DNK ni ikkilamchi strukturasi

DNK ni ikkilamchi strukturasi
1950-yilgacha DNK ning tarkibi haqida kam ma’lumot to’plagan va ularning strukturasi butunlay noma’lum edi. 1953- yilda ikki yosh ingliz olimlari Uotson va Krik DNK molekulasi qo’sh spiralli tuzilishga ega ekanligini kashf etdilar. Chunki qo’sh spiral modeli shu vaqtgacha qorong’i bo’lib kelgan biologiyanig eng muhim muammosi – nasliy belgilarni avloddan – avlodga o’tish mexanizmini yechib berdi. DNK molekulasining qo’sh spiral shaklda bo’lishi bizga tabiiy va sodda bo’lib ko’rinsa ham bu g’oyaning tuzilishi DNK haqidagi ma’lum bo’lgan ma’lumotlar: nukleotidlarning tarkibi haqidagi Chargaf qoidalari, Uilkins va Franklin tomonidan DNKning rentgen strukturasi analiz yo’li bilan olingan rentgenogrammalarini sinchiklab o’rganish va DNKning molekulyar modellarini tadqiq qilishga asoslangn mashaqqatli ishlar yakunidir. Bu ixtiro “Buyuklik-soddalik” degan eski haqiqatga yaqqol misoldir.
Uotson va Krik taklif qilgan DNK qo’sh spiral modeliga binoan DNK molekulasi 2 ta spiralsimon burilgan juda uzun dezoksiribonukleotid zanjirlardan iborat. Bu spiralsimon zanjirlar umumiy o’q atrofida to’g’ri o’ralgan bo’ladi.Har ikkala zanjirning geterohalqali asoslari spiralning ichki qismiga joylashgan bo’lib, ular vodorod bog’lanishlar yordamida bir spiralning ikkinchi spiral oldida ushlab turadi Bunda birinchi zanjirning adeninli qoldiqlari ikkinchi zanirning timinli qoldiqlari bilan bog’langan bo’lsa, birinchi zanjirning guaninli qoldiqlari boshqasining sitozinli qoldiqlari bilan vodorodli bog’lanishlar orqali bog’langan bo’ladi. Birinchi zanjirning purinli asoslariga hamma vaqt ikkinchi zanjirning pirimidinli asoslari mos keladi va aksincha. Pirimidinli va purinli asoslarning aynan shunday juftlashishi DNK qo’sh spirallarining zanjir uzunligi bo’ylab bir xil diametr (1.8-2 .0 nm) ga ega bo’lishini hamda mustahkamligini ta’minlaydi.
1
- rasm.. A-T va G-S orasida vodorod bog’larining hosil bo’lishi
DNK ni ikki zanjirli strukturasi burama (spiral) orasiga qaratilgan nukleotidlar o’rtasida paydo bo’ladigan vodorod bog’lar tufayli ushlab turiladi. Asoslar orasidagi komplementarlik (moslik, bir-birini to’latish ) A va T, G va o’rtasida paydo bo’lib butun zanjirlar orasidagi komplementarlikni ta’minlaydi.
Adenin bilan timin orasida 2 ta vodorod bog’lanish bo’lsa , guanin bilan sitozin orasida 3 ta vodorod bog’lanish bor. Shuning uchun G S jufti bir muncha mustahkamroq va ixchamroq . Endi qosh spiralni bir qismi bilan tanishamiz .
DNK zanjirida bunday komplementarlik quyidagicha yoziladi: Qo’shni azot asoslari orasidagi o’q uzunasi 0.34 nm ga teng va ularning biri ikkinchisiga nisbatan 36o ga burilgan . Binobarin ,bitta to’la spiral o’nta qo’sh asosni o’z ichiga oladi va 3.4 nm uzunlikda bo’ladi .Spiralning diametri 2.0 nmga teng. Ikki zanjir bir-biriga antparrallel ,demak dezoksiribozlar orasidagi fosfatdiefir bir jiyakda 3’ dan 5 ga qarab o’qilsa ,ikkinchisida 5’ dan 3’ ga qarab o’qiladi.
2- rasm. DNK molekulasidagi azotli asoslar orasida komplementarlik
D NK molekulasining (A va S) shakllari ham kashf etilgan. Ular Uotson va Krik taklif qilgan shakl deb ataladigan strukturadan o’ramadagi qo’sh asoslarni faraz qiladigan o’qqa egilish burchagi va ularning soni tomonidan bir oz farqlanadi.Lekin ularning miqdori va DNK vazifalarining bajarilishida hissasi katta emas.
DNK tuzilishining Uotson-Krik modeli.
Ba’zi virus DNK lari yakka zanjirli tuzilishga ega.Yakka va qo’sh zanjirli DNK molekulalari ikki uchi ulangan halqa shaklida ham bo’ladilar. DNKning bunday xillari asosan bakteriyalarda va mitoxondriyalarda mavjud. DNKning molekulyar og’irligi uni ajratib olish usuliga bog’liq, chunki ekstrak-siya qilish jarayonida molekulalar osonlik bilan parchalanib ketadilar.
Eng yuksak molekulalar og`irlik taxminan 109(taxminan 2*106qo`sh asoslar) ga teng, chunki 109/2*106=660 (qo`sh asoslarning o`rtacha molekular og`irligi). Ammo ichak tayoqchasining halqali xromosomalarning aniqlangan molekular og`irligi 2.8*109 (taxmian 3 dan 4 gacha 106 qo`sh asoslar ) ga teng bo`lib chiqdi .
Sutemizuvchilar DNK sining molekular massasi ancha kam (taxminan 108): ammo bu ularni xromosoma oqsillaridan ajratib olishning qiyinligiga bog`liq bo`lsa kerak. Yakka xromosomaning DNK si –yakka DNK zanjiri ichak tayoqchasidan 10-20 marta uzun deb qabul qilishga genetik asoslar bor . Ichak tayoqchasining uzunligi taxminan 1.5-2 mkm, mitoxondriyaniki 0.5-2 kmkm ga teng.
Eukoritotik hujayra DNK sining 95% I yadroda joylashgan bo`lib , u yerda oqsillar bilan bog`langan shaklda xromosomalar hosil qiladi. Mitoxon-driyalar va xlorollastlarda ham DNK mavjud (ekstraxramasomal DNK); mitoxondrial DNK umumiy DNKning 1-2%ini, xlorolastlar DNKsi esa yaqin 5% ni tashkil qiladilar. Hujayradan DNK miqdori turli organizmlarda juda keng farqlanadi, ammo ayni organizmning barcha hujayralarida turg`undir (bundan faqat somatik hujayradagi miqdorning yaralishini tutadigan gaploid jinsiy hujayralargina mustasnodir).
|