ДНҚ және РНҚ құрылысы туралы реферат қазақша

МОЛЕКУЛАЛЫҚ БИОЛОГИЯ, егжей-тегжейлі зерделеу, тірі жасушалар мен олардың құрамдас бөліктерін (органелл), прослеживающее рөлі жеке сәйкестендірілетін қосылыстардың осы құрылымдардың жұмыс істеуі. Саласында молекулалық биология жатады зерттеу байланысты барлық өмірі процестер сияқты, тамақтану және бөлу, тыныс алу, секреция, өсу, көбею, қартаю және өлім. Маңызды жетістіктері молекулалық биология – толық жазылуы генетикалық код және анықтау тетігін пайдалану торымен қажетті ақпаратты, мысалы, синтез ферменттер. Молекулярнобиологические зерттеу ықпал етеді толық түсіну және басқа да тіршілік үрдістерінің – фотосинтез, жасушалық тыныс алу және бұлшық ет белсенділігі.

Молекулалық биология жұмыс қалайды салыстырмалы қарапайым жүйелер

Облыс молекулалық биология, қиқар үлкен дау және жиі қабылдамау болып табылады гендік инженерия, немесе технология рекомбинантты ДНК, оның мәні, бұл адам ағзасына, өсімдіктер немесе жануарлар встраивают бөтен гендер беру үшін оған жаңа қасиеттері немесе өтеуге қандай да бір тұқым қуалайтын ақаулары

БИОЛОГИЯЛЫҚ ТҰЖЫРЫМДАМАСЫ

Вплоть до начала 20 в. биологтар болды ететініне сенімдіміз барлық тірі түбегейлі айырмашылығы неживого мен айырмашылықтары бар қандай да бір құпиясы. Қазіргі уақытта арқасында айтарлықтай возросшему көлемі білім саласындағы химия және физика тірі материяның айқын болды, бұл өмір мүмкін объяснена қарапайым түсініктер математика және физика. Төменде баяндалады негізгі тұжырымдамасы қазіргі заманғы биология қатысты ең феноменін өмір.

Генетикалық механизмдері және эволюциясы. Генетикалық теориясы деп айтылған белгілері бар дарақтардың әрбір ұрпаққа беріледі, ұрпаққа арқылы бірлік тұқым қуалаушылық деп аталатын генами. Ірі күрделі молекулалар ДНК тұрады төрт түрі субъединиц деп аталатын нуклеотидами, және олардың құрылымын қос спираль. Ақпарат қамтылған, әрбір генерал-п, закодирована ерекше тәртіппен орналасқан осы субъединиц. Өйткені әрбір ген тұрады шамамен 10 000 нуклеотидтер, тұрғызылған белгілі бір реттілік бар, көптеген құрамаларынан нуклеотидтер, ал көптеген әр түрлі тізбектер болып табылатын бірліктер генетикалық ақпарат.

Реттілігін анықтау нуклеотидтердің құрайтын белгілі бір ген, болды енді, ғана емес, мүмкін, бірақ тіпті өте қарапайым іспен. Сонымен қатар, ген болады синтездеу, содан кейін клонировать алып, осылайша миллиондаған көшірмелерін. Егер қандай да бір ауру адам сыры генінің мутацией, нәтижесінде жұмыс істейді, тиісінше, тор енгізілуі мүмкін қалыпты синтезделген ген және ол орындауға қажетті опцияны таңдаңыз. Бұл процедура деп аталады гендік терапия. Ғаламат жоба «,» адам геномы шақырылды анықтау нуклеотидные реттілігі құрайтын барлық гендер адами геномның.

Ең маңызды аспектілері қазіргі заманғы биология, формулируемое кейде әдетте «бір ген – бір фермент – бір метаболическая реакциясы», ұсынылып 1941 американдық генетиками Дж.Бидлом және Э. Тейтемом. Осы гипотезе, кез келген биохимиялық реакция – дамушы, сондай-ақ жетілген организмде – бақыланады белгілі бір ферментом, ал фермент бұл өз кезегінде бақыланады бір мәлімдеме жасады. Ақпарат, заложенная әрбір генерал-п беріледі, бір буын басқа арнайы генетикалық кодпен анықталатын сызықтық дәйектілігі және нуклеотидтер. Кезінде білім жаңа жасушалар әрбір ген реплицируется, және процесінде бөлу әрбір еншілес жасушалардың алады дәл көшірмесін барлығы код. Әрбір ұрпақ жасушаларының жүреді транскрипциясы генетикалық кодын пайдалануға мүмкіндік береді наследственную ақпаратты реттеу үшін синтез спецификалық ферменттер және басқа да белоктар бар жасушаларында.

1953 америкалық биолог Дж.Уотсон және британдық биохимик Ф. Крик сипаттап теориясын, объясняющую қалайша құрылымы ДНК молекулалары қамтамасыз етеді гендердің негізгі қасиеттері – қабілеті репликация, ақпаратты беру және мутированию. Негізінде бұл теория болып шықты мүмкін болмай белгілі бір болжау туралы генетикалық реттеу ақуыз синтезі және растау, олардың эксперименттік.

Дамыту ортасынан бастап 1970-ші жылдардың гендік инженерия, т. е. технология рекомбинантты ДНҚ алу, айтарлықтай өзгертті сипаты зерттеулердің, генетика, даму биологиясы және эволюция. Әдістерін әзірлеу ДНҚ клондау және полимеразды тізбекті реакция жүргізуге мүмкіндік жеткілікті мөлшерде қажетті генетикалық материалды қоса алғанда, рекомбинантты (гибридті) ДНҚ. Бұл әдістер пайдаланылады анықтау үшін жұқа құрылымын генетикалық аппаратының арасындағы қарым-қатынастарды генами және олардың ерекше өнімдерімен – полипептидами. Енгізе отырып жасушаның рекомбинантную ДНК алу мүмкін болды бактериялар штаммдарының қабілетті синтездеу үшін маңызды медицина белоктар, мысалы, адам инсулин, өсу гормоны, адам және басқа да көптеген қосылыстар.

Елеулі прогреске қол жеткізілді үйрену, генетика адам. Атап айтқанда, зерттеулер жүргізілді, мұндай тұқым қуалайтын ауруларды, серповидноклеточная анемия және муковисцидоз. Зерттеу қатерлі ісік жасушаларының әкелді ашу онкогенов, превращающих торшалары да қатерлі. Зерттеу жүргізілетін вирусах, бактериях, дрожжах, жеміс мушках және мышах, мүмкіндік берді кең ақпаратты молекулалық механизмдерін тұқым қуалаушылық. Енді гендер бір организмдердің ауыстырылуы мүмкін жасушаның басқа да жоғары дамыған организмдер, мысалы тышқандар, кейін мұндай рәсімдер деп аталады трансгенными. Жүзеге асыру үшін операцияны енгізу бойынша бөтен гендерді генетикалық аппараты сүтқоректілер, бірқатар арнайы әдістерін.

Ең бір ғажайып жаңалықтарды ашу генетика – бұл анықтау екі түрінің құрамына кіретін гендердің полинуклеотидов: интронов және экзонов. Генетикалық ақпарат кодталады және ғана беріледі экзонами, функциялары сол интронов соңына дейін анықталмаған.

РНҚ

1978 айналды университетте оқытушы Колорадо в Боулдере. Мұнда Чек жасады өз бастысы ашу. Бірінші, кім туралы хабарлады каталитикалық белсенділігін РНҚ. Бұл 1982. Бір жылдан кейін С. Олтмен келді осындай қорытындыға.

Қалыптасқан орталық догмой молекулалық биология болатын өзара байланыс: ДНК  РНҚ  фермент. Бұрын болып саналды және ДНК және РНК қызмет етеді ғана көздермен генетикалық ақпарат, яғни белоктар түрінде ферменттер катализируют химиялық процестер. Чек және қарамастан оған C. Олтмен жоққа шығарды бұл догму.

1970-1980 жылдары Чек және Олтмен зерттеді, қандай генетикалық коды көшіріледі ДНҚ — РНҚ. Оларға белгілі бір бөлігі генетикалық ақпарат міндетті болып табылмайды және одан құтылу керек РНҚ молекуласындағы бұрын, та қолданыла бастайды торымен. Іздеп осы міндеттерді шешу Олтмен және Чек ашты, бұл ферментативную функциясын өзіне емес, ақуыз, ал каталитикалық РНҚ.

Чек зерттеді молекула бар РНҚ примитивного одноклеточного ағзаның Tetrahymena. Ол тауып, бұл ненужную бөлігін жоюға болады орта бөлігіндегі молекуласының осы РНҚ, әрі жойғаннан кейін осы бөлімді қалған бөлік қосылады. Көз пышақ болды, бұл молекуласы РНК өзі физиологиялық осы реакция. Қашықтан фрагменті РНҚ өзіне модифицирует, осылайша көрсетіледі қабілетті жұмыс істейтін, басқалармен қатар, рөлі ферменттер, синтезирующего РНҚ. Каталитикалық РНҚ құра алады жаңа РНҚ.

Жұмыс Олтмена және Чектің көрсеткендей, каталитикалық белсенділігі молекулалардың РНҚ тәуелді оларды үш өлшемді құрылымын, бұл орын алған жағдайда ақуыз ферменттер.

Ашу каталитикалық РНҚ аталатын сондай-ақ, рибозимом, маңызды үшін де, ғылым үшін де, өндіріс.

Каталитикалық РНК, бәлкім, орындайды ғана емес функциясын кесу және біріктіру РНҚ, бірақ басты рөл атқарады басқа да көптеген биологиялық процестер. Химиялық процестер өмір жиі талап етеді өзара іс-қимыл ақуыз – РНҚ. Мүмкін, РНҚ, белок ферменттер ойнайды, олардың жетекші рөлі.

Каталитикалық РНҚ – жаңа қуатты құралы гендік инженерия. Байқалған айқын қолдану каталитикалық РНҚ биотехнология және медицина. Мысалы, өсімдіктер, дайындалған гендік инженерия әдісімен жасауға болады әсеріне төзімді вирустар, егер құру рибозим, ол үзуге және бұза вирустың генетикалық материалы. Сол ұсынылады мүлдем айқын және құрастыру кезінде дәрі-дәрмек вирустық инфекциялар.

Сайып келгенде, пайда жаңа көзқарас беруіне проблемалары химиялық тетігін шығу тегі Жер бетінде өмір. Қандай биомолекула пайда болды Жер бетінде? Едім, пайда өмір, егер ДНК молекулалары генетикалық материал ойнату мүмкін тек арқылы белокты ферменттердің, ал өздері белоктар мүмкін салынып, тек көмегімен генетикалық ақпаратты жасалған ДНК -?

Ашу Олтмена және Чектің көрсеткендей, мұндай молекула болар еді және белоктық молекула, молекула ДНК. Молекуласы РНҚ жауап беруші параметрлеріне – ол бір мезгілде болуы мүмкін және генетикалық материалмен, және ие болуы тиіс қасиеттері бар ферменттер.

1989 Чек және С. Олтмену берілді Нобель сыйлығы «ашу үшін каталитикалық қасиеттерін РНҚ».

Қасиеті ойнату өзіне ұқсас ие нуклеин қышқылдары және тіпті жекелеген фрагменттері ДНК молекулалары (дезоксирибонуклеиновая) — табылды 1868 ж. жасуша ядроларындағы болып табылады зат тұқым қуалаушылық. 1953 ж. — Ф. Крик және Д. Уотсон салдық үлгісі-ДНК, ол тұрады екі полимер тізбегінің закрученных бір айналасында басқа білімі бар қос спираль. Осы модель әрбір тізбекті ДНК молекулалары тұрады төрт түрі мономерлер — нуклеотидтер. Өз кезегінде, нуклеотидтердің құрамына кіреді үш компонент, америка құрама берік химиялық байланыстар:

1) азотистое негізі;

көмірсу (дезоксирибоза);

қалдығы фосфор қышқылы.

Азотты негіздері — бұл пурины бар қос углеродно-азотты сақина пиримидины. бар бір мұндай сақина. Пурины ұсынылды — аденином (А) және гуанином (Г), пиримидины — ти-мином (Т) және цитозином (Ц). Есебінен фосфор қышқылы нуклеотидтер біріктірілуі мүмкін бір-бірімен есебінен химиялық байланыс құра отырып, нуклеин қышқылдары. Крика моделі — уотсонды Қабылдады расталды. Бір қызығы, спираль — ең көп таралған нысаны ғаламдағы, атомдар дейін галактиканың. Кездейсоқ емес , бұл ДНК молекулалары бар нысанды қос спираль. Бұл нысан тиімді » семинарды екі күн микромира. Кейбір өсімдіктердің ұзындығы ДНК жетеді 40 м және болып табылады жасушалық ядрода өлшемі ~ микрон.

Функция ДНК — ақпараттық — орналасу тәртібі оның төрт нуклеотидтердің көтереді маңызды ақпаратты анықтайды, амин қышқылдарының орналасу тәртібі сызықты молекулах белоктар, т. е., олардың бастапқы құрылымын. Жинағы белоктар (ферменттер, гормондар) анықтайды қасиеттері, жасуша және ағза. ДНК молекулалары сақтайды туралы мәліметтер осы қасиеттері және оларды ұрпаққа ұрпақ, т. е. ДНҚ-ның тұқым қуалайтын ақпарат.

Ген — ДНҚ бөлігі.

РНҚ — рибонуклеин қышқылы — ұқсас ДНК және де попоена бірі мономерных нуклеотидтердің 4 типті. Тек құрамына РНК орнына тимидинового нуклеотида кіреді осыған ұқсас өзіне — уридиловый (У) (урацил). Сондай-ақ, құрамына РНҚ кіреді қант — рибоза болады. Бірақ Тең айырмашылығы: спираль — дара. РНҚ іске асыруға қатысады тұқым сақталатын ақпаратты ДНҚ, ақуыз синтезі.

Міне, не ДНК молекулалары көздері. дәлелденген самокопирование ДНК және іске асыру, жасалған онда ақпаратты тек болған жағдайда, ферменттер, энергия көзі — АТФ молекулаларының. су және басқа да қосылыстар. Әлбетте, жекелеген молекулалар нуклеин қышқылдарының да болып табылады тірі.

АТФ — аденозинтрифосфорная қышқылы — әмбебап биологиялық батарея энергиясы: жарық энергиясы, Күн энергиясы, заключенная тұтынылатын азық-түлік, запасается » молекулах АТФ.