|
Nazorat savollari:
Nukleotid ketma-ketligi qanday topiladi?
Fasta nima?
Blast dasturiga qanday kiriladi?
5- Laboratoriyamashg’ulot. Oqsil molekulalarida gomologik domenlarni izlash
Kerakli jihozlar: internetga ulangan kompyuter, prezentatsiya, tarqatma material
Protein domeni oqsilning uchinchi darajali tuzilishining elementi bo'lib, u ancha barqaror va mustaqil protein substruktsiyasi bo'lib, uning yig'ilishi qolgan qismlardan mustaqil ravishda sodir bo'ladi. Domen odatda ikkinchi darajali strukturaning bir nechta elementlarini o'z ichiga oladi. Tuzilish sohalarida o'xshashlik nafaqat tegishli oqsillarda (masalan, turli hayvonlarning gemoglobinlarida), balki mutlaqo boshqa proteinlarda ham mavjud. Ko'pincha domenlarga alohida nomlar beriladi, chunki ularning mavjudligi oqsil tomonidan bajariladigan biologik funktsiyalarga bevosita ta'sir qiladi - masalan, tinchlantiruvchi Ca2 + bog'laydigan domen, turli transkripsiya omillarida DNK bilan bog'lanish uchun javobgar bo'lgan gomeodomain va boshqalar. Domenlar ularning shakllanishida etarlicha "avtonom" bo'lganligi sababli. Tuzilishi va o'z funktsiyasini bajarishi, gen muhandisligi yordamida siz oqsillardan biriga boshqasiga tegishli bo'lgan domenni "tikishingiz" mumkin (shu bilan protein-kimyo yaratadi). Muvaffaqiyatli bunday kimyo ikkala oqsilning funktsiyalarini birlashtiradi.
Birinchi uch o'lchovli oqsil tuzilmalarini aniqlagandan so'ng, fazoviy tuzilish oqsilning aminokislotalar ketma-ketligidan ko'ra ko'proq konservativ ekanligi ma'lum bo'ldi. Aniqlangan ketma-ketlik o'xshashligi yo'qligida juda yaqin tarkibiy o'xshashliklarning ko'plab misollari tasvirlangan; ularning aksariyati ajralib chiquvchi evolyutsiya misollari. Odatda, mutatsiyalar, qo'shilishlar yoki o'chirilishlar ketma-ketligidan signal yo'qolgandan so'ng, strukturaviy xususiyatlar uzoq vaqt saqlanib turadi. Ushbu qoidadan istisnolar bormi? 1 ga teng ehtimollik bilan umumiy ajdodlari bo'lgan, ammo muhim tarkibiy farqlarga ega bo'lgan oqsillarning mavjudligi mumkinmi? Strukturaviy o'xshashlikni oqsil domenlarining birliklarida tavsiflash mumkin. SCOP ma'lumotlariga ko'ra, agar ikkilamchi strukturaning asosiy elementlari bir-biriga mos keladigan va bir xil nisbiy yo'nalishga ega bo'lsa, oqsillar bir xil domenga ega. Haqiqiy oqsillarga ushbu ta'rifni qo'llash, qaysi elementlarni asosiy deb hisoblash kerakligini hal qilishda mumkin bo'lgan sub'ektivlik tufayli tartibsizlikka olib kelishi mumkin. Shunga qaramay, oqsillarni qiyosiy tahlilidan foydalanib, muntazam ravishda sodir bo'ladigan va (β a) -barrel, OB-katlama, immunoglobulin va Rossman stakasi singari o'xshash tarkibiy qismlarni aniqlash mumkin edi. Ammo aksariyat hollarda, oqsillarning uchlamchi tuzilishini aniqlash taxminan yuz beradi va hatto mutaxassislar turli xil oqsillarga muayyan turdagi katlamni tayinlashda xato qilishadi. Amaldagi mezon noaniq bo'lishi mumkin va ko'pincha nafaqat tarkibiy ma'lumotlarga, balki tegishli oqsillarning evolyutsion va funktsional xususiyatlari to'g'risidagi ma'lumotlarga ham asoslangan bo'lishi mumkin. Quyida faqat strukturaning ma'lumotlariga asoslangan stackinglarni aniqlash usullari ko'rib chiqiladi. Shunga o'xshash uslubga ega bo'lgan oqsillar umumiy ajdodlarga ega bo'lishi shart emas. \
Tuzilishdagi o'xshashliklar mustaqil ravishda paydo bo'lishi mumkin, masalan, ikkilamchi struktura elementlari uchun ruxsat berilgan mekansal moslashuvlarning cheklanganligi tufayli. Ammo buning teskarisi ham mumkin. Aynan, evolyutsiyaga bog'liq bo'lgan proteinlar turli xil tuzilmalarni o'z ichiga oladi va shuning uchun ularni turli sohalarga ajratish mumkin. Bundan tashqari, so'nggi yillarda protein tarkibidagi tuzilmalar haqida mavjud ma'lumotlarning ko'payishi bilan bunday misollar ko'payib bormoqda. 80-yillarning boshlarida olimlar oqsil tuzilmalarida takrorlanadigan motiflarni tasvirlashdi. Bugun ular oqsillarni evolyutsiya jarayonida bitta tarkibiy sababdan boshqasiga o'zgartirishi qanday usullarni muhokama qilishadi. Ushbu mexanizmlar katta qiziqish uyg'otdi, chunki ular oqsil dunyosining tuzilishini tushunishimizga kuchli ta'sir qilishi aniq bo'ldi. Ularning mavjudligi molekulyar modellashtirish texnikasida qiyinchiliklarga olib keladi, bu "bir xil ketma-ketliklar - bir xil tuzilmalar" tezisiga juda ishonadi.
Darhaqiqat, agar ma'lum bir usul to'plamidan foydalangan holda ushbu ketma-ketlikning o'xshashligi aniqlansa, ikkita ketma-ketlik o'xshash fazoviy tuzilishga ega bo'ladi degan fikr keng tarqalgan. Bundan tashqari, evolyutsiya paytida strukturaning muhim qismlarini o'zgartirish imkoniyati oqsillarni ketma-ketligi va tuzilishiga qarab tasniflashga qarama-qarshilikni keltirib chiqaradi.
Ammo, eng asosiy savol, protein tarkibidagi tuzilmalar va mexanizmlarning evolyutsiyasi bilan bog'liq bo'lib, ularda oqsillar to'planishi o'zgarishi mumkin. Hozirgi vaqtda ushbu mexanizmlar ham amaliy, ham nazariy jihatdan kam o'rganilgan.
Do'stlaringiz bilan baham: |
