10 Тақырып. Днқ. Репликациясы.

Мақсаты: ДНҚ малекуласының өзіндікекіеселену процессін оқу.

Тақырыптың негізгі сұрақтары:

1. ДНҚ репликациясының маңызы

2. Репликация кезеңдері

3. Репликон

4. ДНҚ репликациясына қатысатын, ақуыздар.

Ақпараттық блок

Репликация – жасушаішілік маңызды процесс. Бұл өзіндік көшіру, ДНҚ санының екі еселенуіне әкеледі. Репликация екі комплементарлы тізбектен тұратын ДНҚ малекуласының химиялық ұйымының ерекшелігіне байланысты жүреді.

Репликация процесінде ДНҚ малекуласының әрбір полинуклеотидті тізбегіне, комплементарлы тізбек синтезделінеді.

Нәтижесінде ДНҚ қос бір оралымынан екі бірдей қос оралым түзіледі. Әрбір жаңа пайда болған малекула бір аналық және бір қайтадан синтезделген тізбек пайда болатын бұндай екі еселену жартылайконсервативті деп аталады.

ДНҚ репликация процессі жасушалық бөлінумен сәйкес және көптеген ақуыздардың бірігіп әсер етуін қажет етеді. Оған қатысады:

1. ДНҚ-хеликаза және дестабилизирлеуші ақуыздар; олар ата-аналық ДНҚ екі орамын ажыратып, репликациялық айырмасын (вилка) түзеді.

2. Әрбір жіпшеден ДНҚ ферменті полимераза көмегімен комплементарлы түрде жаңа (ұрпақ) жіпше синтезделеді. ДНҚ тізбегінің ұзаруы - немесе оның жеке фрагменті (үзіндісі), әрқашан 5 ^/ соңынан 3 ^/ соңы бағытында жүреді, яғни нуклеотидтер өсуші тізбектің 3^/ соңына қосылады. Өйткені ДНҚ молекуласындағы комплементарлық тізбектер антипараллельді, сосын өсуші тізбекте матрицалыққа антипараллельді, 3 ^/ → 5 ^/ соңына қарай оқылады. Фрагменттік комплекстердің функциялануы келесі түрде жүреді: екі синтезделетін тізбектің біреуі басқасымен салыстырғанда алдына оза шығып өседі, сондықтан алғашқы тізбек – жетекші деп, ал екіншісі кешігуші тізбек деп аталады. Оказаки. ДНК-полимераза қателерді түзетуге негізделген, бірақ өзіндік жаңа тізбектерді синтездей алмайды.

3. ДНК-праймаза, қысқа РНҚ малекуласын катализдейді. Нәтижесінде РНҚ фрагменттері жоғалады, олардың орнын ДНҚ алмастырады.

4.Теломераза, ДНҚ сызықтық малекуласының репликацияланбаған 3'-соңының құрылуын аяқтаушы.

5. ДНК-топоизомеразалар, ДНҚ оралымын байланыстыру және бұралу мәселесін шешуге көмектеседі.

6. Инициаторлы ақуыздар, репликацияның басталу нүктесімен байланыстырушы.және бір немесе екі ашамен (вилкамен)репликациялық көздің түзілуіне қатысады. Әрбір ашадан кейін ДНҚ өріміндегі инициаторлы ақуыздармен алдымен ДНҚ-хеликаза және ДНҚ-праймазалардан тұратын ақуыздық комплексі байланысады.

Содан кейін праймосомаға басқа да ақуыздар тобы қосылады "репликациялық машина, ол ДНҚ синтезін жүзеге асырады.

Студенттің өзіндік жұмысы:

1 Жұмыс. Альбомға репликация процессі сызба-нұсқасын салу және бұл процеске қатысатын компоненттерін белгілеу.

Бақылау түрі:

1. Бастапқы білім деңгейін бақылау.

2. Студентттердің өз бетінше жұмысының нәтижесін талдау.

3. Қорытынды білім деңгейін бақылау.

Білім берудің және оқытудың әдістері: тәжірибелік сабақ жүргізу, компьютерлік модельдермен және микропрепараттармен жұмыс

11 Тақырып: Генетикалық код.

Мақсаты: Генетикалық кодтың қасиеттерін және олардың құрылысын оқу.

Оқыту мақсаты:

ДНҚ химиялық ұйымын және генетикалық ақпараттарды жазу амалдарын оқу.

Генетикалық кодтың қасиеттерімен танысу

ДНҚ малекуласының уникальдылығын және қайталанатын бірізділігін оқу.

Тақырыптың негізгі сұрақтары:

1.ДНҚ малекуласының құрылысы. Комплементарлық ережесі.

2. Кодтың триплеттігі туралы түсінік.

3. Генетикалық кодтың негізгі қасиеттері.

4. Нонсенс-кодон және старт-кодондардың ролі

5. РНҚ дан ДНҚ құрылысының айырмашылығы.

6. ДНҚ малекуласының уникальдылығы және қайталанатын бірізділігі

Ақпараттық блок:

Тіршіліктің барлық әралуандығын, клеткадағы әртүрлі биологиялық қызметтерді атқаратын түрлі ақуыз молекулалары қамтамасыз етеді.Ақуыздардың құрылысы пептидтік тізбектегі аминқышқылдарының жиынтығы және бір ізділікті орналасуымен анықталынады.Нақ осы аминқышқылдар бір ізділігі биологиялық немесе генетикалық кодтың көмегімен ДНҚ молекуласының тізбегінде шифрланған.

1954 жылы Г.Гамов, яғни ДНҚ молекуласындағы ақпараттың кодталуын бірнеше нуклеотидтер үйлесіп қамтамасыз етеді деп болжау айтты.

Өйткені, табиғатта әртүрлі 20 аминқышқылы бар, әралуандылықты ақуыздардан тұрады және оларды шифрлау үшін үш нуклеотид, немесе триплетті код қажет. Бұл жағдайда төрт нуклеотидтерден 4³ = 64 триплет пайда болады. (Егер код екі нуклеотидтен тұратын болса, онда тек 16 аминқышқылын шифлаған болар еді, 4² = 16).

Генетикалық кодты толық шифрлау 20 ғасырдың 1960 жылдары іске асырылды. ДНҚ-ның 64 триплеті бар. Оның ішінде 61 триплет әртүрлі аминқыщқылдарын кодтайды, ал қалған үш триплет – мәнсіз немесе «нонсенс-триплеттер» деп аталады. Үшеуі аминқышқылдарын шифрламайды, олар ешбір аминқышқылына сәйкес келмейді (АТТ, АЦТ, АТЦ).

Генетикалық код

• Генетикалық код– ДНҚ немесе а-РНҚ молекуласындағы нуклеотидтер бірізділікті орналасып, ақуыздағы аминқышқылдар бірізділігін анықтайды.

• Генетикалық код –триплетті, бір аминқышқылы үш нуклеотидпен шифрланады, яғни генетикалық кодтың бірлігі триплет немесе кодон болып саналады.

• Генетикалық кодтың көптеген кодондары үшінші нуклеотид бойынша ажыратылады.

• Генетикалық код РНҚ тілінде жазылған, ақуыз синтезінде РНҚ аралық тасымалдаушы болып табылады.

РНҚ кодонындағы генетикалық код

Ala/A	GCU, GCC, GCA, GCG	Leu/L	UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG
Arg/R	CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG	Lys/K	AAA, AAG
Asn/N	AAU, AAC	Met/M	AUG
Asp/D	GAU, GAC	Phe/F	UUU, UUC
Cys/C	UGU, UGC	Pro/P	CCU, CCC, CCA, CCG
Gln/Q	CAA, CAG	Ser/S	UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC
Glu/E	GAA, GAG	Thr/T	ACU, ACC, ACA, ACG
Gly/G	GGU, GGC, GGA, GGG	Trp/W	UGG
His/H	CAU, CAC	Tyr/Y	UAU, UAC
Ile/I	AUU, AUC, AUA	Val/V	GUU, GUC, GUA, GUG
START	AUG	STOP	UAG, UGA, UAA