DNT molekulunun replikasiyası
Mitoz bölünmənin S–dövründə DNT molekulunun ikiləşməsi baş verir. Bu proses DNT-nin replikasiyası adlanır. Replikasiya matris üsulu ilə, daha doğrusu DNT molekulunun hər polinukleotid zənciri əsasında
komplementarlıq prinsipi ilə iki qız DNT molekulu əmələ gəlir.
DNT molekulunun replikasiyası – öz-özünü hasil edib, ikiləşməsi mürəkkəb fermentativ bir prosesdir. DNT molekulunun hər bir zənciri matrisə çevrilib onun əsasında yeni komplementar zəncir sintez oluna bilir.
Nəticədə bir DNT molekulundan iki yeni ikizəncirli DNT molekulu əmələ gəlir. Hər bir DNT molekulu ilkin valideyn DNT molekulunun bir zəncirindən və yeni sintez olunmuş digər zəncirdən ibarət olur. DNT
molekulunun repliksiyasının bu mexanizmi yarımkonservativ model adlanır. DNT molekulunun replikasiyasının yarımkonservativ modelinin mexanizmini daha ətraflı nəzərdən keçirək. Bu prosesdə hər bir mərhələdə müəyyən fermentlər iştirak edir. Əvvəlcə DNT molekulunun müxtəlif sahələrində replikasiya çəngəli əmələ gəlir. Bu sahələrdə DNT – helikaza adlanan fermentin iştirakı ilə azot əsasları arasında hidrogen rabitələri qırılır, komplementar tellər bir-birindən aralanır və onların hər biri matrisə çevrilir. Sonra DNT matrisi üzərində DNT polimerazanın iştirakı ilə 5` ucundan 3`-ə doğru istiqamətdə yeni zəncir sintez olunur. DNT – polimerazanın bir neçə növü məlumdur. Bunlar müxtəlif quruluşa və funksiyaya malik olub, müxtəlif miqdarda zülal zəncirindən qurulmuşdur. Bu fermentlərin əsas işi hər matrisin dəqiq surətini yaratmaqdır.
DNT molekulunun replikasiyasının sxemi
Qeyd olunduğu kimi, komplementar tellərin DNT molekulunda birbirindən ayrılan sahəsi replikasiya çəngəli adlanır. Prokaziotlarda, plazmidlərdə və plastidlərdə bir, eukariotlarda isə belə başlanğıc nöqtələr
bir neçə olur. Eukariotlarda DNT-nin hər bir komplementar telində replikasiya prosesi eyni getmir, tellərdən biri «liderlik» edən tel 5` ucundan 3`-ə doğru DNT-polimeraza fermentinin iştirakı ilə sintez edilir. «Gecikən» telin sintezi isə bir qədər mürəkkəb kompleks fermentlərin iştirakı ilə baş verir. Replikasiya çəngəlində eyni zamanda 20-yə qədər müxtəlif fermentlər iştirak edir. Əvvəlcə DNT-də bacı telin kiçik bir hissəsi replikasiyaya uğrayır, onların bir-biri ilə möhkəm birləşməsi liqaza fermentinin iştirakı ilə həyata keçir. DNT-nin yeni sintez olunmuş telinin bu hissələri tərkibində eukariotlarda 1000-2000 nukleotid cəmləşdirir. Onları ilk dəfə müşahidə edən yapon aliminin şərəfinə Okazaki fraqmenti adlandırırlar.
DNT molekulunun replikasiya prosesinin ümumi gedişi
Prokariotlarda və eukariotlarda DNT-nin replikasiyasının sürəti fərqlidir. Bakteriyalarda bu proses təxminən dəqiqədə 30 mkm təşkil edir. Eukariotlarda replikasiya nisbətən yavaş gedir, bacı teli 1,5-2,5 mkm
uzanır. DNT-nin replikasiyasının yasrımkonservativ modelindən başqa konservativ və dispersion modelləri də vardır. Yarımkonservativ model 1958-ci ildə M.Mezelson və F.Stal tərəfindən sübut olunmuşdur. Onlar nişanlanmış N atomları ilə tədqiqat aparmışlar. Belə ki, bağırsaq çöpü bakteriyası əvvəl tərkibində ağır izotop 15 N -azot olan qida mühitində becərilmiş və sonra onlar tərkibində yalnız 14 N olan mühitdə becərilmiş və sonra onlar, tərkibində yalnız 15 N izotopu mühitdə becərildikcə, əvvəlcə DNT molekulunun tərkibində ayrılıqda həm 14 N , həm də 15 N izotopları, sonralar DNT-nin tərkibində 14 N +15 N telləri ilə
yanaşı, yalnız 14 N izotopu olan DNT molekulunun tellərinə rast gəlinirdi. Bu isə onu sübut edir ki, DNT molekulunun replikasiyası zamanı əvvəlcə DNT molekulunun zəncirləri qırılmaqla bir-birindən ayrılır və hər zəncir matris olaraq mühitdəki azot əsaslarından komplementarlıq əsasında öz üzərində bacı teli qurur.
DNT molekulunun replikasiya prosesi.
Hazırda DNT molekulun replikasiyasının mexanizmi haqda yarımkonservativ model qəbul olunur.
Prokariot və eukariot genomlarında replikasiyanın parametrləri
Eukariotlarda və prokariotlarda DNT-nin replikasiyası zamanı baş verən molekulyar bioloji proseslər əsasən oxşardır. Əgər bakterial xromosomda replikasiya vahidi – replikon varsa, o zaman eukariot xromosomlarında da DNT replikasiyası üçün ayrı-ayrı replikon ardıcıllığı mövcuddur. Eukariot xromosomlarında hər an bir-birindən asılı olmadan replikasiya çəngəlləri çoxluğu hərəkətə başlaya bilər. Replikasiya
çəngəlinin hərəkəti ya əks istiqamətdə hərəkət edən çəngəllə toqquşduqda və ya xromosomun sonuna çatdığı zaman dayana bilər. Nəticədə xromosomun bütün DNT-si qısa bir vaxtda replikasiyaya uğrayır.
Zülalların biosintezi – irsi informasiyaların reallaşmasının əsasıdır
Müasir dövrdə bəzi zülalları laboratoriyada almaq mümkün olmuşdur. Məsələn, mədəaltı vəzin hormonu insulini. Bu prosesin nə qədər çətin olduğunu təsəvvür etmək üçün bu rəqəmləri bilmək kifayətdir ki, bu
prosesin başa çatması üçün 233 mərhələdə aparılan üç illik əmək, onlarla qiymətli üzvi maddələrdən istifadə edilmişdir. Bizim orqanizmimizdə və digər bütün canlı orqanizmlərdə daima müxtəlif və mürəkkəb zülal molekulları sintez olunur. Hazırda məlumdur ki, zülalların biosintezi mürəkkəb çoxmərhələli proses olub hər bir zülalın özünəməxsus dəqiq quruluşu və unikal bioloji xüsusiyyətləri təmin olunmaqla təkrar istehsal olunur. Məlumdur ki, zülallar bir və ya bir neçə polipeptid zəncirdən ibarət olmaqla 20 müxtəlif amin turşusunun müxtəlif kombinasiyalarda
növbələşməsindən əmələ gəlmişdir. Polipeptid zəncirin uzunluğu böyük hədd daxilində ola bilir. Əksəriyyət zülallarda polipeptid zəncir 100-200 aminturşu qalığından ibarətdir. Polipeptid zəncirdə aminturşu ardıcıllığı onun birinci quruluşunu əmələ gətirir, bu quruluş isə zülalın bioloji xüsusiyyətlərini müəyyən edir. Aminturşuların ardıcıllığı DNT-də nukleotidlərin ardıcıllığı ilə müəyyən olunur, bu isə nəinki verilmiş biolojin növ üçün, həmçinin bioloji fərd üçün unukaldır. Lakin uzun müddət nukleotid ardıcıllığının aminturşu ardıcıllığını necə təyin etməsinin mexanizmi məlum olmamışdır. Aminturşulardan polipeptid zəncirin qurulması xüsusi ribonukleoproteid dənəsi-ribosomun köməyi ilə gedir. Ribosom təqribən yarı zülal, yarı RNT-dən ibarətdir. Baxmayaraq ki, ribosom zülal sintezi
üçün əsas aparatdır, bu prosesin getməsi üçün bir sara şərtlər lazımdır. Aminturşulardan polipeptid zəncirin əmələ gəlməsi üçün məlumat RNTnin (mRNT) olması, nəqliyyat RNT-nin (nRNT-nin), ATF, bir sıra xüsusi fermentlərin və bioloji aktiv maddələrin olması tələb olunur. Zülalların biosintezinin sxemi şəkil 4-də verilmişdir. Sərbəst aminturşular əvvəlcə ATF ilə qarşılıqlı təsirdə olub, adenozinmonofosfat turşusu əmələ gəlir. Bu isə nəqliyyat RNT-si ilə qarşılıqlı təsirdə olub nəticədə aminoasil-nRNT-si əmələ gəlir və adenil turşusu azad olur. Belə nRNT-si amin turşusu qalığı ilə yüklənib ribosoma birləşir. Ribosomun
zülal sintezində iştirak etməsi üçün əvvəlcə kiçik subvahid, sonra isə böyük subvahid mRNT ilə birləşir. Bir mRNT-si bir neçə ribosom ilə birləşir. Ribosomların mRNT ilə belə kompleksi poliribosom və ya polisom adlanır. Əvvəlcə mRNT ribosoma birləşmiş, özündə amin turşusu daşıyan nRNT-si ilə birləşir. Sonra həmin bu ribosoma digər amin turşu daşıyan nRNT-si ilə birləşir. Bu iki aminturşu arasında peptid rabitəsi əmələ gəlir. Sonra üçüncü və s. aminturşular bu qayda ilə aminturşu zəncirinə əlavə olunur, o vaxta qədər ki, sintez olunan zülalın polipeptid zənciri tamamlanır . Hansı şəkildə mRNT-si aminturşu ardıcıllığının belə dəqiqliklə qurulmasını təmin edir? Təcrübələr göstərmişdir ki, hər amin turşusu mRNT-də üç nukleotid ardıcıllığında kodlaşdırılmışdır. Üç ardıcıl nukleotid bir aminturşusuna uyğundur. Sonrakı təcrübələrdə bütün 20 aminturşusunun kodonlarını açmaq mümkün olmuşdur.
Məlum olmuşdur ki, bir aminturşu bir neçə tripletlə kodlaşdırıla bilər. Yalnız metionin və triptofan bir tripletlə kodlaşdırılır. Leysin, serin, arginin altı tripletlə, digər aminturşular isə iki, üç və ya dörd tripletlə
kodlaşdırılır. 64 mümkün tripletdən 61-i aminturşu kodlaşdırır, üçü isə UAA, UAQ, UQA aminturşu kodlaşdırmır, sonra məlum oldu ki, bunlar polipeptid zəncirin sonunu proqramlaşdırır (terminasiya). Nukleotid kodu əvvəlcə mikroorqanizmlər üçün müəyyən edildi, sonra məlum oldu ki, bu kodlar Yer üzərində bütün canlı varlıqlar üçün universaldır.
Müxtəlif aminturşuları üçün mRNT kodonlarında nukleotidlərin ardıcıllığı
Genetik kodun xüsusiyyətləri
1.Genetik kod bütün orqanizmlər üçün (virus, bakteriya, bitki, heyvan və insan) vahiddir, universaldır.
2.Kod tiripletdir. Hər bir aminturşunun yeri ciddi surətdə, m.RNT-də müəyyən üç nukleotidlər ilə kodlaşır və bir spesifik kodon əmələ gətirir.
3.Bir aminturşusu bir neçə kodonlarla (birdən-altıya qədər) kodlaşa bilər. Yalnız iki aminturşusu bir tripletlə kodlaşır-metionin (AUQ) və triptofan (UQQ).
4. Kod üst-üstə düşmür. Nukleotid ardıcıllığı sıra ilə bir istiqamətlə – 5′-dən – 3′-ə triplet-tripletin ardınca hesablanır.
5.AUQ kodonu mRNT-nin başlanğıcında – 5′ ucunda yerləşdikdə polipeptid zəncirin sintezinin təşəbbüsçüsü olacaq. Əgər AUQ kodonu m.RNT-nin ortasında yerləşirsə, onda o, metionin aminturşusunu kodlaşdıracaq.
6.UAQ (“amber”), UAA (“oxra”) və UAQ (“opal”) kodonları, sintezin terminatorlarıdır, yəni (stop-siqnalları). Zülalların biosintezi prosesində DNT molekulunda nukleotid ardıcıllığının komplementarlıq əsasında m-RNT üzərinə köçürülməsi, daha doğrusu DNT matrisi əsasında m-RNT-nin sintezi transkripsiya adlanır. m-RNT nukleotidlərinin ardıcıllığı DNT molekulunda nukleotidlərin ardıcıllığına, zülalları kodlaşdıran struktur genlərə uyğundur.
m-RNT-dəki məlumatın nukleotid ardıcıllığından aminturşu ardıcıllığına çevrilməsi prosesi translyasiya adlanır. Bu proses ribosomlarda yuxarıda qeyd etdiyimiz ardıcıllıqla gedir. Zülalların biosintezində komplementarlıq əsasında polipeptid zəncirin qurulması aşağıdakı ardıcıllıqla gedir.
TTT AAA SAS QAA…….triplet DNT
AAA UUU UQU SUU…….kodon m-RNT
UUU AAA SAS QAA……..antikodon n-RNT
Liz Fen Sis Ley ………polipeptid zəncirin bir hissəsini təşkil edən aminturşular.
Gülnar Mirzəyeva – Odlar Yurdu Universiteti Biologiya 840
Həmçinin bax : https://turaz.org/kinoseverlerle-kitabseverleri-ne-birlesdirir-birlikde-tapaq/
Həmçinin bax : https://kafkazh.com/eynek-yoxsa-linza/
