კითხვაზე მატრიცის სინთეზი ეს არის ავტორის მიერ ალენა ავგუსტენიაკისაუკეთესო პასუხია მატრიქსის სინთეზი არის
1. პოლიმერიზაცია და პოლიკონდენსაცია, რომლის დროსაც მიღებული პოლიმერის სტრუქტურა და (ან) პროცესის კინეტიკა განისაზღვრება უშუალოდ განლაგებული სხვა მაკრომოლეკულებით (მატრიცებით). კონტაქტი ერთი ან რამდენიმე მოლეკულასთან. მონომერები და მზარდი ჯაჭვები. მაგალითი M. s. ცოცხალ ბუნებაში - ნუკლეინის მჟავების და ცილების სინთეზი, რომელშიც მატრიქსის როლს ასრულებს დნმ და რნმ, ხოლო მზარდი (ქალიშვილის) ჯაჭვში ბმულების მონაცვლეობის შემადგენლობა და რიგი ცალსახად განისაზღვრება შემადგენლობით. და მატრიცის სტრუქტურა. ტერმინი "MS" ჩვეულებრივ გამოიყენება ნუკლეინის მჟავების და ცილების სინთეზის აღწერისას და სხვა პოლიმერების წარმოების მეთოდების განხილვისას გამოიყენება ტერმინები, როგორიცაა მატრიცის პოლირეაქცია, პოლიმერიზაცია და პოლიკონდენსაცია.

ასეთი მ.ს. განხორციელებული ექვემდებარება ქიმიურ და სტერილური. მონომერებისა და მზარდი ჯაჭვის, ერთი მხრივ, და მატრიცის, მეორე მხრივ, შესაბამისობა (კომპლიმენტარულობა); ამ შემთხვევაში ელემენტარული მოქმედებები ტარდება მატრიქსთან დაკავშირებულ მონომერებსა და მზარდ მაკრომოლეკულებს შორის (ისევე, როგორც ოლიგომერებს - მატრიცის პოლიკონდენსაციის დროს). როგორც წესი, მონომერები და ოლიგომერები შექცევადად უკავშირდებიან მატრიქსს საკმაოდ სუსტი ინტერმოლეკულური ძალებით. ურთიერთქმედება - ელექტროსტატიკური , დონორი-მიმღები და ა.შ. ქალიშვილური ჯაჭვები თითქმის შეუქცევადად ასოცირდება მატრიქსთან („აღიარებენ“ მატრიცას) მხოლოდ მას შემდეგ, რაც ისინი მიაღწევენ გარკვეულ სიგრძეს, რაც დამოკიდებულია ურთიერთქმედების ენერგიაზე. მატრიცასა და ქალიშვილის ჯაჭვის რგოლებს შორის. მზარდი ჯაჭვის მიერ მატრიცის „ამოცნობა“ მიკროსკოპის აუცილებელი ეტაპია. ; ქალიშვილის ჯაჭვები თითქმის ყოველთვის შეიცავს ფრაგმენტს ან ფრაგმენტებს, რომლებიც წარმოიქმნება "ჩვეულებრივი" მექანიზმით, ანუ მატრიცის გავლენის გარეშე. სიჩქარე M. s. შეიძლება იყოს უფრო მაღალი, დაბალი ან ტოლი პროცესის სიჩქარეზე მატრიცის არარსებობის შემთხვევაში (კინეტიკური მატრიცის ეფექტი). სტრუქტურული მატრიცის ეფექტი გამოიხატება მატრიცის უნარში გავლენა მოახდინოს სიგრძეზე და ქიმიურ თვისებებზე. ასული ჯაჭვების აგებულება (მათი სტერული სტრუქტურის ჩათვლით) და თუ მ.ს. ჩართულია ორი ან მეტი მონომერი - ეს ასევე გავლენას ახდენს კოპოლიმერის შემადგენლობაზე და ალტერნატიული ერთეულების მეთოდზე. მეთოდი M. s. მიიღება პოლიმერ-პოლიმერული კომპლექსები, რომლებსაც აქვთ უფრო მოწესრიგებული სტრუქტურა, ვიდრე პოლიმერული ხსნარების უბრალოდ შერევით სინთეზირებული პოლიკომპლექსები, ასევე პოლიკომპლექსები, რომელთა მიღება შეუძლებელია მზა პოლიმერებიდან ერთ-ერთი მათგანის უხსნადობის გამო. Ქალბატონი. - პერსპექტიული მეთოდი ახალი პოლიმერული მასალების წარმოებისთვის. ტერმინი "MS" ჩვეულებრივ გამოიყენება ნუკლეინის მჟავების და ცილების სინთეზის აღწერისას და სხვა პოლიმერების წარმოების მეთოდების განხილვისას გამოიყენება ტერმინები, როგორიცაა მატრიცის პოლირეაქცია, პოლიმერიზაცია და პოლიკონდენსაცია. განათებული : კაბანოვი V. A., Papisov I. M., "მაღალმოლეკულური ნაერთები", სერ. A, 1979, ტ.21, No2, გვ. 243-81; O.V.-ის ნახატი [და სხვ.], "DAN USSR", 1984, ტ. 275, No3, გვ. 657-60; Litmanovich A. A., Markov S. V., Papisov I. M., "მაღალმოლეკულური ნაერთები", სერ. A, 1986, ტ.28, No6, გვ. 1271-78 წწ. Ferguson J., Al-Alawi S., Graumayen R., "European Polymer Journall", 1983, ვ. 19, No6, გვ. 475-80; Połowinski S., "J. Polymer. Sci.", Polimer Chemistry Edition, 1984, ვ. 22, No11, გვ. 2887-94 წწ. I. M. Papisov.
ბმული

როგორც უკვე აღვნიშნეთ (გვ. 59), ყველაზე მნიშვნელოვანი ბიოპოლიმერები - ცილები და ნუკლეინის მჟავები - სინთეზირდება ცოცხალ ორგანიზმში მატრიცული პოლიკონდენსაციის გზით. პოლიმერის მატრიცული სინთეზის განსახორციელებლად აუცილებელია მაკრომოლეკულა-მატრიცა, გადამზიდავი ყველა ინფორმაციასინთეზირებული მაკრომოლეკულის პირველადი სტრუქტურის შესახებ. სინთეზის დროს ეს ინფორმაცია „იკითხება“ და სხვადასხვა მონომერებიშედიან სინთეზურ რეაქციებში გარკვეული თანმიმდევრობით. ამისათვის აუცილებელია, რომ თითოეულმა მონომერმა „აღიცნოს“ ადგილი მაკრომოლეკულა-მატრიცაზე, სადაც არის „ჩაწერილი“ ინფორმაცია ამ კონკრეტული მონომერის შესახებ. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, რაღაც უნდა იყოს სტრუქტურული შესაბამისობამონომერის მოლეკულასა და მატრიცის შესაბამის მონაკვეთს შორის; ამ მიმოწერას ჩვეულებრივ უწოდებენ კომპლემენტარულობა(ზოგიერთ რუსულენოვან წყაროში გვხვდება მართლწერა „კომპლი“. დამენტალიტეტი“; საქმე ალბათ იმაშია, რომ ინგლისური სიტყვა თანomplე გონებრივი წარმოითქმის როგორც ' კომპლმე მენტ რი).

მატრიცის მაკრომოლეკულასა და სინთეზირებულ პოლიმერს შორის კომპლემენტარობის პრინციპი შეიძლება გამოყენებულ იქნას სპეციფიკური პირველადი სტრუქტურის მქონე პოლიმერების სინთეზისთვის. ნებისმიერიმეთოდი (და პოლიმერიზაცია  და პოლიკონდენსაცია); მიმდინარეობს კვლევა სინთეზური კოპოლიმერების მატრიცული წარმოების შესახებ. თუმცა, დღემდე, შაბლონური პოლიმერული სინთეზის ერთადერთი ეფექტური მაგალითია ცილების და ნუკლეინის მჟავების სინთეზი შაბლონის პოლიკონდენსაციის გზით. ყველა ეს სინთეზი ხდება დროს გენეტიკური პროცესები, პირველ რიგში - რეპლიკაცია, ტრანსკრიფციადა გადაცემებს(დნმ-ის მცირე მონაკვეთების სინთეზი ასევე ხდება სხვა გენეტიკური პროცესის - შეკეთების დროს).

ყველა ამ შემთხვევაში მატრიცა არის ნუკლეინის მჟავის მაკრომოლეკულა: რეპლიკაციისა და ტრანსკრიფციის დროს - დნმ, ტრანსლაციის დროს - მატრიქსის (მესენჯერი) რნმ. დამატებითი ამოცნობა ხდება: ა. რეპლიკაციისა და ტრანსკრიფციის დროს (ასევე შეკეთებისას) - მატრიქსის მაკრომოლეკულის ნუკლეოტიდურ ერთეულებსა და მონომერებს (ნუკლეოზიდის ტრიფოსფატები) შორის; ბ. ტრანსლაციის დროს - მაკრომოლეკულის - მატრიქსის ნუკლეოტიდურ ერთეულებსა და ანტიკოდონების ნუკლეოტიდურ ერთეულებს შორის. ეს აღიარება ხორციელდება ჰეტეროციკლურ ფუძეებს შორის წყალბადური ბმების წარმოქმნით: დნმ-ისთვის ადენინ-თიმინის (A-T, Ade-Thy) და გუანინ-ციტოზინის (G-C, Gua-Cyt) წყვილებში, რნმ-სთვის - ადენინ- წყვილებში. ურაცილი (A-U, Ade-Ura) და გუანინ-ციტოზინი. A-T და A-U წყვილებში წარმოიქმნება ორი წყალბადის ბმა, G-C წყვილში - სამი:

ამ წყვილებს აქვთ ზუსტად იგივე ზომა (1,085 ნმ); ეს შესაძლებელს ხდის რეგულარულ აგებას მეორადისტრუქტურები (პირველ რიგში დნმ-ის ორმაგი სპირალი).

რეპლიკაცია, ტრანსკრიფცია და თარგმანი იწყება და მთავრდება მკაცრად განსაზღვრულ ადგილებშიმატრიცის მაკრომოლეკულები (სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მატრიცის სინთეზისთვის არის "დაწყების სიგნალი" და "გაჩერების სიგნალი"). ამ პროცესების დასაწყისს ე.წ ინიცირებაპოლიმერული ჯაჭვის ფორმირების პროცესი – დრეკადობა,დასასრული - შეწყვეტა.ყველა ეს პროცესი მიმდინარეობს რამდენიმე ფერმენტის მიერ კატალიზის ქვეშ.

რეპლიკაცია.ამ გენეტიკური პროცესის დროს, გაორმაგებადნმ-ის მოლეკულები, ე.ი. კოპირებაგენეტიკური ინფორმაცია. პროცესის არსი არის დნმ-ის ორმაგი სპირალის განლაგება ერთ ჯაჭვებად; თითოეული მათგანი ემსახურება როგორც შაბლონს მონომერებისგან ახალი (ქალიშვილის) ჯაჭვის სინთეზისთვის - დეზოქსირიბონუკლეოზიდი 5'-ტრიფოსფატები.სინთეზი კატალიზებულია ფერმენტები დნმ პოლიმერაზებირომლებიც ახორციელებენ ხაზოვანისინთეზი (ანუ ჯაჭვის ფორმირების თითოეულ ეტაპზე პოლიმერი და მონომერი ურთიერთქმედებენ) 5'→3' მიმართულებით (ანუ თითოეულ ეტაპზე პოლიმერის 3'-ტერმინალური OH ჯგუფი და 5'-ტრიფოსფატური ჯგუფი. მონომერის რეაქცია:

ვინაიდან თითოეული მონომერი ცნობს საკუთარ მონაკვეთს, შვილობილი ჯაჭვი არის გამოყოფილი ჯაჭვის ზუსტი ასლი [თუ სინთეზის დროს ჯაჭვზე მიმაგრებულია „არასწორი“ მონომერი (ანუ მისი მატრიცის რგოლის შემავსებელი), მაშინ ფერმენტი. აკეთებს შესწორებას - იშლება ეს ბმული].

ორმაგი ბმა იწყებს ამოხსნას კონკრეტულ ადგილას; ქალიშვილის ჯაჭვების სინთეზი იწყება ორმაგი სპირალის გახსნის დაწყებისთანავე; ორმაგი სპირალი აგრძელებს განტვირთვას და განტვირთვის შემდეგ („რეპლიკაციის ჩანგლის მოძრაობა“) იზრდება ქალიშვილის ჯაჭვები. უფრო მეტიც, ორ ერთ მატრიცულ ჯაჭვზე სინთეზი მიმდინარეობს სხვადასხვა სქემების მიხედვით.ფაქტია, რომ ორიგინალური (დედა) დნმ-ის ორმაგ სპირალში ჯაჭვები ორიენტირებულია ანტიპარალელური; მაშასადამე, ერთი ჯაჭვისთვის რეპლიკაციის ჩანგალი მოძრაობს 5’→3’ მიმართულებით (ამ ძაფს ე.წ. წამყვანი), ხოლო მეორესთვის – 3’→5’ მიმართულებით (ამ ჯაჭვს ე.წ ჩამორჩება). ვინაიდან ქალიშვილის ჯაჭვის სინთეზი შეიძლება გაგრძელდეს მხოლოდმიმართულებით 5’→3’, შემდეგ ზე წამყვანიჯაჭვი ის სინთეზირებულია იმავე მიმართულებით, როგორც მოძრაობა ჩანგალი, მაგრამ ჩამორჩენა – პირიქითმიმართულება. აქედან გამომდინარე, წამყვანი ჯაჭვი არსებობს უწყვეტიჩანგლის მოძრაობის „შემდეგ“ სინთეზი და ჩამორჩენილზე - წყვეტილი, ცალკეული ფრაგმენტების სახით ე.წ ოკაზაკის ფრაგმენტები(ერთი ფრაგმენტის სინთეზის დროს ჩანგალი საპირისპირო მიმართულებით მოძრაობს და მატრიცაზე სივრცე თავისუფლდება; შემდეგ ამ ფრაგმენტის სინთეზი ჩერდება და მეორე ფრაგმენტის სინთეზი იწყება გათავისუფლებულ სივრცეში და ა.შ.) :

სინთეზის დასრულების შემდეგ ოკაზაკის ფრაგმენტები სპეციალური ფერმენტებით (ლიგაზებით) იკერება ერთ ჯაჭვში. ამრიგად, ერთ წრეზე (წამყვან) არის წმინდა წრფივი სინთეზი, ხოლო მეორეზე - ჩამორჩენილი - ბლოკის (კონვერგენტული) სინთეზი.

დედის ჯაჭვებით ყალიბდება ქალიშვილის ჯაჭვები ორმაგი სპირალი– ორიგინალური ორმაგი სპირალის ასლები.

პოლიმერაზული ჯაჭვური რეაქცია (დნმ-ის ფრაგმენტების გაძლიერება)

შედარებით ცოტა ხნის წინ (K. Mullis, 1988) შემუშავდა ტექნიკა, რომელიც საშუალებას იძლევა განმეორების მსგავსი პროცესი განხორციელდეს არა სხეულში, არამედ „კოლბაში“ ( in ვიტრო) . ამ პროცესს ე.წ პოლიმერაზული ჯაჭვური რეაქცია, PCR (პოლიმერაზა ჯაჭვი რეაქცია, PCR) . პოლიმერაზული ჯაჭვური რეაქცია საშუალებას გაძლევთ გაამრავლოთ თავდაპირველად მიღებული დნმ-ის რაოდენობა; რაოდენობის ასეთი ზრდა (რეპროდუქცია) ჩვეულებრივ აღინიშნება ტერმინით " გაძლიერება."არა ყველა ადგილობრივი დნმ ექვემდებარება PCR გაძლიერებას, არამედ მისი ფრაგმენტები, რომლებიც შეიცავს მკვლევარისთვის საინტერესო გენებს. ასეთი ფრაგმენტების მისაღებად, ადგილობრივი დნმ ექვემდებარება სპეციფიურ გაყოფას ( შეზღუდვები)სპეციალური ფერმენტები - შეზღუდვის ფერმენტები(მოგვიანებით განიხილება). გაძლიერებისთვის აუცილებელი პირობა: გაძლიერებული ფრაგმენტისთვის ცნობილი უნდა იყოს პირველადი სტრუქტურა ორივე ჯაჭვის მე-3 ბოლოდან დაახლოებით 20-30 ერთეული.

პოლიმერაზული ჯაჭვური რეაქციის განსახორციელებლად უნდა გქონდეთ პრაიმერი -ოლიგონუკლეოტიდები 20-30 ერთეული სიგრძის, დამატებითი ორივე ჯაჭვის პირველადი სტრუქტურებისკენ მე-3 ბოლოდან.ასეთი ოლიგონუკლეოტიდების სინთეზი საკმაოდ კარგად არის განვითარებული.

PCR ჩასატარებლად მოათავსეთ გასაძლიერებელი დნმ-ის ფრაგმენტი რეაქციის ჭურჭელში, დაამატეთ დიდი ჭარბიშეყვანილია როგორც პრაიმერები, ასევე მონომერები - დეზოქსირიბონუკლეოტიდი - 5'-ტრიფოსფატები - და დნმ პოლიმერაზა; ჩვეულებრივ გამოიყენება სითბოს მდგრადითერმობაქტერიებისგან იზოლირებული პოლიმერაზა. ნარევი თბება 95 0 C-მდე; ამ შემთხვევაში, გაძლიერებული დნმ-ის ფრაგმენტის ორმაგი სპირალი იშლება ერთ ჯაჭვებად; შემდეგ სწრაფად გაცივდა 60 0 C-მდე; ამ შემთხვევაში, პრაიმერები კოორდინირებულია თითოეული ჯაჭვის მათი დამატებითი 3' ბოლოებით. ეს უფრო სავარაუდოა, ვიდრე გატეხილი ორმაგი სპირალის რეკონსტრუქცია, რადგან პრაიმერები დიდი რაოდენობითაა. ძაფთან ასოცირებული პრაიმერები ემსახურება როგორც პრაიმერებს შაბლონზე დაფუძნებული დნმ-ის სინთეზისთვის მონომერებიდან, რომელიც კატალიზებულია დნმ პოლიმერაზას მიერ. სინთეზი მიმდინარეობს 5’→3’ მიმართულებით; თითოეულ ჯაჭვზე სინთეზირდება მისი შემავსებელი მეორე ჯაჭვი და, შესაბამისად, დნმ-ის რაოდენობა ორმაგდება. შემდეგ მეორდება გათბობა-გაგრილების ციკლი; დნმ-ის თითოეული მაკრომოლეკულა კვლავ ორმაგდება და ა.შ. ამრიგად, შესაძლებელია რამდენიმე ციკლის ჩატარება და დნმ-ის რაოდენობის მრავალჯერ გაზრდა; პრაიმერებისა და მონომერების დიდი სიჭარბე ამის საშუალებას იძლევა. PCR პროცედურა ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ დიაგრამაზე; სიმარტივისთვის, პრაიმერები ნაჩვენებია 7 ერთეულის სიგრძით, თუმცა სინამდვილეში ისინი შესამჩნევად გრძელია (20-30 ერთეული):

პოლინუკლეოტიდური ჯაჭვების სინთეზი, რა თქმა უნდა, იგივე სქემით მიმდინარეობს (პოლიმერი + მონომერი), როგორც ნორმალური რეპლიკაციის დროს (გვ. 91).

ტრანსკრიფცია.ამ პროცესის დროს არსებობს გადაცემაინფორმაცია დნმ-დან მატრიცა(ინფორმაცია) დნმ (ასევე ტრანსპორტი და რიბოსომური რნმ). პროცესს ბევრი რამ აქვს საერთო რეპლიკაციასთან: დნმ მაკრომოლეკულა არის მატრიცა მონომერებისგან რნმ მაკრომოლეკულის სინთეზისთვის - რიბონუკლეოზიდი-5’-ტრიფოსფატები;სინთეზი ასევე იწყება დნმ-ის ორმაგი სპირალის გახსნით და მიმდინარეობს 5’→3’ მიმართულებით ხაზოვანი გზით, როდესაც კატალიზდება ფერმენტებით - რნმ პოლიმერაზებით. თუმცა, ასევე არსებობს ფუნდამენტური მახასიათებლები: 1) რეპლიკაციისგან განსხვავებით, მატრიცა ემსახურება მხოლოდ ერთი ჯაჭვიორიგინალური დნმ (ე.წ. მინუს ჯაჭვი); 2) სინთეზირებული ჯაჭვი არ ქმნის ორმაგ სპირალს შაბლონის მოლეკულასთან, მაგრამ გამოყოფილია სახით ერთი წრე;მოლეკულა - მატრიცა კვლავ ქმნის ორმაგ სპირალს ადრე გამოყოფილი დნმ-ის ჯაჭვთან (პლუს ჯაჭვით): დნმ-დნმ ორმაგი სპირალი უფრო სტაბილურია, ვიდრე დნმ-რნმ სპირალი:

რეპლიკაციის და ტრანსკრიფციის დროს სინთეზირდება ძალიან მაღალი მოლეკულური წონის პოლინუკლეოტიდური ჯაჭვები ყველაზე მაღალი სიჩქარით(ევკარიოტებში – 1000-3000 ბმული წუთში, პროკარიოტებში – 50000 ათასამდე ბმული წუთში). ა. სიჩქარეპროცესი განპირობებულია: 1. რეაქტიული ნაწილაკების ზუსტი სივრცითი ორიენტაცია: მონომერის 5'-ტრიფოსფატური ჯგუფი ზუსტად არის მიყვანილი სინთეზირებული ჯაჭვის 3'-OH-ტერმინალურ ერთეულში; ეს ხდება დამატებითი აღიარების პროცესში; 2. ფერმენტის კატალიზი, რომელიც ცნობილია როგორც ყველაზე ეფექტური. ნუკლეინის მჟავების შაბლონური სინთეზი, განსხვავებით არა შაბლონური სინთეზისგან, არ საჭიროებს "დამატებითი ჯგუფების" დაცვას: ზემოაღნიშნული ფაქტორები უზრუნველყოფს ფუნქციური ჯგუფების ურთიერთქმედების აბსოლუტურ სპეციფიკას. ბ. მაღალი მოლეკულური წონამიიღწევა სინთეზირებული პოლიმერი სრული მოხსნადაბალი მოლეკულური რეაქციის პროდუქტი - პიროფოსფატი, რომელიც ჰიდროლიზდება ფოსფატამდე [როგორც უკვე აღვნიშნეთ (გვ. 72), ნუკლეინის მჟავების სინთეზი ეხება წონასწორობაპოლიკონდენსაცია].

მაუწყებლობა. პოლიპეპტიდების მატრიქსის ბიოსინთეზი.ტრანსლაციის დროს გენეტიკური ინფორმაცია გადადის მესინჯერ რნმ-დან (mRNA) ცილაზე.

პოლიპეპტიდური ჯაჭვის სინთეზის შაბლონი არის mRNA მოლეკულა; ამ შემთხვევაში პრობლემა ჩნდება რნმ-ის 4-ასოიანი „ანბანიდან“ ინფორმაციის პოლიპეპტიდური ჯაჭვის 20-ასოიანი „ანბანში“ გადათარგმნის შესახებ (ტერმინი „თარგმანი“ ერთ-ერთი მნიშვნელობა არის თარგმანი). სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, უნდა არსებობდეს სტრუქტურული შესაბამისობა რნმ-ის მატრიცის გარკვეულ მონაკვეთებსა და გარკვეულ მონომერებს შორის პოლიპეპტიდების - α-ამინომჟავების სინთეზისთვის. ეს მიმოწერა ე.წ ცილის კოდი.კოდი არის სამეული: თითოეული ამინომჟავა შეესაბამება mRNA-ს შემცველ რეგიონს სამი ნუკლეოტიდური ერთეული; სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ის კოდირებულია სამეულინუკლეოტიდური ერთეულები; ასეთ სამეულს ეძახიან კოდონი.ყველა კოდონის მთლიანობა - ცილის კოდი.

ცილის კოდი არის დეგენერატი- α-ამინომჟავების უმეტესობა დაშიფრულია ერთზე მეტი კოდონი.კოდონებს, რომლებიც კოდირებენ იმავე ამინომჟავას, ეწოდება სინონიმი; როგორც წესი, სინონიმური კოდონების პირველი ორი ბმული ერთნაირია, მაგრამ მესამე განსხვავებულია: მაგალითად, პროლინი ( პრო) დაშიფრულია ოთხი კოდონით: CCU, CCA, CCC, CCG. 64 კოდონიდან (ეს არის ოთხი ტიპის ბმულების შესაძლო კომბინაციების რაოდენობა სამებში), 61 კოდი α-ამინომჟავებისთვის და სამი კოდი არაფერია; მათ ეძახიან ტერმინალიან გაჩერების კოდონები;მატრიქსის ამ ადგილებში პოლიპეპტიდის სინთეზი ჩერდება. კოდი, როგორც წესი, არ ემთხვევა ერთმანეთს, კოდონები ერთმანეთის მიყოლებით მიდიან „ბოლოდან ბოლომდე“: თუ, მაგალითად, GAAUGUCCG მიმდევრობით პირველი სამი ბმული (GAA) კოდირებს ერთ ამინომჟავას, მაშინ მეორე სამი. (UGU) - მეორე და მესამე (CCG) - მესამე; ამავდროულად, მაგალითად, AAU ტრიპლეტი აქ არ არის კოდონი.

ცილის კოდი გაიშიფრა მეოცე საუკუნის 60-იან წლებში, მეტწილად სინთეზური მატრიცების - ოლიგონუკლეოტიდების პოლიკონდენსაციის პროდუქტების გამოყენების წყალობით (გვ. 89).

α-ამინომჟავებს არ შეუძლიათ პირდაპირაღიარეთ მათი შესაბამისი კოდონები, რადგან არ არსებობს პირდაპირი კომპლემენტარულობამათ სტრუქტურებს შორის. ამოცნობა ხორციელდება მოლეკულების გამოყენებით შუამავლები(ადაპტორები ან რუსულად გადამყვანები) – მოლეკულები, რომლებსაც შეუძლიათ კონკრეტულადკოორდინაცია, ერთის მხრივ, კოდონებთან, ხოლო მეორეს მხრივ, მათ შესაბამის α-ამინომჟავებთან. ასეთი გადამყვანებია გადაცემის რნმ(tRNA) – შედარებით დაბალი მოლეკულური წონის პოლინუკლეოტიდები (73-85 ნუკლეოტიდური ერთეული); ეს რნმ ხსნადი და ძალიან მოძრავია, რაც მათ საშუალებას აძლევს შეასრულონ სატრანსპორტო ფუნქცია - ამინომჟავების მიწოდება მატრიქსში. გადაცემის რნმ-ს აქვს სპეციფიკური სივრცითი სტრუქტურა („სამყურა“); ამ სტრუქტურის ერთ-ერთი ფრაგმენტი ("მიმღები ღერო") კონკრეტულადკონტაქტები მისიα-ამინომჟავა (და მხოლოდ მასთან ერთად!); მეორე ფრაგმენტი ("ანტიკოდონის მარყუჟი") შეიცავს ნუკლეოტიდული ერთეულების სამეულს, შემავსებელიკოდონი, რომელიც აკოდირებს ამ კონკრეტულ ამინომჟავას; ამ სამეულს ე.წ ანტიკოდონი(მაგალითად, თუ ამინომჟავა კოდირებულია UCA ტრიპლეტით, მაშინ მის tRNA-ს აქვს ანტიკოდონი - AGU).

ფაქტობრივი თარგმნის პროცესის წინ, α-ამინომჟავები ცნობენ „მათ“ ​​tRNA-ებს და შემდეგ კოვალენტურად უკავშირდებიან მათ და წარმოქმნიან ეთერს „მიმღების ღეროს“ - ამინოაცილ-tRNA-ს 3’-ტერმინალურ ბმულზე:

კოვალენტური შეკავშირება ხდება 5'-ადენოზინტრიფოსფატის (ATP, pppA) მონაწილეობით, რომელიც ამარაგებს ამისთვის საჭირო ენერგიას (დაშლა ადენოზინმონოფოსფატამდე და პიროფოსფატამდე). ამინოაცილ-ტრნმ-ის ფორმირება კატალიზებულია ფერმენტების - ამინოაცილ-tRNA სინთეზაზების მიერ; თითოეული მათგანი აღიარებს "თავის" α-ამინომჟავას, ერთი მხრივ, და "თავის" tRNA, მეორეს მხრივ ("ორმაგი კონტროლი", პრაქტიკულად აღმოფხვრის შეცდომებს ამოცნობაში).

შემდეგ, tRNA გადააქვს მასთან დაკავშირებული α-ამინომჟავა მატრიქსში, სადაც ხდება პოლიპეპტიდური ჯაჭვის „შეკრება“. მატრიცა - mRNA - ქმნის კომპლექსს რიბოსომა– ფიჭური ორგანელა, რომელიც წარმოადგენს რიბოსომური რნმ-ის სპეციფიკურ კომპლექსს ცილებთან. სინთეზის დროს რიბოსომა მოძრაობს mRNA ჯაჭვის გასწვრივ კოდონიდან კოდონამდე (ამ მოძრაობას ე.წ. გადაადგილება). სწორედ რიბოსომაზე ხდება პოლიპეპტიდური ჯაჭვის სინთეზი. რიბოსომის სტრუქტურის აღწერილობის გამოტოვებით, აღვნიშნავთ, რომ მას აქვს ორი შემაკავშირებელი ცენტრი – A-ცენტრი(ამინომჟავა) და R-ცენტრი(პეპტიდი), რომლებიც უშუალოდ მონაწილეობენ სინთეზში.

კვლავ, თარგმანის პროცესის დასაწყისის (დაწყების) გამოტოვებით, განვიხილოთ ერთი დრეკადობის ციკლი - პროცესების ერთობლიობა, რომლის დროსაც იზრდება პოლიპეპტიდური ჯაჭვი. თითო ბმულზე(ნახ. 9)

ერთი დრეკადობის ციკლი მოიცავს სამ ეტაპს. პირველ სტადიამდე P-ცენტრს იკავებს tRNA, რომელიც დაკავშირებულია ფორმირების პოლიპეპტიდური ჯაჭვის C-ტერმინალურ ბმულთან; A-ცენტრი უფასოა და მდებარეობს კოდონის კოდირებაზე შემდეგიამინომჟავის. ჩართულია პირველისაფეხურზე (1) ამ მომდევნო ამინომჟავასთან შეკრული tRNA (აქ ფენილალანინი) ამოიცნობს ამ ამინომჟავის კოდონს (ანტიკოდონის გამოყენებით) და კოორდინაციას უწევს მას, ერთვის A-ადგილს. ძალიან მნიშვნელოვანია პეპტიდური ჯაჭვი P-ცენტრში და მომდევნო ამინომჟავა ზუსტად ორიენტირებულიერთმანეთი - შემდეგი ამინომჟავის NH 2 ჯგუფი ზუსტად "მიზანმიმართულია" პეპტიდური ჯაჭვის C-ტერმინალური ერთეულის ესტერ კარბონილისკენ. ეს ორიენტაცია განპირობებულია რიბოსომის სპეციფიკური სტრუქტურით. ზუსტი ორიენტაცია შესაძლებელს ხდის გასაღების ძალიან ეფექტურად შესრულებას მეორეეტაპი (2) - პეპტიდური ბმის ფორმირება(კონდენსაცია). ეს რეაქცია მიჰყვება ეთერამინოლიზის ტიპს; "ალკოჰოლის" კომპონენტი - tRNA - გადაადგილებულია და რჩება P-ცენტრში, ხოლო პეპტიდური ჯაჭვი, რომელიც გახანგრძლივდა ერთი რგოლით, ახლა ასოცირდება ახალ tRNA მოლეკულასთან, რომელიც მიმაგრებულია A-ცენტრთან.

პეპტიდური ბმის წარმოქმნა კატალიზებულია ფერმენტის - პეპტიდილ ტრანსფერაზას მიერ და ხდება ძალიან მაღალი სიჩქარით - 10 -2 - 10 -3 წამის რიგის დროში.

მოჰყვა მესამეეტაპი (3), რომელიც შედგება სამი ეტაპისგან. პირველ ეტაპზე, წინა ამინომჟავის გამოთავისუფლებული tRNA ტოვებს P-ცენტრს (ბალანსირებული პოლიკონდენსაციის გვერდითი პროდუქტის მოცილება). მეორე სტადიაზე ტრნმ მასზე მიმაგრებული პეპტიდური ჯაჭვით გადადის A-ცენტრიდან გამოთავისუფლებულ P-ცენტრში. საბოლოოდ, მესამე ეტაპზე რიბოსომა მოძრაობს mRNA ჯაჭვის გასწვრივ ერთი კოდონით (სურათზე მარჯვნივ), ე.ი. ხდება გადაადგილება.ამის შემდეგ სურათი მთლიანად ჰგავს ორიგინალს (პირველი ეტაპის დაწყებამდე), მაგრამ პოლიპეპტიდურ ჯაჭვს აქვს კიდევ ერთი რგოლი, ხოლო A-ცენტრის გვერდით არის ახალი კოდონი; შემდეგ ყველაფერი მეორდება. ერთი დრეკადობის ციკლს დაახლოებით 0,05 წამი სჭირდება, ამიტომ საკმარისად დიდი ცილის 400 ერთეულის სინთეზი 20 წამში ხდება. სინთეზი ხდება mRNA-ს 5"->3" მიმართულებით და პოლიპეპტიდური ჯაჭვის N-ბოლოდან მის C-ბოლომდე.

შეწყვეტატრანსლაცია ხდება მაშინ, როდესაც რიბოსომის A-ცენტრი ხვდება გაჩერების კოდონს; სინთეზი ჩერდება, მზა პოლიპეპტიდური ჯაჭვი გამოყოფილია ბოლო tRNA-დან და ტოვებს რიბოსომას.

ბრინჯი. 9. ერთი დრეკადობის ციკლის სქემა თარგმნისას

Შემაჯამებელი

პოლიკონდენსაციის პროცესები შემთხვევების აბსოლუტურ უმრავლესობაში (პოლირეკომბინაციის გარდა) მცირდება მონომერების ფუნქციური ჯგუფების ერთმანეთთან ურთიერთქმედებით. თუ თითოეული მონომერი შეიცავს ორ ჯგუფს, წარმოიქმნება წრფივი პოლიმერი (წრფივი პოლიკონდენსაცია), თუ სამი ან მეტი, ჯვარედინი კავშირი შესაძლებელია სამგანზომილებიანი სტრუქტურის წარმოქმნით (სამგანზომილებიანი პოლიკონდენსაცია). პოლიმერული ბოლო ჯგუფები მონომერების გამოუყენებელი ფუნქციური ჯგუფებია.

პოლიკონდენსაციისთვის გამოიყენება ფუნქციურ ჯგუფებს შორის ურთიერთქმედების ფართო სპექტრი, რომელთაგან პოლიაცილირება ალბათ ყველაზე გავრცელებულია; ამ სქემის მიხედვით, კერძოდ, ხდება ცილების სინთეზი და, მსგავსი სქემის მიხედვით, ხდება ნუკლეინის მჟავების სინთეზი.

პოლიკონდენსაციის რეაქციები მიმდინარეობს ეტაპობრივი მექანიზმებით. Საბოლოო შედეგიხაზოვანი პოლიკონდენსაცია განისაზღვრება ძირითადად ორი ფაქტორით: რეაქციის შექცევადობის ხარისხით და რეაქტიული ჯგუფების თანაფარდობით. შექცევადობის ხარისხის მიხედვით განასხვავებენ წონასწორობას და არაწონასწორობის პოლიკონდენსაციას. პირველ შემთხვევაში საპირისპირო რეაქციები (განადგურება) ხდება შესამჩნევად, ამიტომ აუცილებელია დაბალი მოლეკულური წონის რეაქციის პროდუქტის ამოღება; მეორე შემთხვევაში, ასეთი მოცილება საჭირო არ არის. რეაქტიული ჯგუფების ეკვივალენტობის დარღვევა ყველა შემთხვევაში ზღუდავს პოლიმერული ჯაჭვის სიგრძეს. ამიტომ, მაღალი მოლეკულური წონის მისაღწევად აუცილებელია ჯგუფების მკაცრი ეკვივალენტობის უზრუნველყოფა; პირიქით, ოლიგომერების მისაღებად უნდა იქნას გამოყენებული ერთ-ერთი ჯგუფის გამოთვლილი ჭარბი. ამისთვისსამგანზომილებიანი პოლიკონდენსაციისთვის ეს შეზღუდვები არც ისე მნიშვნელოვანია, რადგან ნაკერისთვის ხშირ შემთხვევაში საკმარისია პროცესის არასრული სიღრმე.

ჩვეულებრივი არაპროგრამირებული პოლიკონდენსაცია წარმოქმნის პოლიმერებს პოლიდისპერსიულობის მაღალი ხარისხით; თუმცა, ნებისმიერი ზომის მოლეკულების ფრაქცია (როგორც რაოდენობით, ასევე მასით) ხშირ შემთხვევაში საკმაოდ ზუსტად შეიძლება გამოითვალოს.

მეორეს მხრივ, ეს არის პოლიკონდენსაცია, რომელიც შესაძლებელს ხდის პროგრამირებადი სინთეზების განხორციელებას, რაც იწვევს მონოდისპერსული პოლიმერების წარმოქმნას, მათ შორის კოპოლიმერებს მოცემული პირველადი სტრუქტურით. ეს შეიძლება იყოს სინთეზები პოლიმერული ჯაჭვის ფორმირების თითოეული ეტაპის კონტროლით (დენდრიმერების სინთეზი, პოლიპეპტიდების და პოლინუკლეოტიდების სინთეზები „ინ ვიტრო“). პროგრამირებადი სინთეზის ყველაზე მოწინავე ვერსიაა მატრიცის სინთეზი, რომლის დროსაც იკითხება მატრიცის მოლეკულაზე „დაწერილი“ ინფორმაცია. ეს არის რეპლიკაციის, ტრანსკრიფციის და თარგმანის პროცესები; ფერმენტული კატალიზი და რეაქტიული მოლეკულების ზუსტი ორიენტაცია საშუალებას აძლევს ამ სინთეზებს განხორციელდეს არა მხოლოდ უმაღლესი სიზუსტით, არამედ უმაღლესი სიჩქარითაც.

გენეტიკური ინფორმაციის ჩაწერის მეთოდი დნმ-ის მოლეკულაში. ბიოლოგიური კოდი და მისი თვისებები.

გენეტიკური კოდი - ცილის ამინომჟავების შესახებ ინფორმაციის ჩაწერის მეთოდი დნმ ნუკლეოტიდების გამოყენებით.

Თვისებები:

1-სამმაგი (ერთი a/k კოდირებულია სამი ნუკლეოტიდით, 3 ნუკლეოტიდი არის სამეული)

2-ზედმეტობა (გარკვეული a/k კოდირებულია რამდენიმე სამეულით)

3-უნიკალურობა (თითოეული სამეული შეესაბამება ერთ a/k-ს)

4-უნივერსალურობა (დედამიწის ყველა ორგანიზაციისთვის გენეტიკური კოდი ერთი და იგივეა)

5-წრფივი (იკითხება თანმიმდევრობით)

6. დნმ-ის უნიკალური თვისებები: თვითგამრავლება, სტრუქტურების თვითგანკურნება.

იხილეთ კითხვები 3 და 4

მატრიცის სინთეზი 3 ტიპი:

დნმ-ის სინთეზი – რეპლიკაცია- დნმ-ის მოლეკულების თვითიდენტიფიკაცია, რაც ჩვეულებრივ ხდება უჯრედის შექმნამდე. რეპლიკაციის დროს მასალა იხსნება და მისი კომპლემენტის ძაფები გამოიყოფა (რეპლიკაციის ჩანგლის გამოსახულება).რეპლიკა ჩანგლის წარმოქმნა ხდება ფერმენტების ჰელიკაზასა და ტოპოიზომერაზას მოქმედებით. ჰელიკაზა არღვევს წყალბადურ კავშირს კომპლემენტარულ ნუკლეოტიდებს შორის და ჰყოფს ძაფებს; ტოპოიზომერაზა ხსნის დაძაბულობას, რომელიც წარმოიქმნება მოლეკულაში. მასალის მოლეკულების ცალკეული ძაფები ემსახურება ქალიშვილის კომპლემენტის ძაფების სინთეზის შაბლონებს. SSB პროტეინები (დესტაბილიზაციის პროტეინები) უკავშირდებიან ცალკეულ ძაფებს, რაც ხელს უშლის მათ მიერთებას ორმაგ სპირალში. რეპლიკაციის შედეგად, გამოსახულება არის ორი იდენტური დნმ-ის მოლეკულა, რომელიც მთლიანად იმეორებს დნმ-ის მასალას. უფრო მეტიც, ყოველი ახალი წრე შედგება ერთი ახალი და ერთი ძველი ჯაჭვისაგან. დნმ-ის მოლეკულების კომპლემენტის ჯაჭვები ანტიპარალელურია. პოლინუკლეოტიდური ჯაჭვის გაფართოება ყოველთვის ხდება 5" ბოლოდან 3" ბოლომდე მიმართულებით. შედეგად, ერთი ღერი მიდის (3" ბოლო რეპლიკაციის ჩანგლის ძირში), მეორე კი ჩამორჩენილია (5" ბოლო ჩანგლის ძირში) და ამიტომ აგებულია ოკაზაკის ფრაგმენტებიდან, რომლებიც იზრდება 5"-დან 3-მდე. " დასასრული. ოკაზაკის ფრაგმენტები არის დნმ-ის მონაკვეთები, რომელთა სიგრძეა 100-200 ნუკლეოტიდი ევკარიოტებში და 1000-2000 ნუკლეოტიდი პროკარიოტებში.

დნმ-ის ჯაჭვის სინთეზს ახორციელებს ფერმენტი დნმ პოლიმერაზა. ის აგრძელებს შვილობილი ძაფს და ამატებს მის 3" ბოლო ნუკლეოტიდებს, რომლებიც ავსებენ დედათა ჯაჭვის ნუკლეოტიდებს. დნმ პოლიმერაზას თავისებურება ისაა, რომ იგი ვერ იწყებს მუშაობას ნულიდან, 3"-იანი ასული ჯაჭვის გარეშე. მაშასადამე, წამყვანი ჯაჭვის სინთეზი და ოკაზაკის თითოეული ფრაგმენტის სინთეზი იწყება ფერმენტ პრიმაზათ. ეს არის რნმ პოლიმერაზას ტიპი. Primase-ს შეუძლია დაიწყოს ახალი პოლინუკლეოტიდური ჯაჭვის სინთეზი ორი ნუკლეოტიდის შერწყმით. Primase ასინთეზებს მოკლე პრაიმერებს რნმ ნუკლეოტიდებიდან. მათი სიგრძე დაახლოებით 10 ნუკლეოტიდია. დნმ პოლიმერაზა იწყებს დნმ ნუკლეოტიდების დამატებას პრაიმერის 3" ბოლოში.

ეგზონუკლეაზას ფერმენტმა ამოიღო პრაიმერები. დნმ პოლიმერაზა ავსებს ოკაზაკის ფრაგმენტებს და ფერმენტი ლიგაზა აკერებს მათ.

რნმ-ის სინთეზი – ტრანსკრიფცია- რნმ-ის სინთეზი დნმ-ის მატრიცაზე (ევკარიოტებში ბირთვში, პროკარიოტებში ციტოპლაზმაში). ტრანსკრიფციის პროცესში აგებულია დნმ-ის ერთ-ერთი ჯაჭვის დამატებითი ასლი. ტრანსკრიფციის შედეგად სინთეზირდება mRNA, rRNA და tRNA. ტრანსკრიპტის რნმ პოლიმერაზა. ევკარიოტებში ტრანსკრიფცია ხორციელდება სამი განსხვავებული რნმ პოლიმერაზას მიერ:

რნმ პოლიმერაზა I ასინთეზირებს rRNA

რნმ პოლიმერაზა II სინთეზირებს mRNA

რნმ პოლიმერაზა III ასინთეზირებს tRNA

რნმ პოლიმერაზა უკავშირდება დნმ-ის მოლეკულას პრომოტორულ რეგიონში. პრომოტორი არის დნმ-ის ნაწილი, რომელიც აღნიშნავს ტრანსკრიფციის დაწყებას. იგი მდებარეობს სტრუქტურული გენის წინ. პრომოტორთან მიმაგრების შემდეგ, რნმ პოლიმერაზა ხსნის დნმ-ის ორმაგი სპირალის ნაწილს და დამატებითი ჯაჭვების ნაწილს. ორი ჯაჭვიდან ერთი - გრძნობადი - რნმ-ის სინთეზის შაბლონად ემსახურება. რნმ ნუკლეოტიდები ავსებენ დნმ-ის სენსორული ჯაჭვის ნუკლეოტიდებს. ტრანსკრიფცია მიდის 5" ბოლოდან მის 3" ბოლომდე. რნმ პოლიმერაზა გამოყოფს სინთეზირებულ რნმ-ს შაბლონიდან და აღადგენს დნმ-ის ორმაგ სპირალს. ტრანსკრიფცია გრძელდება მანამ, სანამ რნმ პოლიმერაზა არ მიაღწევს ტერმინატორს. ტერმინატორი არის დნმ-ის სტრიქონი, რომელიც აღნიშნავს ტრანსკრიფციის დასასრულს. ტერმინატორამდე მიღწევის შემდეგ, რნმ პოლიმერაზა გამოყოფს როგორც შაბლონის დნმ-ს, ასევე ახლად სინთეზირებულ რნმ-ის მოლეკულას.

შემთხვევების ტრანსკრიფცია 3 ეტაპად:

ინიცირება– რნმ პოლიმერაზას და ტრანსკრიფციის ფაქტორის ცილების მიმაგრება, რაც მას ეხმარება დნმ-ში და მათი მუშაობის დაწყება.

დრეკადობარნმ-ის პოლინუკლეოტიდური ჯაჭვის გაზრდა.

შეწყვეტა- რნმ-ის მოლეკულების სინთეზის დასასრული.

ცილის სინთეზი – თარგმანი- რიბოსომაზე მიმდინარე პოლიპეპტიდური ჯაჭვის სინთეზის პროცესი. გვხვდება ციტოპლაზმაში. რიბოსომა შედგება ორი ქვედანაყოფისგან: დიდი და პატარა. ქვედანაყოფები შედგება rRNA და ცილებისგან. არამოქმედი რიბოსომა ციტოპლაზმაში გვხვდება დისოცირებული ფორმით. აქტიური რიბოსომა იკრიბება ორი ქვედანაყოფისგან და ის ქმნის აქტიურ ცენტრებს, მათ შორის ამინოაცილსა და პეპტიდილს. პეპტიდური კავშირის ფორმირება ხდება ამინოაცილის ცენტრში. გადაცემის რნმ სპეციფიკურია, ე.ი. ერთ tRNA-ს შეუძლია გადაიტანოს მხოლოდ ერთი კონკრეტული a/k. ეს a/k დაშიფრულია კოდონით, რომელსაც tRNA ანტიკოდონი ავსებს. ტრანსლაციის პროცესში რიბოსომა გარდაქმნის mRNA ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობას პოლიპეპტიდური ჯაჭვის a/c თანმიმდევრობაში.

საქმეების თარგმნა 3 ეტაპად.

ინიცირება-რიბოსომის შეკრება mRNA-ს საწყის კოდონში და მისი მუშაობის დასაწყისი. ინიცირება იწყება მაშინ, როდესაც რიბოსომის მცირე ქვედანაყოფი და tRNA მატარებელი მეთიონინი, რომელიც შეესაბამება საინიციაციო კოდონს AUG, გაერთიანდება mRNA-სთან. შემდეგ ამ კომპლექსს უერთდება დიდი ქვედანაყოფი. შედეგად, საწყისი კოდონი მთავრდება რიბოსომის პეპტიდილ ცენტრში, ხოლო პირველი მნიშვნელოვანი კოდონი მდებარეობს ამინოაცილის ცენტრში. მისთვის შესაფერისია სხვადასხვა tRNA-ები და რიბოსომაში დარჩება მხოლოდ ის ანტიკოდონით, რომელიც ავსებს კოდონს. წყალბადის ბმები იქმნება კოდონისა და ანტიკოდონის დამატებით ნუკლეოტიდებს შორის. შედეგად, ორი tRNA დროებით უკავშირდება mRNA-ს რიბოსომაში. თითოეულმა tRNA-მ რიბოსომაში შემოიტანა a/k დაშიფრული mRNA კოდონით. ამ ამინომჟავებს შორის არის პეპტიდური კავშირი. ამის შემდეგ, tRNA, რომელმაც მოიტანა მეთიონინი, გამოეყო მისი a/k-დან და mRNA-დან და ტოვებს რიბოსომას. რიბოსომა მოძრაობს ერთი სამეული mRNA-ს 5" ბოლოდან 3" ბოლოში.

დრეკადობა- პოლიპური ჯაჭვის ზრდის პროცესი. სხვადასხვა tRNA ჯდება რიბოსომის ამინოაცილის ცენტრში. tRNA-ს ამოცნობის პროცესი და პეპტიდური ბმის ფორმირების პროცესი განმეორდება მანამ, სანამ არ იქნება გაჩერებული კოდონი რიბოსომის ამინოაცილის ცენტრში.

შეწყვეტა- პოლიპეპტიდის სინთეზის დასრულება და რიბოსომის ორ ქვედანაყოფად დაშლა. არსებობს სამი გაჩერების კოდონი: UAA, UAG და UGA. როდესაც ერთ-ერთი მათგანი რიბოსომის ამინოაცილის ცენტრში ხვდება, მას უკავშირდება ცილა, ტრანსლაციის შეწყვეტის ფაქტორი. ეს იწვევს მთელი კომპლექსის დაშლას.

თქვენი კარგი სამუშაოს გაგზავნა ცოდნის ბაზაში მარტივია. გამოიყენეთ ქვემოთ მოცემული ფორმა

სტუდენტები, კურსდამთავრებულები, ახალგაზრდა მეცნიერები, რომლებიც იყენებენ ცოდნის ბაზას სწავლასა და მუშაობაში, ძალიან მადლობლები იქნებიან თქვენი.

გამოქვეყნდა http://www.allbest.ru/

1. შაბლონის სინთეზის რეაქციები

ცოცხალ სისტემებში ხდება რეაქციები, რომლებიც უცნობია უსულო ბუნებით - მატრიცის სინთეზის რეაქციები.

ტექნოლოგიაში ტერმინი „მატრიცა“ აღნიშნავს ყალიბს, რომელიც გამოიყენება მონეტების, მედლების და ტიპოგრაფიული შრიფტების ჩამოსხმისთვის: გამაგრებული ლითონი ზუსტად ასახავს ჩამოსხმისთვის გამოყენებული ფორმის ყველა დეტალს. მატრიქსის სინთეზი ჰგავს მატრიცაზე ჩამოსხმას: ახალი მოლეკულები სინთეზირდება არსებული მოლეკულების სტრუქტურაში დასახული გეგმის ზუსტად შესაბამისად.

მატრიცის პრინციპი საფუძვლად უდევს უჯრედის ყველაზე მნიშვნელოვან სინთეზურ რეაქციებს, როგორიცაა ნუკლეინის მჟავების და ცილების სინთეზი. ეს რეაქციები უზრუნველყოფს მონომერული ერთეულების ზუსტ, მკაცრად სპეციფიკურ თანმიმდევრობას სინთეზირებულ პოლიმერებში.

აქ ხდება მონომერების მიმართული შეკუმშვა უჯრედის კონკრეტულ ადგილას - მოლეკულებზე, რომლებიც ემსახურებიან როგორც მატრიცას, სადაც რეაქცია მიმდინარეობს. თუ ასეთი რეაქციები მოლეკულების შემთხვევითი შეჯახების შედეგად მოხდებოდა, ისინი უსასრულოდ ნელა წარიმართებოდა. შაბლონის პრინციპზე დაფუძნებული რთული მოლეკულების სინთეზი სწრაფად და ზუსტად ხორციელდება.

მატრიქსის როლს მატრიცულ რეაქციებში ასრულებენ ნუკლეინის მჟავების მაკრომოლეკულები დნმ ან რნმ.

მონომერული მოლეკულები, საიდანაც ხდება პოლიმერის სინთეზირება - ნუკლეოტიდები ან ამინომჟავები - კომპლემენტარობის პრინციპის შესაბამისად, განლაგებულია და ფიქსირდება მატრიცაზე მკაცრად განსაზღვრული, მითითებული თანმიმდევრობით.

შემდეგ მონომერული ერთეულები "ჯვარედინი კავშირშია" პოლიმერულ ჯაჭვში და მზა პოლიმერი გამოიყოფა მატრიციდან.

ამის შემდეგ, მატრიცა მზად არის ახალი პოლიმერული მოლეკულის შეკრებისთვის. ცხადია, რომ როგორც მოცემულ ყალიბზე შეიძლება ჩამოსხმული იყოს მხოლოდ ერთი მონეტა ან ერთი ასო, ასევე მოცემულ მატრიცის მოლეკულაზე შეიძლება მხოლოდ ერთი პოლიმერის „აწყობა“.

რეაქციების მატრიცული ტიპი ცოცხალი სისტემების ქიმიის სპეციფიკური მახასიათებელია. ისინი საფუძვლად უდევს ყველა ცოცხალი არსების ფუნდამენტურ თვისებას - მის უნარს, გაამრავლოს საკუთარი სახეობა.

მატრიცის სინთეზის რეაქციები მოიცავს:

1. დნმ-ის რეპლიკაცია - დნმ-ის მოლეკულის თვითგამრავლების პროცესი, რომელიც ხორციელდება ფერმენტების კონტროლით. წყალბადური ბმების გაწყვეტის შემდეგ წარმოქმნილ დნმ-ის თითოეულ ჯაჭვზე სინთეზირებულია დნმ-ის შვილობილი ჯაჭვი ფერმენტ დნმ პოლიმერაზას მონაწილეობით. სინთეზის მასალაა უჯრედების ციტოპლაზმაში არსებული თავისუფალი ნუკლეოტიდები.

რეპლიკაციის ბიოლოგიური მნიშვნელობა მდგომარეობს მემკვიდრეობითი ინფორმაციის ზუსტ გადაცემაში დედა მოლეკულიდან ქალიშვილ მოლეკულებზე, რაც ჩვეულებრივ ხდება სომატური უჯრედების დაყოფის დროს.

დნმ-ის მოლეკულა შედგება ორი დამატებითი ჯაჭვისგან. ეს ჯაჭვები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული სუსტი წყალბადის ბმებით, რომლებიც შეიძლება დაირღვეს ფერმენტებით.

მოლეკულას შეუძლია თვითგამრავლება (გამრავლება) და მოლეკულის ყოველ ძველ ნახევარზე სინთეზირებულია ახალი ნახევარი.

გარდა ამისა, mRNA მოლეკულა შეიძლება სინთეზირებული იყოს დნმ-ის მოლეკულაზე, რომელიც შემდეგ დნმ-დან მიღებულ ინფორმაციას ცილის სინთეზის ადგილზე გადასცემს.

ინფორმაციის გადაცემა და ცილის სინთეზი მიმდინარეობს მატრიცული პრინციპის მიხედვით, რომელიც შედარებულია სტამბის ფუნქციონირებასთან სტამბაში. ინფორმაცია დნმ-დან ბევრჯერ არის კოპირებული. თუ კოპირების დროს მოხდა შეცდომები, ისინი განმეორდება ყველა მომდევნო ასლში.

მართალია, ზოგიერთი შეცდომა დნმ-ის მოლეკულით ინფორმაციის კოპირებისას შეიძლება გამოსწორდეს - შეცდომების აღმოფხვრის პროცესს ეწოდება შეკეთება. ინფორმაციის გადაცემის პროცესში პირველი რეაქცია არის დნმ-ის მოლეკულის რეპლიკაცია და ახალი დნმ-ის ჯაჭვების სინთეზი.

2. ტრანსკრიფცია - i-RNA-ს სინთეზი დნმ-ზე, მასზე i-RNA მოლეკულის მიერ სინთეზირებული დნმ-ის მოლეკულიდან ინფორმაციის ამოღების პროცესი.

I-RNA შედგება ერთი ჯაჭვისაგან და სინთეზირდება დნმ-ზე კომპლემენტარობის წესის შესაბამისად ფერმენტის მონაწილეობით, რომელიც ააქტიურებს i-RNA მოლეკულის სინთეზის დასაწყისს და დასასრულს.

დასრულებული mRNA მოლეკულა ციტოპლაზმაში შედის რიბოსომებზე, სადაც ხდება პოლიპეპტიდური ჯაჭვების სინთეზი.

3. ტრანსლაცია - ცილის სინთეზი mRNA-ში; mRNA-ის ნუკლეოტიდურ თანმიმდევრობაში შემავალი ინფორმაციის პოლიპეპტიდის ამინომჟავების თანმიმდევრობაში გადაყვანის პროცესი.

4. რნმ-ის ან დნმ-ის სინთეზი რნმ ვირუსებიდან

ამრიგად, ცილის ბიოსინთეზი არის პლასტიკური გაცვლის ერთ-ერთი სახეობა, რომლის დროსაც დნმ-ის გენებში კოდირებული მემკვიდრეობითი ინფორმაცია რეალიზდება ცილის მოლეკულებში ამინომჟავების სპეციფიკურ თანმიმდევრობაში.

ცილის მოლეკულები არსებითად არის პოლიპეპტიდური ჯაჭვები, რომლებიც შედგება ინდივიდუალური ამინომჟავებისგან. მაგრამ ამინომჟავები არ არის საკმარისად აქტიური, რომ ერთმანეთთან შერწყმული იყოს. ამიტომ, ერთმანეთთან დაკავშირებამდე და ცილის მოლეკულის ჩამოყალიბებამდე, ამინომჟავები უნდა გააქტიურდეს. ეს გააქტიურება ხდება სპეციალური ფერმენტების მოქმედებით.

გააქტიურების შედეგად ამინომჟავა უფრო ლაბილური ხდება და იმავე ფერმენტის მოქმედებით აკავშირებს t-RNA-ს. თითოეული ამინომჟავა შეესაბამება მკაცრად სპეციფიკურ ტ-რნმ-ს, რომელიც პოულობს „თავის“ ამინომჟავას და გადასცემს მას რიბოსომაში.

შესაბამისად, სხვადასხვა გააქტიურებული ამინომჟავები შედიან რიბოსომაში, რომლებიც დაკავშირებულია მათ tRNA-ებთან. რიბოსომა ჰგავს კონვეიერს ცილოვანი ჯაჭვის ასაწყობად მასში შემავალი სხვადასხვა ამინომჟავებისგან.

ტ-რნმ-თან ერთად, რომელზეც მისი ამინომჟავა „ზის“, რიბოსომა იღებს „სიგნალს“ დნმ-დან, რომელიც შეიცავს ბირთვს. ამ სიგნალის შესაბამისად, რიბოსომაში სინთეზირდება ერთი ან სხვა ცილა.

დნმ-ის მიმართული გავლენა ცილების სინთეზზე უშუალოდ კი არ ხორციელდება, არამედ სპეციალური შუამავლის - მატრიცის ან მესინჯერი რნმ-ის (მ-რნმ ან ი-რნმ) დახმარებით, რომელიც სინთეზირდება ბირთვში დნმ-ის გავლენით. მისი შემადგენლობა ასახავს დნმ-ის შემადგენლობას. რნმ-ის მოლეკულა ჰგავს დნმ-ის ფორმის კასრს. სინთეზირებული mRNA შედის რიბოსომაში და, როგორც იქნა, გადასცემს ამ სტრუქტურას გეგმას - რა თანმიმდევრობით უნდა იყოს დაკავშირებული რიბოსომაში შემავალი გააქტიურებული ამინომჟავები ერთმანეთთან, რათა მოხდეს კონკრეტული ცილა სინთეზირებული. წინააღმდეგ შემთხვევაში, დნმ-ში კოდირებული გენეტიკური ინფორმაცია გადადის mRNA-ზე და შემდეგ ცილაზე.

mRNA მოლეკულა შედის რიბოსომაში და კერავს მას. მისი ის სეგმენტი, რომელიც ამჟამად მდებარეობს რიბოსომაში, განსაზღვრულია კოდონით (სამმაგი), საკმაოდ კონკრეტულად ურთიერთქმედებს ტრიპლეტთან, რომელიც სტრუქტურულად მის მსგავსია (ანტიკოდონი) გადაცემის რნმ-ში, რომელმაც ამინომჟავა რიბოსომაში შეიტანა.

გადაცემის რნმ თავისი ამინომჟავით უახლოვდება mRNA-ს სპეციფიკურ კოდონს და უკავშირდება მას; სხვა t-რნმ განსხვავებული ამინომჟავით ემატება i-RNA-ს მომდევნო მეზობელ მონაკვეთს და ასე გრძელდება მანამ, სანამ i-RNA მთელი ჯაჭვი არ წაიკითხება, სანამ ყველა ამინომჟავა შემცირდება შესაბამისი თანმიმდევრობით და წარმოქმნის ცილას. მოლეკულა.

ხოლო tRNA, რომელმაც ამინომჟავა გადასცა პოლიპეპტიდური ჯაჭვის გარკვეულ ნაწილს, თავისუფლდება მისი ამინომჟავისგან და ტოვებს რიბოსომას. მატრიქსის უჯრედის ნუკლეინის გენი

შემდეგ, ისევ ციტოპლაზმაში, სასურველ ამინომჟავას შეუძლია შეუერთდეს მას და კვლავ გადაიტანოს რიბოსომაში.

ცილის სინთეზის პროცესში ერთდროულად მონაწილეობს არა ერთი, არამედ რამდენიმე რიბოსომა - პოლირიბოსომა.

გენეტიკური ინფორმაციის გადაცემის ძირითადი ეტაპები:

სინთეზი დნმ-ზე, როგორც mRNA შაბლონი (ტრანსკრიფცია)

პოლიპეპტიდური ჯაჭვის სინთეზი რიბოზომებში mRNA-ში შემავალი პროგრამის მიხედვით (თარგმანი).

ეტაპები უნივერსალურია ყველა ცოცხალი არსებისთვის, მაგრამ ამ პროცესების დროითი და სივრცითი ურთიერთობები განსხვავდება პრო- და ევკარიოტებში.

ევკარიოტებში ტრანსკრიფცია და ტრანსლაცია მკაცრად განცალკევებულია სივრცეში და დროში: ბირთვში ხდება სხვადასხვა რნმ-ების სინთეზი, რის შემდეგაც რნმ-ის მოლეკულებმა უნდა დატოვონ ბირთვი ბირთვული მემბრანის გავლით. შემდეგ რნმ-ები ციტოპლაზმაში ტრანსპორტირდება ცილის სინთეზის ადგილზე - რიბოსომებში. მხოლოდ ამის შემდეგ მოდის შემდეგი ეტაპი - მაუწყებლობა.

პროკარიოტებში ტრანსკრიფცია და თარგმანი ერთდროულად ხდება.

ამრიგად, უჯრედში ცილების და ყველა ფერმენტის სინთეზის ადგილი არის რიბოსომები - ეს არის ცილის "ქარხნების" მსგავსი, ასამბლეის მაღაზია, რომელიც იღებს ყველა მასალას, რომელიც აუცილებელია ამინომჟავებისგან ცილის პოლიპეპტიდური ჯაჭვის ასაწყობად. სინთეზირებული ცილის ბუნება დამოკიდებულია i-RNA სტრუქტურაზე, მასში ნუკლეოიდების განლაგების თანმიმდევრობაზე, ხოლო i-RNA სტრუქტურა ასახავს დნმ-ის სტრუქტურას, ასე რომ, საბოლოო ჯამში, ცილის სპეციფიკური სტრუქტურა, ე.ი. მასში სხვადასხვა ამინომჟავების განლაგების თანმიმდევრობა დამოკიდებულია დნმ-ში ნუკლეოიდების განლაგების თანმიმდევრობაზე, დნმ-ის სტრუქტურიდან.

ცილის ბიოსინთეზის წარმოდგენილ თეორიას მატრიცის თეორია ეწოდება. ამ თეორიას მატრიცას უწოდებენ, რადგან ნუკლეინის მჟავები ასრულებენ მატრიცების როლს, რომელშიც ჩაწერილია ყველა ინფორმაცია ცილის მოლეკულაში ამინომჟავების ნარჩენების თანმიმდევრობის შესახებ.

ცილების ბიოსინთეზის მატრიცული თეორიის შექმნა და ამინომჟავის კოდის გაშიფვრა არის მე-20 საუკუნის უდიდესი სამეცნიერო მიღწევა, ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაბიჯი მემკვიდრეობის მოლეკულური მექანიზმის გარკვევისკენ.

პრობლემების გადაჭრის ალგორითმი.

ტიპი 1. დნმ-ის თვითკოპირება. დნმ-ის ერთ-ერთ ჯაჭვს აქვს შემდეგი ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობა: AGTACCGATACCTGATTTACG... როგორია იმავე მოლეკულის მეორე ჯაჭვის ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობა? დნმ-ის მოლეკულის მეორე ჯაჭვის ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობის დასაწერად, როდესაც ცნობილია პირველი ჯაჭვის მიმდევრობა, საკმარისია თიმინის ჩანაცვლება ადენინით, ადენინი თიმინით, გუანინი ციტოზინით და ციტოზინი გუანინით. ასეთი ჩანაცვლების შემდეგ მივიღებთ თანმიმდევრობას: TACTGGCTTATGAGCTAAAATG... ტიპი 2. პროტეინის კოდირება. რიბონუკლეაზას ცილის ამინომჟავების ჯაჭვს აქვს შემდეგი დასაწყისი: ლიზინ-გლუტამინ-თრეონინი-ალანინ-ალანინ-ალანინ-ლიზინი... ნუკლეოტიდების რა თანმიმდევრობით იწყება ამ ცილის შესაბამისი გენი? ამისათვის გამოიყენეთ გენეტიკური კოდის ცხრილი. თითოეული ამინომჟავისთვის ვპოულობთ მის კოდურ აღნიშვნას ნუკლეოტიდების შესაბამისი სამეულის სახით და ჩავწერთ მას. ამ სამეულების ერთმანეთის მიყოლებით დალაგებით იმავე თანმიმდევრობით, როგორც შესაბამისი ამინომჟავები, ვიღებთ ფორმულას მესინჯერი რნმ-ის მონაკვეთის სტრუქტურისთვის. როგორც წესი, არსებობს რამდენიმე ასეთი სამეული, არჩევანი კეთდება თქვენი გადაწყვეტილებით (მაგრამ სამეულებიდან მხოლოდ ერთი იღება). შესაბამისად, შეიძლება რამდენიმე გამოსავალი იყოს. ААААААААЦУГЦГЦГЦУГЦГААГ ტიპი 3. დნმ-ის მოლეკულების გაშიფვრა. ამინომჟავების რა თანმიმდევრობით იწყება ცილა, თუ ის კოდირებულია ნუკლეოტიდების შემდეგი თანმიმდევრობით: ACGCCCATGGCCGGT... კომპლემენტარობის პრინციპის გამოყენებით ვპოულობთ დნმ-ის მოცემულ სეგმენტზე წარმოქმნილ მესინჯერ რნმ-ის მონაკვეთის სტრუქტურას. მოლეკულა: UGCGGGUACCCGGCC... შემდეგ მივმართავთ გენეტიკური კოდის ცხრილს და ნუკლეოტიდების ყოველ სამმაგზე, პირველიდან დაწყებული, ვპოულობთ და ვწერთ შესაბამის ამინომჟავას: ცისტეინ-გლიცინი-ტიროზინი-არგინინი-პროლინ-.. .

2. შენიშვნები ბიოლოგიაზე მე-10 კლასში „A“ თემაზე: ცილების ბიოსინთეზი

მიზანი: ტრანსკრიფციისა და თარგმანის პროცესების გაცნობა.

საგანმანათლებლო. გააცნოს გენი, ტრიპლეტი, კოდონი, დნმ-ის კოდი, ტრანსკრიფცია და ტრანსლაცია, ახსნა ცილის ბიოსინთეზის პროცესის არსი.

განმავითარებელი. ყურადღების, მეხსიერების, ლოგიკური აზროვნების განვითარება. სივრცითი წარმოსახვის სწავლება.

საგანმანათლებლო. კლასში მუშაობის კულტურის ხელშეწყობა და სხვების მუშაობის პატივისცემა.

აღჭურვილობა: დაფა, ცილების ბიოსინთეზის ცხრილები, მაგნიტური დაფა, დინამიური მოდელი.

ლიტერატურა: სახელმძღვანელოები Yu.I. პოლიანსკი, დ.კ. ბელიაევა, ა.ო. რუვინსკი; „ციტოლოგიის საფუძვლები“ ​​ო.გ. მაშანოვა, „ბიოლოგია“ ვ.ნ. იარიგინა, "გენები და გენომები" მომღერალი და ბერგი, სასკოლო რვეული, N.D. Lisova სახელმძღვანელო. სახელმძღვანელო მე-10 კლასისთვის "ბიოლოგია".

მეთოდები და სწავლების ტექნიკა: მოთხრობა საუბრის ელემენტებით, დემონსტრირება, ტესტირება.

ცილის ბიოსინთეზის დროს მატრიცული რეაქციების თანმიმდევრობა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს დიაგრამის სახით:

ვარიანტი 1

1. გენეტიკური კოდი არის

ა) ცილაში ამინომჟავების რიგის ჩაწერის სისტემა დნმ ნუკლეოტიდების გამოყენებით

ბ) დნმ-ის მოლეკულის განყოფილება, რომელიც შედგება 3 მეზობელი ნუკლეოტიდისგან, რომელიც პასუხისმგებელია ცილოვან მოლეკულაში სპეციფიკური ამინომჟავის განთავსებაზე.

გ) ორგანიზმების თვისება, გადასცენ გენეტიკური ინფორმაცია მშობლებიდან შთამომავლობამდე

დ) გენეტიკური ინფორმაციის წაკითხვის ერთეული

40. თითოეული ამინომჟავა დაშიფრულია სამი ნუკლეოტიდით – ეს

ა) სპეციფიკა

ბ) სამეული

გ) დეგენერაცია

დ) გადახურვის გარეშე

41. ამინომჟავები დაშიფრულია ერთზე მეტი კოდონით - ეს არის

ა) სპეციფიკა

ბ) სამეული

გ) დეგენერაცია

დ) გადახურვის გარეშე

42. ევკარიოტებში ერთი ნუკლეოტიდი შედის მხოლოდ ერთ კოდონში - ეს

ა) სპეციფიკა

ბ) სამეული

გ) დეგენერაცია

დ) გადახურვის გარეშე

43. ჩვენს პლანეტაზე ყველა ცოცხალ ორგანიზმს ერთი და იგივე გენეტიკური კოდი აქვს – ეს

ა) სპეციფიკა

ბ) უნივერსალურობა

გ) დეგენერაცია

დ) გადახურვის გარეშე

44. სამი ნუკლეოტიდის დაყოფა კოდონებად არის წმინდა ფუნქციონალური და არსებობს მხოლოდ თარგმნის პროცესის დროს.

ა) კოდი მძიმეების გარეშე

ბ) სამეული

გ) დეგენერაცია

დ) გადახურვის გარეშე

45. გრძნობათა კოდონების რაოდენობა გენეტიკურ კოდში

გამოქვეყნებულია Allbest.ru-ზე

მსგავსი დოკუმენტები

ევკარიოტული გენის სტრუქტურის შესწავლა, ამინომჟავების თანმიმდევრობა ცილის მოლეკულაში. შაბლონის სინთეზის რეაქციის ანალიზი, დნმ-ის მოლეკულის თვითგამრავლების პროცესი, ცილის სინთეზი mRNA მატრიცაზე. ცოცხალი ორგანიზმების უჯრედებში მომხდარი ქიმიური რეაქციების მიმოხილვა.

პრეზენტაცია, დამატებულია 03/26/2012


ნუკლეინის მჟავების ძირითადი ტიპები. სტრუქტურა და მათი სტრუქტურის მახასიათებლები. ნუკლეინის მჟავების მნიშვნელობა ყველა ცოცხალი ორგანიზმისთვის. ცილის სინთეზი უჯრედში. ცილის მოლეკულების სტრუქტურის შესახებ ინფორმაციის შენახვა, გადაცემა და მემკვიდრეობა. დნმ-ის სტრუქტურა.

პრეზენტაცია, დამატებულია 19/12/2014


თარგმანის, როგორც ცილის სინთეზის პროცესის, რიბოსომებში განხორციელებული რნმ-ის შაბლონის გამოყენებით, ცნების განმარტება და ზოგადი მახასიათებლების აღწერა. რიბოსომის სინთეზის სქემატური წარმოდგენა ევკარიოტებში. პროკარიოტებში ტრანსკრიფციისა და ტრანსლაციის შეერთების დადგენა.

პრეზენტაცია, დამატებულია 04/14/2014


დნმ-ის პირველადი, მეორადი და მესამეული სტრუქტურები. გენეტიკური კოდის თვისებები. ნუკლეინის მჟავების აღმოჩენის ისტორია, მათი ბიოქიმიური და ფიზიკოქიმიური თვისებები. მესინჯერი, რიბოსომული, გადამტანი რნმ. რეპლიკაციის, ტრანსკრიფციის და თარგმანის პროცესი.

რეზიუმე, დამატებულია 19/05/2015


ნუკლეოტიდების არსი, შემადგენლობა, მათი ფიზიკური მახასიათებლები. დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავის (დნმ) რედუპლიკაციის მექანიზმი, მისი ტრანსკრიფცია მემკვიდრეობითი ინფორმაციის რნმ-ზე გადაცემით და ტრანსლაციის მექანიზმი არის ცილის სინთეზი, რომელიც მიმართულია ამ ინფორმაციით.

რეზიუმე, დამატებულია 12/11/2009


ბირთვული მაგნიტური რეზონანსის (NMR) მეთოდის გამოყენების თავისებურებები ნუკლეინის მჟავების, პოლისაქარიდების და ლიპიდების შესასწავლად. ნუკლეინის მჟავების კომპლექსების NMR შესწავლა ცილებთან და ბიოლოგიურ მემბრანებთან. პოლისაქარიდების შემადგენლობა და სტრუქტურა.

კურსის სამუშაო, დამატებულია 26/08/2009


ნუკლეოტიდები, როგორც ნუკლეინის მჟავების მონომერები, მათი ფუნქციები უჯრედში და კვლევის მეთოდები. აზოტის ფუძეები, რომლებიც არ არიან ნუკლეინის მჟავების ნაწილი. დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავების (დნმ) სტრუქტურა და ფორმები. რიბონუკლეინის მჟავების (რნმ) სახეები და ფუნქციები.

პრეზენტაცია, დამატებულია 04/14/2014


ნუკლეინის მჟავების შესწავლის ისტორია. დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავას შემადგენლობა, სტრუქტურა და თვისებები. გენის კონცეფცია და გენეტიკური კოდი. მუტაციების და მათი შედეგების შესწავლა ორგანიზმთან მიმართებაში. ნუკლეინის მჟავების გამოვლენა მცენარეულ უჯრედებში.

ტესტი, დამატებულია 03/18/2012


ინფორმაცია ნუკლეინის მჟავების შესახებ, ბუნებაში მათი აღმოჩენისა და გავრცელების ისტორია. ნუკლეინის მჟავების სტრუქტურა, ნუკლეოტიდების ნომენკლატურა. ნუკლეინის მჟავების ფუნქციები (დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავა - დნმ, რიბონუკლეინის მჟავა - რნმ). დნმ-ის პირველადი და მეორადი სტრუქტურა.

რეზიუმე, დამატებულია 26/11/2014


უჯრედის ზოგადი მახასიათებლები: ფორმა, ქიმიური შემადგენლობა, განსხვავებები ევკარიოტებსა და პროკარიოტებს შორის. სხვადასხვა ორგანიზმის უჯრედების სტრუქტურის თავისებურებები. უჯრედის ციტოპლაზმის უჯრედშიდა მოძრაობა, მეტაბოლიზმი. ლიპიდების, ნახშირწყლების, ცილების და ნუკლეინის მჟავების ფუნქციები.

Გვერდი 1

შაბლონური დნმ-ის სინთეზი, რომელიც კატალიზირებულია დნმ-ის პოლიმერებით, ასრულებს ორ ძირითად ფუნქციას: დნმ-ის რეპლიკაცია, ე.ი. ახალი შვილობილი ჯაჭვების სინთეზი, რომელიც ავსებს ორიგინალური დედის ჯაჭვებს და ორჯაჭვიანი დნმ-ის შეკეთება, რომელსაც აქვს ხარვეზები ერთ-ერთ ჯაჭვში, რომელიც წარმოიქმნება ამ ჯაჭვის დაზიანებული მონაკვეთების სპეციალური ნუკლეაზებით ამოჭრის შედეგად. ორივე შემთხვევაში, დნმ პოლიმერაზები ახდენენ დეზოქსირიბონუკლეოტიდის ფრაგმენტების დეზოქსირიბონუკლეოზიდ-5 ტრიფოსფატებიდან გადატანას მზარდი ან რეგენერაციული ჯაჭვის 3-ტერმინალური ფრაგმენტის ჰიდროქსი ჯგუფში.

მრავალსაფეხურიანი მატრიცის ცილის სინთეზი, ან თავად ტრანსლაცია, რომელიც ხდება რიბოსომაში, ასევე პირობითად იყოფა 3 ეტაპად: დაწყება, გახანგრძლივება და დასრულება.

მატრიცის სინთეზმა აღნიშნა ნებისმიერი სირთულის მოლეკულების დიზაინისა და შეკრების დასაწყისი. ამასთან, იმისათვის, რომ გავაგრძელოთ მყარი ნივთიერების სინთეზი, აუცილებელია მატრიცის გამოყენება არა მასზე სინთეზირებული ჯაჭვის ზრდისთვის, არამედ სტრუქტურული ერთეულების მონოფენებად შეკრებისთვის - ორგანზომილებიანი სტრუქტურებისთვის, შემდეგ კი მონოფენების სისტემის შეკრება - სამგანზომილებიანი სტრუქტურა. თუ პირველი ოპერაცია მომზადდა სორბციის თეორიითა და პრაქტიკით, მაშინ ამ უკანასკნელს შეუძლია ეპიტაქსიის შესწავლის შედეგებიდან გამომდინარე.

მატრიცის სინთეზის არსი შემდეგია.

მატრიქსის ცილის სინთეზის სუბსტრატები არის ამინომჟავები, რომლებიც დაკავშირებულია tRNA-სთან, ეს უკანასკნელი ხელს უწყობს ინფორმაციის ტრანსლაციას ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობიდან ამინომჟავების თანმიმდევრობამდე. გადაცემის რნმ არის ერთჯაჭვიანი მოლეკულები შედარებით მცირე მოლეკულური წონით (22 - 26 kDa) და შედგება 80 - 100 ნუკლეოტიდისგან. თითოეულ ამინომჟავას შეესაბამება ერთიდან ექვს გადაცემის რნმ, რომლითაც მას შეუძლია შექმნას კომპლექსი (თავი

ბიოპოლიმერების მატრიცული სინთეზის შესწავლის პრობლემა მოითხოვს მოდელის სისტემების შექმნას, რომლებიც ზოგადად იმეორებენ ბიოლოგიურ სისტემებში მაკრომოლეკულების სინთეზის ძირითად კანონებს. პირველი ნაბიჯი ამ გზაზე არის პოლიმერიზაციის პროცესების განხორციელება და შესწავლა უმარტივეს სისტემებში, სადაც მატრიცა შედგება იდენტური ერთეულებისგან, რომლებიც შეიცავს ფუნქციურ ჯგუფებს, რომლებსაც შეუძლიათ მოცემული მონომერის ადსორბცია. მეორე მხრივ, მაკრომოლეკულურ აგენტთან ურთიერთქმედების შედეგად ადრე ორგანიზებული და ქიმიურად გააქტიურებული მონომერების პოლიმერიზაციის ნიმუშების შესწავლა უდავოდ მნიშვნელოვანი ინტერესია.

მატრიცის სინთეზის იდეა დიდი ხანია გამოხატულია, როგორც ერთგვარი სპეკულაციური აბსტრაქცია. რთული მენტალიტეტის პრინციპი მას ძალიან მკაფიო ფიზიკურობას აძლევს.

მატრიცის სინთეზის იდეა დიდი ხანია გამოხატულია, როგორც ერთგვარი სპეკულაციური აბსტრაქცია. კომპლემენტარობის პრინციპი აძლევს მას სრულიად მკაფიო ფიზიკურს

ამ შემთხვევაში, შაბლონის სინთეზი დნმ-ზე ხდება შეცდომებით. სინთეზირებულ დნმ-ის ჯაჭვში არის ერთი ნუკლეოტიდი ჩვეულებრივზე მეტი ან ნაკლები და ხდება მუტაციები.

ფერმენტებს, რომლებიც ახდენენ ნუკლეინის მჟავების შაბლონური სინთეზის კატალიზებას, ეწოდება დნმ ან რნმ პოლიმერაზები. ზოგიერთ შემთხვევაში, mRNA ჯაჭვი შეიძლება იყოს შაბლონი არა მხოლოდ ცილის სინთეზისთვის, არამედ დნმ-ის სინთეზისთვისაც. ეს პროცესი კატალიზებულია ფერმენტის საპირისპირო ტრანსკრიპტაზას მიერ. ბიოპოლიმერების სამი სინთეზიდან თითოეული მოიცავს სამ ეტაპს: დაწყება - ორი მონომერისგან პოლიმერის წარმოქმნის დასაწყისი, გახანგრძლივება - პოლიმერული ჯაჭვის ზრდა და შეწყვეტა - მატრიცის სინთეზის შეწყვეტა. დნმ-ის სინთეზის მექანიზმები იგივეა პროკარიოტებისა და ევკარიოტებისთვის. ისინი ეფუძნება დამატებითი აზოტოვანი ბაზების (AT და GC) პრინციპებს, რაც უზრუნველყოფს მკაცრ შესაბამისობას მშობლისა და ქალიშვილის დნმ-ის ჯაჭვების ნუკლეოტიდურ თანმიმდევრობასთან.

ამრიგად, მატრიცის სინთეზის მნიშვნელობა არის ის, რომ ჩვენ ვეძებთ კონტროლს სიდიდეების ხაზოვანი ფუნქციების კლასში, რომლებიც განსაზღვრავენ სისტემის მდგომარეობის გადახრას პროგრამის ტრაექტორიიდან. ეს სიტუაცია დამახასიათებელია კონტროლის თეორიების საინჟინრო პრობლემებისთვის.

ამრიგად, მატრიცის სინთეზის მნიშვნელობა არის ის, რომ ჩვენ ვეძებთ კონტროლს სიდიდეების ხაზოვანი ფუნქციების კლასში, რომლებიც განსაზღვრავენ სისტემის მდგომარეობის გადახრას პროგრამის ტრაექტორიიდან. ეს სიტუაცია დამახასიათებელია საინჟინრო პრობლემებისთვის კონტროლის თეორიაში.

1962 წელს პოლიპეპტიდების მატრიცული სინთეზის ჩატარების შემდეგ, მერიფელდმა აჩვენა, რომ ნებისმიერი, თუნდაც ყველაზე რთული სტრუქტურის ნივთიერების მიღების გზა ღია იყო.