Жасуша метаболизмі.Катаболизм.Анаболизм 3 страница

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 13Следующая ⇒

10.Жасушадағы РНҚ типтері. рРНҚ-ның құрылысы мен қызметінің ерекшелігі.Рибонуклеин қышқылы (РНҚ) — жоғары молекулалық байланыс; нуклеин қышқылдарының типі. Табиғатта кеңінен таралған. РНҚ-ның көмірсу бөлігінде рибоза қанты, ал азотты негіздері ретінде аденин, гуанин, цитозин және урацил болады. РНҚ полинуклеотидінің химиялық құрылымы.Рибонуклеин қышқылдары рибосомалық (рРНҚ), ақпараттық (аРНҚ) және тасымалдаушы (тРНҚ) болып бөлінеді. Рибонуклеин қышқылы тізбегі бірнеше ондаған нуклеотидтерден бірнеше мыңдаған нуклеотидтерге дейін созылатын біржіпшелі полинуклеотидтерден тұрады. Организмде РНҚ ақуыздармен кешенді байланысқан рибонуклеотидтер түрінде болады. РНҚ ДНҚ сияқты полимер-сызықты полинуклеотид, ал мономерлері рибонуклеотидтер. РНҚ нуклеотидтерінде рибоза, 4 азоттық негіз - А,Г,Ц,У, 1 фосфор қыш қалдығы кездеседі. нуклеотидтер 5прим, 3прим-фосфодиэфирлік байланыс арқылы байланысқан. РНҚ полинуклеотид тізбегі полярлы б.к. олардын 5-3прим ұштары бар. РНҚ ДНҚ молекуасынан айырмашылығы: 1 РНҚ бірширатпалы.2 РНҚ молекуласындағы қант дезоксирибоза емес рибоза. 3 Азоттық негізден Т орнына У кездеседі. рРНҚ рибосома субъединицаларының құрамына кіреді. олар: 5S-p, 5.8S-p, 18S-p, 28S-p. рибосоманың ең кіші бөлшегі 18S-p РНҚның 1 молекуласынан және 30 ақуыз молекулаларынан құрылған, аол үлкен субъединицасы 3 әртүрлі рРНҚ молекулаларынан және 45 ақуыз молекулаларынан тұрады. рРНҚ молекуласының ерекшелігінің бірі - оның құрамынада Г және Ц сияқты азоттық негіздерінің мөлшерінің басқаларына қарағанда әлде қайда көп болуы. сонымен қатар минорлық нуклеотидер де жиі кездеседі, мысалы рибоза бойынша митилденген нуклезидтер. рРНҚның 2 реттік құрылымда қостізбекті учаскелер және ілмекшелер де көп кездеседі. Р-РНҚ– РНҚ-ның 90% құрайды. Ол рибосоманың негізгі құрылыс материалы бола тұрып, трансляция кезінде аРНҚ-мен әрекеттеседі. Р-РНҚ-лар рибосома субъеденицаларынң құрамына кіреді. Оладың 4 түрі белгілі: 5S-рРНҚ, 5,8S-рРНҚ, 18 S-рРНҚ, 28 S-рРНҚ. Рибосоманың кіші бөлшегі 18 S-рРНҚ-ның бір молек-нан және 30 ақуыз молекулаларынан құрылған, ал үлкен субъеденицасы – 3 түрлі рРНҚ молекулаларынан - 5S-рРНҚ, 5,8S-рРНҚ, 28 S-рРНҚ және 45 ақуз молекулаларынан тұрады. Р-РНҚ молек-ң ерекшелігінің бірі – гуанин және цитозин сияқты азоттық негіздерінің мөлшерінің басқаларына қарағанда әлдеқайда көп болуы. Сонымен қатар минорлық нуклеотидтер де жиі кездеседі, мысалы рибоза бойынша метилденген нуклеозидтер. Р-РНҚ-ның 2-ші реттік құрылымында қос тізбекті учаскелер және ілмекшелер де көптеп кездеседі.

11.ДНҚбиосинтезі (репликация).ДНҚ молекуласының ең маңызды қасиететрінің бірі оның өздігінен екі еселенуі (репликациялануы) болып табылады. ДНҚ реплиеациясының негізінде тұқымқуалаушылық туралы ақпарат ұрпақтан-ұрпаққа өзгеріссіз, тең мөлшерде беріліп отырады және ұрпақтың жалғасуын қамтамасыз етеді. Көптеген тәжірибелер нәтижесінде ДНҚ молек-ң репликациялануы жартылай консервативтік жолмен жүретіндігі дәлелденді. Алғаш болып 1958 жылы Мезельсон және Сталь E.Coli жасушасында байқаған.ДНҚ молек-ң жартылай консервативті репликациялануының 3 түрі белгілі:тетарепликация,сигмарепликация,У тәрізді репликация. Рэпликация процесі 3 сатыдан тұрады: Инициация кезеңі– репликация басталуы үшін аналық молекула қос спиралінің ширатылуы жазылып, бірбірінен ажырауы қажет. Содан кейін бір-бірінен ажыраған спиральдар 2-ші спиральдың синтезделуі үшін матрица (қалып) қызметін атқарады. 2-ші спиральдың синтезін ДНҚ-полимераза ферменті өз бетінше ДНҚ синтезін бастай алмайды. Ол үшін 3¹ –ОН ұшы бар ұйытқы қажет. Ал ондай ұйытқы рөлін РНҚ ұйытқы атқарады. РНҚ ұйытқы ДНҚ синтезін комплементарлы принципте бастайды да, әрі қарай жойылып кетеді. ДНҚ молек-ң спиралдары бір-біріне антипаралельді болып келеді. Яғни репл-қ ашада оныі 3¹ және 5¹ұштары бір-біріне қарама-қарсы орналасады. Демек ДНҚ синтезі спиральдың 5¹ ұшынан 3¹ ұшына қарай жүреді. Сондықтан репликативтік ашаның 1 спиральында ДНҚ үзіліссіз синтезделеді. Оны бастаушы тізбек деп атайды.Эллонгация кезеңі . 2-ші тізбек үзіліп-үзіліп жүреді. Оны артта қалушы тізбек деп атайды. Артта қалушы тізбекте синтезделетін ДНҚ үзінділері Окадзакифрагменттері деп атайды. Себебі бұл құбылысты 1968 жылы Окадзаки ашқан. Окадзаки фрагменттері ДНҚ лигаза ферментінің қатысуымен бір-біріне жалғанады.Терминация– ДНҚ репликациясының аяқталуы.

12Репликация. Репликациялық кешенге сипаттама.

Днқ молекуласының ең маңызды қасиеттерінің бірі оның өздігінен екі еселенуі (репликациялануы). Днқ репликациялануы салдарынан тұқым қуалаушылық ақпарат ұрпақтан -ұрпаққа өзгеріссіз, тепе-тең мөлшерде беріліп, ұрпақтардың жалғасуы қамтамасыз етіледі. Днқ репликациясы жасуша циклының S – синтетикалық кезеңінде жүзеге асады. Днқ молекуласының репликацтялану қасиеті 1953 ж. Дж.Уотсон жəне Ф.Криктің ДНҚ молекуласының құрылысының қос ширатпалы болатындығы ашылғаннан кейін белгілі болды. Теория күйінде днқ репликациясының 3 түрлі əдісі болжамдалған: консервативті (тұрақты);жартылай консервативті;дисперсті. Көптеген тəжірбиелер нəтижесінде днқ репликациялануы жартылай консервативті жолмен жүретіндігі дəлелденді. Қазіргі таңда ДНҚ молекуласының сырт пішінінің 3 түрі белгілі: тұрақты сақиналы;құбылмалы сақиналы;сызықты. Осыған сәйкес ДНҚ молекуласының жартылай консервативті репликациялануының 3 түрі белгілі: 1) тета репликация;2) сигма репликация; 3) У-тәрізді репликация.Кейбір прокариоттар мен барлық эукариоттардың ДНҚ молекуласы сызықша тәрізді болып келеді және олардың репликацияланцы белгілі бір нүктеден, репликативтік ісінудің пайда болуынан басталып, хромосоманың қарама-қарсы жағына қарай бағытталады. Эукариоттардың ірі хромосомаларында бір мезгілде жүздеген репликациялық ісінулер пайда болады және олар бір – бірімен қосылып У- тәрізді аралық құрылым пайда етеді. Мұны У – тәрізді жартылай консервативті репликациялану деп атайды.Днқ репликациясының бірнеше ерекшеліктері белгілі: a) Днқ молекуласының жаңа тізбегінің синтезделуіне қажет заттар – дезоксинуклеозидтрифосфаттар (дНТФ) болып табылады, ал Днқ құрамында дезоксинуклеозидмонофосфаттар (дНМФ) кездеседі. Сондықтанда ДНҚ тізбегіне жалғану алдында әрбір нуклеотидтен 2 фосфат қалдығы пирофосфат күйінде бөлініп шығады да тез арада фосфаттарға дейін гидролизденеді. b) Днқ репликациясы матрицалық (қалыптық) үдеріс яғни Днқ-ның жаңа тізбегі аналық днқ молекуласының бір жіпшесі негізінде (матрица) комплиментарлық ұстаныммен синтезделінеді, яғни 4 нуклеотидтен ( дАТФ, дГТФ, дЦТФ, дТТФ) жаңа тізбекке тек аналық жіпшедегі нуклеотидке комплиментарлы ( аденинға тимин, гуанинға цитозин) нуклеотид қана қосылады. c) Днқ синтезі (репликациясы) симметриялы болады, яғни матрица қызметін аналық днқ молекуласының екі тізбегі де атқарады. Сондықтан оны жартылай консервативті деп те атайды. Себебі, жаңадан синтезделген днқ молекуласы жартылай жаңарған болады, яғни оның бір тізбегі ескі- аналық молекуласынан алынған болса, екіншісі жаңадан синтезделген болады. d) Днқ синтезі белгілі бір бағытта жүреді, яғни 5′ ұшынан 3′ ұшына қарай жүреді. e) Днқ репликациясы басталу, жүру үшін, міндетті түрде аналық днқ молекуласының қос ширатпасы бір бірінен ажырасуы қажет, тек осы жағдайда, яғни бір бірінен ажырасқан аналық молекуланың жіпшелері матрица қызметін атқара алады. Репликация үдерісі 15-20 ақуыздардан тұратын күрделі ферменттік жүйенің қатынасуымен жүзеге асады.Эукариоттар хромосомаларында бір мезгілде көптеген ферметтік кешендер қызмет етеді, яғни хромосомада днқ репликациясының көптеген басталу ( инициация) нүктелері болады және днқ синтезі хромосоманың бас жағынан ұшына қарай баяу жүрмей, көптеген жерлерде бір мезгілде жүзеге асады. Репликацияның әр бір басталу басталу нүктесінде екі ферменттік кешен жұмыс істейді: олар днқ –нің инициация нүктесінен қарама-қарсы баағыттарға қарай жүреді. Днқ молекуласының тізбегі бір біріне антипараллель болғандықтан және днқ синтезі 5′→3′ бағытында жүретіндіктен, репликативтік ашада аналық днқ-ның бір тізбегі негізінде жаңа днқ тізбегі үзіліссіз синтезделсе, екіншісі негізінде үзіліп-үзіліп синтезделеді. Біріншісін лидерлік тізбек, ал екіншісін артта қалушы(кешігуші) жіпше деп атайды. Лидерлік тізбек негізінде өте ұзын тізбек синтезделсе, ұзындығы көршілес екі инициация нүктелерінің ұзындығының жартысына , 1600000 нуклеотидке тең, артта қалушы тізбек негізінде қысқа 1500 нуклеотидтерден тұратын днқ фрагменттері синтезделеді. Оларды Оказаки фрагменттері деп атайды. Днқ синтезі басталуы үшін міндетті түрде 10-15 нуклеотидтерден тұратын РНҚ – ұйытқы – праймер қажет, себебі днқ синтезін жүргізетін фермент днқ – полимераза өз бетінше днқ синтезін бастай алмайды.Бұл мәселе топоизомераза (И) ферментінің қатынасуы арқылы шешіледі.Топоизомераза -1 түйңндер алдындағы ДНҚ тізбектерінің біреуін үзеді де, оның бір ұшын өзіне бекіндіреді, ал екінші ұшы шыр айналып түйіннің кері ширатылуына алып келеді. Содан кейін тізбек үзіндісі қайтадан жалғанады.Сонымен, геликаза, топоизомераза ферменттері аналық ДНҚ молекуласының қос ширатпасын жеке-жеке екі тізбекке ажыратады. Ажырасқан әрбір тізбекпен ерекше SSB – ақуыздар байланысады, олардың қызметі бір-бірінен ажырасқан жіпшелерді керіп, күні бұрын жанасып, қос ширатпаның түзілуін болдырмау болып табылады.Ерекше ақуыз – праймаза активаторы (АП) қызметін атқарады. Осыдан кейін активтенген праймаза, бір жіпшелі ДНҚ-ның тиесілі учаскесін матрица ретінде пайдаланып қысқа Рнқ-ұйытқыны синтездейді.Әрі қарай днқ синтезін днқ полимераза жүргізеді. Прокариоттарда 3 түрлі днқ-полимеразалар – днқ полимераза-1, днқ-полимераза-2, днқ-полимераза-3 кездессе, эукариоттарда 5 түрлі днқ полимеразалар белгілі: бета және эпсилон – полимеразалар днқ репарациясына қатысады; гамма – полимераза – митохондрия днқ-сының репликациясын жүзеге асырады: ал альфа және дельта полимеразалар ядролық днқ репликациясына қатысады.Альфа полимераза праймазамен де, ал дельта полимеразамен де байланысады, ал соңғысы PCNA (Р) деп аталатын ақуызбен байланысқан.PCNA (Р) ақуыз – ДНҚ полимераза кешенін матрицаға бекіндіріп қыстырғыш рөлін атқарады. Ол сақиналанып днқ тізбегін қоршап тұрады жәнеполимеразалардың днқ тізбегінен күні бұрын ажырауын болдырмайды, яғни днқ синтезінің жүруіне , жалғасуына мүмкіндік жасайды.Днқ полимераза экзонуклеазалық қызмет те атқарады. Осы қызметі ДНҚ синтезі барысында дұрыс-комплиментарлы нуклеотидтердің орнына, бұрыс , комплиментарлы емес нуклеотид, жалғанған кезде жүзеге асады. Осы кезде днқ полимераза бұрыс жұптасқан нуклеотидті байқап оны өсіп келе жатқан 3 прим ұшынан шығарып алып тастайды.

13.Репликация кезеңдері. Инициация

ДНҚ репликациясының инициация кезеңінде мына төмендегіндей процестер журеді:

Ферменттер жиынтығы репликация басталатын нүктені таниды.

-ДНҚ ның қосарланған тізбектері тарқатылып бір тізбектік ДНҚ лар түзіеді де репликацияларға жол ашылады.

ДНҚ ға арнайы В белок жалғанады. Бұл белок праймазаның белсенділігін арттырушы ретінде әрекет жасайды.

14-15 ДНҚ репликациясы. Элонгация. Терминация

Элонгация кезеңі немесе ДНҚ тізбектерінің репликациясы жүретін кезең мына төмендегілердің қатынасуымен жүреді:

- ДН) В немесе геликазалар ( лабильдік промотр)

- Праймазалар ( ДНҚG)

-SSB белоктар

- Холофермент ДНҚ полимеразалар( ДНҚ pol 3 НЕ)

- РНҚ азалар Н ( РНҚ праймерлерді шығарып тастайтын)

- ДПҚ полимераза1, ДНҚ молекуласында алып тасталған РНҚ праймерлердің бос орындарын толтыру үшін қолданылады.

Инициация кезеңінен элонгацияға өтер кезде геликаза ферментінің әсерінен 3!-5! Бағытында тарқатылып ДНҚ учакесінде репликативтік айырдың түзілуі жүреді.

ДНҚ ныі геликаза жалңанған тізбегі артта қалған тізбек болып шығады. ДНҚ прймаза геликазамен байланысып праймосоманы қалыптастырады. Праймосома артта қалған тізбекте көптеген РНҚ праймерлерді синтездейді.

Артта қалған тізбектің репликациясы ДНҚ В геликазалар мен ДНҚG праймазлардың және ДНҚ pol 3 НЕ ферментінің бірігіп әсер етуі нәтижесінде іске асырылады. Репликация бастапқы тізбекке қарама қарсы бағытта жүреді. Геликаза және ДНҚ праймаза бүкіл репликациялық айырмен байланысқан күйде болып репликацияның өнімділігін қамтамасыз етеді.

Репликация геннің терминациялық сайттар (ter-sites) деп аталатын бірнеше арнайы нуклеотидтер жүйесінен тұратын учаскесінде. Бұл сайттар қысқа, шамамен 23 жұп нуклеотидтен құралған жүйелер. Репликация терминациясы tus генімен бақыланады. Осы ген анықтайтын tus белогы терминациялық сайтты танып, оынмен байланысып, репликациялық айырдың ары қарай жылжуына кедергі жасайды.Репликацияның өте дәлдікпен жүруі ДНҚ полимеразаның қосымша қызметіне байланысты. Бұл қызметі жөндеу және түзету . Көптеген ДНҚ полимеразалар 5-3бағытында синтездік қызмет атқарумен қатар 3 гидролиздеуші активтілік қатарды көрсетеді. ДНҚ полимераза репликация кезінде матрицалық тізбекке қате жалғанған нуклеотидтерді алып тастауға және дұрыс нуклеотид тауып орналастырууға қабілетті.Тексеру бірінші рет, нуклеотид синтезделіп жатқан тізбекке қосылуы алдында жүрсе,екінші рет осы жаңа тізбекке келесі нуклеотидтің қосылуы алдында жүреді.

16. Репликация.Бастаушы және кешігуші тізбек

ДНҚ синтезі тек 5¹—>-3' бағытында жүретіндіктен, репликативтік ашада аналық ДНҚ-ның бір тізбегі негізінде жаңа
ДНҚ тізбегі үзіліссіз синтезделсе, екіншісі негізінде үзіліп-үзіліпсинтезделінеді. Біріншісін лидерлік тізбек, ал екіншісін артта қалушы(кешігуші) жіпше деп атайды.

Лидерлік тізбек негізінде синтезделген өте ұзын, ұзындығы көршілес екі инициация нүктелерінің ұзындығының жартысына, яғни 1.600.000 нуклеотидке тең, тізбек синтезделсе, артта қалушы (кешігуші) тізбек негізінде қысқа 1500 нуклеотидтерден тұратын ДНҚ фрагменттері синтезделінеді. Оларды Оказаки фрагменттері деп атайды.

17.Теломералар және теломераза (құрылымы және қызметтері).Теломера-хромосома иіндерінің ұштары. Теломералардың болуы ДНҚ ның тұқым қуалау ақпараты жазылған учаскелерінің репликацияланбай қалуынан сақтайды Теломераза репликация аяқталардан бұрын ДНҚ ның жаңа синтезделген тізбектерінің толық репликацияланбаған 5-ұштарын қысқалау келген,қайталанатын нуклеотидтер жүйесімен немесе теломералармен жалғап ұзартады. Теломералар қызметі: 1 Мехникалық- хром ядро матриксіне беуіне қатысады, хроматидаларының ұштарын бір бірімен тіркестіреді. 2 Тұрақтандырушы - егер жасушада теломераза болмаса, үзілген хромосома ұштарын тұрақтандырады. 3 Гендердің экспрессиялануына ісер етеді - теломераға жақын орналасқан гендер экспрессиясы төмен болады, мұнда транскрипциялық үнсіздік немесе сайлинсинг деп а. 4 Есептеу қызметі - ДНҚ теломерлік бөлімдері теломеразаыз жасушаның қанша рет бөлінуін есептеп отыратын репликометр б.т. Теломеразалар - хромосома теломераларының ДНҚсының g тізбегін ұзартатын ерекше ферменттер б.т. теломеразалар 450 нуклетидтерден тұратын теломеразалық РНҚ байланысқан. оның ортаңғы қысқа учаскесі теломеразалардың 1,5 теломерлік қайталануына комплиментарлы болады. Теломераза қызметі, ол қысқа жаңадан синтезделген тізбекті ұзартпайды, ескі аналық ұзын тізбекті ұзартады. аналық тізбектің 3прим ұщына теломераза бірізділікпен бірнеше ондаған гексонуклеотидтерді жалғайды. осыдан кейін Оказак ферментінің синтезделуі үшін матрица қызметін атқарады.

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1445; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!