4.Днқ молекуласының клеткада қатталу механизмі (сипаттаңыз).

Геномның молекулярлы негізі – ДНҚ молекуласы. Дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ) - тірі организмдердегі генетикалық ақпараттың ұрпақтан-ұрпаққа берілуін,сақталуын,дамуы мен қызметін қамтамасыз етуіне жауапты нуклеин қышқылының екі түрінің бірі. ДНҚ-ның клеткадағы басты қызметі - ұзақ мерзімге РНҚ мен белокқа қажетті ақпаратты сақтау.ДНҚ-ны 1868 жылы  швейцар  физиологы,  гистологы және биологы Иоган Фридрих Мишер атты ғалым ашқан. Іріңдеген жасушалар қалдықтарынан ғалым құрамына азот пен фосфор кіретін бейтаныс затты тауып алады. Геном – организм клеткасындағы генетикалық ақпараттың жиынтығы. ДНҚ молекуласы – әйгілі «өмір жібі», адам организмінде бір бірімен байланысатын 3млрд нуклеоид жұптарынан тұратын жіпшелер. адам клеткасында ДНҚ молекуласының ұзындығы шамамен 2 метрге жетеді. ДНҚ хромосомада орналасады. Әр адам клеткасы 23 жұп хромосомадан құралады. Ересек адамның денесінде 50 трилион клетка бар десек, онда жалпы ДНҚ молекуласының ұзындығы 10¹¹-не тең болады, яғни жерден күнге дейінгі қашықтықтан ұзын, артық. Бұл бірнеше жағдайларға байланысты: 1) ДНҚ молекуласының көлденең қимасының мөлшері 2 нм болуына байланысты; 2) ДНҚ молекуласының қатталу механизміне байланысты.

ДНҚ-ның қатталуы – хромосомадағы ДНҚ молекуласының арнайы ядро белоктарымен байланысты. Ядро белоктары гистондар деп аталады.

ДНҚ-ның қатталуы бірнеше сатыдан тұрады:ДНҚ жіпшесінің нуклеосомаға қайталауы. нәтижесінде ДНҚ ұзындығы 6-7 есе қысқарады. нуклеосома – хромосоманың құрылымдық бөлігі. ДНҚ жіпшелерінен және гистондардан тұрады;Нуклеосомды жіпшелердің фибрилаларға айналуы. Нәтижесінде ДНҚ ұзындығы 40 есе азаяды;Фибрилалардың үлкен ілмектерді түзуі. Оның соңы ядро матриксімен байланысады. Ядро матриксі – белок скелеті. Нәтижесінде ДНҚ 700 есе қысқарады; ДНҚ-ның екі нуклеосома аралығындағы бөлімшесі линкер деп аталады. ДНҚ-ның ядродағы компоктизациясы белоктардың күрделі комплексі: гистонды белоктардың көмегімен жүзеге асырылады. Эукариоттардың клеткасының хромосомалары негізінен хромотинмен, яғни қос тізбекті ДНҚ комплексінен немесе Н1, Н2А, Н2В, Н3, Н4 деп белгіленетін бес түрлі гистонды белоктардан тұрады. Н2А; Н2В, Н3; Н4 гистондары нуклеосомның құрамына кіреді. Н1 линкерлі гистон.

ДНҚ-ның А, В, С түрлерінің спиралі сағат тілімен айналса, Z түрі сағат тіліне қарама қарсы айналады. Осы ДНҚ түрлерінің ең көп кездесетіні В формасы. 1 орамада 10 шақты нуклеоид болуы керек. ДНҚ-ның тығыздалуын суперспиральдану деп атайды.

5. РРнқ молекуласының құрылымы және оның негізгі қызметі.

Рибосомалық РНҚ (рРНҚ) – ерігіштік қасиеті жоқ, тұрақты РНҚ түрі. Олар жасушадағы барлық РНҚ-ң 80% жуығын құрайды. рРНҚ-лар ядрода синтезделгенімен негізгі қызмет атқаратын орны – рибосомаларда (цитоплазмада).

Эукариоттық жасушаларда рРНҚ-ның 4 типі ажыратылады: 5 S р-РНК, 5,8 S р-РНК; 18 S р-РНК және 28 S р-РНК. Бұлардың үшеуі: 5 S р-РНК, 5,8 S р-РНК және 28 S р-РНК рибосоманың үлкен 60S суббірлігінің құрамына, ал 18 S р-РНК рибосоманың кіші – 40S суббірлігінің құрамына кіреді. Үлкен және кіші суббірліктер қосылып тұтас рибосома молекуласын құрайды.

Эукариоттар клеткасындағы р-РНҚ-ның синтезін бақылайтын гендер мультигендік тұқымдастар құрып хромосоманың ядрошық ұйымдастырушы аймағында орналасады. Клеткада мұндай гендер саны 5-тен 300-ге дейін ауытқиды және олардың ядрошық ұйымдастырушы аймақта ұзына бойы орналасуы біркелкі емес.

ДНҚ молекуласының рибосомалық гендер орналасқан учаскелерін рибосомалық ДНҚ (р-ДНҚ) д.а. Олар қайталанған нуклеотидтік жүйелерді (көшірмелік жүйелерді) құрайды. ДНҚ-ның әр көшірмелік жүйесінің құрамында болатыны: 1) кодтаушы учаске, онда 5,8 S р-РНК; 18 S р-РНК және 28 S р-РНК молекула-ң ген-і орналасады; 2) ген ішілік спейсер (ГІС) д.а. шекаралық учаске орналасады; 3) ішкі транскрипцияланатын спейсерлер (ІТС), олардың біреуі 5,8 S р-РНК және 18 S р-РНК арасында, ал 2-сі 5,8S р-РНК және 28S р-РНК арасында орналасады.

р-РНҚ синтезінің басталуы үшін РНҚ полимераза І-ді геннің промоторлық учаскесіне жалғайтын инициация факторының болуы қажет. Транскрипция жүріп, оның 1-ші реттік өнімінің синтезделуіне р-РНҚ-ның барлық 3 генімен бірге гендер арасындағы спейсерлік учаскелерде қатысады. Синтезделып түзілген 1-ші реттік өнім (транскрипт) процессинг нәтижесінде функционалдық активті жетілген р-РНҚ молекулаларына 5,8S р-РНК; 18S р-РНК және 28S р-РНК-ларға айналады. 5S р-РНК-ға жауапты ген ядрошық ұйымдастырушы аймақтан тыс орналасқан. бірақ, прокариоттар мени ашытқы саңырауқұлағында 5S р-РНҚ гені р-ДНҚ-ға жақын жерден орын алады ж/е едәуір ұзындығы бар тандемдік қайталану жүйелерінен тұрады. Әр қайталану жүйесі ұзындығы 120 жұп нуклеотидке тең геннен ж/е спейсерлік учаскеден тұрады. Мысалы, дрозофилада геннің толық нуклеотидтік жүйесі 375 жұп негіздерді құрайды.