17
§ 3. ДНК тузилиши
Генетик код
Ҳар қандай тирик организмнинг
тузилиши ва фаолияти
тўғрисидаги бутун маълумотлар генетик материалида кодланган
шаклда мавжуд бўлиб, уларнинг асосини деоксирибонуклеин
кислотаси (ДНК) ташкил килади. Аксарият организмларнинг ДНКси
– узун икки занжирли полимер молекуладан иборат.
Унинг бир
занжиридаги мономер бирликлар (дезоксирибонуклеотидлар) бошқа
занжиридаги дезоксирибонуклеотидлар кетма-кетлигига мос келади
(комплементар). Комплементарлик тамойили ДНКнинг икки карра
кўпайишида (репликации) янги синтезланган ДНК молекулаларининг
дастлабки асл молекулалар билан айнан ўхшашлигини таъминлайди.
Муайян маҳсулотларни кодловчи қатъий специфик нуклеотид кетма-
кетлигига эга бўлган индивидуал генетик элементлар генлардир.
Уларнинг баъзилари оқсилларни, бошқалари эса – фақат РНК
молекулаларини кодлайдилар.
ДНКнинг оқсил синтези билан боғлиқлиги 1944 йилдаёқ
биокимёгарлар Дж. Бидл ва Э. Тейтум томонидан моғор замбуруғи
Neurospora
да мутация механизмини ўрганиш вақтида
айтиб
ўтилган. Георгий Гамов кодонлар барча 20 та аминокислотага етарли
бўлиши учун учта нуклеотиддан (учта нуклеотиддан жаъми 64 та
кодон бўлиши мумкин: уч позициядан ҳар бирига тўрт нуклеотиддан
бирини қўйиш мумкин) ташкил топган бўлиши кераклигини тахмин
қилган.
1961 йилда Маршалл Ниренберг ва унинг ҳамкасби Генрих
Маттеи генетик коднинг уч ўрамлилигини
in vitro шароитида
трансляция учун ҳужайрасиз тизимдан фойдаланиб тажрибада
исботлашни уддаладилар. Ахборот ДНК молекуласида азотли
асосларнинг муайян кетма-кетлиги кўринишида ёзилган. Оқсилнинг
ҳар бир аминокислотасига ДНКнинг
учта кетма-кет юрувчи
нуклеотиди – триплет, ёки кодон мос келади. Протеинларни кодловчи
генлардаги (структуравий генлар) ахборот иккита кетма-кет кечувчи
жараёнлар мобайнида дешифрланади: РНК синтези (транскрипция)
ва протеин синтезларида (трансляция). Дастлаб ДНКнинг маълум бир
соҳасида матрицадаги каби матрица РНК (мРНК) синтезланади.
Кейин транспорт РНК (тРНК), мРНК, ферментлар ва турли хил
протеин омиллари иштирокида кўп компонентли системасининг
18
мувофиқлаштирилган иши давомида
протеин молекуласининг
синтези амалга оширилади. Мазкур жараёнларнинг барчаси ДНКда
шифрланган
генетик
ахборотнинг
нуклеотидлар
тилидан
аминокислоталар тилига ўтишида тўғри ўтказилишини таъминлайди.
Протеин молекуласининг аминокислоталар кетма-кетлиги унинг
тузилиши ва функциясини белгилайди.
Генетик луғат 64 кодондан иборат. Уларнинг 3 таси – бу стоп-
кодонлар UAG (янтарь), UGA (опал) ва UAA (охра), биттаси (AUG) –
метионин аминокислотасини ҳам кодловчи старт-кодон (жадвал 3.2).
Стоп-кодонларни терминатор кодонлар деб ҳам аталади. AUG кодони
мРНК молекуласининг 5'-охирида эмас, ички соҳасида жойлашганда
у ўзгартирилмаган метионин бириккан бошқа тРНК (Met-TPHK
Met
)
томонидан аниқланади. Триптофан аминокислотаси фақат
биргина
кодон (UGG) билан, протеинларни ташкил қилган қолган
аминокислоталар – ҳеч бўлмаганда иккита, кўпинча тўртта, баъзан
эса олтита кодон билан кодланади. Масалан, лейцин учун олтита
кодон мавжуд: UUA, UUG, CUU, CUC, CUA ва CUG. Синонимик
кодонлар турли организмлар томонидан турлича сонда ишлатилади.
Глицин учун инсон структуравий генларида тўрт
кодондан бири
бўлган GGA 26% ҳолатларда ишлатилади,
Escherichia coli
да эса – 9%
ҳолатларда ишлатилади. Стоп-кодонлар учун ҳам шундай ҳолат
кузатилади. Демак, инсонларда UAA, UAG ва UGA кодонларининг
ишлатилиш даражаси мос равишда – 0,62, 0,09 ва 0,30 ни,
E.coli
учун
эса
–
мос равишда 0,62; 0,09 ва 0,30 ни ташкил қилади. Мана шу барча
фарқланишларга қарамай, барча организмлардаги генетик код айрим
фарқларни ҳисобга олмаганда, бир биридан фарқ қилмайди.
Do'stlaringiz bilan baham: