DNT

Dezoksiribonuklein turşusu(DNT)—canlı orqanizminformalaşması və həyati proseslərini davam etdirə bilməsi üçün irsi informasiyanın saxlanıldığı, nəsildən-nəslə ötürülən biopolimerdir. Bütün orqanizmlər, bəziviruslarda daxil olmaq üzrə DNT-yə sahibdir.
DNT heyvan vəya bitki kimieukariothüceyrələrdənüvədəyerləşir. Buradaki DNT hüceyrənin bəzi mərhələlərindəxromosomşəklində yüksək dərəcədə sıxışdırılır. Eukariotlarda DNT, həmçinin,mitoxondrivə yaplastidkimi bəzi orqanellərdə də var.Bakteriyavəyaarxeykimi prokariot orqanizmlərdə isə, DNT nüvəvari ərazidə hüceyrə membranına tutunmuş haldadır. Bu orqanizmlərdəplazmiddeyilən, avtonom bölünə bilən kiçik və adətən dairəvi DNT molekulları da mövcuddur. Bundan başqa bəziviruslargenetik material olaraq təkzəncirli və ya ikizəncirli DNT molekuluna sahibdir.
DNT molekulunun əsas roluhüceyrədəuzunmüddətli informasiyanın saxlanılmasıdır. DNT ən önəmlisigenolan bir sıra vahidlərə bölünür.
Kimyəvi cəhətdən, DNTnukleotiddeyilən vahidlərdən əmələ gələn uzun polimerdir. Hər bir nukleotidazotlu əsas, şəkər (dezoksiriboza) vəfosfat qrupundanmeydana gəlir. DNT zəncirinin onurğasını fosfat və şəkər qrupları əmələ gətirir, əsaslar isə ikili zəncirin iç qismində digər tərəfdəki əsas ilə qarşı qarşıya duracaq şəkildədir.DNT molekulunun bu cür iki zəncirli quruluşu təbiətdə çoxluq təşkil edir və spiral formasına büründüyü üçünikiqat spiraladını almasına səbəb olmuşdur.
DNT molekulunda dörd növ azotlu əsas mövcuddur:adenin,quanin,timinvəsitozin. Molekulun bir zəncirindəki əsaslar digər zəncirdəki əsaslar iləkomplementarlıqprinsipinə uyğun olaraq rabitə meydana gətirirlər. Belə ki, adenin sadəcə timin ilə, quanin isə sadəcə sitozin ilə qoşalaşmaqdadır. Məhz bu xususiyyət DNT maddəsininin üzünün çıxarılmasına və məlumatın RNT polimerinə ötürülməsinə imkan verir. Bu özəlliklər hüceyrə strukturlarının yaradılması və işlədilməsi, eləcə də informasiyanın bir sonrakı nəslə keçirilməsi kimi təməl proseslərin əsasını təşkil etməkdədir.
DNT molekulunun fiziki quruluşunun 1953-cü ildə kəşfi biologiya elmi tarixində çevriliş nöqtələrindən birinə çevrilmişdir. Bu müstəsna kəşf üçünFransis Krik,Ceyms Uatson, Mauris Uilkins 1962-ci ildə Fiziologiya və Tibb üzrəNobel mükafatınalayiq görülmüşdir.
DNT,genetik kodvasitəsiylə nukleotidlərin ardıcıllığı şəklində saxlanılan genetik informasiyanın daşıyıcısıdır.Reduplikasiyaadlanan proses nəticəsində DNT özünün genetik olaraq tamamilə eynisi olan iki kopyasını yaratmaqdadır, beləcə molekulda saxlanılan irsi informasiya yeni nəsillərə ötürüləbilməkdədir. DNT-dəki informasiyanın reallaşması genlerin ifadə edilməsi nəticəsində yənitranskripsiyavətranslyasiyaadlanan proseslər nəticəsində olmaqdadır. Transkripsiya DNT əsasında RNT-nin yaradılması, translyasiya isə RNT əsasındazülallarınistehsalıdır.
Nukleotidlərin ardıcıllığında saxlanılar informasiya müxtəlif növ RNT tiplərinin yaranmasına yarayır: informasiya (qəlib, matriks) RNT (mRNT), ribosomal (rRNT) və nəqliyyat RNT (tRNT). Bütün RNT növləri zülal istehsalında rol alırlar. mRNT özündə yaradılacaq zülalınamin turşularıardıcıllığı məlumatını saxlayır. rRNT ribosomun əsas tərkibində yer alır. tRNT isə amin turşularını ribosomdaki zülal quraşdırma aktiv mərkəzinə daşıyır.
Bir qayda olaraq DNTprokariotlardadairəvi şəkildə,eukariotlardaisə dairəvi olmayan düz molekul şəklindəxromosomlardatapılır. İnsanda nüvə DNT-si 46 parçadan ibarət olub təxminən 3 milyard əsas cütündən ibarətdir. Uotson-Krik modelinə əsasən 2 zəncir arasında məsafə 20A°dır, zəncirin sarmal (tam burulma) boyu isə 34 A°, iki nukleotid arasında məsafə isə 3,4 A° uzunluqdadır. DNT-dəki azotlu əsaslar olan Adenin və Quanin — Purin əsasları, Sitozin və Quanin — Primidin əsasları adlanır. Purinlər kütləcə primidinlərdən 1.38 dəfə daha yüngüldür.
DNT tarixdə ilk dəfəİsveçrəlihəkim Fridrix Mişer tərəfindən 1869-cu ildə kəşf edilmişdir. Zülallar üzərində tədqiqat aparan Mişer, onlardan çox fərqli xüsusiyyətlərə sahib olan və sadəcə hüceyrə nüvəsində tapılan bir maddə diqqətini cəlb etmiş və bu yeni maddəyə nüvə mənasına gələn "nuklein" adını vermişdir. 1919-daFobus Levenenukleotidin tərkibindəki azotlu əsas, şəkər və fosfatı aşkar eləyir. Ancaq Levenenin DNT-nin ümumi quruluşu haqqqında irəli sürdüyi səhv idi. O, DNT-nin nukleotidlərin fosfat qruplarının birləşməsi vasitəsilə əmələ gələn qısa və sabit ardıcıllığa malik bir zəncir olduğunu düşünmüşdür. 1937-ci ildə Villiam Osburi Rentgen diffraksiya təcrübəsi ilə göstərir ki, DNT təkrarlanan quruluşa malikdir.
Frederik Qriffit1928-də bu gün öz adını daşıyan, klassik Qriffit təcrübəsi ilə göstərdi ki, "hamar" və ölüPneumococcusbakteriyaları ilə canlı və "hamar olmayan" bakteriyaları qarışdıraraq, bu bakteriyanın "hamarlıq" xüsusiyyətləri hüceyrələr arasında köçürülə bilir. 1943-cü ildə Osvald Teodor Averi, Kolin Makleod və Maklin Makkarti DNT-ni genetik informasiyanın daçıyıcısı olaraq irəli sürdüklərində, Qriffit təcrübəsindəki tranformasiyaedici faktorun DNT olduğunu göstərmiş oldular. 1953-cü ildə Alfred Hörşi və Marta Çeyz DNT-nin T2bakteriofaqvirusunun genetik maddəsi olduğunu göstərərək, bir daha sübut etdilər ki, bu molekul irsiyyətdə mərkəzi rol oynamaqdadır.
1953-cü ildəCeyms Uotsonvə Frensis Krik,Rozalind Franklintərəfindən əldə edilən Rentgen diffraksiya şəkilləri və əsasların qoşalaşdığı fakrtlarına arxalanaraq ilk doğru model olaraq qəbul edilən ikili sarmal modelini irəli sürdülər. Bu kəşf ümumilikdə molekulyar biologiyada dönüm nöqtəsi olaraq qəbul edilir. Vatson və Krik modelinə eksperimental sübutlar olan başqa 5 məqalə də sözü gedən modelin təklif edildiyi məqalə ilə birlikdə Nature elmi jurnalında dərc olunmuşdur. Bu məqalələrdən biriRozalind Franklinvə Raymond Qoslinqin Vatson-Krik modelini dəstəkləyən ilk rentqen diffraksiya təcrübəsidir. Franklinin ölümündən sonra 1962-ci ildə Vatson, Krik və Vilkins birlikdə Fiziologiya və Tibb Nobel mükafatına layiq görülürlər. Bu gün də Vatson və Krik modellərinə ən böyük eksperimental sübut olan Franklinin təcrübəsini yetərincə önəm vermədikləri haqda danışılır. Vatson və Krik məqalələrində Franklinə təşəkkür belə etməyiblər.
Krik 1957-ci ildə hal-hazırda molekulyar biologiyanın təməl prinsiplərindən biri kimi qəbul edilən "mərkəzi doğma" aksiyomunu irəli sürür. Bu aksiyom zülalların RNT-dən, RNT-nin isə öz növbəsində DNT-dən istehsal olunduğunu və bu informasiya axışının tək yönlü olduğu prinsipidir. İkili sarmal quruluşunun gərəktirdiyi DNT-nin kopyalanması mexanizmi 1958-ci ildə Meselson-Stahl təcrübəsi ilə aydınlığa qovuşduruldu. Krik və əməkdaşlarının informasiyanın DNT-də üst-üstə düşməyən, yəni ardıcılkodonadı verilən üçlü əsas şəklində tutulduğunu irəli sürdükdən sonra, Korana, Holli və Nirenberq genetik şifrəni aşkarlamışlardır.
Bu kəşflər molekulyar biologiya elminin doğuşunu təmsil etməkdədirlər.
DNT molekulunda müəyyən bir bioloji növün irsiyyət məlumatı nukleotidlərin müxtəlif ardıcıllığı şəklində kodlaşdırılmışdır.
DNT makromolekulları ümumi ox ətrafında burulmuş iki zəncirdən təşkil olunmuş spiraldan ibarətdir. Bu onların ikinci quruluşudur. Zülallarda olduğu kimi, ikinci quruluşun saxlanmasında hidrogen rabitələrinin böyük rolu var. Onlar burada makromolekulun müxtəlif zəncirlərin pirimidin və purin əsasları arasında əmələ gəlir, zülal makromolekullarının radikallarından fərqli olaraq, bu əsaslar spiralın xaricində deyil, daxilində yerləşir.
Məlumdur ki, hidrogen rabitələri qismən müsbət yüklü hidrogen atomları ilə qismən mənfi yüklü oksigen atomları arasında əmələ gəlir. Buradan aydın olur ki, oxşar rabitələr, həmçinin hidrogen atomları ilə kifayət dərəcədə mənfi yükə malik azot atomları arasında yaranır. Azotlu əsaslar müəyyən bir prinsip əsasında, sanki bir- birini tamalayaraq birləşir: pirimidin əsası mütləq purin əsası ilə və əksinə birləşir ki, bu zaman molekulun zəncirləri həmişə üç hetrotsikldən (iki və dörd heterotsikldən deyil) ibarət eyni pillələr olur.
Bu, DNT-nin bütöv molekulunun quruluşunda bərabərliyi təmin edir. Belə cütlərin əmələ gəlməsi zamanı aşağıdakı qanunauyğunluq gözlənilir: cütləri əmələ gətirən əsaslardan biri purin, digəri isə pirimidin əsası olur. Bir qayda olaraq adenin timinlə, quanin isə yalnız sitozinlə cüt əmələ gətirir.
Məhz bu cür cütlərin əmələ gəlməsi bütövlükdə DNT-nin ikiqat spiralının komplementarlığını təmin edir. Zülalların və nuklein turşularının kimyası və biokimyası öz inkşafına yeni elmlərin – bioüzvi kimya, molekulyar biologiya, gen mühəndisliyi elmlərinin yaranmasına gətirib çıxartdı. Bu elm sahələri bəşəriyyətin qarşısında həyatın sirlərinə daha dərindən yanaşmağa və dərk edilə bilən qanunauyğunluqlardan praktik məqsədlər üçün daha geniş istifadə etməyə tükənməz imkanlar açdı.