Мұрагерлік ақпаратты сақтау
Мұрагерлік ақпарат дегеніміз не? Жасушаларда тұқым қуалайтын ақпарат қалай сақталады? Тұқым қуалайтын (генетикалық) ақпарат – бұл ағзаның барлық ақуыздарының бастапқы құрылымы туралы ақпарат. Бұл ақуыздар-тірі ағзалардың әрбір түрінің бірегейлігінің негізі. Сонымен қатар, бір түрдің дарақтары бір-бірінен бірқатар белгілермен ерекшеленеді. Әрбір дарақтың жеке қайталанбастығы ақуыздармен де қамтамасыз етеді. Ақуыздардың қасиеттері ең алдымен олардың бастапқы құрылымымен, яғни амин қышқылдарының реттілігімен анықталады. Ағзаның барлық ақуыздарының бастапқы құрылымы туралы ақпарат ДНҚ молекулалары бар.
Бір ақуыздың бастапқы құрылымы туралы ақпаратты қамтитын ДНҚ молекуласының учаскесі (не тРНК, не РНК) ген деп аталды. ДНҚ молекулаларында нуклеотидтердің төрт түрі бар, және де нуклеотидтердің белгілі бір үйлесімі ақуыз құрамына кіретін амин қышқылдарын кодтайды. Нуклеотидтердің бірізділігі түрінде ақуыздардың бастапқы құрылымы туралы ақпаратты жазу жүйесі генетикалық кодтың атауын алды.
3. Генетикалық кодтың қасиеттерін сипаттаңыз.
● Триплеттілік. Әрбір аминқышқыл үш рет орналасқан нуклеотидтерден тұратын триплетпен (кодонмен) кодталады.
● Ашпау. Бір нуклеотид бір уақытта екі көрші триплеттің құрамына кіре алмайды.
● Бірегей. Әрбір триплет тек бір амин қышқылын кодтайды.
● Артық (пайда болу). Бір амин қышқылы бірнеше түрлі триплеттермен (2-ден 6-ға дейін) кодталуы мүмкін. Метионин және триптофан-осы амин қышқылдарының әрқайсысы тек бір триплетпен кодталады.
● Үздіксіздік. Триплеттердің арасында тыныс белгілері жоқ, яғни бір ген шегінде ақпарат үздіксіз есептеледі.
● Әмбебап. Барлық тірі организмдерде бір триплеттерге бірдей аминқышқылдары сәйкес келеді,бұл тірі организмдердің шығу тегінің біртұтастығын көрсетеді.
4. Термиялық кодондар дегеніміз не? Aug бастапқы коды қандай рөл атқарады?
Термиялық кодондар (стоп-кодондар) – бұл амин қышқылдарын кодтамайтын, ақуыз синтезін аяқтау сигналдары болып табылатын триплеттер. ИРНК-да терминдік кодондар УАА, УАГ және УГА, ДНК-да оларға АТТ, АТЦ және АЦТ сәйкес келеді.
Генетикалық кодты дұрыс оқу, егер ол қатаң белгіленген пункттен басталған жағдайда ғана қамтамасыз етіледі. Сондықтан бұл триплет бастапқы (бастамашы) деп аталады.
5. Неге амин қышқылдары бір және екі емес, үш рет орналасқан нуклеотидтермен кодталады?
ДНҚ және РНҚ құрамына нуклеотидтердің төрт түрі кіреді. Бұл ретте 20 ақуыз түзетін аминқышқылдарын кодтау қажет. Егер бір аминқышқылына бір нуклеотид » жауап берсе, онда тек 4 аминқышқылдарын кодтауға болады. Нуклеотидті дуплеттер (екіден) тек 42 = 16 амин қышқылдарына ғана жетеді. Нуклеотидтердің төрт түрінің ықтимал комбинацияларының саны үшеуден 43 = 64 екенін есептеу қиын емес. Бұл ақуыз құрамына кіретін 20 амин қышқылдарын кодтау үшін жеткілікті.
6. ИРНК молекуласы нуклеотидтердің келесі реттілігінен басталады: АУГУАЦЦУУГГЦАЦ…
Осы иРНК кодталған ақуыз аминқышқыл қалдықтарының кезектілігі қандай?
ИРНК триплеттерге бөлшектеніп, генетикалық код кестесінің көмегімен кодталған ақуыздың аминқышқыл қалдықтарының кезектілігін анықтаймыз.
иРНК: АУГ гуа аралында ЦЦУ ТГГКҚ ЦАЦ…
Ақуыз: Мет-Вал-Про-Трп-Гис…
Жауап: ақуыз келесі ретпен басталады: Мет–Вал–Про–Трп–Гис…
7. Сіз қалай ойлайсыз, генетикалық код қасиетінің қандай биологиялық маңызы бар?
ДНҚ немесе иРНК нуклеотидті бірізділігінің бұзылуы кезінде (атап айтқанда – нуклеотидтерді ауыстыру кезінде) өзгерген триплеттер сол амин қышқылдарын кодтай алады. Мысалы, иРНК-да ЦУА триплет амин қышқылын лейцин (лер) кодтайды және үшінші нуклеотидті (А) кез келген басқа нуклеотидке ауыстыру немесе бірінші нуклеотидті урацилге (У) ауыстыру триплеттің мағынасын өзгертуге әкелмейді.
8. Кейбір факторлардың әсері (рентген сәулелері, ультракүлгін сәулелер, белгілі бір химиялық заттар және т.б.) немесе кейде репликация кезінде туындайтын қателер ДНҚ нуклеотидтерінің кезектілігінің өзгеруіне әкелуі мүмкін. Бұл ретте нуклеотидтердің кірістірілуі немесе түсуі немесе бір нуклеотидтердің басқаларына ауыстырылуы мүмкін. Сіз қалай ойлайсыз, жасушалардың қалыпты жұмыс істеуінің бұзылуына (тіпті олардың өлуіне) — ДНҚ нуклеотидтерін кірістіру және жоғалту немесе ауыстыру сияқты қандай өзгерістер жиі әкеледі? Негіздеңіз.
Жасушалардың қалыпты қызмет етуінің бұзылуына нуклеотидтердің кірістірілуі немесе түсуі жиі әкеледі, өйткені мұндай өзгерістер оқу шеңберінің жылжуына әкеледі, себебі геннің бастапқы мағынасы өзгереді және мүлдем басқа ақуыз синтезделеді (немесе геннің ішінде стоп-кодон пайда болады және ақуыз биосинтез процесі үзіледі).
Бір нуклеотидті екіншісіне ауыстыру Оқу шеңберін жылжытпай тек бір кодонның өзгеруіне әкеледі. Сондықтан синтезделген ақуызда бір аминқышқыл басқасына ауыстырылуы мүмкін, бұл міндетті емес, себебі генетикалық код шығу қасиеті бар.