Dezoksiribonuklein va ribonuklein kislotalarning kimyoviy tarkibi va sintezi - Химия - Рефераты

Информация о документе

Цена	2000UZS
Размер	34.3KB
Покупки	0
Дата загрузки	07 Ноябрь 2026
Расширение	docx
Раздел	Рефераты
Предмет	Химия

Dezoksiribonuklein va ribonuklein kislotalarning kimyoviy tarkibi va sintezi

Купить

DEZOKSIRIBONUKLEIN VA RIBONUKLEIN KISLOTALARNING
KIMYoVIY TARKIBI VA SINTEZI.
REJA:
1.Dezoksiribonuklein kislotani (DNK) urganish tarixi va uni urgangan olimlar.
2.DNK ning struktura tuzilishi.
3.DNK ning tarkibidagi azotli asoslar va nukleotidlar.
4.DNK sintezi xakidagi ma’lumotlar.
5.RNKning kimyoviy tarkibi.
6.RNKning turlari va ularning vazifalari.
7.Genetik kod.

F.Misher 1869 yili xujayra yadrosidan nordon xossaga ega bulgan aloxida
moddani ajratib oldi va uni nuklein deb atadi.1879 yilda A.Kossel nukleinning
kimyoviy tarkibini urgana boshladi.1889 yili R.Altmann nuklein kislotasi degan
terminni fanga kiritdi va nuklein tarkibida fosfor kislotasidan tashkari azotli
asoslardan purin, pirimidin va undan tashkari 5atom uglerodi bulgan (kand)
bulishini kursatdi.1930 yillarga kelib 5 atomli uglerodi bulgan uglevodlarning
nuklein kislotasining tuzilishidagi urni va nuklein kislotasi tarkibidagi bir gurux
uglevodlarda bitta atom kislorod kam bulishligi aniklandi.P.Levin shu guruxga
kiruvchi uglevodni dezoksiriboza, ikkinchisini esa riboza deb atadi. Shundan keyin
nuklein kislotalar dezoksiribonuklein (DNK) va ribonuklein (RNK) kislotalari
deb ataladigan buldi.
Riboza molekulasida uglerodga ON guruxi, dezoksiriboza esa N atomi
boglanadi.
DNK va RNK bir-biridan azotli asoslari bilan fark kiladi.DNK tarkibida
azotli asoslardan adenin,guanin,sitozin va timinlar buladi. RNK molekulasida
timin uratsil bilan almashgan. Adenini va guaninni purin, sitozin va timinni
pirimidin asoslari deb yuritiladi. Azotli asos va riboza yeki dezoksiriboza
birikmasini nukleozid deyiladi.
Nukleozidga fosfor kislotasi koldigi birlashsa nukleotid xosil buladi.
Nukleotidlar bir-biri bilan fosfor kislotasi orkali birlashib, uzun DNK yeki RNK
ipini xosil kiladi.
Nuklein kislotalari yukori molekulali birikmalar bulib, ular tarkibiga juda
kup nukleotidlar kiradi. DNK molekulasi 10-15 ming nukleotiddan iborat bulib,
yukori molekulyar ogirlikka egadir.E.Chergaff 1950 yili barcha organizmlarning
DNK molekulasida adeninning soni timinnikiga, guaninnikiga esa sitozinning
soniga doimo tugri kelishini anikladi. Demak, purin asoslari bilan pirimidin
asoslarining soni teng. Barcha organizmlarda DNK molekulasidagi nukleotidlar
uxshash, lekin ular soni va kanday tartibga kelishi bilan fark kiladi. DNK
molekulasi kanday tuzilganligini aniklash uzok yillar davomida muammo bulib
keldi. Lekin 1950 yillarda M.Uilkins DNK molekulasini rentgen nuri yordamida

tekshirishdan olingan natijalarni murakkab matematik usullar bilan xisoblashlardan
keyin DNK molekulasining fazrviy rentgenogrammasini oldi. Keyinchalik ya’ni
1953 yili amerikalik genetik Dj.Uotson va angliyalik genetik F.Krik rentgen nuri
yerdamida kimeviy va matematik usulda olingan DNK tugrisidagi bilimlarini
umumlashtirib, uning struktura tuzilishini anik kursatuvchi chizmani (modelni)
yaratdilar.
Bu chizma Uotson-Krik nomi bilan ataladigan buldi. Bu chizmaga kura,
DNK molekulasi ikkita uzun va ingichka ipdan iborat bulib, bu iplar bir-biriga
eshilgan xolda bitta uk atrofida buralib aylanma xolida joylashadi. Bakteriya
xujayrasidagi DNK molekulasining uzunligi 1sm ga teng bulsa, odam tana
xujayrasi DNK molekulasining uzunligi esa 1m dan oshadi. DNK zanjirini tashkil
kilgan ipning xar biri polimer bulib, undagi bitta nukleotid ikkinchi nukleotid bilan
uzlaridagi dezoksiriboza bilan fosfor bogi orkali birikadi.
Ikkala ip uzaro yana azotli asoslar birikkan buladi. Adenin Timin
bilan (A-T) guanin esa sitozin bilan (G-S) birikadi. A va T urtasida ikkita vodorod
bogi, G bilan S urtasida esa uchta vodorod bogi bor. Bundan kurinib turibdiki, G-S
asoslari A-T ga karaganda uzaro mustaxkamrok boglangan. Nukleotidlar orasidagi
masofa 3,4 A ga teng. DNK zanjiri ung tomonga aylanadigan buramni (spiralni)
xosil kiladi. Uning bitta tulik aylanasi unta nukleotiddan iborat bulib, uzunligi 34
A ga teng. Kush zanjirning diametri esa 20 A ga teng, chunki xalkasining uzunligi
12 A ga teng bulgan purin asoslari, xalkasining uzunligi 8 A bulgan pirimidin
asoslari bilan birlashadi.
G.Sten 1957 yiliDNK molekulasining ikki xissa oshishi (replikatsiya) ning
kuyidagi 3 ta usulda borishligini kursatdi.
1.Kush zanjir buzilmasdan (konservativ) – yangi DNK molekulasi xosil
buladi.
2.Kush zanjir ikkiga ajralib (yarim konservativ), kush zanjirli DNK
molekulasi uzilmasdan bir-biridan ajraladi va xar birining karshisida ularga
komplimentar (mos) bulgan DNK zanjiri xosil buladi.

3.Kush zanjir buzilib, bulaklarga ajralib (dispersion) yangi DNK zanjiri
dastlabki DNK molekulasining buzilishidan vujudga kelgan bulaklarining xar xil
tuzilmasidan xosil buladi.
DNK molekulasining replikatsiyasini tushuntiruvchi yukoridagi
usullardan yarim konservativ usul Uotson va Kriklar taklif kilgan DNK
strukturasining tuzilishiga mos keladi. DNK molekulasining yarim konservativ
usulda ikkilanishida dastlab azotli asoslar urtasidagi vodorod bogi uziladi.
Uzilish bulgandan keyin kush zanjir ajrala boshlaydi va xar bir
ajralgan zanjir uz atrofiga karioplazmada bulgan nukleotidlardan uziga
komplimentar bulganini olib, yangi zanjir xosil kiladi.Shu usulda xosil bulgan
DNK molekulasi oldingisiga aynan uxshash buladi.DNK replikatsiyasining yarim
konservativ usuli yukori tuzilgan xayvonlar va usimliklarda yaxshi
urganilgan.Dj.Teylor dukkakli usimlik massasini 3
N bilan tamgalangan timidini
bor suyuklikka tushiradi va unda usimtani xujayraning bir marotaba bulinishi
uchun ketadigan vakt davomida ushladi. Shu usul bilan xromosomalarning
barchasini 3
N bilan tamgaladi. Usimtalar keyin radioaktiv tamgasi bulmagan, lekin
kolxitsini bulgan ozukada ustiriladi. Kolxitsinda xromatidalar kutblarga ketmasdan
xujayraning urtasida koladi. Birinchi mitoz paytida xromasomalarning ikkala
xromatidasi xam tamgalandi. Xujayrlarning ikkinchi mitotik bulinishida esa
xromatidaning fakat bittasida radiaktiv tamgalar paydo buldi va tajriba natijalari
DNK ning yarim konservativ usulda ikkilanishini isbot kildi. Teyler tajribalarining
natijalari boshka kupgina olimlar tomonidan usimlik, xayvon va odam
xromasomalarini urganish jaraenida xam tasdiklandi. Xromasomalarning yarim
konservativ ikkilanishi DNK molekulasining yarim konservativ ikkilanishiga juda
mos keladi. DNK molekulasining yarim konservativ usulda ikkilanishini
tushuntirish uchun avvalo bir nechta savollarga javob topishimiz kerak. Masalan,
DNK ning biri ikkinchisi atrofiga uralgan komplementar iplari kanday kilib bir-
biridan ajraladi. DNK molekulasi ikkilanishida kanday fermentlar ishtirok etadi va
boshkalar DNK ning ikkilanishida fermentlarning urnini dastlab A.Korenberg
(1956) urgandi va bakteriya xujayrasidan DNK polimeraza fermentini ajratib oldi.

Lekin DNK ning ikkilanishida fakat DNK polimeraza ishtirok etmasdan yana bir
kancha fermentlar katnashar ekan.Masalan: DNK molekulasi zanjiri gelikaza
fermenti yerdamida tarkatiladi.Bu ferment DNK zanjiri burilishiga karama-karshi
katta tezlikda xarakat kiladi.Bakteriya xromasomasida uning aylanma tezligi
minutiga 4800 ta DNK buramiga teng buladi.Ferment yordamida uzilgan DNK
ning yakka zanjirida ikkilanish boshlanadi.Xar bir yakka bog karshisida yangi bog
paydo bulishidan DNK ning kush zanjiri xosil buladi.DNK polimeraza fermenti
esa yakka zanjirli DNK molekulasida 5 dan 3 tomonga karab xosil bulaetgan yangi
DNK bogining usishini ta’minlaydi. DNK molekulasi uzilganda unda 5 va 3 li
bulaklar paydo buladi.5 li bulagi yangi DNK zanjirining sintezida nusxa beruvchi
(matritsa) xisoblanadi. 3li bulagida esa DNK ning yangi bogi uchun kerakli
nukleotidlar yigiladi va shu bulak xisobiga DNK ning yangi zanjiri usadi va
shakllanadi. Shuning uchun DNK bulagining oxirgi 3 rakamiga ega bulagini xosil
kiluvchi (zatravka) yeki praymera deb ataladi. Barcha DNK polimeraza fermentlari
DNK sintezini 3-ON radikali bor joydan boshlaydi. Chunki ON radikali tezda uz
urnini bera oladi va unga fosfat bogi birikadi. Demak, ikkilanish bulaetgan DNK
buralmalarini ikkala bogida bir paytda sintez xech kachon bir tomonga karab
yunalgan bulmaydi.
R.Okazakning (1968) fikricha DNK zanjirining ikkiga ajralgan xar bir yakka
zanjirida sintez kilinadigan yangi DNK molekulasi kalta-kalta polinukleotid
bulaklar (fragmentlar) xosil bulishi xisobiga boradi. Bu bulaklardan yangi DNK
zanjirining yuzaga kelishi 5 bulakdan 3 ga 5-3 tomon karab yunalgan buladi. Bu
bulaklar keyinchalik bir-birlari bilan birlashib umumiy polinukleotid ipini xosil
kiladi.
5-3 bulakdan sintez kilingan yaxlit uzun ipga ustunlik kiluvchi 3-5 bulakdan
xosil bulgan ipga esa kechikuvchi ip deyiladi. DNK polimeraza eukariot 100-200,
prokariot xujayralarida esa 1000-2000 nukleotiddan iborat bulgan DNK
bulaklarini sintez kiladi.
Bu balakchalar ligaza fermenti yordamida bir-biriga birlashtirilgach umumiy
ip xosil buladi. DNK sintezi juda tez ketadigan jaraen bulib, bakteriyalarda xar bir

sekundda yangi ipni xosil kiluvchi ona ipga - (matritsa) 500 ta, viruslarda esa 900
ta nukleotid birikadi. Bakteriyalarning barcha DNK si (4x10 p.n) 20 minut ichida
tulik yangilanadi. Eukariot xujayralarda esa bu jaraen ancha sekinrok boradi. Lekin
eukariot xujayralari xromasomasida replikonlar juda kup buladi. Shuning uchun bir
vaktning uzida bitta xromasomaning bir necha joyida DNK sintezi boshlanadi.
REPLIKON-DNK sintezi boshlanadigan joy. Bakteriya xromasomasida
fakat bitta replikon buladi.
RNK xam polimer bulib, monomerlari nukleotidlardir. RNK da xam
DNK ga uxshash azotli asos, uglevod (riboza) va fosfat kislota bor. RNK da
uglevodlardan riboza bulib, azotli asoslardan timin uratsil bilan almashgan. RNK
molekulasining zanjiri DNK nikiga karaganda kalta va molekulyar ogirligi xam
kichikdir. RNK ning 3 xili ma’lum:1.i-RNK. Bir necha yuz nukleotiddan iborat
bulib, irsiy axborotni DNK molekulasidan kuchirib uni yadrodan oksil sintez
kilinaetgan joyga (sitoplazmaga) chikaradi.
2.t-RNK, molekulasida 70 ga yakin nukleotid bulib, oksil sintezi bulaetgan
joyga, ya’ni ribosomaga tegishli aminokislotalarni tashib keltiradi.
3.r-RNK xujayradagi ribosomalarning tarkibiga kirib, 4-6 ming
nukleotiddan tashkil topgan buladi. Yukori tuzilgan organizmlar xujayrasida RNK
ning barcha turlari nusxa beruvchi xisoblangan DNK dan sintez kilinadi.
i-RNK DNK molekulasidagi oksil tugrisidagi axborotni uziga kuchirib
oladi. Bir molekula i-RNK, DNK molekulasining bitta genga tugri keladigan
bulagidan axborotni kuchirib oladi va bu axborot asosida bir molekula
oksildagi aminokislotalarning ketma-ket joylashishini belgilaydi. i-RNK yadrodan
sitoplazmaga chikib ribosoma bilan birlashgach, sintez kilinishi kerak bulgan
oksilga nisbatan nusxa beruvchi (matritsa) bulib xisoblanadi. RNK ning DNK
asosida sintez kilinish jaraeniga transkripsiya deyiladi. DNK asosida RNK ni
sintez kiladigan RNK polimeraza fermentini R.B.Xesin raxbarligida rus olimlari
urganishdi va oltita-2ta α , va 3ta β , τ , δ bulaklaridan iborat ekanligini kursatdilar.
Bu bulaklardan biri ya’ni sigma-omil DNK molekulasining kaysi joyidan boshlab,
kerakli oksil uchun axborot kuchirishni belgilaydi, ya’ni i-RNK sintezi

boshlanadigan joyni topadi. Bu joyga promotor deyiladi. Odatda promotorda A va
T nukleotidlari juda kup buladi. Shuning uchun zanjirning bu joyida
nukleotidlarning ketma-ket joylashishi TATA kurinishida buladi va RNK sintezi
zanjirning shu joyidan boshlanadi. RNK sintezi boshlangach sigma-omil DNK dan
ajraladi.
Bakteriyalardan i-RNK sintezi tezligi xarorat 37 gradius S bulganda
sekundiga 40-45 nukleotidga teng buladi. Transkripsiyaning tugallanishi DNK
molekulasiga RNK polimeraza fermentining yana bir bulagi bulgan S(RO) -
omilning birikishiga boglik. Bu fermentni terminatsiya fermenti deyiladi.
Uning D N K ga birikishi bilan D N K molekulasining terminator
uchastkasida transkripsiya tugaydi. Yadroda sintez kilingan i-RNK sitoplazmaga
chikib ribosoma bilan birlashadi va uzidagi axborotni oksil molekulasiga utkazadi.
Irsiy axborotning oksil molekulasiga utkazilishiga translyatsiya deyiladi.
Bakteriyalarda bitta RNK polimeraza uch xil ya’ni i-RNK, t-RNK, r-RNK larni
xam sintez kila olishi mumkin.
T-RNK oksil sintezi uchun kerakli aminokislotalarni oksil sintez
kilinayotgan joyga olib keladi. Birinchi marta 1964 yili alanin aminokislotasi t-
RNK sining strukturasi tulik urganilib, uning 77 ta nukleotiddan iborat ekanligi
aniklandi. t-RNKning i-RNK kodoniga tugri keladigan joyini antikodon deyiladi.
t-RNK molekulasi odatda uzun ipcha xolida bulmasdan komplimentar kismlari
/azotli asoslari/ bilan bir-biriga yakinlashganda ular orasida vodorod boglari xosil
bulganligi uchun, yigilgan xolda buladi. t-RNK molekulasining mustaxkam va
turgun bulishi undagi komplimentar kismlar orasidagi vodorod boglarining kupligi
bilan belgilanadi.
Vodorod boglari kancha kup bulsa molekula shuncha mustaxkam va
turgun buladi. t-RNK ning shunday mustaxkam strukturasi beda bargining shakliga
uxshab ketadi. Bu molekulaning ikkita faol nuktasi bulib, biri /antikodon/ bilan i-
RNK ga /kodon/ birlashsa, ikkinchisi bilan aminokislotaga birikadi.
GENETIK KOD.

Gen kanday kilib, aminokislotalari ma’lum tartibga ega bulgan oksil
strukturasini (tuzilishini) aniklaydi. DNK molekulasidagi genetik axborot kanday
kilib oksilga utadi, kancha azotli asos bitta aminokislotaga tugri keladi. Bu
savollarga 1960 yillardan boshlab javob tuplana boshlandi.
DNK molekulasidagi irsiy axborotning kanday kilib oksil molekulasiga
utishi, irsiyatni urganishda eng katta masalalardan biridir. Oksillar molekulasi
murakkab bulishiga karamasdan xammasi bulib 20 ta monomerdan ya’ni
aminokislotalardan iborat, lekin aminokislotalar oksil molekulasi tarkibida xar xil
sonli va bir-biri bilan xar xil tartibda birikkan buladi. Shuning uchun oksillar xili
juda kup.
20 ta aminokislota uzaro 10-24 xolatda uchrashi (kombinatsiya tuzishi)
mumkin. Ma’lumki, organizmlar orasidagi xar bir fark ularning oksilidagi farki
orkali yuzaga chikadi. Bittagina aminokislotaning uzgarishi xam oksil tuzilishining
uzgarishiga olib keladi. Masalan gemoglabin oksili tarkibidagi glutamin
aminokislotasi urniga valin almashinib kelishi, ogir kechadigan kamkonlik
kasalini keltirib chikaradi. Bunday kasallarda eritrotsitlarning shakli yarim
oysimon bulib, zaryadini yukotgan buladi.Shuning uchun eritrotsit uziga kislorodni
biriktirib ololmaydi va natijada bemor uzok yashay olmaydi.
Kanday kilib DNK oksillarning xilma-xilligini belgilaydi.
DNK xam oksilga uxshash polimer modda xisoblanadi. Oksil 20 ta
monomerdan tuzilgan bulsa, DNK fakat 3 ta monomerdan iborat (azotli asos,
dezoksiriboza, fosfor kislotasi). Nukleotidlarning barchasida dezoksiriboza va
fosfat kislotasi bir xil. Farki fakat azotli asoslardir. DNK molekulalarining bir-
biridan farki DNK zanjiridagi azotli asoslarning joylashishi tartibiga boglik. Azotli
asoslarning joylashish tartibi oksil molekulasidagi aminokislotalarning joylashish
tartibini belgilaydi. Demak organizmlarning individual farklari DNK molekulasida
azotli asoslarning kanday tartibda kelishiga boglik. Sintez kilinaetgan oksil
molekulasidagi aminokislotalar joylashish tartibini belgilovchi DNK
molekulasidagi azotli assolarning ketma-ket joylashish tartibini genetik kod yoki
DNK kodi deyiladi. Genetik kodining moxiyatini tushunish uchun avvalo

aminokislotani nechta azotli asos aniklashi mumkinligini bilish kerak. Agar 20 ta
aminokislotaning xar biri bitta asosli azot bilan aniklanganda 20 ta azotli asos
kerak bular edi. Lekin azotli asoslar xammasi bulib 4 tagina. Bundan chikadiki 2ta
azotli asosdan tashkil topgan tuplam(kombinatsiya)xam 20 ta aminokislotani
aniklay olmaydi, chunki azotli asoslar 2 tadan tuplam xosil kilsa xammasi bulib, 16
ta tuplamni(4-16) tuzish mumkin. Agar nukleotidlar uz aro 3 tadan birlashsa 64 ta
(4-64) xar xil tuplam xosil kiladi. Xoxlagan oksilning sintezi uchun kerak bulgan
aminokislotalarning joylashish tartibini aniklay oladi.Azotli asoslarning bunday 3
tadan bulgan tuplamini triplet deyiladi. Triplit aminokislotalarni 3 tadan azotli
asoslar bilan belgilash demakdir. Masalan: AUU-izoleysin, GSS-valin, SAG-
leysin. Oksil molekulasida aminokislotalarning ketma-ket kelishini belgilovchi 3
ta azotli asosdan iborat bulgan DNK zanjirining bir kismiga kodon deyiladi.
Genetik kodning moxiyati aniklangandan keyin navbat endi amalda kaysi
triplet kaysi aminokislotani aniklashligini topish kerak edi. Bunday muxim
masalani amerikalik bioximik olimlar M.Nirenberg va Dj.Marttey xal kildilar.
1961 yili bu olimlar fenilalanin aminokislotasi aniklovchi tripletni topdilar,
bu triplet 3 ta uratsildan (UUU) iborat ekan. Shunday kilib birinchi bulib,
fenilalaninni aniklovchi triplet-UUU topildi. Keyinchalik esa boshka
aminokislotalarning xam tripletlari topila boshlandi. 1962 yili aminokislotalarning
tripletlari topildi. Tripletlarning barchasi topilgach shu narsa anik buldiki bitta
aminokislota bitta triplet bilan aniklanmasdan 2-3-4 va bundan xam kuprok
tripletlar bilan aniklash mumkin ekan. Masalan:
Birinchi
azotli
asos Ikkinchi azotli asos Uchinchi
azotli
asos
U S A G

U
Fen
Fen
Ley
ley Ser
Ser
Ser
ser Tir
Tir
X
X Sis
Sis
X
tir U
S
A
G
S Ley
Ley
Ley
ley Pro
Pro
Pro
pro Gis
Gis
Gln
gln Arg
Arg
Arg
arg U
S
A
G
A Ile
Ile
Ile
met Tre
Tre
Tre
tre Asp
Asp
Liz
liz Ser
Ser
Arg
arg U
S
A
G
G Val
Val
Val
val Ala
Ala
Ala
ala Asp
Asp
Glu
glu Gli
Gli
Gli
gli U
S
A
G
Metionin bitta triplet (AUG) bilan aniklansa, lizin 2ta (AAA va AAG)
izoleysin 3ta (AUU va AUA, AUS), serin 4ta (USU, USU, USA, USG ) tripletlar
bilan aniklanadi. Bitta aminokislotaning bir nechta triplet bilan aniklanishiga
kodning aynamachiligi deyiladi. Tripletlar bir-birini tusib kuymaydi. Ya’nibir
triplet boshka triplet tarkibiga kirmaydi va xar biri mustakil xolda uziga tegishli
aminokislotalarnigina aniklaydi. Tripletlar orasida ularni bir-biridan ajratadigan
tusik yuk. Shuning uchun tripletlar DNK zanjirida bitta chizik buylab, fakat
tomonga bir karab ukiladi. ….AVS, AVS, AVS, AVS….. Agar DNK zanjirida
bironta azotli asos tushib kolsa yeki boshkasi kushilib kolsa DNK zanjiridagi
tripletning tuplami va ularning ketma-ket joylashishi zanjir buyicha uzgaradi. 64
tripletdan 3 tasi ma’nosiz triplet xisoblanadi. ( UAA,UGA va UAG ) genetik kod
barcha organizmlarda bir xildir ( universal ), ya’ni bitta triplet AAA bakteriyada,
usimlikda, xayvonda va odamda xam aminokislota lizinni aniklaydi.
SAVOLLAR:

1. DNKning strukturasini urgangan olim?
2. DNKning struktura tuzilishi xakidagi ma’lumot?
3. DNK tarkibidagi nukleotidlarning kimyoviy tuzilishi va bir-biridan farki?
4. DNK sintez xakidagi umumiy tushuncha?
5. RNK ning kimeviy tuzilishi tugrisidagi tushuncha?
6. Irsiy belgilarni utkazishda RNK ning roli?
7. RNK ning sintezi kaerda buladi?
8. RNK turlarining vazifalari?
9. Genetik kod deganda nimani tushunasiz va uning tavsifi

Dezoksiribonuklein va ribonuklein kislotalarning kimyoviy tarkibi va sintezi

Купить