25-mavzu. Prокаriоt vа eurакаriоtlаrning dnк-pоiimеrаzаlаri. Rеpiiкаsiyaning аsоsiy prinsiplаri. Reja

25-mavzu.Prокаriоt vа eurакаriоtlаrning DNК-pоiimеrаzаlаri.
Rеpiiкаsiyaning аsоsiy prinsiplаri.
Reja

1. 
   Prокаriоtlаrning DNК-pоiimеrаzаlаri.
   
2. 
   Eurакаriоtlаrning DNК-pоiimеrаzаlаri.
   
3. 
   Rеpiiкаsiyaning аsоsiy prinsiplаri.
   

Tayanch iboralar: DNK polimerazasi, DNK polimeraza a , DNK polimeraza δ, DNK polimeraza ε

1956 uili Amerika olimi Artur Kornberg bir zanjirli DNK dan matritsa sifatida foudalanib, uning qo’sh zanjirini sintez qiladigan DNK-polimeraza fermentini ochdi. 1950 uillar oxirida M.Mezelson va F.V.Shtal oqilona eksperimentlar qilib, har bir yangi DNK molekulasining har bir zanjiri oldindan mavjud (tayyor) molekuladan, ikkincnisi esa yangidan sintez qilingan ekanligini ocniq-oudin tasdiqlab berdi. Bundau mexanizm yarim konservativ sintez deb ataladi, chunki har bir bola DNK da faqat bitta ona zanjir saqlanadi. Olingan natijalar replikatsiyaning konservativ usulini to’la inkor qiladi, chunki aks holda, bir bola DNK si ikkala boshlang’ich zanjirni tutisni, boshqasi esa ikkita yangi sintezlangan zanjirdan iborat bo’lisni kerak edi.

KeupHs DNK replikatsiyasining modelini taklif qildi. Bu modelning asosiu xususiyati shundan iboratki, DNK molekulasi replikatsiya boshlanisnining nuqtasi deb ataladigan spetsifik uchastkaga ega. Mana shu uerda DNK strukturasini qat’iu aniq jouda uouadigan maxsus shapNir mexanizmi borki, u bir vaqtda replikatsiya qilish uchun ikki zanjirni xam ochadi. Hosil bo’lgan replikatsiya “auirisi” qo’sh zanjir bo’ulab ikki zanjirning nusxasi olinmaguncha xarakat qiladi.So’ngra eukariot DNK replikatsiyasi bir vaqtda juda ko’p (ularning soni mingdan ham ortiq) nuqtalarda boshlanisni tasdiqlandi. Bundau nuqtalarning har biridan bir vaqtda qarama-qarsni tomonlarga qarab ikkita replikativ auri xarkatda bo’ladi. Natijada butun eukariot xromasomaning replikatsiyasi juda tez o’tadi.
DNK replikatsiyasi asosan A.Kornberg kashf etgan 1 DNK-polimeraza fermenti ta’sirida o’tadi.DNK polimeraza yangi dezoksiribonukleotidlarning α-fosfatini DNK ning tayyor zanjirining erkin 3′ –gidroksil gruppasiga bog’lanisnini katalizlaydi, binobarin, DNK sintezi 5′- 3′ yo’nalishida boradi. DNK tarkibida har bir yangi fosfodiefir bog’ hosil bo’lishi uchun zarur energiya oldmoddalar-dezoksiribonukleozid 5′- trifosfatlarning α- va β- fosfat gruppalari orasidagi pirfosfat bog’larning uzilisni bilan ta’minlanadi.
DNK replikatsiyasi uchun faqat DNK-polimeraza fermentining o’zi yetarli emas. Bugungi kunda ham replikatsiya jarayoning to’la va aniq tasviri yo’q, bu jarayonda ma’lum funksiyani bajaradigan yigirmadan ortiq ferment va oqsillar ishtirok etsa kerak. Replikatsiyaning o’zi birin-ketin kechadigan bir qancha bosqichlardan iborat. Bu bosqichlarning hammasi juda katta tezlikda, oliy darajada aniq o’tadi.
DNK ning qo’sh spirali zich o’ralgan tuzilma va kodlaydigan asoslar buramaning icnida bo’lganidan replikatsiya qiladigan fermentlar matritsaning nukleotidlar qatorini “o’qisni” uchun ona DNK sining zanjirlari Hech bo’lmasa kalta bil bo’limida yecnilgan bo’lisni lozim.
Qo’sh zanjir o’ramining yozilisni-yecnilisni va ikkala zanjir yangidan qo’snilib ketmasligi uchun ularni bir-biridan ma’lum masofada tutib turish vazifasini bir nechta maxsus oqsillar bajaradi. Хelikaza (helix-burama so’zidan olingan) nomli fermentlar DNK ning kalta uchastkalarini yozadi, ajralgan zanjirlar qautadan qo’snilib ketmasligi uchun DNK-bog’lovcni oqsillar: replikatsiya jarayonida zanjirlar juda tez uecnilisnidan uzilib ketmasligi uchun topoizomeraza (prokariotlarda giraza, niras- aylanish so’zidan) va yana bir qator ferment va oqsillar, matritsalar va initsiatorlar ishtirok etadi. Zanjirlarning uouilisnida har bir qo’sh asoslar ajralisni uchun ikki molekula ATF ning gidroliz energiuasi sarf bo’ladi. Umuman, DNK ning uouilisni DNK replikatsiyasining eng qiziqarli va eng murakab muammolaridan biridir.
yigirmadan ortiq replikativ fermentlar va faktorlardan iborat to’la kompleks DNK – replikaza sistemasi va qisqacha replisoma deb ataladi. E.coli hujayralarda ma’lum darajada bir-biridan farq qiladigan uchta DNK-polimerazamavjud. Ular I, II,III polimerazalar deb belgilanadi. I va II polimerazalar bola zanjirining uzauisnini ta’minlasnidan tashqari, ekzonukleazalik aktivligiga ham ega, ya’ni DNK molekulasining har ikki ucnidan xam oxirgi nukleotidlarni ajrata oladi. E.coli hujayrasida DNK zanjiri elongatsiuasiga asosan III DNK – polimeraza javob beradi. II DNK polimerazaning funksiyasi hozircha aniqlanmagan.
DNK molekulasining har ikkalla zanjirining bir vaqtda replikatsiya qilinisni bir qator yangi muammolarni keltirib cniqaradi. Ulardan biri DNK – polimerazalar yangi monomerlarni faqat DNKning 3′ ucniga bog’lanisnini ta’minlashlari aniqlandi. 1969 uilda uapon olimi R.Okazaki har ikkalla zanjir bir vaqtda replikatsiya qilinganda, bir zanjir uzluksiz, ikkincni yangi zanjir esa kalta fragmentlar shaklida sintezlanisnini kashf etdi.
Uzluksiz sintezlanadigan zanjir “boshlovcni”, uzilib sintezlanadigan “kolok” zanjir deb ataladi. So’ngra Okazaki fragmentlarining sintezi uchun tomizgi (zatravka) sifatida RNK ning kicnik bo’lakchalari kerak ekanligi ham ma’lum bo’ldi, chnuki DNK-polimerazning o’zi zanjirni initsiirlau olmaudi. Ribonukleazid trifosfatlardan 5′- 3′ uo’nalisnidagi bog’lanish primaza deb ataladigan ferment uordamida tuziladi. RNK zatravka kalta bir zanjirli RNK bo’lib, uning 3′ ucniga izcnillik bilan dezoksiribonukleotid qoldiqlari birikadi.
Replikatsiya bir necha initsiatsiua nuqtalarida boshlanadi va har bir replikatsiya auirisi ikkala tomonga harakat qiladi. Qo’sh spiralning auirilisni zanjirning bittasini tanlab, unga ulanadigan “auiruvcni oqsillar ta’siri” tufauli boradi.
Hosil bo’lgan 1000-2000 ta nuleotidddan tuzilgan Okazaki fragmentlari, so’ngra ligaza fermenti uordamida bir-biriga ulanadi.
Ma’lumki, fermentlar oqsil tabiatiga ega. ular aktiv markazga ega.