадаги гистонлар спиралнинг ички қисмида жойлашадилар. ДНКнинг суперспирал ҳолатидан оддий ҳолатга ва аксинча бўлиши топоизомераза ферментлари иштирокида содир бўлади.


4.4. Рибонуклеин кислоталар
РНК
Рибонуклеин кислоталар ҳужайранинг ҳамма қисмида учрайди. Ҳужайра таркибида учрайдиган РНК лар молекуласининг массаси, кимёвий тузилиши ва вазифасига қараб бир-биридан фарқ қилувчи бир неча хиллари мавжуд:
1. Ҳужайрадаги РНКнинг 65-80% га яқинини рибосом РНК (р-РНК) ташкил қилади. Мазкур РНК ҳужайранинг махсус органоиди рибосомаларда тўпланган. Улар таркибида бир-биридан фарқ қиладиган р-РНК турлари -5S, 8S, 28Sлар аниқланган. Уларнинг молекуляр массаси 1,5-2 млн га тенг ва 4000-6000 мононуклеотид қолдиғидан ташкил топган. Р-РНК ҳужайрада оқсиллар билан бирикиб, рибонуклеопротеид заррачаларини ташкил қилади. Рибосом РНКлар оқсил синтезловчи органоидларнинг структурасини ташкил қилишда иштирок этадилар. Рибосом РНКлардан (28S, 18S ва 5S) айримлари ядрочада жойлашади. Рибосом РНК 2-10% ни ядродаги гетроген ядроли (г-я РНК) РНК ташкил қилиб, улар m-РНК нинг дастлабки шаклланишида иштирок этиши аниқланган.
Оқсил биосинтезининг асосий механизми рибосомаларда содир бўлади. Рибосомалар оқсил ва РНК дан ташкил топган рибонуклеопротеид (РНП) заррачаларидир. Ҳужайрада уларнинг сони 10⁴ (прокариот) дан 10⁶ (эукариот)гача бўлади. Рибосомалар асосан цитоплазма, ядроча, митохондрий хлоропластларда учрайди. Улар иккита суббирликлардан ташкил топган. Ҳажми ва молекуляр массаси бўйича рибосомалар уч гуруҳга бўлинади: 1. 70S рибосом прокариотларга тегишли бўлиб, 30S ва 50S суббирликлардан ташкил топган.2. 80S рибосом эукариотларга тегишли бўлиб, 40S ва 60S бирликлардан ташкил топган. 3. митохондрия ва хлоропластлар рибосоми бўлиб, 70S ни ташкил қилади.
80S рибосомнинг кичик бирлиги бир молекула РНК (18S) ва 33 хил оқсил молекуласидан ташкил топган. Катта бирликда эса, уч хил РНК (5S, 8S, 28S) ва 50 га яқин оқсил молекуласидан иборат. Рибосома оқсиллари рибосоманинг структурасини мустаҳкамлашда ва ферментатив вазифани бажаришда иштирок этадилар. Рибосомада кичик ва катта бирликлар ўзаро магний ионлари орқали боғланадилар. Рибосомада иккита жўяк (ариқча) бўлиб, бири m-РНК ни боғлашда, иккинчиси эса полипептид занжирини узайтиришда хизмат қилади. Булардан ташқари, рибосомада иккита марказ жойлашган. Бирини аминоацил (А-марказ), иккинчиси пептидил (П-марказ) бўлиб, улар оқсил синтезини амалга оширишда хизмат қилади.
2. РНК нинг иккинчи гуруҳи транспорт РНК (т-РНК) деб аталади. Бу умумий РНКнинг 10-15% ини ташкил этади. Унинг 60 дан ортиқ тури маълум. Уларнинг таркибида 75-90 та нуклеотид қолдиғи бўлиб, молекуляр массаси 25000-30000 га тенг. Улар оқсил синтезида аминокислоталарни рибосомага етказади. Ҳужайрада ҳар бир аминокислота учун бир, икки ёки кўпроқ т-РНК тўғри келади. Т-РНК лар қандай аминокислоталарни ташилишига қараб т-РНК^вал, т-РНК^лей ва ҳоказо шаклида ёзилади. Унинг умумий тасвири “беда барги”ни эслатади (18-расм)

18-расм. т-РНК молекуласининг беда барги модели.
Т-РНК чизмасидан маълумки, унинг бир томони Г, иккинчи учи эса ЦЦА билан якунланади. Аминокислота ҳар доим аденинга боғланади. Мазкур молекуланинг занжирида триплет антикадони бўлиб, оқсил синтезида m-РНКнинг кадонига мос келса, т-РНК аминокислотани рибосомага “узатади”.
Ҳозирги кунда 300 дан ортиқ т-РНК ларнинг нуклеотид қатори аниқланган. Молекула таркибида пурин ва пиримидин азот асосларининг метилланган ҳосилалари учрайди. Минор компонентларга яна т-РНК таркибида дигидроуридин ва псевдоуридинлар киради. Т-РНК бирламчи, иккиламчи ва учламчи структурага эга.
3. РНК нинг учинчи тури информацион РНК (и-РНК) ёки воситачи m-РНК (месенжер) деб аталади. РНК нинг бу тури умумий РНК нинг 5% ини ташкил этади. У ҳам цитоплазмада ва ядрода учраб, нуклеотид таркиби бўйича ДНК молекуласини муайян бир қисм нуклеотидларнинг нусхаси ҳисобланади. Бу РНК ДНК молекуласидаги ахборотни оқсил синтезлайдиган оргоноид-рибосомаларга олиб боради. И-РНКнинг молекуляр массаси бир миллионга яқин бўлиб, уларнинг нуклеотид таркиби синтезланаётган оқсилнинг молекуляр оғирлигига қараб ҳар хил бўлади. И-РНК нинг синтезланиши ядрода бошланиб, сўнг цитоплазмага ўтиб рибосомага ўрнашади ва оқсил синтезида қолип (матрица) ролини бажаради.
Информация РНК бир неча қисмлардан ташкил топиб, унинг информатив қисми оқсил синтезида матрица вазифасини бажаради. Информатив бўлмаган қисми полиаденин фрагментларидан ташкил топган (50-400 нуклеотид қолдиғидан иборат). И-РНК молекуласидаги поли А ёнида 30 нуклеотиддан ташкил топган акцептор қисми бўлиб, у рибосома билан боғланишда иштирок этади. Молекуланинг 5^/ охирида алоҳида структура бўлиб, уни КЭП (инглизча сар-қалпоқ) деб аталади. У 7-метил гуанозинтрифосфат бўлиб, РНКни фермент таъсиридан сақлаб, трансляцияда иштирок этади. И-РНК молекуласидаги ноинформатив қисми, молекулани бир меъёрда туришини таъминлайди. Информация РНКнинг синтези ядродан бошланиб, цитоплазмада якунланишига “жараённинг”, яъни РНК нинг етилиш жараёни дейилади.
Вируслар РНКси алоҳида гуруҳни ташкил этади. У биринчи навбатда вазифаси жиҳатидан ҳужайралар РНКсидан фарқ қилади. Уларни генетик РНК деб ҳам аталади. Унинг молекуляр массаси катта бўлиб, 10⁶-10⁷ атрофида бўлади.