ԴՆԹ-ի փոփոխություն. ԴՆԹ և գեներ Գենետիկական տեղեկատվության հոսք ԴՆԹ ՌՆԱ սպիտակուց

Բոլորս էլ գիտենք, որ մարդու արտաքին տեսքը, որոշ սովորություններ և նույնիսկ հիվանդություններ ժառանգաբար փոխանցվում են։ Կենդանի էակի մասին այս ամբողջ տեղեկատվությունը կոդավորված է գեներում: Այսպիսով, ինչպիսի՞ տեսք ունեն այս տխրահռչակ գեները, ինչպես են դրանք գործում և որտեղ են գտնվում:

Այսպիսով, ցանկացած մարդու կամ կենդանու բոլոր գեների կրողը ԴՆԹ-ն է։ Այս միացությունը հայտնաբերվել է 1869 թվականին Յոհան Ֆրիդրիխ Միշերի կողմից։Քիմիապես ԴՆԹ-ն դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթու է։ Ինչ է սա նշանակում? Ինչպե՞ս է այս թթուն կրում մեր մոլորակի ողջ կյանքի գենետիկ կոդը:

Եկեք սկսենք նայելով, թե որտեղ է գտնվում ԴՆԹ-ն: Մարդու բջիջում կան բազմաթիվ օրգանելներ, որոնք կատարում են տարբեր գործառույթներ։ ԴՆԹ-ն գտնվում է միջուկում: Միջուկը փոքրիկ օրգանել է, որը շրջապատված է հատուկ թաղանթով, որը պահպանում է ողջ գենետիկական նյութը՝ ԴՆԹ-ն։

Ի՞նչ կառուցվածք ունի ԴՆԹ-ի մոլեկուլը:

Նախ, եկեք տեսնենք, թե ինչ է ԴՆԹ-ն: ԴՆԹ-ն շատ երկար մոլեկուլ է, որը բաղկացած է կառուցվածքային տարրերից՝ նուկլեոտիդներից։ Գոյություն ունի նուկլեոտիդների 4 տեսակ՝ ադենին (A), թիմին (T), գուանին (G) և ցիտոզին (C)։ Նուկլեոտիդների շղթան սխեմատիկորեն ունի հետևյալ տեսքը՝ GGAATTSTAAG... Նուկլեոտիդների այս հաջորդականությունը ԴՆԹ-ի շղթան է:

ԴՆԹ-ի կառուցվածքն առաջին անգամ վերծանվել է 1953 թվականին Ջեյմս Ուոթսոնի և Ֆրենսիս Քրիքի կողմից։

ԴՆԹ-ի մեկ մոլեկուլում կան նուկլեոտիդների երկու շղթաներ, որոնք պարուրաձև ոլորված են միմյանց շուրջ։ Ինչպե՞ս են այս նուկլեոտիդային շղթաները միմյանց կպչում և պտտվում պարույրի մեջ: Այս երեւույթը պայմանավորված է փոխլրացման հատկությամբ։ Կոմպլեմենտարությունը նշանակում է, որ միայն որոշ նուկլեոտիդներ (կոմպլեմենտար) կարող են միմյանց հակառակ լինել երկու շղթաներով։ Այսպիսով, հակառակ ադենինը միշտ թիմին է, իսկ հակառակ գուանինը միշտ միայն ցիտոսինն է: Այսպիսով, գուանինը կոմպլեմենտար է ցիտոզինին, իսկ ադենինը` թիմինին:Նուկլեոտիդների նման զույգերը միմյանց դեմ տարբեր շղթաներով կոչվում են նաև կոմպլեմենտար:

Այն սխեմատիկորեն կարող է ներկայացվել հետևյալ կերպ.

Գ - Գ
Տ - Ա
Տ - Ա
Գ - Գ

Այս փոխլրացնող A - T և G - C զույգերը քիմիական կապ են ստեղծում զույգի նուկլեոտիդների միջև, և G-ի և C-ի միջև կապն ավելի ամուր է, քան A-ի և T-ի միջև: Կապը ձևավորվում է խստորեն փոխլրացնող հիմքերի միջև, այսինքն ՝ առաջացումը: ոչ կոմպլեմենտար G-ի և A-ի միջև կապն անհնար է:

ԴՆԹ-ի «փաթեթավորումը», ինչպե՞ս է ԴՆԹ-ի շարանը դառնում քրոմոսոմ:

Ինչո՞ւ են ԴՆԹ-ի այս նուկլեոտիդային շղթաները նույնպես պտտվում միմյանց շուրջը: Ինչու է սա անհրաժեշտ: Փաստն այն է, որ նուկլեոտիդների թիվը հսկայական է, և ձեզ շատ տարածք է պետք նման երկար շղթաներ տեղավորելու համար: Այդ պատճառով ԴՆԹ-ի երկու շղթաների պարուրաձև պտտվում է մյուսի շուրջ: Այս երեւույթը կոչվում է պարույրացում։ Պարույրացման արդյունքում ԴՆԹ շղթաները կրճատվում են 5-6 անգամ։

Որոշ ԴՆԹ մոլեկուլներ ակտիվորեն օգտագործվում են մարմնի կողմից, իսկ մյուսները հազվադեպ են օգտագործվում: Հազվադեպ օգտագործվող ԴՆԹ-ի նման մոլեկուլները, ի լրումն ուղղաձիգացման, ենթարկվում են էլ ավելի կոմպակտ «փաթեթավորման»: Նման կոմպակտ փաթեթը կոչվում է սուպերոլոր և կրճատում է ԴՆԹ-ի շարանը 25-30 անգամ:

Ինչպե՞ս է փաթեթավորված ԴՆԹ պարույրը:

Գերոլորման համար օգտագործվում են հիստոնային սպիտակուցներ, որոնք ունեն ձողի կամ թելի կծիկի տեսք և կառուցվածք։ ԴՆԹ-ի պարուրաձև շղթաները փաթաթված են այս «ոլորերի»՝ հիստոնային սպիտակուցների վրա: Այսպիսով, երկար թելիկը դառնում է շատ կոմպակտ փաթեթավորված և շատ քիչ տեղ է զբաղեցնում:

Եթե ​​անհրաժեշտ է օգտագործել ԴՆԹ-ի այս կամ այն ​​մոլեկուլը, ապա տեղի է ունենում «ոլորման» գործընթացը, այսինքն՝ ԴՆԹ-ի շարանը «պտտվում» է «կծիկից»՝ հիստոնային սպիտակուցից (եթե այն փաթաթվել է դրա վրա) և արձակվում է դրանից։ խխունջը վերածվում է երկու զուգահեռ շղթաների: Իսկ երբ ԴՆԹ-ի մոլեկուլը գտնվում է նման չոլորված վիճակում, ապա նրանից կարելի է կարդալ անհրաժեշտ գենետիկական տվյալները։ Ավելին, գենետիկական տեղեկատվության ընթերցումը տեղի է ունենում միայն չոլորված ԴՆԹ-ի շղթաներից:

Գերոլորված քրոմոսոմների հավաքածուն կոչվում է հետերոքրոմատինև քրոմոսոմները, որոնք հասանելի են տեղեկատվության ընթերցման համար. էխրոմատին.

Ի՞նչ են գեները, ի՞նչ կապ ունեն ԴՆԹ-ի հետ:

Հիմա եկեք տեսնենք, թե ինչ են գեները: Հայտնի է, որ կան գեներ, որոնք որոշում են մեր մարմնի արյան խումբը, աչքերի, մազերի, մաշկի գույնը և շատ այլ հատկություններ։ Գենը ԴՆԹ-ի խիստ սահմանված հատված է, որը բաղկացած է որոշակի քանակությամբ նուկլեոտիդներից, որոնք դասավորված են խիստ սահմանված համակցությամբ: ԴՆԹ-ի խիստ սահմանված հատվածում գտնվելու վայրը նշանակում է, որ կոնկրետ գենն իր տեղն ունի, և անհնար է փոխել այս տեղը: Տեղին է նման համեմատություն անել՝ մարդն ապրում է ինչ-որ փողոցում, ինչ-որ տանը, բնակարանում, և մարդը չի կարող կամայականորեն տեղափոխվել այլ տուն, բնակարան կամ այլ փողոց։ Գենի մեջ նուկլեոտիդների որոշակի քանակ նշանակում է, որ յուրաքանչյուր գեն ունի նուկլեոտիդների որոշակի քանակ և չի կարող ավելի կամ պակաս լինել: Օրինակ, ինսուլինի արտադրությունը կոդավորող գենը ունի 60 բազային զույգ երկարություն; օքսիտոցին հորմոնի արտադրությունը կոդավորող գենը կազմում է 370 բ/պ:

Խիստ նուկլեոտիդային հաջորդականությունը եզակի է յուրաքանչյուր գենի համար և խիստ սահմանված: Օրինակ, AATTAATA հաջորդականությունը գենի մի հատված է, որը կոդավորում է ինսուլինի արտադրությունը: Ինսուլին ստանալու համար օգտագործվում է հենց այսպիսի հաջորդականություն, օրինակ՝ ադրենալին ստանալու համար օգտագործվում է նուկլեոտիդների այլ համակցություն։ Կարևոր է հասկանալ, որ նուկլեոտիդների միայն որոշակի համակցությունն է կոդավորում որոշակի «արտադրանք» (ադրենալին, ինսուլին և այլն): «իր տեղում» կանգնած որոշակի թվով նուկլեոտիդների նման եզակի համադրություն՝ սա է գեն.

Բացի գեներից, ԴՆԹ-ի շղթայում տեղակայված են այսպես կոչված «ոչ կոդավորող հաջորդականությունները»։ Նման չկոդավորող նուկլեոտիդային հաջորդականությունները կարգավորում են գեների գործունեությունը, օգնում են քրոմոսոմների պարուրաձևացմանը և նշում գենի սկզբի և վերջի կետերը։ Այնուամենայնիվ, մինչ օրս չկոդավորող հաջորդականությունների մեծ մասի դերը մնում է անհասկանալի:

Ի՞նչ է քրոմոսոմը: սեռական քրոմոսոմներ

Անհատի գեների ամբողջությունը կոչվում է գենոմ: Բնականաբար, ամբողջ գենոմը չի կարող փաթեթավորվել մեկ ԴՆԹ-ում: Գենոմը բաժանված է ԴՆԹ-ի 46 զույգ մոլեկուլների։ ԴՆԹ-ի մեկ զույգ մոլեկուլները կոչվում են քրոմոսոմ: Այսպիսով, հենց այս քրոմոսոմներն են, որ մարդն ունի 46 կտոր: Յուրաքանչյուր քրոմոսոմ կրում է գեների խիստ սահմանված շարք, օրինակ՝ 18-րդ քրոմոսոմը պարունակում է աչքի գույնը կոդավորող գեներ և այլն։ Քրոմոսոմները տարբերվում են միմյանցից երկարությամբ և ձևով։ Ամենատարածված ձևերը X կամ Y ձևերն են, բայց կան նաև ուրիշներ: Մարդն ունի նույն ձևի երկու քրոմոսոմ, որոնք կոչվում են զույգ (զույգ): Նման տարբերությունների հետ կապված բոլոր զուգակցված քրոմոսոմները համարակալված են՝ կա 23 զույգ։ Սա նշանակում է, որ կան զույգ քրոմոսոմներ #1, զույգ #2, #3 և այլն։ Յուրաքանչյուր գեն, որը պատասխանատու է որոշակի հատկանիշի համար, գտնվում է նույն քրոմոսոմում: Մասնագետների համար նախատեսված ժամանակակից ձեռնարկներում գենի տեղայնացումը կարող է նշվել, օրինակ, հետևյալ կերպ՝ քրոմոսոմ 22, երկար թեւ։

Որո՞նք են տարբերությունները քրոմոսոմների միջև:

Ուրիշ ինչո՞վ են տարբերվում քրոմոսոմները միմյանցից: Ի՞նչ է նշանակում երկար ձեռք տերմինը: Վերցնենք X-աձև քրոմոսոմներ ԴՆԹ-ի շղթաների հատումը կարող է տեղի ունենալ խիստ մեջտեղում (X), կամ կարող է առաջանալ ոչ կենտրոնական մասում: Երբ ԴՆԹ-ի շղթաների նման հատումը կենտրոնական մասում չի առաջանում, ապա հատման կետի համեմատ որոշ ծայրեր ավելի երկար են, մյուսները, համապատասխանաբար, ավելի կարճ: Նման երկար ծայրերը սովորաբար կոչվում են քրոմոսոմի երկար թեւ, իսկ կարճ ծայրերը, համապատասխանաբար, կարճ թեւ: Y-աձեւ քրոմոսոմները հիմնականում զբաղեցնում են երկար թեւերը, իսկ կարճները շատ փոքր են (նույնիսկ սխեմատիկ պատկերի վրա նշված չեն)։

Քրոմոսոմների չափերը տատանվում են՝ ամենամեծը թիվ 1 և թիվ 3 զույգերի քրոմոսոմներն են, թիվ 17, թիվ 19 զույգերի ամենափոքր քրոմոսոմները։

Բացի ձևերից և չափերից, քրոմոսոմները տարբերվում են իրենց գործառույթներով: 23 զույգից 22 զույգը սոմատիկ է, 1 զույգը՝ սեռական։ Ինչ է դա նշանակում? Սոմատիկ քրոմոսոմները որոշում են անհատի բոլոր արտաքին նշանները, նրա վարքագծային ռեակցիաների առանձնահատկությունները, ժառանգական հոգետիպը, այսինքն՝ յուրաքանչյուր անհատի բոլոր հատկանիշներն ու առանձնահատկությունները։ Սեռական քրոմոսոմների զույգը որոշում է մարդու սեռը՝ արական կամ իգական: Գոյություն ունեն մարդու սեռական քրոմոսոմների երկու տեսակ՝ X (X) և Y (Y): Եթե ​​դրանք համակցված են որպես XX (x - x) - սա կին է, իսկ եթե XY (x - y) - մեր առջև տղամարդ է:

Ժառանգական հիվանդություններ և քրոմոսոմային վնասվածքներ

Սակայն լինում են գենոմի «խաթարումներ», հետո մարդկանց մոտ հայտնաբերվում են գենետիկ հիվանդություններ։ Օրինակ, երբ 21 զույգ քրոմոսոմներում երկուսի փոխարեն երեք քրոմոսոմ կա, մարդը ծնվում է Դաունի համախտանիշով։

Կան գենետիկական նյութի շատ ավելի փոքր «խափանումներ», որոնք չեն հանգեցնում հիվանդության առաջացման, այլ ընդհակառակը, լավ հատկություններ են հաղորդում։ Գենետիկական նյութի բոլոր «խափանումները» կոչվում են մուտացիաներ։ Բացասական են համարվում մուտացիաները, որոնք հանգեցնում են հիվանդության կամ օրգանիզմի հատկությունների վատթարացման, իսկ դրական են համարվում նոր օգտակար հատկությունների առաջացմանը։

Այնուամենայնիվ, ինչ վերաբերում է հիվանդությունների մեծ մասի հետ կապված այսօր մարդկանց, դա ոչ թե ժառանգական հիվանդություն է, այլ միայն նախատրամադրվածություն։ Օրինակ՝ երեխայի հոր մոտ շաքարավազը դանդաղ է ներծծվում։ Սա չի նշանակում, որ երեխան կծնվի շաքարային դիաբետով, բայց երեխան կունենա նախատրամադրվածություն։ Սա նշանակում է, որ եթե երեխան չարաշահում է քաղցրավենիքը և ալյուրի մթերքները, ապա նրա մոտ շաքարային դիաբետ կզարգանա։

Այսօր այսպես կոչված նախադրյալդեղամիջոցը։ Բժշկական այս պրակտիկայի շրջանակներում մարդու մոտ բացահայտվում են նախատրամադրվածություններ (համապատասխան գեների նույնականացման հիման վրա), այնուհետև նրան տրվում են առաջարկություններ՝ ինչ սննդակարգի հետևել, ինչպես ճիշտ փոխարինել աշխատանքի և հանգստի ռեժիմները, որպեսզի չկատարվի: հիվանդանալ.

Ինչպե՞ս կարդալ ԴՆԹ-ում կոդավորված տեղեկատվությունը:

Բայց ինչպե՞ս կարելի է կարդալ ԴՆԹ-ում պարունակվող տեղեկատվությունը: Ինչպե՞ս է այն օգտագործում իր սեփական մարմինը: ԴՆԹ-ն ինքնին մի տեսակ մատրիցա է, բայց ոչ պարզ, այլ կոդավորված: ԴՆԹ-ի մատրիցից տեղեկատվություն կարդալու համար այն նախ տեղափոխվում է հատուկ կրիչ՝ ՌՆԹ: ՌՆԹ-ն քիմիապես ռիբոնուկլեինաթթու է։ Այն տարբերվում է ԴՆԹ-ից նրանով, որ կարող է միջուկային թաղանթով անցնել բջիջ, իսկ ԴՆԹ-ն չունի այդ ունակությունը (այն կարող է լինել միայն միջուկում): Կոդավորված տեղեկատվությունը օգտագործվում է հենց բջջում: Այսպիսով, ՌՆԹ-ն կոդավորված տեղեկատվության կրող է միջուկից մինչև բջիջ:

Ինչպե՞ս է տեղի ունենում ՌՆԹ-ի սինթեզը, ինչպե՞ս է սինթեզվում սպիտակուցը ՌՆԹ-ի օգնությամբ:

ԴՆԹ-ի շղթաները, որոնցից պետք է «կարդալու» տեղեկատվությունը, արձակվում են, հատուկ ֆերմենտը՝ «կառուցողը», մոտենում է դրանց և ԴՆԹ-ի շղթային զուգահեռ սինթեզում է լրացուցիչ ՌՆԹ շղթա։ ՌՆԹ մոլեկուլը բաղկացած է նաև 4 տեսակի նուկլեոտիդներից՝ ադենին (A), ուրացիլ (U), գուանին (G) և ցիտոզին (C)։ Այս դեպքում փոխլրացնող են հետևյալ զույգերը՝ ադենին - ուրացիլ, գուանին - ցիտոզին։ Ինչպես տեսնում եք, ի տարբերություն ԴՆԹ-ի, ՌՆԹ-ն թիմինի փոխարեն օգտագործում է ուրացիլ: Այսինքն՝ «շինարար» ֆերմենտը գործում է հետևյալ կերպ՝ եթե ԴՆԹ-ի շղթայում տեսնում է A, ապա Y-ն միացնում է ՌՆԹ շղթային, եթե G՝ ապա՝ C-ին և այլն։ Այսպիսով, տրանսկրիպցիայի ժամանակ յուրաքանչյուր ակտիվ գենից ձևավորվում է կաղապար՝ ՌՆԹ-ի պատճեն, որը կարող է անցնել միջուկային թաղանթով։

Ինչպե՞ս է սպիտակուցի սինթեզը կոդավորված որոշակի գենով:

Միջուկից դուրս գալուց հետո ՌՆԹ-ն մտնում է ցիտոպլազմա: Արդեն ցիտոպլազմայում ՌՆԹ-ն, որպես մատրիցա, կարող է ներկառուցվել հատուկ ֆերմենտային համակարգերում (ռիբոսոմներ), որոնք կարող են սինթեզել՝ առաջնորդվելով ՌՆԹ-ի տեղեկություններով, սպիտակուցի համապատասխան ամինաթթուների հաջորդականությունը: Ինչպես գիտեք, սպիտակուցի մոլեկուլը կազմված է ամինաթթուներից: Ինչպե՞ս է ռիբոսոմին հաջողվում իմանալ, թե որ ամինաթթուն կապել աճող սպիտակուցային շղթային: Սա արվում է եռյակի կոդի հիման վրա: Եռյակի ծածկագիրը նշանակում է, որ ՌՆԹ-ի շղթայի երեք նուկլեոտիդների հաջորդականությունը ( եռյակ,օրինակ՝ GGU) մեկ ամինաթթվի (այս դեպքում՝ գլիցինի) ծածկագիրը։ Յուրաքանչյուր ամինաթթու կոդավորված է հատուկ եռյակով: Եվ այսպես, ռիբոսոմը «կարդում է» եռյակը, որոշում, թե որ ամինաթթուն պետք է ավելացվի հաջորդը, երբ տեղեկատվությունը կարդացվի ՌՆԹ-ում: Երբ ձևավորվում է ամինաթթուների շղթա, այն ստանում է որոշակի տարածական ձև և դառնում սպիտակուց, որն ընդունակ է իրականացնել իրեն վերապահված ֆերմենտային, շինարարական, հորմոնալ և այլ գործառույթներ։

Ցանկացած կենդանի օրգանիզմի համար սպիտակուցը գենային արտադրանք է: Հենց սպիտակուցներն են որոշում գեների բոլոր տարբեր հատկությունները, որակներն ու արտաքին դրսևորումները։

Ժամանակը, որում մենք ապրում ենք, նշանավորվում է զարմանալի փոփոխություններով, հսկայական առաջընթացով, երբ մարդիկ ավելի ու ավելի շատ նոր հարցերի պատասխաններ են ստանում։ Կյանքն արագորեն առաջ է ընթանում, և այն, ինչ մինչև վերջերս անհնար էր թվում, սկսում է իրականանալ։ Միանգամայն հնարավոր է, որ այն, ինչ այսօր թվում է գիտաֆանտաստիկ ժանրից սյուժե, շուտով ձեռք բերի նաև իրականության հատկանիշներ։

20-րդ դարի երկրորդ կեսի կարևորագույն հայտնագործություններից մեկը նուկլեինաթթուներն էին ՌՆԹ և ԴՆԹ, որոնց շնորհիվ մարդն ավելի մոտեցավ բնության առեղծվածների բացահայտմանը։

Նուկլեինաթթուներ

Նուկլեինաթթուները բարձր մոլեկուլային քաշի հատկություններով օրգանական միացություններ են: Դրանք ներառում են ջրածին, ածխածին, ազոտ և ֆոսֆոր:

Դրանք հայտնաբերվել են 1869 թվականին Ֆ. Միշերի կողմից, ով հետազոտել է թարախը: Սակայն այն ժամանակ նրա հայտնագործությանը մեծ նշանակություն չէր տրվում։ Միայն ավելի ուշ, երբ այս թթուները հայտնաբերվեցին բոլոր կենդանիների և բույսերի բջիջներում, հասկացվեց նրանց հսկայական դերը:

Գոյություն ունեն նուկլեինաթթուների երկու տեսակ՝ ՌՆԹ և ԴՆԹ (ռիբոնուկլեինային և դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթուներ)։ Այս հոդվածը նվիրված է ռիբոնուկլեինաթթուն, բայց ընդհանուր հասկանալու համար մենք նաև կքննարկենք, թե ինչ է ԴՆԹ-ն:

Ինչ

ԴՆԹ-ն կազմված է երկու շղթաներից, որոնք կապված են փոխլրացման օրենքի համաձայն՝ ազոտային հիմքերի միջև ջրածնային կապերով։ Երկար շղթաները ոլորված են պարույրի մեջ, մեկ պտույտը պարունակում է գրեթե տասը նուկլեոտիդ: Կրկնակի պարույրի տրամագիծը երկու միլիմետր է, նուկլեոտիդների միջև հեռավորությունը մոտ կես նանոմետր է: Մեկ մոլեկուլի երկարությունը երբեմն հասնում է մի քանի սանտիմետրի։ Մարդու բջջի միջուկում ԴՆԹ-ի երկարությունը գրեթե երկու մետր է։

ԴՆԹ-ի կառուցվածքը պարունակում է ամբողջ ԴՆԹ-ն ունի վերարտադրություն, ինչը նշանակում է գործընթաց, որի ընթացքում մեկ մոլեկուլից ձևավորվում են երկու լիովին նույնական դուստր մոլեկուլներ:

Ինչպես արդեն նշվեց, շղթան կազմված է նուկլեոտիդներից, որոնք, իրենց հերթին, բաղկացած են ազոտային հիմքերից (ադենին, գուանին, թիմին և ցիտոզին) և ֆոսֆորաթթվի մնացորդից։ Բոլոր նուկլեոտիդները տարբերվում են ազոտային հիմքերով: Ջրածնային կապը չի առաջանում բոլոր հիմքերի միջև, օրինակ, ադենինը կարող է միավորվել միայն թիմինի կամ գուանինի հետ: Այսպիսով, մարմնում կան այնքան ադենիլ նուկլեոտիդներ, որքան թիմիդիլ նուկլեոտիդները, իսկ գուանիլ նուկլեոտիդների թիվը հավասար է ցիտիդիլ նուկլեոտիդներին (Չարգաֆի կանոն)։ Ստացվում է, որ մի շղթայի հաջորդականությունը կանխորոշում է մյուսի հաջորդականությունը, և շղթաները կարծես հայելային են միմյանց։ Նման օրինաչափությունը, որտեղ երկու շղթաների նուկլեոտիդները դասավորված են կարգավորված, ինչպես նաև միացված են ընտրովի, կոչվում է փոխլրացման սկզբունք։ Բացի ջրածնի միացություններից, կրկնակի պարույրը փոխազդում է նաև հիդրոֆոբ կերպով։

Երկու շղթաները հակառակ ուղղություններով են, այսինքն՝ գտնվում են հակառակ ուղղություններով։ Հետևաբար, երեք «-մեկի վերջը հինգն է»- մյուս շղթայի վերջը հակառակ։

Արտաքուստ այն պարուրաձև սանդուղքի է հիշեցնում, որի բազրիքը շաքարաֆոսֆատային ողնաշար է, իսկ աստիճանները՝ փոխլրացնող ազոտային հիմքեր։

Ի՞նչ է ռիբոնուկլեինաթթուն:

ՌՆԹ-ն նուկլեինաթթու է մոնոմերներով, որոնք կոչվում են ռիբոնուկլեոտիդներ:

Քիմիական հատկություններով այն շատ նման է ԴՆԹ-ին, քանի որ երկուսն էլ նուկլեոտիդների պոլիմերներ են, որոնք ֆոսֆորիլացված N-գլիկոզիդ են, որը կառուցված է պենտոզայի (հինգ ածխածնային շաքարի) մնացորդի վրա՝ հինգերորդ ածխածնի ատոմում ֆոսֆատային խումբով և ազոտի հիմքը ածխածնի առաջին ատոմում:

Դա մեկ պոլինուկլեոտիդային շղթա է (բացառությամբ վիրուսների), որը շատ ավելի կարճ է, քան ԴՆԹ-ն։

ՌՆԹ-ի մեկ մոնոմերը հետևյալ նյութերի մնացորդներն են.

• ազոտային հիմքեր;
• հինգ ածխածնի մոնոսաքարիդ;
• ֆոսֆորային թթուներ.

ՌՆԹ-ներն ունեն պիրիմիդին (ուրացիլ և ցիտոզին) և պուրինային (ադենին, գուանին) հիմքեր։ Ռիբոզը ՌՆԹ նուկլեոտիդի մոնոսաքարիդն է։

Տարբերությունները ՌՆԹ-ի և ԴՆԹ-ի միջև

Նուկլեինաթթուները միմյանցից տարբերվում են հետևյալ հատկություններով.

• դրա քանակությունը բջջում կախված է ֆիզիոլոգիական վիճակից, տարիքից և օրգանների պատկանելությունից.
• ԴՆԹ-ն պարունակում է ածխաջրածին դեզօքսիրիբոզ, իսկ ՌՆԹ-ն պարունակում է ռիբոզա;
• ԴՆԹ-ում ազոտային հիմքը թիմին է, իսկ ՌՆԹ-ում՝ ուրացիլ;
• դասերը կատարում են տարբեր գործառույթներ, բայց սինթեզվում են ԴՆԹ մատրիցով.
• ԴՆԹ-ն կազմված է կրկնակի պարույրից, մինչդեռ ՌՆԹ-ն՝ մեկ շղթայից;
• դա բնորոշ չէ ԴՆԹ-ում գործողությանը.
• ՌՆԹ-ն ավելի փոքր հիմքեր ունի.
• շղթաները մեծապես տարբերվում են երկարությամբ:

Ուսումնասիրության պատմություն

ՌՆԹ բջիջն առաջին անգամ հայտնաբերել է գերմանացի կենսաքիմիկոս Ռ. Ալտմանը, երբ ուսումնասիրում էր խմորիչի բջիջները: 20-րդ դարի կեսերին ապացուցվեց ԴՆԹ-ի դերը գենետիկայի մեջ։ Միայն դրանից հետո նկարագրվեցին ՌՆԹ-ի տեսակները, գործառույթները և այլն: Բջջում զանգվածի մինչև 80-90%-ը բաժին է ընկնում rRNA-ին, որը սպիտակուցների հետ միասին կազմում է ռիբոսոմը և մասնակցում սպիտակուցի կենսասինթեզին։

Անցյալ դարի վաթսունական թվականներին առաջին անգամ առաջարկվեց, որ պետք է լինի որոշակի տեսակ, որը կրում է գենետիկական տեղեկատվություն սպիտակուցի սինթեզի համար: Դրանից հետո գիտականորեն հաստատվել է, որ կան նման տեղեկատվական ռիբոնուկլեինաթթուներ, որոնք ներկայացնում են գեների լրացուցիչ պատճեններ։ Դրանք նաև կոչվում են սուրհանդակային ՌՆԹ:

Այսպես կոչված տրանսպորտային թթուները մասնակցում են դրանցում գրանցված տեղեկատվության վերծանմանը։

Հետագայում սկսեցին մշակվել մեթոդներ՝ նուկլեոտիդային հաջորդականությունը պարզելու և թթվային տարածությունում ՌՆԹ-ի կառուցվածքը հաստատելու համար։ Այսպիսով, պարզվեց, որ դրանցից մի քանիսը, որոնք կոչվում էին ռիբոզիմներ, կարող են ճեղքել պոլիրիբոնուկլեոտիդային շղթաները: Արդյունքում նրանք սկսեցին ենթադրել, որ այն ժամանակ, երբ մոլորակի վրա կյանքը ծնվեց, ՌՆԹ-ն գործում էր առանց ԴՆԹ-ի և սպիտակուցների։ Ավելին, բոլոր վերափոխումները կատարվել են նրա մասնակցությամբ։

Ռիբոնուկլեինաթթվի մոլեկուլի կառուցվածքը

Գրեթե բոլոր ՌՆԹ-ները պոլինուկլեոտիդների մեկ շղթա են, որոնք, իրենց հերթին, բաղկացած են մոնոռիբոնուկլեոտիդներից՝ պուրինային և պիրիմիդինային հիմքերից։

Նուկլեոտիդները նշվում են հիմքերի սկզբնական տառերով.

• ադենին (A), A;
• գուանին (G), G;
• ցիտոզին (C), C;
• ուրացիլ (U), U.

Դրանք փոխկապակցված են երեք և հինգ ֆոսֆոդիստերային կապերով։

ՌՆԹ-ի կառուցվածքում ընդգրկված է նուկլեոտիդների միանգամայն տարբեր քանակություն (մի քանի տասնյակից մինչև տասնյակ հազարներ): Նրանք կարող են ձևավորել երկրորդական կառուցվածք, որը բաղկացած է հիմնականում կարճ երկշղթա թելերից, որոնք ձևավորվում են լրացուցիչ հիմքերով:

Ռինուկլեինաթթվի մոլեկուլի կառուցվածքը

Ինչպես արդեն նշվեց, մոլեկուլն ունի միաշղթա կառուցվածք։ ՌՆԹ-ն իր երկրորդական կառուցվածքն ու ձևը ստանում է նուկլեոտիդների միմյանց հետ փոխազդեցության արդյունքում։ Այն պոլիմեր է, որի մոնոմերը նուկլեոտիդ է, որը բաղկացած է շաքարից, ֆոսֆորաթթվի մնացորդից և ազոտային հիմքից։ Արտաքինից մոլեկուլը նման է ԴՆԹ-ի շղթաներից մեկին։ Նուկլեոտիդները՝ ադենինը և գուանինը, որոնք ՌՆԹ-ի մաս են կազմում, պուրին են։ Ցիտոզինը և ուրացիլը պիրիմիդինային հիմքեր են։

Սինթեզի գործընթաց

Որպեսզի ՌՆԹ մոլեկուլը սինթեզվի, կաղապարը ԴՆԹ մոլեկուլ է։ Ճիշտ է, տեղի է ունենում նաև հակառակ պրոցեսը, երբ ռիբոնուկլեինաթթվի մատրիցայի վրա ձևավորվում են դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթվի նոր մոլեկուլներ։ Դա տեղի է ունենում վիրուսների որոշ տեսակների վերարտադրության ժամանակ:

Ռիբոնուկլեինաթթվի այլ մոլեկուլները նույնպես կարող են հիմք ծառայել կենսասինթեզի համար։ Դրա տրանսկրիպցիան, որը տեղի է ունենում բջջի միջուկում, ներառում է բազմաթիվ ֆերմենտներ, սակայն դրանցից ամենակարևորը ՌՆԹ պոլիմերազն է։

Տեսակներ

Կախված ՌՆԹ-ի տեսակից, նրա գործառույթները նույնպես տարբերվում են։ Կան մի քանի տեսակներ.

• տեղեկատվական i-RNA;
• ռիբոսոմային r-RNA;
• տրանսպորտային t-RNA;
• անչափահաս;
• ռիբոզիմներ;
• վիրուսային.

Տեղեկատվական ռիբոնուկլեինաթթու

Նման մոլեկուլները կոչվում են նաև մատրիցա։ Նրանք կազմում են բջջի ընդհանուրի մոտ երկու տոկոսը: Էուկարիոտային բջիջներում դրանք սինթեզվում են ԴՆԹ-ի կաղապարների միջուկներում, այնուհետև անցնում ցիտոպլազմա և կապվում ռիբոսոմների հետ։ Ավելին, դրանք դառնում են սպիտակուցների սինթեզի ձևանմուշներ. դրանք միանում են ամինաթթուներ կրող փոխանցող ՌՆԹ-ներով: Այսպես է տեղի ունենում տեղեկատվության փոխակերպման գործընթացը, որն իրականացվում է սպիտակուցի յուրահատուկ կառուցվածքում։ Որոշ վիրուսային ՌՆԹ-ներում այն ​​նաև քրոմոսոմ է:

Յակոբն ու Մանոն այս տեսակի հայտնաբերողներն են։ Չունենալով կոշտ կառուցվածք՝ նրա շղթան կազմում է կոր օղակներ։ Չաշխատելով, i-RNA-ն հավաքվում է ծալքերի մեջ և ծալվում է գնդակի մեջ և բացվում աշխատանքային վիճակում:

mRNA-ն տեղեկատվություն է կրում սինթեզվող սպիտակուցի ամինաթթուների հաջորդականության մասին։ Յուրաքանչյուր ամինաթթու կոդավորված է որոշակի վայրում՝ օգտագործելով գենետիկ կոդերը, որոնք բնութագրվում են.

• եռյակ - չորս մոնոնուկլեոտիդներից հնարավոր է կառուցել վաթսունչորս կոդոն (գենետիկ կոդ);
• չհատվող - տեղեկատվությունը շարժվում է մեկ ուղղությամբ.
• շարունակականություն - գործողության սկզբունքն այն է, որ մեկ mRNA-ն մեկ սպիտակուց է.
• ունիվերսալություն - ամինաթթուների այս կամ այն ​​տեսակը նույն կերպ կոդավորված է բոլոր կենդանի օրգանիզմներում.
• դեգեներացիա - հայտնի են քսան ամինաթթուներ, և վաթսունմեկ կոդոններ, այսինքն՝ դրանք կոդավորված են մի քանի գենետիկ կոդերով:

Ռիբոսոմային ռիբոնուկլեինաթթու

Այդպիսի մոլեկուլները կազմում են բջջային ՌՆԹ-ի ճնշող մեծամասնությունը, մասնավորապես ընդհանուրի ութսունից իննսուն տոկոսը: Նրանք միանում են սպիտակուցների հետ և ձևավորում ռիբոսոմներ՝ դրանք օրգանելներ են, որոնք կատարում են սպիտակուցի սինթեզ:

Ռիբոսոմները կազմում են վաթսունհինգ տոկոս rRNA և երեսունհինգ տոկոս սպիտակուց: Այս պոլինուկլեոտիդային շղթան հեշտությամբ թեքում է սպիտակուցի հետ միասին:

Ռիբոսոմը բաղկացած է ամինաթթուների և պեպտիդային շրջաններից։ Նրանք գտնվում են շփման մակերեսների վրա:

Ռիբոսոմներն ազատորեն շարժվում են դեպի ճիշտ տեղերը: Նրանք այնքան էլ կոնկրետ չեն և կարող են ոչ միայն տեղեկատվություն կարդալ mRNA-ից, այլև դրանցով մատրիցա կազմել։

Տրանսպորտային ռիբոնուկլեինաթթու

tRNA-ները ամենաշատ ուսումնասիրվածն են: Դրանք կազմում են բջջային ռիբոնուկլեինաթթվի տասը տոկոսը։ ՌՆԹ-ի այս տեսակները հատուկ ֆերմենտի շնորհիվ կապվում են ամինաթթուների հետ և փոխանցվում ռիբոսոմներին: Այս դեպքում ամինաթթուները տեղափոխվում են տրանսպորտային մոլեկուլներով: Այնուամենայնիվ, պատահում է, որ տարբեր կոդոններ կոդավորում են ամինաթթու: Այնուհետև մի քանի տրանսպորտային ՌՆԹ դրանք կկրեն:

Այն պտտվում է գնդակի մեջ, երբ ոչ ակտիվ է, իսկ երբ գործում է, ունի երեքնուկի տերևի տեսք:

Այն պարունակում է հետևյալ բաժինները.

• ACC նուկլեոտիդային հաջորդականությամբ ընդունող ցողուն;
• ռիբոսոմին կցելու տեղ;
• հակակոդոն, որը կոդավորում է ամինաթթուն, որը կցված է այս tRNA-ին:

Ռիբոնուկլեինաթթվի փոքր տեսակներ

Վերջերս ՌՆԹ-ի տեսակները համալրվել են նոր դասով՝ այսպես կոչված փոքր ՌՆԹ-ներով։ Նրանք, ամենայն հավանականությամբ, ունիվերսալ կարգավորիչներ են, որոնք միացնում կամ անջատում են գեները սաղմնային զարգացման ընթացքում, ինչպես նաև վերահսկում են բջիջների ներսում տեղի ունեցող գործընթացները:

Վերջերս հայտնաբերվել են նաև ռիբոզիմներ, որոնք ակտիվորեն ներգրավված են, երբ ՌՆԹ թթուն խմորվում է՝ հանդես գալով որպես կատալիզատոր:

Թթուների վիրուսային տեսակները

Վիրուսը կարող է պարունակել կա՛մ ռիբոնուկլեինաթթու, կա՛մ դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթու: Հետեւաբար, համապատասխան մոլեկուլներով դրանք կոչվում են ՌՆԹ պարունակող։ Երբ այդպիսի վիրուսը մտնում է բջիջ, տեղի է ունենում հակադարձ տրանսկրիպցիա՝ ռիբոնուկլեինաթթվի հիման վրա հայտնվում է նոր ԴՆԹ, որոնք ինտեգրվում են բջիջների մեջ՝ ապահովելով վիրուսի գոյությունն ու վերարտադրությունը։ Մեկ այլ դեպքում կոմպլեմենտար ՌՆԹ-ի ձևավորումը տեղի է ունենում մուտքային ՌՆԹ-ի վրա։ Վիրուսները սպիտակուցներ են, կենսական ակտիվությունն ու վերարտադրությունն ընթանում է առանց ԴՆԹ-ի, բայց միայն վիրուսի ՌՆԹ-ում պարունակվող տեղեկատվության հիման վրա։

վերօրինակման

Ընդհանուր ըմբռնումը բարելավելու համար անհրաժեշտ է դիտարկել վերարտադրության գործընթացը, որի արդյունքում առաջանում են երկու նույնական նուկլեինաթթվի մոլեկուլներ: Այսպես է սկսվում բջիջների բաժանումը։

Այն ներառում է ԴՆԹ պոլիմերազներ, ԴՆԹ-կախյալ, ՌՆԹ պոլիմերազներ և ԴՆԹ լիգազներ:

Կրկնօրինակման գործընթացը բաղկացած է հետևյալ քայլերից.

• despiralization - տեղի է ունենում մայրական ԴՆԹ-ի հաջորդական լուծարում՝ գրավելով ամբողջ մոլեկուլը.
• ջրածնային կապերի խզում, որի դեպքում շղթաները շեղվում են, և առաջանում է վերարտադրության պատառաքաղ.
• dNTP-ների ճշգրտում մայրական շղթաների ազատված հիմքերին.
• dNTP մոլեկուլներից պիրոֆոսֆատների տարանջատում և արտազատվող էներգիայի պատճառով ֆոսֆորոդիեսթեր կապերի ձևավորում.
• շնչառություն.

Դուստր մոլեկուլի ձևավորումից հետո միջուկը, ցիտոպլազմը և մնացածը բաժանվում են։ Այսպիսով, ձևավորվում են երկու դուստր բջիջներ, որոնք ամբողջությամբ ստացել են գենետիկական ամբողջ տեղեկատվությունը։

Բացի այդ, բջջում սինթեզվող սպիտակուցների առաջնային կառուցվածքը կոդավորված է: ԴՆԹ-ն անուղղակի մասնակցություն է ունենում այս գործընթացում, և ոչ ուղղակի, որը բաղկացած է նրանից, որ հենց ԴՆԹ-ի վրա է տեղի ունենում ձևավորման մեջ ներգրավված սպիտակուցների՝ ՌՆԹ-ի սինթեզը։ Այս գործընթացը կոչվում է տառադարձում:

Տառադարձում

Բոլոր մոլեկուլների սինթեզը տեղի է ունենում տրանսկրիպցիայի ժամանակ, այսինքն՝ գենետիկական տեղեկատվության վերաշարադրում կոնկրետ ԴՆԹ օպերոնից։ Գործընթացը որոշ առումներով նման է կրկնօրինակմանը, իսկ մյուսներում այն ​​շատ տարբեր է:

Նմանությունները հետևյալ մասերն են.

• սկիզբը գալիս է ԴՆԹ-ի հուսահատությունից.
• շղթաների հիմքերի միջև ջրածնային կապերի ընդմիջում կա.
• NTF-ները լրացուցիչ կերպով հարմարեցված են դրանց.
• առաջանում են ջրածնային կապեր։

Տարբերությունները կրկնօրինակումից.

• տրանսկրիպցիայի ժամանակ միայն տրանսկրիպտոնին համապատասխանող ԴՆԹ-ի հատվածը չի ոլորվում, մինչդեռ վերարտադրության ժամանակ ամբողջ մոլեկուլը չի ​​ոլորվում.
• տրանսկրիպցիայի ընթացքում կարգավորվող NTP-ները պարունակում են ռիբոզ, իսկ թիմինի փոխարեն՝ ուրացիլ;
• տեղեկատվությունը դուրս է գրվում միայն որոշակի տարածքից.
• մոլեկուլի ձևավորումից հետո ջրածնային կապերը և սինթեզված շարանը կոտրվում են, և շարանը սահում է ԴՆԹ-ից:

Նորմալ գործելու համար ՌՆԹ-ի առաջնային կառուցվածքը պետք է բաղկացած լինի միայն էկզոններից դուրս գրված ԴՆԹ հատվածներից:

Նորաստեղծ ՌՆԹ-ն սկսում է հասունացման գործընթացը։ Լուռ շրջանները կտրվում են, և տեղեկատվական շրջանները միաձուլվում են՝ ձևավորելով պոլինուկլեոտիդային շղթա: Ավելին, յուրաքանչյուր տեսակ ունի միայն իրեն բնորոշ փոխակերպումներ:

mRNA-ում տեղի է ունենում կցում սկզբնական ծայրին: Պոլիադենիլատը միանում է վերջնական կայքին:

Հիմքերը փոփոխվում են tRNA-ում՝ փոքր տեսակների ձևավորման համար:

Ռ-ՌՆԹ-ում առանձին հիմքերը նույնպես մեթիլացված են։

Պաշտպանեք ոչնչացումից և բարելավեք սպիտակուցների տեղափոխումը ցիտոպլազմա: ՌՆԹ-ն հասուն վիճակում միացված է նրանց։

Դեզօքսիռիբոնուկլեինային և Ռիբոնուկլեինաթթուների նշանակությունը

Նուկլեինաթթուները մեծ նշանակություն ունեն օրգանիզմների կյանքում։ Նրանք պահում, փոխանցում են ցիտոպլազմա և ժառանգում են դուստր բջիջներին տեղեկատվություն յուրաքանչյուր բջիջում սինթեզված սպիտակուցների մասին: Դրանք առկա են բոլոր կենդանի օրգանիզմներում, այդ թթուների կայունությունը կարևոր դեր է խաղում ինչպես բջիջների, այնպես էլ ամբողջ օրգանիզմի բնականոն գործունեության համար։ Նրանց կառուցվածքի ցանկացած փոփոխություն կհանգեցնի բջջային փոփոխությունների:

Գրեթե կես դար առաջ՝ 1953 թվականին, Դ. Ուոթսոնը և Ֆ. Կրիկը հայտնաբերեցին գենային նյութի՝ դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթվի (ԴՆԹ) կառուցվածքային (մոլեկուլային) կազմակերպման սկզբունքը։ ԴՆԹ-ի կառուցվածքը տվել է գենային նյութի ճշգրիտ վերարտադրության մեխանիզմի բանալին: Այսպիսով, առաջացավ նոր գիտություն՝ մոլեկուլային կենսաբանություն։ Ձևակերպվեց մոլեկուլային կենսաբանության այսպես կոչված կենտրոնական դոգման՝ ԴՆԹ - ՌՆԹ - սպիտակուց։ Դրա իմաստն այն է, որ ԴՆԹ-ում գրանցված գենետիկական տեղեկատվությունը իրացվում է սպիտակուցների տեսքով, բայց ոչ ուղղակիորեն, այլ հարակից պոլիմերի՝ ռիբոնուկլեինաթթվի (ՌՆԹ) միջոցով, և այդ ուղին նուկլեինաթթուներից դեպի սպիտակուցներ անշրջելի է։ Այսպիսով, ԴՆԹ-ն սինթեզվում է ԴՆԹ-ի վրա՝ ապահովելով իր սեփական վերարտադրությունը, այսինքն՝ սկզբնական գենետիկական նյութի վերարտադրությունը սերունդների ընթացքում. ՌՆԹ-ն սինթեզվում է ԴՆԹ-ից, ինչը հանգեցնում է գենետիկական տեղեկատվության վերագրանցմանը կամ տառադարձմանը ՌՆԹ-ի բազմաթիվ պատճենների տեսքով. ՌՆԹ մոլեկուլները ծառայում են որպես սպիտակուցների սինթեզի ձևանմուշներ՝ գենետիկական տեղեկատվությունը թարգմանվում է պոլիպեպտիդային շղթաների տեսքով: Հատուկ դեպքերում ՌՆԹ-ն կարող է տառադարձվել ԴՆԹ-ի ձևով («հակադարձ տրանսկրիպցիա»), ինչպես նաև պատճենվել ՌՆԹ-ի տեսքով (կրկնօրինակում), բայց սպիտակուցը երբեք չի կարող լինել նուկլեինաթթուների ձևանմուշ (տե՛ս ավելի մանրամասն):

Այսպիսով, հենց ԴՆԹ-ն է որոշում օրգանիզմների ժառանգականությունը, այսինքն՝ սպիտակուցների և հարակից հատկությունների մի շարք, որոնք վերարտադրվում են սերունդների ընթացքում: Սպիտակուցների կենսասինթեզը կենդանի նյութի կենտրոնական գործընթացն է, և նուկլեինաթթուները մի կողմից ապահովում են այն ծրագրով, որը որոշում է սինթեզված սպիտակուցների ամբողջ հավաքածուն և առանձնահատկությունները, իսկ մյուս կողմից՝ այս ծրագիրը սերունդների ընթացքում ճշգրիտ վերարտադրելու մեխանիզմ: . Հետևաբար, կյանքի ծագումն իր ժամանակակից բջջային ձևով վերածվում է ժառանգական սպիտակուցի կենսասինթեզի մեխանիզմի առաջացման:

ՍՊՏՈՒՏԻՆՆԵՐԻ ԲԻՈՍԻՆԹԵԶ

Մոլեկուլային կենսաբանության կենտրոնական դոգման ենթադրում է միայն գենետիկ տեղեկատվությունը նուկլեինաթթուներից դեպի սպիտակուցներ և, հետևաբար, կենդանի օրգանիզմի հատկություններ և բնութագրեր փոխանցելու եղանակ: Կենտրոնական դոգմայի ձևակերպմանը հաջորդած տասնամյակների ընթացքում այս ուղու իրականացման մեխանիզմների ուսումնասիրությունը բացահայտեց ՌՆԹ-ի շատ ավելի բազմազան գործառույթներ, քան պարզապես տեղեկատվության կրող գեներից (ԴՆԹ) դեպի սպիտակուցներ և ծառայելով որպես սպիտակուցի սինթեզի մատրիցա: .

Նկ. 1-ը ցույց է տալիս բջջում սպիտակուցի կենսասինթեզի ընդհանուր սխեման: սուրհանդակ ՌՆԹ(սուրհանդակ ՌՆԹ, սուրհանդակ ՌՆԹ, մՌՆԹ), կոդավորող սպիտակուցներ, որոնք քննարկվեցին վերևում, բջջային ՌՆԹ-ի երեք հիմնական դասերից միայն մեկն է: Նրանց հիմնական մասը (մոտ 80%) ՌՆԹ-ի մեկ այլ դաս է. ռիբոսոմային ՌՆԹ, որոնք կազմում են ունիվերսալ սպիտակուցային սինթեզող մասնիկների՝ ռիբոսոմների կառուցվածքային շրջանակը և ֆունկցիոնալ կենտրոնները։ Հենց ռիբոսոմային ՌՆԹ-ներն են պատասխանատու՝ և՛ կառուցվածքային, և՛ ֆունկցիոնալ առումով, ուլտրամիկրոսկոպիկ մոլեկուլային մեքենաների ձևավորման համար, որոնք կոչվում են ռիբոսոմներ: Ռիբոսոմները ստանում են գենետիկական տեղեկատվություն mRNA մոլեկուլների տեսքով և, ծրագրավորվելով վերջիններիս կողմից, կազմում են սպիտակուցներ՝ խիստ համապատասխան այս ծրագրին։

Այնուամենայնիվ, սպիտակուցներ սինթեզելու համար միայն տեղեկատվությունը կամ ծրագիրը բավարար չէ. անհրաժեշտ է նաև նյութ, որից դրանք կարող են պատրաստվել: Սպիտակուցի սինթեզի համար նյութի հոսքը ռիբոսոմներ է գնում բջջային ՌՆԹ-ի երրորդ դասի միջոցով. փոխանցման ՌՆԹ(փոխանցող ՌՆԹ, փոխանցման ՌՆԹ, tRNA): Նրանք կովալենտորեն կապում են - ընդունում - ամինաթթուները, որոնք ծառայում են որպես սպիտակուցների շինանյութ, և մտնում են ռիբոսոմներ ամինացիլ-tRNA-ի տեսքով: Ռիբոսոմներում aminoacyl-tRNA-ները փոխազդում են mRNA-ի կոդոնների՝ երեք նուկլեոտիդային համակցությունների հետ, ինչի արդյունքում կոդոնները վերծանվում են թարգմանության ժամանակ։

ՌԻԲՈՆՈՒԿԼԵԻԿ ԹԹՈՒՆԵՐ

Այսպիսով, մենք ունենք հիմնական բջջային ՌՆԹ-ների մի շարք, որոնք որոշում են ժամանակակից կենդանի նյութի հիմնական գործընթացը՝ սպիտակուցի կենսասինթեզը: Դրանք են՝ mRNA, ribosomal RNA և tRNA: ՌՆԹ-ն սինթեզվում է ԴՆԹ-ի վրա՝ օգտագործելով ֆերմենտներ՝ ՌՆԹ պոլիմերազներ, որոնք իրականացնում են տրանսկրիպցիա՝ վերաշարադրելով երկշղթա ԴՆԹ-ի որոշակի հատվածներ (գծային հատվածներ) միաշղթա ՌՆԹ-ի տեսքով: Բջջային սպիտակուցները կոդավորող ԴՆԹ-ի շրջանները վերագրվում են mRNA-ի տեսքով, մինչդեռ ռիբոսոմային ՌՆԹ-ի և tRNA-ի բազմաթիվ պատճենների սինթեզի համար կան բջջային գենոմի հատուկ շրջաններ, որոնցից ինտենսիվ վերագրում է տեղի ունենում՝ առանց հետագա վերածման սպիտակուցների:

ՌՆԹ-ի քիմիական կառուցվածքը. Քիմիապես ՌՆԹ-ն շատ նման է ԴՆԹ-ին։ Երկու նյութերն էլ նուկլեոտիդների գծային պոլիմերներ են։ Յուրաքանչյուր մոնոմեր՝ նուկլեոտիդ, ֆոսֆորիլացված N-գլիկոզիդ է, որը կառուցված է հինգ ածխածնային շաքարի մնացորդից՝ պենտոզայից, որը կրում է ֆոսֆատ խումբ հինգերորդ ածխածնի ատոմի հիդրոքսիլ խմբի վրա (էսթերային կապ) և ազոտային հիմք՝ առաջին ածխածնի ատոմում ( N-գլիկոզիդային կապ): ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի հիմնական քիմիական տարբերությունն այն է, որ ՌՆԹ մոնոմերի շաքարի մնացորդը ռիբոզն է, իսկ ԴՆԹ-ի մոնոմերը՝ դեզօքսիրիբոզը, որը ռիբոզի ածանցյալ է, որում ածխածնի երկրորդ ատոմում հիդրոքսիլ խումբ չկա (նկ. 2): ):

Ինչպես ԴՆԹ-ում, այնպես էլ ՌՆԹ-ում կան չորս տեսակի ազոտային հիմքեր՝ երկու պուրինային հիմքեր՝ ադենին (A) և գուանին (G) և երկու պիրիմիդինային հիմքեր՝ ցիտոզին (C) և ուրացիլ (U) կամ դրա մեթիլացված ածանցյալ թիմին (T):

Ուրացիլը բնորոշ է ՌՆԹ մոնոմերներին, իսկ թիմինը` ԴՆԹ մոնոմերներին, և սա ՌՆԹ-ի և ԴՆԹ-ի երկրորդ տարբերությունն է: Մոնոմերներ՝ ՌՆԹ-ի ռիբոնուկլեոտիդներ կամ ԴՆԹ դեզօքսիռիբոնուկլեոտիդներ, ձևավորում են պոլիմերային շղթա՝ ձևավորելով ֆոսֆոդիստերային կամուրջներ շաքարի մնացորդների միջև (պենտոզայի հինգերորդ և երրորդ ածխածնի ատոմների միջև): Այսպիսով, նուկլեինաթթվի պոլիմերային շղթան՝ ԴՆԹ կամ ՌՆԹ, կարող է ներկայացվել որպես գծային շաքարաֆոսֆատային ողնաշար՝ ազոտային հիմքերով՝ որպես կողմնակի խմբեր։

ՌՆԹ-ի մակրոմոլեկուլային կառուցվածքը. Նուկլեինաթթուների երկու տեսակների միջև հիմնարար մակրոկառուցվածքային տարբերությունն այն է, որ ԴՆԹ-ն մեկ կրկնակի պարույր է, այսինքն՝ երկու փոխլրացնող պոլիմերային շղթաների մակրոմոլեկուլ, որոնք պարուրաձև ոլորված են ընդհանուր առանցքի շուրջ (տես [, ]), իսկ ՌՆԹ-ն մեկ է։ - ոլորված պոլիմեր: Միևնույն ժամանակ, կողային խմբերի փոխազդեցությունները՝ ազոտային հիմքերը, միմյանց հետ, ինչպես նաև շաքարաֆոսֆատ ողնաշարի ֆոսֆատների և հիդրոքսիլների հետ, հանգեցնում են նրան, որ միաշղթա ՌՆԹ պոլիմերը ծալվում է իր վրա և պտտվում։ կոմպակտ կառուցվածք, որը նման է սպիտակուցի պոլիպեպտիդային շղթայի ծալմանը կոմպակտ գնդիկի մեջ: Այս կերպ ՌՆԹ-ի եզակի նուկլեոտիդային հաջորդականությունները կարող են ստեղծել յուրահատուկ տարածական կառուցվածքներ։

ՌՆԹ-ի հատուկ տարածական կառուցվածքը առաջին անգամ ցուցադրվել է tRNA-ներից մեկի ատոմային կառուցվածքի վերծանման ժամանակ 1974 թվականին [ , ] (նկ. 3): tRNA պոլիմերային շղթայի ծալումը, որը բաղկացած է 76 նուկլեոտիդային մոնոմերներից, հանգեցնում է շատ կոմպակտ գնդաձեւ միջուկի առաջացմանը, որից ուղիղ անկյան տակ դուրս են գալիս երկու ելուստ։ Դրանք կարճ կրկնակի պարույրներ են, որոնք նման են ԴՆԹ-ին, բայց կազմակերպված են նույն ՌՆԹ շղթայի հատվածների փոխազդեցությամբ։ Ելույթներից մեկը ամինաթթուների ընդունիչ է և մասնակցում է ռիբոսոմի սպիտակուցային պոլիպեպտիդային շղթայի սինթեզին, իսկ մյուսը նախատեսված է նույն ռիբոսոմում mRNA-ի կոդավորող եռյակի (կոդոնի) հետ փոխազդեցության համար: Միայն այդպիսի կառուցվածքն է ունակ հատուկ փոխազդելու ամինաթթուն tRNA-ին միացնող սպիտակուց-ֆերմենտի և թարգմանության ընթացքում ռիբոսոմի հետ, այսինքն՝ հատուկ «ճանաչվել» նրանց կողմից։

Մեկուսացված ռիբոսոմային ՌՆԹ-ների ուսումնասիրությունը տվեց այս տեսակի ավելի երկար գծային պոլիմերներից կոմպակտ հատուկ կառուցվածքների ձևավորման հետևյալ վառ օրինակը: Ռիբոսոմը բաղկացած է երկու անհավասար մասերից՝ մեծ և փոքր ռիբոսոմային ենթամասնիկներից (ենթամիավորներ)։ Յուրաքանչյուր ենթամիավոր կառուցված է մեկ բարձր պոլիմերային ՌՆԹ-ից և մի շարք ռիբոսոմային սպիտակուցներից: Ռիբոսոմային ՌՆԹ-ի շղթաների երկարությունը շատ էական է՝ օրինակ՝ բակտերիալ ռիբոսոմի փոքր ենթամիավորի ՌՆԹ-ն պարունակում է ավելի քան 1500 նուկլեոտիդ, իսկ մեծ ենթամիավորի ՌՆԹ-ը՝ մոտ 3000 նուկլեոտիդ։ Կաթնասունների, այդ թվում՝ մարդկանց մոտ, այդ ՌՆԹ-ները նույնիսկ ավելի մեծ են՝ մոտ 1900 նուկլեոտիդ և ավելի քան 5000 նուկլեոտիդ՝ համապատասխանաբար փոքր և մեծ ստորաբաժանումներում:

Ցույց է տրվել, որ մեկուսացված ռիբոսոմային ՌՆԹ-ները, որոնք առանձնացվել են իրենց սպիտակուցային գործընկերներից և ստացվել մաքուր ձևով, իրենք ի վիճակի են ինքնաբերաբար ծալվել դեպի կոմպակտ կառուցվածքներ, որոնք չափերով և ձևով նման են ռիբոսոմային ենթամիավորներին]: Մեծ և փոքր ենթամասնիկների ձևը տարբեր է, և, համապատասխանաբար, տարբերվում է մեծ և փոքր ռիբոսոմային ՌՆԹ-ների ձևը (նկ. 4): Այսպիսով, ռիբոսոմային ՌՆԹ-ի գծային շղթաները ինքնակազմակերպվում են հատուկ տարածական կառուցվածքների, որոնք որոշում են ռիբոսոմային ենթամասնիկների չափը, ձևը և, ըստ երևույթին, ներքին կառուցվածքը և, հետևաբար, ամբողջ ռիբոսոմը:

Փոքր ՌՆԹ-ներ. Երբ ուսումնասիրվեցին կենդանի բջջի բաղադրիչները և ընդհանուր բջջային ՌՆԹ-ի առանձին ֆրակցիաները, պարզ դարձավ, որ հարցը չի սահմանափակվում ՌՆԹ-ի երեք հիմնական տեսակներով: Պարզվեց, որ բնության մեջ կան ՌՆԹ-ի բազմաթիվ այլ տեսակներ։ Սրանք, առաջին հերթին, այսպես կոչված «փոքր ՌՆԹ»-ներն են, որոնք պարունակում են մինչև 300 նուկլեոտիդներ՝ հաճախ անհայտ գործառույթներով։ Որպես կանոն, դրանք կապված են մեկ կամ մի քանի սպիտակուցների հետ և բջիջում առկա են որպես ռիբոնուկլեոպրոտեիններ՝ «փոքր RNP»:

Փոքր ՌՆԹ-ները առկա են բջջի բոլոր մասերում, ներառյալ ցիտոպլազմում, միջուկում, միջուկում և միտոքոնդրիումներում: Այդ փոքր RNP-ների մեծ մասը, որոնց գործառույթները հայտնի են, ներգրավված են ՌՆԹ-ի հիմնական տեսակների հետտրանսկրիպցիոն մշակման մեխանիզմներում (ՌՆԹ-ի մշակում)՝ mRNA պրեկուրսորների վերափոխումը հասուն mRNA-ների (սպլիսինգ), mRNA խմբագրում, tRNA բիոգենեզ և ռիբոսոմի հասունացում: ՌՆԹ-ներ. Բջիջներում փոքր RNP-ների (SRP) ամենաառատ տեսակներից մեկը առանցքային դեր է խաղում սինթեզված սպիտակուցների բջջային թաղանթով տեղափոխելու գործում: Հայտնի են փոքր ՌՆԹ-ների տեսակներ, որոնք կատարում են կարգավորիչ գործառույթներ թարգմանության մեջ։ Հատուկ փոքր ՌՆԹ-ն ամենակարևոր ֆերմենտի մի մասն է, որը պատասխանատու է բջիջների սերունդներում ԴՆԹ-ի վերարտադրության պահպանման համար՝ տելոմերազին: Պետք է ասել, որ դրանց մոլեկուլային չափերը համեմատելի են բջջային գնդաձեւ սպիտակուցների չափերի հետ։ Այսպիսով, աստիճանաբար պարզ է դառնում, որ կենդանի բջջի գործունեությունը որոշվում է ոչ միայն դրանում սինթեզված սպիտակուցների բազմազանությամբ, այլև տարբեր ՌՆԹ-ների հարուստ հավաքածուի առկայությամբ, որոնցից փոքր ՌՆԹ-ները հիմնականում ընդօրինակում են կոմպակտությունը և չափը: սպիտակուցներ.

Ռիբոզիմներ. Ամբողջ ակտիվ կյանքը կառուցված է նյութափոխանակության՝ նյութափոխանակության վրա, և նյութափոխանակության բոլոր կենսաքիմիական ռեակցիաները տեղի են ունենում կյանքի համար համապատասխան արագությամբ միայն էվոլյուցիայի արդյունքում ստեղծված բարձր արդյունավետ հատուկ կատալիզատորների շնորհիվ: Շատ տասնամյակներ շարունակ կենսաքիմիկոսները համոզված են եղել, որ կենսաբանական կատալիզը միշտ և ամենուր իրականացվում է սպիտակուցների միջոցով, որոնք կոչվում են. ֆերմենտներ, կամ ֆերմենտներ.Եվ այսպես 1982-1983 թթ. ցույց է տրվել, որ բնության մեջ կան ՌՆԹ-ի տեսակներ, որոնք, ինչպես սպիտակուցները, ունեն բարձր սպեցիֆիկ կատալիտիկ ակտիվություն [ , ]։ ՌՆԹ-ի նման կատալիզատորներ են կոչվել ռիբոզիմներ.Ավարտվեց կենսաքիմիական ռեակցիաների կատալիզում սպիտակուցների բացառիկության գաղափարը:

Ներկայումս ռիբոսոմը նույնպես համարվում է ռիբոզիմ։ Իրոք, բոլոր առկա փորձարարական տվյալները ցույց են տալիս, որ սպիտակուցի պոլիպեպտիդ շղթայի սինթեզը ռիբոսոմում կատալիզացվում է ռիբոսոմային ՌՆԹ-ով, և ոչ թե ռիբոսոմային սպիտակուցներով: Հայտնաբերվել է մեծ ռիբոսոմային ՌՆԹ-ի կատալիտիկ շրջան, որը պատասխանատու է տրանսպեպտիդացման ռեակցիայի կատալիզացման համար, որի միջոցով ընդլայնվում է սպիտակուցի պոլիպեպտիդային շղթան թարգմանության ընթացքում:

Ինչ վերաբերում է վիրուսային ԴՆԹ-ի վերարտադրմանը, ապա դրա մեխանիզմը շատ չի տարբերվում բուն բջջի գենետիկական նյութի` ԴՆԹ-ի կրկնօրինակումից: Վիրուսային ՌՆԹ-ի դեպքում իրականացվում են գործընթացներ, որոնք ճնշված են կամ բացակայում են նորմալ բջիջներում, որտեղ ամբողջ ՌՆԹ-ն սինթեզվում է միայն ԴՆԹ-ի վրա՝ որպես ձևանմուշ։ ՌՆԹ պարունակող վիրուսներով վարակվելիս իրավիճակը կարող է կրկնակի լինել. Որոշ դեպքերում ԴՆԹ-ն սինթեզվում է վիրուսային ՌՆԹ-ի վրա որպես ձևանմուշ («հակադարձ տրանսկրիպցիա»), և վիրուսային ՌՆԹ-ի բազմաթիվ պատճեններ արտագրվում են այս ԴՆԹ-ի վրա: Մեզ համար ամենահետաքրքիր այլ դեպքերում վիրուսային ՌՆԹ-ի վրա սինթեզվում է կոմպլեմենտար ՌՆԹ շղթա, որը ծառայում է որպես կաղապար՝ վիրուսային ՌՆԹ-ի նոր պատճենների սինթեզի - վերարտադրության համար: Այսպիսով, ՌՆԹ պարունակող վիրուսներով վարակվելու ժամանակ իրագործվում է ՌՆԹ-ի սեփական կառուցվածքի վերարտադրությունը որոշելու հիմնարար կարողությունը, ինչպես ԴՆԹ-ի դեպքում է։

ՌՆԹ-ի բազմաֆունկցիոնալությունը. Ամփոփելով և վերանայելով ՌՆԹ-ի գործառույթների մասին գիտելիքները՝ կարելի է խոսել բնության մեջ այս պոլիմերի արտասովոր բազմաֆունկցիոնալության մասին։ Կարող է տրվել ՌՆԹ-ի հիմնական հայտնի գործառույթների հետևյալ ցանկը.

Գենետիկական վերարտադրողական ֆունկցիա. կոմպլեմենտար հաջորդականությունների միջոցով նուկլեոտիդների գծային հաջորդականությունները պատճենելու (կրկնօրինակելու) կառուցվածքային կարողություն: Գործառույթն իրականացվում է վիրուսային վարակների դեպքում և նման է բջջային օրգանիզմների կյանքում ԴՆԹ-ի հիմնական գործառույթին՝ գենետիկական նյութի կրկնօրինակմանը:

Կոդավորման ֆունկցիա՝ սպիտակուցի սինթեզի ծրագրավորում նուկլեոտիդների գծային հաջորդականությամբ։ Սա նույն գործառույթն է, ինչ ԴՆԹ-ն: Ե՛վ ԴՆԹ-ում, և՛ ՌՆԹ-ում նույն նուկլեոտիդային եռյակները կոդավորում են սպիտակուցների 20 ամինաթթուներ, իսկ եռյակների հաջորդականությունը նուկլեինաթթուների շղթայում 20 տեսակի ամինաթթուների հաջորդական դասավորության ծրագիր է սպիտակուցային պոլիպեպտիդային շղթայում:

Կառուցվածքային ֆունկցիա՝ եզակի եռաչափ կառույցների ձևավորում։ Կոմպակտ ծալված փոքր ՌՆԹ մոլեկուլները հիմնովին նման են գնդիկավոր սպիտակուցների եռաչափ կառուցվածքներին, մինչդեռ ավելի երկար ՌՆԹ մոլեկուլները կարող են նաև ավելի մեծ կենսաբանական մասնիկներ կամ դրանց միջուկներ ձևավորել:

Ճանաչման գործառույթ. բարձր սպեցիֆիկ տարածական փոխազդեցություններ այլ մակրոմոլեկուլների (ներառյալ սպիտակուցներ և այլ ՌՆԹ) և փոքր լիգանդների հետ: Այս ֆունկցիան, թերեւս, գլխավորն է սպիտակուցների մեջ։ Այն հիմնված է պոլիմերի՝ յուրահատուկ ձևով ծալվելու և կոնկրետ եռաչափ կառուցվածքներ ձևավորելու ունակության վրա։ Ճանաչման ֆունկցիան հատուկ կատալիզի հիմքն է։

Կատալիտիկ ֆունկցիա՝ քիմիական ռեակցիաների հատուկ կատալիզի ռիբոզիմներով։ Այս ֆունկցիան նման է ֆերմենտային սպիտակուցների ֆերմենտային ֆունկցիային։

Ընդհանրապես, ՌՆԹ-ն մեզ թվում է որպես այնպիսի զարմանալի պոլիմեր, որը, թվում է, ոչ Տիեզերքի էվոլյուցիայի ժամանակը, ոչ էլ Արարչի ինտելեկտը պետք է բավարար չլինեին դրա հայտնագործության համար: Ինչպես երևում է, ՌՆԹ-ն ի վիճակի է կատարել կյանքի համար սկզբունքորեն կարևոր երկու պոլիմերների՝ ԴՆԹ-ի և սպիտակուցների գործառույթները: Զարմանալի չէ, որ գիտության առջև ծագեց հարցը. կարո՞ղ է արդյոք ՌՆԹ-ի աշխարհի առաջացումը և ինքնաբավ գոյությունը նախորդել կյանքի առաջացմանը՝ իր ժամանակակից ԴՆԹ-սպիտակուցային ձևով:

ԿՅԱՆՔԻ Ծագում

Oparin-ի սպիտակուցային կոացերվատ տեսություն. Թերևս առաջին գիտական, լավ մտածված տեսությունը կյանքի ծագման աբիոգեն ճանապարհով առաջարկվել է կենսաքիմիկոս Ա.Ի. Օպարինը դեռ անցյալ դարի 20-ական թվականներին [,]։ Տեսությունը հիմնված էր այն մտքի վրա, որ ամեն ինչ սկսվեց սպիտակուցներից, և որոշակի պայմաններում սպիտակուցի մոնոմերների՝ ամինաթթուների և սպիտակուցանման պոլիմերների (պոլիպեպտիդների) ինքնաբուխ քիմիական սինթեզի հնարավորության վրա՝ աբիոգեն ճանապարհով: Տեսության հրապարակումը խթանեց բազմաթիվ փորձեր աշխարհի մի շարք լաբորատորիաներում, որոնք ցույց տվեցին արհեստական ​​պայմաններում նման սինթեզի իրականությունը։ Տեսությունը շատ արագ դարձավ ընդհանուր ընդունված և անսովոր տարածվածություն:

Դրա հիմնական պոստուլատն այն էր, որ առաջնային «արգանակում» ինքնաբերաբար առաջացող սպիտակուցի նման միացությունները միավորվեցին «կազերվատային կաթիլների մեջ՝ առանձին կոլոիդային համակարգերի (sols)՝ լողացող ավելի նոսր ջրային լուծույթի մեջ: որոշակի կենսաքիմիական համակարգի մեկուսացում շրջակա միջավայրից, դրա բաժանում: Քանի որ կոացերվատ կաթիլների որոշ սպիտակուցանման միացություններ կարող էին կատալիտիկ ակտիվություն ունենալ, հնարավոր դարձավ կաթիլների ներսում կենսաքիմիական սինթեզի ռեակցիաների ենթարկվել, և, հետևաբար, աճը կոացերվատի հետագա տարրալուծմամբ՝ վերարտադրումը, կոացերվատը համարվում էր կենդանի բջջի նախատիպ (նկ. 5):

Ամեն ինչ լավ մտածված ու գիտականորեն հիմնավորված էր տեսականորեն, բացառությամբ մի խնդրի, որը երկար ժամանակ աչք էր փակում կյանքի ծագման ոլորտի գրեթե բոլոր մասնագետների վրա. Եթե ​​սպիտակուցի մոլեկուլների միայնակ հաջող կառուցվածքները (օրինակ՝ արդյունավետ կատալիզատորները, որոնք առավելություն են տալիս այս կոացերվատի աճի և վերարտադրության մեջ) առաջացել են ինքնաբերաբար, առանց կաղապարի պատահական սինթեզների կոացերվատում, ինչպե՞ս կարող են դրանք պատճենվել՝ բաշխման համար կոացերվատում։ , և նույնիսկ ավելին` սերունդների հետնորդներին փոխանցման համար: Տեսությունը չի կարողացել լուծում առաջարկել միայնակ, պատահականորեն ի հայտ եկած արդյունավետ սպիտակուցային կառուցվածքների ճշգրիտ վերարտադրության խնդրին` կոացերվատի ներսում և սերունդների ընթացքում:

ՌՆԹ-ի աշխարհը՝ որպես ժամանակակից կյանքի նախակարապետ։ Գենետիկ կոդի, նուկլեինաթթուների և սպիտակուցների կենսասինթեզի մասին գիտելիքների կուտակումը հանգեցրեց TOM-ի մասին սկզբունքորեն նոր գաղափարի հաստատմանը, որ ամեն ինչ սկսվեց ոչ թե սպիտակուցներից, այլ ՌՆԹ-ից [-]: Նուկլեինաթթուները կենսաբանական պոլիմերների միակ տեսակն են, որոնց մակրոմոլեկուլային կառուցվածքը, ելնելով նոր շղթաների սինթեզում փոխլրացման սկզբունքից (ավելի մանրամասն՝ տե՛ս), հնարավորություն է տալիս պատճենել մոնոմերի միավորների իրենց գծային հաջորդականությունը, այլ կերպ ասած. պոլիմերը վերարտադրելու (կրկնօրինակելու) ունակությունը, նրա միկրոկառուցվածքը. Հետևաբար, միայն նուկլեինաթթուները, բայց ոչ սպիտակուցները կարող են լինել գենետիկ նյութ, այսինքն՝ վերարտադրվող մոլեկուլներ, որոնք կրկնում են իրենց հատուկ միկրոկառուցվածքը սերունդների ընթացքում։

Մի շարք պատճառներով, դա ՌՆԹ-ն է, և ոչ թե ԴՆԹ-ն, որը կարող է ներկայացնել առաջնային գենետիկական նյութը:

Նախ եւ առաջ,և՛ քիմիական սինթեզի, և՛ կենսաքիմիական ռեակցիաներում ռիբոնուկլեոտիդները նախորդում են դեզօքսիռիբոնուկլեոտիդներին. դեզօքսիռիբոնուկլեոտիդները ռիբոնուկլեոտիդների ձևափոխման արտադրանք են (տես նկ. 2):

Երկրորդ,Կենսական նյութափոխանակության ամենահին, ունիվերսալ գործընթացներում լայնորեն ներկայացված են ռիբոնուկլեոտիդները, և ոչ թե դեզօքսիռիբոնուկլեոտիդները, ներառյալ հիմնական էներգիայի կրիչները, ինչպիսիք են ռիբոնուկլեոզիդային պոլիֆոսֆատները (ATP և այլն):

Երրորդ,ՌՆԹ-ի վերարտադրությունը կարող է տեղի ունենալ առանց ԴՆԹ-ի որևէ ներգրավման, և ԴՆԹ-ի վերարտադրման մեխանիզմը, նույնիսկ ժամանակակից կենդանի աշխարհում, պահանջում է ՌՆԹ պրիմերի պարտադիր մասնակցություն ԴՆԹ-ի շղթայի սինթեզի մեկնարկին:

Չորրորդ,Ունենալով բոլոր նույն ձևանմուշը և գենետիկական գործառույթները, ինչ ԴՆԹ-ն, ՌՆԹ-ն կարող է նաև կատարել սպիտակուցներին բնորոշ մի շարք գործառույթներ, ներառյալ քիմիական ռեակցիաների կատալիզացումը: Այսպիսով, կան բոլոր հիմքերը ԴՆԹ-ն դիտարկելու որպես ավելի ուշ էվոլյուցիոն ձեռքբերում՝ որպես ՌՆԹ-ի մոդիֆիկացում, որը մասնագիտացված է բջջային գենոմում գեների եզակի պատճենները վերարտադրելու և պահելու գործառույթը՝ առանց սպիտակուցի կենսասինթեզի անմիջական մասնակցության:

Այն բանից հետո, երբ հայտնաբերվեցին կատալիտիկորեն ակտիվ ՌՆԹ-ներ, կյանքի սկզբնավորման մեջ ՌՆԹ-ի գերակայության գաղափարը զարգացման ուժեղ խթան ստացավ, և հայեցակարգը ձևակերպվեց: ինքնաբավ ՌՆԹ աշխարհ,ժամանակակից կյանքին նախորդող [ , ]։ ՌՆԹ-ի աշխարհի առաջացման հնարավոր սխեման ներկայացված է նկ. 6.

Ռիբոնուկլեոտիդների աբիոգեն սինթեզը և դրանց կովալենտային միացումը ՌՆԹ տիպի օլիգոմերների և պոլիմերների կարող է տեղի ունենալ մոտավորապես նույն պայմաններում և նույն քիմիական միջավայրում, որոնք ենթադրվում էին ամինաթթուների և պոլիպեպտիդների ձևավորման համար: Վերջերս Ա.Բ. Չետվերինը և ուրիշները (Սպիտակուցների ինստիտուտ, Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիա) փորձարարականորեն ցույց են տվել, որ սովորական ջրային միջավայրում առնվազն որոշ պոլիրիբոնուկլեոտիդներ (ՌՆԹ) ունակ են ինքնաբուխ վերահամակցման, այսինքն՝ շղթայի հատվածների փոխանակման տրանս-էստերիֆիկացման միջոցով: Կարճ շղթայական հատվածների փոխանակումը երկարների հետ պետք է հանգեցնի պոլիրիբոնուկլեոտիդների (ՌՆԹ) երկարացմանը, և նման վերահամակցումը ինքնին պետք է նպաստի այդ մոլեկուլների կառուցվածքային բազմազանությանը: Նրանց մեջ կարող են առաջանալ նաև կատալիզապես ակտիվ ՌՆԹ մոլեկուլներ։

Նույնիսկ ՌՆԹ-ի միայնակ մոլեկուլների չափազանց հազվագյուտ տեսքը, որոնք կարողացան կատալիզացնել ռիբոնուկլեոտիդների պոլիմերացումը կամ օլիգոնուկլեոտիդների միացումը լրացուցիչ շղթայի վրա, ինչպես կաղապարի վրա [ , ] նշանակում էր ՌՆԹ-ի վերարտադրության մեխանիզմի ձևավորումը: ՌՆԹ-ի կատալիզատորների (ռիբոզիմների) կրկնօրինակումը պետք է հանգեցներ ինքնակրկնվող ՌՆԹ պոպուլյացիաների առաջացմանը: Իրենց պատճենները ստեղծելով՝ ՌՆԹ-ն բազմապատկվեց։ Անխուսափելի սխալները պատճենահանման (մուտացիայի) և ինքնակրկնվող ՌՆԹ-ի պոպուլյացիաների մեջ ռեկոմբինացիայի մեջ ստեղծեցին այս աշխարհի անընդհատ աճող բազմազանությունը: Այսպիսով, ՌՆԹ-ի ենթադրյալ հնագույն աշխարհն է «ինքնաբավ կենսաբանական աշխարհ, որտեղ ՌՆԹ-ի մոլեկուլները գործում էին և որպես գենետիկ նյութ, և որպես ֆերմենտային կատալիզատորներ»: .

Սպիտակուցի կենսասինթեզի առաջացումը. Ավելին, ՌՆԹ-ի աշխարհի հիման վրա սպիտակուցների կենսասինթեզի մեխանիզմների ձևավորումը, ժառանգական կառուցվածքով և հատկություններով տարբեր սպիտակուցների առաջացումը, սպիտակուցների կենսասինթեզի համակարգերի և սպիտակուցային հավաքածուների բաժանումը, հնարավոր է կոացերվատների տեսքով, և էվոլյուցիան: վերջինս վերածվել է բջջային կառուցվածքների՝ կենդանի բջիջները (տես նկ. 6) պետք է տեղի ունենային:

Հին ՌՆԹ աշխարհից դեպի ժամանակակից սպիտակուցային սինթեզող աշխարհ անցնելու խնդիրը ամենադժվարն է նույնիսկ զուտ տեսական լուծման համար։ Պոլիպեպտիդների և սպիտակուցանման նյութերի աբիոգեն սինթեզի հնարավորությունը չի օգնում խնդրի լուծմանը, քանի որ չկա որևէ հատուկ միջոց, որով այս սինթեզը կարող է կապված լինել ՌՆԹ-ի հետ և ընկնել գենետիկական հսկողության տակ: Պոլիպեպտիդների և սպիտակուցների գենետիկորեն վերահսկվող սինթեզը պետք է զարգանար առաջնային աբիոգեն սինթեզից անկախ՝ յուրովի, արդեն գոյություն ունեցող ՌՆԹ-ի աշխարհի հիման վրա։ Գրականության մեջ առաջարկվել են ՌՆԹ աշխարհում սպիտակուցների կենսասինթեզի ժամանակակից մեխանիզմի ծագման մի քանի վարկածներ, բայց, հավանաբար, դրանցից ոչ մեկը չի կարելի համարել մանրակրկիտ մտածված և անթերի ֆիզիկաքիմիական հնարավորությունների առումով: Ես կներկայացնեմ իմ տարբերակը ՌՆԹ-ի էվոլյուցիայի և մասնագիտացման գործընթացի մասին, որը հանգեցնում է սպիտակուցների կենսասինթեզի ապարատի առաջացմանը (նկ. 7), բայց այն չի հավակնում ամբողջական լինելուն:

Առաջարկվող հիպոթետիկ սխեման պարունակում է երկու էական կետ, որոնք կարծես հիմնարար են:

Նախ եւ առաջ,Ենթադրվում է, որ աբիոգեն սինթեզված օլիգորիբոնուկլեոտիդները ակտիվորեն վերամիավորվում են ինքնաբուխ ոչ ֆերմենտային տրանսեսթերիֆիկացման մեխանիզմի միջոցով՝ հանգեցնելով երկարաձգված ՌՆԹ շղթաների ձևավորմանը և առաջացնելով դրանց բազմազանությունը։ Հենց այս կերպ է, որ օլիգոնուկլեոտիդների և պոլինուկլեոտիդների պոպուլյացիայի մեջ կարող են հայտնվել ինչպես կատալիտիկորեն ակտիվ ՌՆԹ (ռիբոզիմներ), այնպես էլ մասնագիտացված գործառույթներ ունեցող ՌՆԹ-ի այլ տեսակներ (տես նկ. 7): Ավելին, օլիգոնուկլեոտիդների ոչ ֆերմենտային վերահամակցումը, որոնք կոմպլեմենտար կապվում են պոլինուկլեոտիդային ձևանմուշի հետ, կարող է ապահովել այս ձևանմուշին լրացնող բեկորների խաչաձև կապում (սպլիզավորում) մեկ շղթայի մեջ: Հենց այս կերպ, և ոչ թե մոնոնուկլեոտիդների կատալիզացված պոլիմերացման միջոցով, կարող է իրականացվել ՌՆԹ-ի առաջնային պատճենումը (տարածումը): Իհարկե, եթե հայտնվեցին ռիբոզիմներ, որոնք օժտված էին պոլիմերազային ակտիվությամբ, ապա պատճենահանման արդյունավետությունը (ճշգրտությունը, արագությունը և արտադրողականությունը) փոխլրացնող հիմքի վրա էր: մատրիցը պետք է զգալիորեն ավելանար:

ԵրկրորդԻմ տարբերակի հիմնարար կետն այն է, որ սպիտակուցի կենսասինթեզի առաջնային ապարատը առաջացել է մասնագիտացված ՌՆԹ-ի մի քանի տեսակների հիման վրա՝ նախքան գենետիկական նյութի՝ ՌՆԹ-ի և ԴՆԹ-ի ֆերմենտային (պոլիմերազային) վերարտադրման ապարատի հայտնվելը: Այս առաջնային ապարատը ներառում էր կատալիտիկորեն ակտիվ պրորիբոսոմային ՌՆԹ՝ պեպտիդիլ տրանսֆերազայի ակտիվությամբ; պրո-tRNA-ների մի շարք, որոնք հատուկ կապում են ամինաթթուները կամ կարճ պեպտիդները; մեկ այլ պրոռիբոսոմային ՌՆԹ, որը կարող է միաժամանակ փոխազդել կատալիտիկ պրորիբոսոմային ՌՆԹ-ի, պրո-մՌՆԹ-ի և պրո-tRNA-ի հետ (տես նկ. 7): Նման համակարգն արդեն կարող էր սինթեզել պոլիպեպտիդային շղթաներ՝ շնորհիվ իր կողմից կատալիզացված տրանսպեպտիդացման ռեակցիայի: Ի թիվս այլ կատալիտիկորեն ակտիվ սպիտակուցների՝ առաջնային ֆերմենտների (ֆերմենտների), հայտնվեցին նաև սպիտակուցներ, որոնք կատալիզացնում են նուկլեոտիդների պոլիմերացումը՝ ռեպլիկազներ կամ NK պոլիմերազներ:

Այնուամենայնիվ, հնարավոր է, որ ՌՆԹ-ի հնագույն աշխարհի վարկածը՝ որպես ժամանակակից կենդանի աշխարհի նախորդի, երբեք չկարողանա բավարար հիմնավորում ստանալ՝ հաղթահարելու հիմնական դժվարությունը՝ ՌՆԹ-ից անցման մեխանիզմի և դրա վերարտադրության գիտականորեն հիմնավոր նկարագրությունը: սպիտակուցի կենսասինթեզի համար: Գոյություն ունի գրավիչ և լավ մտածված այլընտրանքային վարկած Ա.Դ. Ալտշտեյն (Գենի կենսաբանության ինստիտուտ, Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիա), որը պնդում է, որ գենետիկական նյութի կրկնօրինակումը և դրա թարգմանությունը՝ սպիտակուցի սինթեզը, առաջացել և զարգացել են միաժամանակ և զուգակցվել՝ սկսած աբիոգեն սինթեզված օլիգոնուկլեոտիդների և ամինասիլ-նուկլեոտիդիլատների՝ խառը փոխազդեցությունից։ ամինաթթուների և նուկլեոտիդների. Բայց սա հաջորդ պատմությունն է... «Եվ Շեհերազադեն բռնեց առավոտը, և նա դադարեցրեց թույլատրված ելույթը»:.)

գրականություն

. Watson J.D., Crick F.H.C.Նուկլեինաթթուների մոլեկուլային կառուցվածքը // Բնություն. 1953. V. 171. P. 738-740.

. Watson J.D., Crick F.H.C.Դեզօքսիրիբոզ նուկլեինաթթվի կառուցվածքի գենետիկական հետևանքները // Nature 1953 V. 171. P. 964-967:

. Սպիրին Ա.Ս.Ժամանակակից կենսաբանություն և կենսաբանական անվտանգություն // Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի տեղեկագիր. 1997. Թիվ 7:

. Սպիրին Ա.Ս.Լուծման մեջ բնիկ բարձր պոլիմերային ռիբոնուկլեինաթթվի մակրոմոլեկուլային կառուցվածքի մասին // Molecular Biology ամսագիր. 1960. V. 2. P. 436-446.

. Kirn S.H., Suddath F.L., Quigley GJ. et al.Խմորիչի ֆենիլալանինի փոխանցման ՌՆԹ-ի եռաչափ երրորդական կառուցվածքը // Գիտություն. 1974. V. 185. P. 435-40.

. Robertas J.D., Ladner J.E., Finch J.T. et al.Խմորիչ ֆենիլալանինի tRNA-ի կառուցվածքը 3 Ա լուծաչափով // Բնություն. 1974. V. 250. P. 546-551.

. Vasiliev V.D., Serdyuk I.N., Gudkov A.T., SPIRin A.S.Ռիբոսոմային ՌՆԹ-ի ինքնակազմակերպում // Ռիբոսոմների կառուցվածք, ֆունկցիա և գենետիկա / Eds. Hardesty B. and Kramer G. New York: Springer-Verlag, 1986, էջ 129-142:

. Baserga SJ., Steitz J.A.Փոքր ռիբո-նուկլեոպրոտեինների բազմազան աշխարհը // ՌՆԹ աշխարհը / Eds. Գեստելանդ Ռ.Ֆ. and Atkins J.F. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, 1993, էջ 359-381:

. Kruger K., Grabowski PJ., Zaug AJ. et al.Ինքնասպայվող ՌՆԹ. Ռիբոսոմային ՌՆԹ-ի միջանկյալ հաջորդականության ավտոմատ հեռացում և ավտոմատացում Tetrahymena

. Bartel D.P., Szostak J.W.Պատահական հաջորդականությունների մեծ լողավազանից նոր ռիբոզիմների մեկուսացում // Գիտություն. 1993. V. 261. P. 1411-1418.

. Ekland E.H., Bartel D.P.ՌՆԹ-ի կատալիզացված ՌՆԹ պոլիմերացում՝ օգտագործելով նուկլեոզիդ տրիֆոսֆատներ // Բնություն. 1996 V. 382. P. 373-376.

. Օրգել Լ.Է.Կյանքի ծագումը - փաստերի և ենթադրությունների ակնարկ //Կենսաքիմիական գիտությունների միտումները. 1998. V. 23. էջ. 491-495 թթ.

. Ալթշտեյն Ա.Դ.Գենետիկական համակարգի ծագումը. պրոգենի վարկածը // Մոլեկուլային կենսաբանություն. 1987. T. 21. S. 309-322.

Սպիրին Ալեքսանդր Սերգեևիչ - ակադեմիկոս, Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի սպիտակուցային հետազոտությունների ինստիտուտի տնօրեն, Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի նախագահության անդամ։

Նախ, մի քանի ընդհանուր դրույթներ.

Մարմնի քիմիական գործընթացների ամբողջ ծրագիրը գրանցված է ԴՆԹ-ում՝ գենետիկ տեղեկատվության մոլեկուլային պահոցում: Սովորաբար այս տեղեկատվության հոսքը պատկերված է սխեմայով. ԴՆԹ ՌՆԹ ՍՊԻՏԱԿԸ, որը ցույց է տալիս նուկլեոտիդային հաջորդականությունների գենետիկական լեզուն ամինաթթուների հաջորդականությունների վերածելու գործընթացը: ԴՆԹ ՌՆԹ-ի սխեման նշանակում է ՌՆԹ մոլեկուլների կենսասինթեզ, որոնց նուկլեոտիդային հաջորդականությունը լրացնում է ԴՆԹ-ի մոլեկուլի որոշ հատվածին (գենին): Այս գործընթացը սովորաբար կոչվում է տառադարձում: Այսպիսով, սինթեզվում են tRNA, rRNA, mRNA: ՌՆԹ ՍՊՐԵՏԻՆ անվանումը արտահայտում է պոլիպեպտիդային շղթաների կենսասինթեզը, որոնց ամինաթթուների հաջորդականությունը որոշվում է mRNA-ի նուկլեոտիդային հաջորդականությամբ՝ tRNA-ի և rRNA-ի մասնակցությամբ։ Այս գործընթացը կոչվում է թարգմանություն: Երկու գործընթացներն էլ տեղի են ունենում բազմաթիվ սպիտակուցների մասնակցությամբ, որոնք կատարում են կատալիտիկ և ոչ կատալիտիկ գործառույթներ։

ՌՆԹ-ի կենսասինթեզ:

ՌՆԹ-ի բոլոր տեսակների (p, t, m) սինթեզի համար օգտագործվում է միայն մեկ տեսակի ֆերմենտ՝ ԴՆԹ-կախյալ ՌՆԹ-պոլիմերազ, որը ներառում է սերտորեն կապված ցինկի իոն: Կախված նրանից, թե ինչ տեսակի ՌՆԹ է սինթեզվում, մեկուսացվում են ՌՆԹ պոլիմերազ 1 (կատալիզացնում է rRNA-ի սինթեզը), ՌՆԹ պոլիմերազ 2 (mRNA) և ՌՆԹ պոլիմերազ 3 (tRNA): Միտոքոնդրիում հայտնաբերվել է մեկ այլ տեսակ՝ ՌՆԹ-պոլիմերազ 4։ ՌՆԹ պոլիմերազների բոլոր տեսակների մոլեկուլային կշիռները գտնվում են 500000-600000 միջակայքում։ Ամբողջ սինթեզը տեղի է ունենում համապատասխան ԴՆԹ գեներում պարունակվող տեղեկատվության համաձայն։ ՌՆԹ պոլիմերազային ֆերմենտը որ աղբյուրից էլ կմեկուսացվի (կենդանիներից, բույսերից, բակտերիաներից), նրան բնորոշ են in vivo գործողության հետևյալ հատկանիշները. 2) Օպտիմալ ակտիվության համար անհրաժեշտ է համագործոն՝ մագնեզիումի իոն։ 3) Ֆերմենտը ԴՆԹ-ի միայն մեկ շղթա է օգտագործում որպես ՌՆԹ-ի լրացուցիչ կրկնօրինակի սինթեզի ձևանմուշ (այդ պատճառով էլ սինթեզը մատրիցային է): Նուկլեոտիդների հաջորդական ավելացումը տեղի է ունենում այնպես, որ շղթան աճում է 5`-ից մինչև 3` վերջ (5` - 3` պոլիմերացում).

F - F - F - 5` F - F - F - 5` F - F - F -5`

5) ՌՆԹ-ի սերմի մասը կարող է օգտագործվել սինթեզը սկսելու համար.

Նուկլեոզիդ տրիֆոսֆատ

(ՌՆԹ)n մնացորդներ (ՌՆԹ) n + 1 + PF

ՌՆԹ - պոլիմերազ

Միևնույն ժամանակ, պոլիմերացումը կարող է ընթանալ (ավելի հաճախ դա տեղի է ունենում) առանց սերմի, սերմի մասի փոխարեն օգտագործելով միայն մեկ նուկլեոզիդ տրիֆոսֆատ (որպես կանոն, դա ATP կամ GTP է):

6) Այս պոլիմերացման ժամանակ ֆերմենտը պատճենում է ԴՆԹ-ի միայն մեկ շարանը և շարժվում կաղապարի երկայնքով 3' - 5' ուղղությամբ: Պատճենված շղթայի ընտրությունը պատահական չէ։

7) Կաղապարային ԴՆԹ շղթան պարունակում է ՌՆԹ-ի սինթեզի մեկնարկի ազդանշաններ ֆերմենտի համար, որը գտնվում է որոշակի դիրքերում մինչև գենի մեկնարկը, և սինթեզի դադարեցման ազդանշաններ, որոնք տեղակայված են գենի կամ գեների խմբի ավարտից հետո:

8) Վերևում նկարագրված գործընթացների համար կարող է պահանջվել գերոլորված ԴՆԹ, որն օգնում է ճանաչել սինթեզի մեկնարկի և դադարեցման ազդանշանները և հեշտացնում է ՌՆԹ պոլիմերազի միացումը կաղապարին:

ՌՆԹ պոլիմերազը օլիգոմերային ֆերմենտ է, որը բաղկացած է 5 ենթամիավորներից՝ ալֆա, ալֆա, բետա, բետա, գամմա: Որոշ ստորաբաժանումներ համապատասխանում են որոշակի գործառույթների. օրինակ՝ բետա ենթամիավորը մասնակցում է ֆոսֆոդիստերային կապի ձևավորմանը, գամմա ստորաբաժանումը՝ մեկնարկային ազդանշանի ճանաչմանը։

ՌՆԹ պոլիմերազի սկզբնական կապի համար պատասխանատու ԴՆԹ շրջանը կոչվում է պրոմոտոր և պարունակում է 30–60 ազոտային հիմքերի զույգ։

ՌՆԹ-ի սինթեզը ԴՆԹ-կախյալ ՌՆԹ-պոլիմերազի ազդեցությամբ տեղի է ունենում 3 փուլով՝ սկիզբ, երկարացում, վերջացում։

1) Ինիցիացիա - գամմա ենթամիավորը, լինելով ՌՆԹ պոլիմերազի մաս, նպաստում է ոչ միայն ԴՆԹ-ի պրոմոտոր հատվածների «ճանաչմանը», այլև ուղղակիորեն կապվում է TATA հաջորդականության շրջանում: Բացի այն, որ TATA շրջանը ճանաչման ազդանշան է, այն կարող է ունենալ նաև ջրածնային կապերի ամենացածր ուժը, ինչը հեշտացնում է ԴՆԹ-ի շղթաների «լուծարումը»: Կա ապացույց, որ cAMP-ը նույնպես ներգրավված է այս գործընթացի խթանման մեջ: ՌՆԹ պոլիմերազի գամմա ենթամիավորը նույնպես մասնակցում է ԴՆԹ-ի կրկնակի պարույրի բացմանը։ Այս դեպքում ԴՆԹ-ի շղթաներից մեկը ծառայում է որպես նոր ՌՆԹ շղթայի սինթեզի ձևանմուշ։ Եվ հենց այս սինթեզը սկսվում է, գամմա ենթամիավորը առանձնանում է ֆերմենտից և ապագայում միանում է մեկ այլ ֆերմենտի մոլեկուլին՝ մասնակցելու նոր տրանսկրիպցիոն ցիկլին: ԴՆԹ-ի «փաթաթումը» տեղի է ունենում, երբ ՌՆԹ պոլիմերազը շարժվում է կոդավորող շղթայի երկայնքով: Այն անհրաժեշտ է ՌՆԹ-ի շղթայում ներդիր նուկլեոտիդներով փոխլրացնող զույգերի ճիշտ ձևավորման համար։ ԴՆԹ-ի չոլորված հատվածի չափը հաստատուն է ողջ գործընթացի ընթացքում և կազմում է մոտ 17 բազային զույգ մեկ ՌՆԹ պոլիմերազի մոլեկուլի համար: Նույն կոդավորման շղթան կարող է միաժամանակ կարդալ մի քանի ՌՆԹ պոլիմերազային մոլեկուլներ, սակայն գործընթացը կարգավորվում է այնպես, որ ցանկացած պահի ՌՆԹ պոլիմերազի յուրաքանչյուր մոլեկուլ արտագրում է ԴՆԹ-ի տարբեր բաժիններ: Միևնույն ժամանակ, ԴՆԹ-ից կախված ՌՆԹ-պոլիմերազ 3-ը, որը սինթեզում է tRNA-ն, բնութագրվում է ներքին խթանիչի «ճանաչմամբ»:

2) Երկարացում, կամ սինթեզի շարունակություն, իրականացվում է ՌՆԹ պոլիմերազով, բայց արդեն տետրամերի տեսքով, քանի որ. Գամմա ստորաբաժանումն արդեն կտրվել է: Նոր շարանը աճում է ազատ 3'-հիդրօքսի խմբին ռիբոնուկլեոտիդների հաջորդական ավելացումով: Օրինակ, շիճուկի ալբումինի mRNA-ի սինթեզի արագությունը կազմում է վայրկյանում մինչև 100 նուկլեոտիդ: Ի տարբերություն ԴՆԹ պոլիմերազի (որը կքննարկենք ստորև), ՌՆԹ պոլիմերազը չի ստուգում նոր ձևավորված պոլինուկլեոտիդային շղթայի ճիշտությունը։ ՌՆԹ-ի սինթեզի սխալի մակարդակը 1:1,000,000 է:

3) Դադարեցում - այստեղ ներգրավված է սպիտակուցային գործոնը r (ro): Այն ՌՆԹ պոլիմերազի մաս չէ: Այն հավանաբար ճանաչում է նուկլեոտիդների տերմինատորի հաջորդականությունը կաղապարի վրա գամմա ենթամիավորի և պրոմոտորի փոխազդեցության մեխանիզմներից մեկով: Տերմինատորը պարունակում է նաև մոտ 30–60 բազային զույգեր և ավարտվում է մի շարք AT–զույգերով, թեև որոշ ՌՆԹ-ների համար նշվել է, որ ավարտման ազդանշանները 1000–2000 հիմքեր են, բացի կոդավորող գենից։ Հնարավոր է, որ պոլիմերազային մասնիկներից մեկը նույնպես մասնակցում է տերմինատորի հաջորդականության ճանաչմանը։ Այս դեպքում ՌՆԹ սինթեզը դադարում է, և սինթեզված ՌՆԹ մոլեկուլը դուրս է գալիս ֆերմենտից։ Այս կերպ սինթեզված ՌՆԹ-ի մոլեկուլների մեծ մասը կենսաբանորեն ակտիվ չեն։ Ավելի շուտ, դրանք պրեկուրսորներ են, որոնք պետք է հասուն ձևերի վերածվեն տարբեր ռեակցիաների միջոցով: Սա կոչվում է վերամշակում: Այդպիսի ռեակցիաներն են՝ (1) Երկար շղթայական պրեկուրսորների մասնատումը (ավելին, մեկ տառադարձումից կարող է առաջանալ 1-ից 3 tRNA): (2) ծայրերին նուկլեոտիդների ամրացում: (3) Նուկլեոտիդների հատուկ ձևափոխում (մեթիլացում, սուլֆոնացում, դեամինացիա և այլն):

mRNA-ի մշակումն ունի մեկ այլ առանձնահատկություն. Պարզվեց, որ երբեմն AK-ը` հաջորդականությունը գեներում կոդավորող տեղեկատվությունը ընդհատվում է ոչ կոդավորող հաջորդականությամբ, այսինքն. «գեները պատռված են». Բայց տրանսկրիպցիայի ժամանակ ամբողջ «կոտրված» գենը պատճենվում է։ Այս դեպքում էնդոնուկլեազների մշակման ժամանակ, կամ դրանք կոչվում են սահմանափակող ֆերմենտներ, կտրվում են ոչ կոդավորող շրջանները (ինտրոնները)։ Ներկայում դրանցից ավելի քան 200-ը մեկուսացված է, սահմանափակող ֆերմենտները խզում են կապերը (կախված ֆերմենտի տեսակից) խիստ սահմանված նուկլեոտիդների միջև (օրինակ՝ G - A, T - A և այլն)։ Այնուհետև լիգաները խաչաձև կապում են կոդավորման շրջանները (էկզոնները): Այն հաջորդականությունների մեծ մասը, որոնց տառադարձումները առկա են հասուն mRNA-ներում, գենոմում կոտրված են մեկից մինչև 50 անգամ ոչ կոդավորող շրջաններով (ինտրոններ): Ընդհանուր առմամբ, ինտրոնները շատ ավելի երկար են, քան էկզոնները: Ինտրոնների գործառույթները հստակորեն հաստատված չեն: Հավանաբար դրանք ծառայում են էկզոնների ֆիզիկապես առանձնացմանը՝ գենետիկ վերադասավորումները (վերակոմբինացիաները) օպտիմալացնելու համար։ Գոյություն ունի նաև առանց կաղապարի ՌՆԹ սինթեզ։ Այս գործընթացը կատալիզացվում է պոլինուկլեոտիդ ֆոսֆորիլազա ֆերմենտի կողմից՝ nuklDF + (nuklMF) n (nuklMF) n + 1 + Fk: Այս ֆերմենտը չի պահանջում ձևանմուշ և չի սինթեզում հատուկ պոլինուկլեոտիդային հաջորդականությամբ պոլիմեր: ՌՆԹ-ի շղթան նրան պետք է միայն որպես սերմ: Մի շարք հակաբիոտիկներ (մոտ 30) արգելակող ազդեցություն ունեն ՌՆԹ սինթեզի գործընթացի վրա։ Այստեղ երկու մեխանիզմ կա՝ (1) կապվում է ՌՆԹ պոլիմերազին, որը հանգեցնում է ֆերմենտի անակտիվացմանը (օրինակ՝ ռիֆամիցինը կապվում է b-միավորին)։ (2) Հակաբիոտիկները կարող են կապվել ԴՆԹ-ի ձևանմուշին և արգելափակել կա՛մ ֆերմենտի կապը կաղապարին, կա՛մ ՌՆԹ պոլիմերազի շարժումը ԴՆԹ-ի երկայնքով (օրինակ՝ ակտինոմիցին D):

ԴՆԹ-ի կենսասինթեզ.

Քրոմոսոմի ԴՆԹ-ում պարունակվող գենետիկական տեղեկատվությունը կարող է փոխանցվել կա՛մ ճշգրիտ վերարտադրման, կա՛մ վերահամակցման, փոխադրման և փոխակերպման միջոցով.

1) Ռեկոմբինացիա Երկու հոմոլոգ քրոմոսոմները փոխանակում են գենետիկական նյութը:

2) Տրանսպոզիցիա - քրոմոսոմի երկայնքով կամ քրոմոսոմների միջև գեները տեղափոխելու ունակություն: Այն կարող է կարևոր դեր խաղալ բջիջների տարբերակման գործում:

3) Փոխակերպում - քրոմոսոմների նույնական հաջորդականությունները կարող են պատահական զույգեր կազմել, և անհամապատասխան հատվածները հանվում են:

4) Replication (սա ԴՆԹ-ի սինթեզի հիմնական տեսակն է), այսինքն՝ «իրենց տեսակի» վերարտադրությունը։

Կրկնօրինակման հիմնական ֆունկցիոնալ նշանակությունը սերունդներին գենետիկ տեղեկատվության մատակարարումն է։ ԴՆԹ սինթեզը կատալիզացնող հիմնական ֆերմենտը ԴՆԹ պոլիմերազն է։ Առանձնացվել են ԴՆԹ պոլիմերազի մի քանի տեսակներ՝ 1) ալֆա - (մեկուսացված է միջուկից) - սա քրոմոսոմների վերարտադրության հետ կապված հիմնական ֆերմենտն է։ 2) բետա - (նաև տեղայնացված է միջուկում) - ըստ երևույթին, նրանք ներգրավված են վերանորոգման և ռեկոմբինացիայի գործընթացներում: 3) գամմա - (տեղայնացված է միտոքոնդրիումներում) - հավանաբար ներգրավված է միտոքոնդրիալ ԴՆԹ-ի վերարտադրության մեջ: ԴՆԹ-ի պոլիմերազի աշխատանքի համար անհրաժեշտ են հետևյալ պայմանները. 2) օպտիմալ գործունեության համար անհրաժեշտ է համագործոն՝ մանգանի իոններ. 3) պատճենված երկշղթա ԴՆԹ-ի առկայությունը անհրաժեշտ է. 4) նուկլեոտիդները կցվում են 5` - 3` (5` - 3` - պոլիմերացում) ուղղությամբ. 5) վերարտադրությունը սկսվում է խստորեն սահմանված տարածքում և ընթանում է միաժամանակ երկու ուղղություններով մոտավորապես նույն արագությամբ. 6) սինթեզը սկսելու համար որպես սերմի մաս կարող է օգտագործվել ԴՆԹ-ի կամ ՌՆԹ-ի բեկորը, ի տարբերություն ՌՆԹ սինթեզի, որտեղ հնարավոր է սինթեզ առանձին նուկլեոտիդներից. 7) կրկնօրինակման համար պահանջվում է գերոլորված ԴՆԹ մոլեկուլ: Բայց եթե, ինչպես ասացինք վերևում, տրանսկրիպցիան (այսինքն՝ ՌՆԹ-ի սինթեզը) պահանջում է ՌՆԹ պոլիմերազ (գամմա ենթամիավորով՝ ճանաչման և խթանողին կապելու համար) և ավարտական ​​ազդանշանի ճանաչման սպիտակուց (գործոն r), ԴՆԹ-ի վերարտադրման ժամանակ գործողությունը. ԴՆԹ պոլիմերազը լրացնում է մի քանի (մոտ 10) սպիտակուցներ, որոնցից մի քանիսը ֆերմենտներ են։ Այս լրացուցիչ սպիտակուցները նպաստում են.

1) վերարտադրության ծագման ճանաչում ԴՆԹ պոլիմերազով.

2) ԴՆԹ-ի դուպլեքսի տեղային լուծարումը, որն ազատում է միայնակ շղթաները կաղապարի պատճենման համար:

3) հալած կառուցվածքի կայունացում (չոլորված).

4) ԴՆԹ պոլիմերազի գործողությունը սկսելու համար սերմերի շղթաների ձևավորում.

5) մասնակցում է կրկնօրինակման պատառաքաղի ձեւավորմանն ու առաջմղմանը.

6) նպաստում է դադարեցման վայրերի ճանաչմանը.

7) Նպաստում է ԴՆԹ-ի սուպերոլորմանը:

Մենք հստակեցրել ենք ԴՆԹ-ի վերարտադրման համար անհրաժեշտ բոլոր պայմանները։ Եվ այսպես, ինչպես արդեն նշվեց, ԴՆԹ-ի վերարտադրությունը սկսվում է խիստ սահմանված վայրից։ Ծնողների ԴՆԹ-ի լուծարման համար անհրաժեշտ է էներգիա, որը թողարկվում է ATP հիդրոլիզի արդյունքում: ATP-ի երկու մոլեկուլ օգտագործվում է AO-ների յուրաքանչյուր զույգ առանձնացնելու համար: Նոր ԴՆԹ-ի սինթեզը կապված է ծնողական ԴՆԹ-ի միաժամանակյա լուծարման հետ: Այն վայրը, որտեղ տեղի է ունենում և՛ արձակումը, և՛ սինթեզը, կոչվում է «վերարտադրման պատառաքաղ»:

Ծնողների ԴՆԹ

Նոր սինթեզված ԴՆԹ

ԴՆԹ-ի վերարտադրությունը տեղի է ունենում այնպես, որ ծնողական 2-շղթա ԴՆԹ-ի յուրաքանչյուր շղթա հանդիսանում է նոր լրացուցիչ շղթայի սինթեզի ձևանմուշ, և երկու շղթաները (սկզբնական և նոր սինթեզված) միավորվում են՝ ձևավորելով ԴՆԹ-ի հաջորդ սերունդները: Այս մեխանիզմը կոչվում է կիսապահպանողական վերարտադրություն: ԴՆԹ-ի վերարտադրությունը տեղի է ունենում միաժամանակ 2 շղթայի վրա և ընթանում է, ինչպես արդեն նշվեց, 5` - 3` ուղղությամբ: Բայց ծնողական ԴՆԹ-ի շղթաները տարբեր ուղղություններով են: Այնուամենայնիվ, չկա ֆերմենտի առաջատար ԴՆԹ սինթեզ 3` - 5` ուղղությամբ: Հետևաբար, մայր շարանը 5`-3` ուղղորդվածությամբ պատճենող մի շարանը կսինթեզվի շարունակաբար (այն կոչվում է «առաջատար»), երկրորդը նույնպես կսինթեզվի 5`-3` ուղղությամբ, բայց 150 բեկորներով: -200 նուկլեոտիդներ, որոնք հետագայում միաձուլվում են: Այս շղթան կոչվում է «լագի»։

Նոր ԴՆԹ-ի սինթեզը սկսելու համար անհրաժեշտ է սերմ: Մենք արդեն ասել ենք, որ սերմը կարող է լինել ԴՆԹ-ի կամ ՌՆԹ-ի բեկոր: Եթե ​​ՌՆԹ-ն ծառայում է որպես սերմ, ապա սա շատ կարճ շղթա է, այն պարունակում է մոտ 10 նուկլեոտիդ և կոչվում է այբբենարան։ Սինթեզում է ԴՆԹ-ի շղթաներից մեկին լրացնող այբբենարան, հատուկ ֆերմենտ՝ պրիմազա: Պրիմազի ակտիվացման ազդանշանը 5 սպիտակուցից բաղկացած նախնական պրիմինգային միջանկյալ համալիրի ձևավորումն է։ 3'-տերմինալ խումբը (պրիմերի վերջնական ռիբոնուկլեոտիդի հիդրոքսիլ խումբը) ծառայում է որպես ԴՆԹ-ի սինթեզի սերմ ԴՆԹ պոլիմերազի ազդեցության տակ: ԴՆԹ-ի սինթեզից հետո ՌՆԹ բաղադրիչը (այբբենարան) հիդրոլիզվում է ԴՆԹ պոլիմերազի միջոցով։

ԴՆԹ պոլիմերազների աշխատանքը ուղղորդվում է մատրիցով, այսինքն՝ նոր սինթեզված ԴՆԹ-ի նուկլեոտիդային բաղադրությունը կախված է մատրիցի բնույթից։ Իր հերթին, ԴՆԹ պոլիմերազը միշտ հեռացնում է ոչ կոմպլեմենտար մնացորդները այբբենարանի վերջում, նախքան պոլիմերացումը շարունակելը: Այսպիսով, ԴՆԹ-ի կրկնօրինակումն ընթանում է մեծ ճշգրտությամբ, քանի որ հիմքերի զուգավորումը ստուգվում է երկու անգամ: ԴՆԹ պոլիմերազներն ի վիճակի են կառուցել նոր սինթեզված ԴՆԹ-ի շղթաները, սակայն ի վիճակի չեն կատալիզացնելու 2 ԴՆԹ շղթաների միացումը կամ փակել մեկ շղթան (շրջանաձև ԴՆԹ-ի ձևավորման ընթացքում): Այս ֆունկցիաները կատարում է ԴՆԹ լիգազան, որը կատալիզացնում է ֆոսֆոդիստերային կապի ձևավորումը 2 ԴՆԹ շղթաների միջև։ Այս ֆերմենտը ակտիվ է ազատ OH խմբի առկայության դեպքում ԴՆԹ-ի մի շղթայի 3` վերջում և ֆոսֆատային խմբի` մեկ այլ ԴՆԹ շղթայի 5` ծայրում: Շղթաների խաչաձեւ կապը տեղի է ունենում ATP-ի էներգիայի շնորհիվ: Քանի որ շատ քիմիական և ֆիզիկական նյութեր (իոնացնող ճառագայթում, ուլտրամանուշակագույն ճառագայթում, տարբեր քիմիական նյութեր) վնաս են հասցնում ԴՆԹ-ին (AO-ները փոխվում կամ կորցնում են, ֆոսֆոդիստերային կապերը կոտրվում և այլն), բոլոր բջիջներն ունեն այդ վնասները շտկելու մեխանիզմներ: Սահմանափակող ԴՆԹ-ն հայտնաբերում է այդ վնասվածքները և կտրում վնասված հատվածը, ԴՆԹ պոլիմերազը կատարում է վնասված տարածքների վերականգնողական (վերականգնողական) սինթեզ 5' - 3' ուղղությամբ: Վերանորոգված տեղանքը կապվում է շղթայի մնացած հատվածին ԴՆԹ լիգազի միջոցով: Փոփոխված կամ վնասված տարածքների վերանորոգման այս մեթոդը կոչվում է վերականգնում: ԴՆԹ-ի վերարտադրության ինհիբիտորների ցանկը երկար է և բազմազան: Ոմանք կապվում են ԴՆԹ պոլիմերազի հետ՝ անակտիվացնելով այն, մյուսները կապում և ապաակտիվացնում են որոշակի օժանդակ բլոկ, մյուսները ներմուծվում են մատրիցային ԴՆԹ՝ խաթարելով դրա պատճենահանման ունակությունը, իսկ մյուսները հանդես են գալիս որպես մրցակցային ինհիբիտորներ՝ ներկայացնելով նորմալ նուկլեոտիդ եռաֆոսֆատների անալոգը: Այդպիսի ինհիբիտորներ են որոշ հակաբիոտիկներ, մուտագեններ, քիմիական թույններ, հակավիրուսային նյութեր և այլն։

Սպիտակուցների կենսասինթեզ (գեների թարգմանություն):

Պոլիպեպտիդային շղթայի հավաքումը իր բաղկացուցիչ AA-ներից զարմանալի և շատ բարդ գործընթաց է, որը կարելի է պատկերացնել, որ տեղի է ունենում 4 փուլով, մասնավորապես.

1) AK-ի ակտիվացում և ընտրություն (ATP-կախյալ փուլ);

2) պոլիպեպտիդային շղթայի սինթեզի մեկնարկը (GTP-կախված փուլ);

3) պոլիպեպտիդային շղթայի երկարացում (GTP-կախված փուլ);

4) պոլիպեպտիդային շղթայի սինթեզի դադարեցում.

(1) – ԱԱ-ի ակտիվացում և ընտրություն: Բոլոր բջիջների տիպերում թարգմանության առաջին փուլը յուրաքանչյուր AA-ի ATP-ից կախված փոխակերպումն է համալիրի՝ aminoacyl-tRNA: Սա իրագործում է երկու նպատակ.

1) AA-ի ռեակտիվությունը մեծանում է պեպտիդային կապի ձևավորման առումով.

2) AA-ն կապվում է կոնկրետ tRNA-ի հետ (այսինքն՝ տեղի է ունենում ընտրություն): Ռեակցիան ընթանում է 2 փուլով + Mg++

1) AA + ATP aminoacyl - AMP + PF

aminoacyl-tRNA սինթետազ

2) aminoacyl-AMP + tRNA aminoacyl-tRNA

aminoacyl-tRNA սինթետազ

Ամինոացիլ-tRNA սինթետազը կատալիզացնում է ամինացիլի (ամինաթթվի մնացորդ) ավելացումը տերմինալ ադենոզինի 3` հիդրոքսիլ խմբին: Հիշենք tRNA-ի կառուցվածքը.

Այս թեւն անհրաժեշտ է, այս թեւը մասնակցում է ամինասիլ-ի կապակցմանը:

Սպիտակուցի սինթեզի տեղում գտնվող ռիբոսոմի հետ tRNA tRNA-ի ճանաչման համար:

Ամինոացիլ-tRNA-

Պետիդազա

հակակոդոն

Բացի կատալիտիկ ակտիվությունից, ամինոացիլ-tRNA սինթետազն ունի շատ բարձր յուրահատկություն՝ «ճանաչելով» և՛ ամինաթթուները, և՛ դրանց համապատասխան tRNA-ները։ Ենթադրվում է, որ բջիջները պարունակում են 20 սինթետազներ՝ մեկը յուրաքանչյուր AA-ի համար, մինչդեռ tRNA-ն շատ ավելի մեծ է (առնվազն 31-32), քանի որ շատ AA-ներ կարող են միավորվել երկու կամ նույնիսկ երեք տարբեր tRNA մոլեկուլների հետ:

(2) Նախաձեռնումը սպիտակուցի սինթեզի երկրորդ քայլն է:

Թարգմանությունը սկսելու համար անհրաժեշտ է առաջին կոդոնի ճշգրիտ ճանաչումը, որը գտնվում է չթարգմանված mRNA հաջորդականությունից անմիջապես հետո: Նախաձեռնող կոդոնը AUG-ն է, իսկ նախաձեռնողը՝ մեթիոնին-tRNA

mRNA-ն թարգմանված չէ, թարգմանված չէ

հաջորդականության հաջորդականության հաջորդականությունը

1-ին կոդոն.

Ճանաչումը տեղի է ունենում tRNA հակակոդոնի օգնությամբ։ Ընթերցանությունը տեղի է ունենում 5` - 3` ուղղությամբ: Այս ճանաչումը պահանջում է կարգավորված, էներգիա սպառող (GTP) փոխազդեցություն տարանջատված ռիբոսոմների հետ: Այս գործընթացը տեղի է ունենում լրացուցիչ սպիտակուցների մասնակցությամբ, որոնք կոչվում են մեկնարկային գործոններ (FI), դրանք 8-ն են։Գործընթացում ներգրավված են ռիբոսոմների 40S և 60S ենթամիավորները։ Դիտարկենք մեկնարկի մանրամասն մեխանիզմը:

1) 40S - rRNA ենթամիավորը կապվում է mRNA շրջանին, որը նախորդում է առաջին կոդոնին: Սրան մասնակցում է FI-3-ը։

2) Առաջին aminoacyl-tRNA-ն, որը ներգրավված է առաջին կոդոնի թարգմանության մեջ, փոխազդում է GMP-ի և FI-2-ի հետ: Ստացված այս բարդույթը, PI-1-ի առկայության դեպքում, tRNA-ն կցում է կաղապարի առաջին կոդոնին և կազմում է մեկնարկային համալիր ռիբոսոմի 40S ենթամիավորի հետ:

3) Բոլոր մեկնարկային գործոնների (FI-1,2,3) արձակումից հետո ռիբոսոմի 60S ենթամիավորը կցվում է GTP-ին, իսկ GTP-ն հիդրոլիզվում է. Սա ավարտում է ռիբոսոմի ամբողջական 80S-մասնիկի ձևավորումը: Այսպիսով, ձևավորվում է ամբողջական մեկնարկային համալիր՝ ռիբոսոմ - mRNA - tRNA:

Լիովին հավաքված ռիբոսոմը պարունակում է 2 ֆունկցիոնալ տեղանք tRNA մոլեկուլների հետ փոխազդեցության համար: Պեպտիդիլային կայք (P-site) - պարունակում է աճող պոլիպեպտիդային շղթա՝ որպես պեպտիդիլ-tRNA-ի մի մաս՝ բարդ վերջին թարգմանված mRNA կոդոնի հետ: Ամինացիլ տեղամասը (A-site) պարունակում է aminoacyl-tRNA՝ կապված համապատասխան կոդոնին, aminoacyl-tRNA-ն մտնում է առաջացող P-կայքը՝ ազատ թողնելով A-կայքը հաջորդ Aminoacyl-tRNA-ի համար:

Սխեմատիկորեն մենք կարող ենք այս ամբողջ գործընթացը ներկայացնել հետևյալ կերպ.

1) Ռիբոսոմի 40S-ենթամիավորը՝ PI-3-ի մասնակցությամբ, կցվում է չթարգմանվող mRNA հաջորդականությանը առաջին կոդոնից անմիջապես առաջ։

2) aminoacyl-tRNA, կապվում է GTP-ին և PI-2-ին և PI-1-ի մասնակցությամբ միանում է առաջին կոդոնին՝ միաժամանակ 40S ենթամիավորի հետ ստեղծելով մեկնարկային համալիր։

3) կա FI-1,2,3-ի թողարկում:

4) 60S ստորաբաժանումը փոխազդում է GTP-ի հետ և այնուհետև միանում է նախաձեռնող համալիրին: Ձևավորվում է ամբողջական 80S ռիբոսոմ, որն ունի P-կայք և A-կայք։

5) առաջին կոդոնի հետ մեկնարկային համալիրի ձևավորումից հետո ամինոացիլ-tRNA-ն մտնում է առաջացող P-կայքը՝ ազատ թողնելով A-տեղը։

(3) Երկարացում - սինթեզի շարունակություն. Այս փուլում պեպտիդային շղթան երկարաձգվում է։ 80S ռիբոսոմում, որը լիովին ձևավորվել է սկզբնավորման փուլում, A տեղամասն ազատ է։ Փաստորեն, երկարացման գործընթացում անընդհատ կրկնվում է 3 փուլից բաղկացած ցիկլ.

1) հաջորդ aminoacyl-tRNA-ի ճիշտ գտնվելու վայրը.

2) պեպտիդային կապի ձևավորում.

3) նոր ձևավորված պեպտիդիլ-tRNA-ի շարժումը A-կայքից դեպի P-կայք.

(1) Համապատասխան (հաջորդ) aminoacyl-tRNA-ի կցումը A տեղամասում պահանջում է ճշգրիտ կոդոնի ճանաչում: Դա տեղի է ունենում tRNA հակակոդոնի օգնությամբ։ Ամինացիլ-tRNA-ի կցումը ռիբոսոմին տեղի է ունենում ամինոացիլ-tRNA, GTP և սպիտակուցի երկարացման գործոններից (PE) կազմված համալիրի ձևավորման պատճառով, կան նաև դրանցից մի քանիսը: Սա ազատում է PE-GDP համալիրը և ֆոսֆատը: Այս համալիրը (PE-GDP) այնուհետև (GTP-ի և այլ սպիտակուցային գործոնների մասնակցությամբ) կրկին վերածվում է PE-GTP-ի:

(2) - նոր aminoacyl-tRNA-ի ալֆա ամինո խումբը A տեղանքում իրականացնում է P-կայքը զբաղեցնող պեպտիդիլ-tRNA-ի էստերացված կարբոքսիլ խմբի նուկլեոֆիլ հարձակումը: Այս ռեակցիան կատալիզացվում է պեպտիդիլ տրանսֆերազայի միջոցով՝ սպիտակուցային բաղադրիչ, որը ռիբոսոմի 60S ենթամիավորի մի մասն է։ քանի որ AA a aminoacyl-tRNA-ն արդեն ակտիվացված է, այս ռեակցիան (պեպտիդային կապի ձևավորման ռեակցիան) լրացուցիչ էներգիա չի պահանջում: Ռեակցիայի արդյունքում աճող պոլիպեպտիդային շղթան կցվում է A-կայքում տեղակայված tRNA-ին։

(3) – tRNA-ից P-տեղամասերում պեպտիլային մնացորդը հեռացնելուց հետո, ՌՆԹ-ի ազատ մոլեկուլը հեռանում է P-կայքից: FE-2-GTP համալիրը ներգրավված է նոր ձևավորված պեպտիդիլ-tRNA-ի շարժման մեջ A տեղանքից դեպի P տեղ՝ ազատելով A տեղանքը երկարացման նոր ցիկլի համար: Դեացիլացված tRNA-ի տարանջատման ամբողջությունը, նոր ձևավորված պեպտիդիլ-tRNA-ի շարժումը A տեղանքից դեպի P տեղ, ինչպես նաև mRNA-ի շարժումը ռիբոսոմի նկատմամբ կոչվում է տրանսլոկացիա։ Քանի որ ATP-ի AMP-ի հիդրոլիզի ժամանակ ստացված էներգիան ծախսվել է aminoacyl-tRNA-ի ձևավորման վրա, և դա համարժեք է 2ATP-ից մինչև 2 ADP հիդրոլիզի էներգիային. aminoacyl-tRNA-ի կցումը A-կայքին պահանջում էր GTP-ի ՀՆԱ-ի հիդրոլիզի ժամանակ ստացված էներգիան, և ևս մեկ GTP մոլեկուլ ծախսվեց տրանսլոկացիայի վրա: Մենք կարող ենք հաշվարկել, որ մեկ պեպտիդային կապի ձևավորման համար անհրաժեշտ է էներգիա, որը ստացվում է 2 ATP մոլեկուլների և 2 GTP մոլեկուլների հիդրոլիզից:

Պոլիպեպտիդային շղթայի աճի արագությունը (այսինքն երկարացման արագությունը) in vivo գնահատվում է վայրկյանում 10 ամինաթթվի մնացորդով: Այս գործընթացները արգելակվում են տարբեր հակաբիոտիկների կողմից: Օրինակ, պուրոմիցինը արգելափակում է տեղափոխումը` կապվելով

R-հողամաս. Ստրեպտոմիցինը կապվում է ռիբոսոմային սպիտակուցների հետ և խաթարում է կոդոնի ճանաչումը հակակոդոնների կողմից: Քլորոմիցիտինը կապվում է A տեղամասի հետ՝ արգելափակելով երկարացումը։ Սխեմատիկորեն դա կարելի է ներկայացնել հետևյալ կերպ. Կցումը տեղի է ունենում GTP-ի և FE-1-ի հետ համալիրում: Այս դեպքում թողարկվում են ՀՆԱ - FE - 1 և Fk, որոնք այնուհետև վերածվում են GTP - FE-1-ի և մասնակցում են նոր ցիկլերի: 2) Պեպտիդային կապ է գոյանում կցված ամինոացիլ-tRNA-ի և P-կայքում տեղակայված պեպտիդի միջև։ 3) Երբ այս պեպտիդային կապը ձևավորվում է, tRNA-ն առանձնանում է պեպտիդից և հեռանում P-կայքից: 4) GTP-PE2 համալիրի օգնությամբ նոր ձևավորված պեպտիդիլ-tRNA-ն տեղափոխվում է A-ից P-տեղ, իսկ GTP-PE2 համալիրը հիդրոլիզվում է GDP-PE-2 և FA: 5) Այս շարժման արդյունքում A-կայքն ազատվում է նոր aminoacyl-tRNA-ի կցման համար:

(4) Դադարեցումը սպիտակուցի սինթեզի վերջնական փուլն է: Երկարացման բազմաթիվ ցիկլերից հետո, որոնց արդյունքում սինթեզվում է սպիտակուցի պոլիպեպտիդային շղթան,

A կայքում հայտնվում է վերջացող կամ անհեթեթ կոդոն: Սովորաբար, չկան tRNA-ներ, որոնք կարող են ճանաչել անհեթեթ կոդոնը: Նրանք ճանաչվում են հատուկ սպիտակուցներով՝ վերջավորության գործոններով (R-factors): Նրանք հատուկ ճանաչում են անհեթեթ կոդոնը, կապվում են ռիբոսոմի հետ A տեղանքի մոտ՝ արգելափակելով հաջորդ ամինացիլ-tRNA-ի կցումը: R-գործոնները GTP-ի և peptidyltransferase-ի մասնակցությամբ ապահովում են կապի հիդրոլիզը պոլիպեպտիդի և tRNA մոլեկուլի միջև, որը զբաղեցնում է P-կայքը: Պոլիպեպտիդի և tRNA-ի հիդրոլիզից և ազատումից հետո 80S ռիբոսոմը տարանջատվում է 40S և 60S ենթամիավորների, որոնք այնուհետև կարող են կրկին օգտագործվել նոր mRNA-ների թարգմանության մեջ:

Մենք դիտարկել ենք մեկ սպիտակուցային շղթայի աճը մեկ ռիբոսոմի վրա, որը կցված է մեկ mRNA մոլեկուլին: Իրականում գործընթացն ավելի արդյունավետ է ընթանում, քանի որ mRNA-ն սովորաբար թարգմանվում է միաժամանակ ոչ թե մեկ ռիբոսոմի, այլ ռիբոսոմների համալիրների (պոլիսոմների) վրա, և թարգմանության յուրաքանչյուր փուլ (սկիզբ, երկարացում, ավարտ) իրականացվում է այս պոլիսոմի յուրաքանչյուր ռիբոսոմի կողմից, այս ռիբոսոմային համալիրը, այսինքն՝ հնարավոր է դառնում սինթեզել պոլիպեպտիդի մի քանի օրինակ մինչև mRNA-ի ճեղքումը։

Բազմազոմային բարդույթների չափերը շատ տարբեր են և սովորաբար որոշվում են mRNA մոլեկուլի չափերով։ Շատ մեծ mRNA մոլեկուլները կարողանում են բարդույթներ ստեղծել 50-100 ռիբոսոմներով։ Ավելի հաճախ, սակայն, համալիրը պարունակում է 3-ից 20 ռիբոսոմ:

Կենդանական և մարդու բջիջներում շատ սպիտակուցներ սինթեզվում են mRNA-ից՝ պրեկուրսոր մոլեկուլների տեսքով, որոնք այնուհետև պետք է փոփոխվեն՝ ձևավորելու ակտիվ մոլեկուլներ՝ ՆԱ-ի սինթեզի նմանությամբ: Կախված սպիտակուցից, կարող են առաջանալ հետևյալ փոփոխություններից մեկը կամ մի քանիսը.

1) դիսուլֆիդային կապի առաջացում.

2) համագործոնների և համոֆերմենտների միացում.

3) պրոթեզային խմբերի ամրացում.

4) մասնակի պրոտեոլիզ (պրոինսուլին - ինսուլին).

5) օլիգոմերների առաջացում.

6) Քիմիական մոդիֆիկացում (ացիլացիա, ամինացում, մեթիլացում, ֆոսֆորիլացում, կարբոքսիլացում և այլն) - սպիտակուցի մոլեկուլում հայտնի է ԱԱ-ի ավելի քան 150 քիմիական մոդիֆիկացում.

Այս բոլոր փոփոխությունները հանգեցնում են սպիտակուցների կառուցվածքի և գործունեության փոփոխության:

Գենետիկ կոդը.

Այն փաստը, որ ԴՆԹ-ի գենետիկական տեղեկատվության փոխանցումը տեղի է ունենում mRNA մոլեկուլի օգնությամբ, առաջին անգամ առաջարկվել է 1961 թվականին Ֆ.Ջեյքոբի և Ջ.Մոնոդի կողմից։ Հետագա աշխատությունները (M. Nirenberg, H. G. Korana, R. Holly):

M. Nirenberg - ուսումնասիրել է պոլիպեպտիդների սինթեզը և aminoacyl-tRNA-ի միացումը ռիբոսոմներին:

H.G. Koran - մշակել է պոլի- և օլիգոնուկլեոտիդների քիմիական սինթեզի մեթոդ:

R. W. Holii - վերծանել է ԴՆԹ-ի կառուցվածքը հակակոդոնային տեղամասով:

1) հաստատեց mRNA-ի մասնակցության վարկածը

2) Նրանք ցույց տվեցին կոդի եռակի բնույթը, ըստ որի յուրաքանչյուր AK ծրագրավորվում է mRNA-ի 3 հիմքերով, որոնք կոչվում են կոդոն

3) Պարզվել է, որ mRNA ծածկագիրը կարդացվում է tRNA-ի հակակոդոնային եռյակի կողմից կոմպլեմենտար կոդոնի ճանաչման միջոցով:

4) Հաստատել է համապատասխանություն AK-ի և 64 հնարավոր կոդոնների մեծ մասի միջև: Ներկայումս հայտնի է, որ AK-ի համար 61 կոդոններ կոդավորում են, իսկ 3-ը վերջացման ազդանշաններ են (անհեթեթ կոդոն):

Համարվում էր, որ գենետիկ կոդը ունիվերսալ է, այսինքն՝ բոլոր օրգանիզմների և բոլոր տեսակի բջիջների համար նույն արժեքներն են օգտագործվում բոլոր կոդոնների համար։ Այնուամենայնիվ, միտոքոնդրիումային ԴՆԹ-ի վերջին ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ միտոքոնդրիումների գենետիկ համակարգը զգալիորեն տարբերվում է այլ գոյացությունների գենետիկ համակարգից (միջուկ, քլորոպլաստներ), այսինքն՝ որոշ կոդոններ տարբեր կերպ են կարդում միտոքոնդրիումների tRNA-ն, քան այլ գոյացությունների tRNA: Արդյունքում, միտոքոնդրիաների համար անհրաժեշտ է tRNA-ի ընդամենը 22 տեսակ։ Մինչդեռ tRNA-ի 31-32 տեսակներ օգտագործվում են ցիտոպլազմում սպիտակուցի սինթեզի համար, այսինքն՝ tRNA-ի ամբողջ հավաքածուն:

20 ԱԿ-ներից 18-ը կոդավորված են մեկից ավելի կոդոններով (2, 3, 4, 6) - այս հատկությունը կոչվում է կոդի «դեգեներացիա» և կարևոր է օրգանիզմի համար։ Այլասերվածության պատճառով կրկնօրինակման կամ տառադարձման որոշ սխալներ չեն առաջացնում գենետիկ տեղեկատվության աղավաղում: Գենետիկ կոդը չի համընկնում և չունի կետադրական նշաններ, այսինքն՝ ընթերցումն անցնում է առանց բացերի, հաջորդաբար, մինչև անհեթեթ կոդոնի հասնելը։ Միևնույն ժամանակ, վիրուսների համար նշվեց բոլորովին այլ հատկություն՝ կոդոնները կարող են «համընկնել».

1) Եթե փոխարինումն ընկնում է կոդոնի 3-րդ նուկլեոտիդի վրա, ապա կոդի «դեգեներացիայի» պատճառով կա հավանականություն, որ AK հաջորդականությունը մնա անփոփոխ, և մուտացիան իրեն չդրսևորի։

2) կարող է լինել սխալ էֆեկտ, երբ մի ԱԿ-ը փոխարինվում է մյուսով. այս փոխարինումը կարող է լինել ընդունելի, մասամբ ընդունելի կամ անընդունելի, այսինքն՝ սպիտակուցի ֆունկցիան ազդել է, խաթարվել կամ ամբողջությամբ կորցնել:

3) Մուտացիաների արդյունքում կարող է առաջանալ անհեթեթ կոդոն։ Անհեթեթ կոդոնի (տերմինատոր կոդոնի) առաջացումը կարող է հանգեցնել սպիտակուցի սինթեզի վաղաժամ դադարեցմանը։

Ամփոփելով ասվածը.

1) Գենետիկորեն ծածկագիրը («կյանքի լեզուն») բաղկացած է կոդոնների հաջորդականությունից, որն, ըստ էության, կազմում է գեն։

2) Գենետիկ կոդը եռակի է, այսինքն՝ յուրաքանչյուր կոդոն բաղկացած է երեք նուկլեոտիդից, այսինքն՝ յուրաքանչյուր կոդոն կոդավորում է 1 AK։ Միաժամանակ ԴՆԹ-ի 4 տեսակի նուկլեոտիդներից կարող են առաջանալ 64 համակցություններ, ինչը ավելի քան բավարար է 20 AA-ների համար։

3) Կոդը «դեգեներատ» է, այսինքն՝ մեկ AK կարող է կոդավորվել 2, 3, 4, 6 կոդոններով։

4) Կոդը միանշանակ է, այսինքն՝ մեկ կոդոնը կոդավորում է միայն մեկ AK:

5) Կոդը չի համընկնում, այնուհետև երկու հարակից կոդոններում ներառված նուկլեոտիդներ չկան:

6) Կոդ «առանց ստորակետների», այսինքն՝ երկու հարակից կոդոնների միջև նուկլեոտիդներ չկան։

8) Պոլիպեպտիդում AK-ի հաջորդականությունը համապատասխանում է գենի կոդոնների հաջորդականությանը - այս հատկությունը կոչվում է կոլինայնություն:

Նմանատիպ տեղեկատվություն.

Բոլոր կենդանի արարածները հիմնականում կախված են երեք հիմնական մոլեկուլներից իրենց կենսաբանական բոլոր գործառույթների համար: Այս մոլեկուլներն են ԴՆԹ-ն, ՌՆԹ-ն և սպիտակուցը: ԴՆԹ-ի երկու շղթաները պտտվում են հակառակ ուղղություններով և գտնվում են միմյանց կողքին (հակ զուգահեռ): Սա չորս ազոտային հիմքերի հաջորդականություն է՝ ուղղված ողնաշարի երկայնքով, որը կոդավորում է կենսաբանական տեղեկատվությունը: Ըստ գենետիկ կոդի՝ ՌՆԹ-ի շղթաները փոխակերպվում են՝ որոշելու սպիտակուցներում ամինաթթուների հաջորդականությունը։ ՌՆԹ-ի այս շղթաներն ի սկզբանե ստեղծվել են ԴՆԹ-ի շղթաներով որպես ձևանմուշ, մի գործընթաց, որը կոչվում է տրանսկրիպցիա:

Առանց ԴՆԹ-ի, ՌՆԹ-ի և սպիտակուցների, Երկրի վրա կենսաբանական կյանք չէր լինի: ԴՆԹ-ն խելացի մոլեկուլ է, որը կոդավորում է գենետիկ հրահանգների ամբողջական փաթեթը (գենոմը), որն անհրաժեշտ է յուրաքանչյուր կենդանի էակի հավաքման, պահպանման և վերարտադրման համար: ՌՆԹ-ն բազմաթիվ կենսական դերեր է խաղում գենետիկայի կոդավորման, վերծանման, կարգավորման և արտահայտման գործում: ՌՆԹ-ի հիմնական պարտականությունը սպիտակուցներ արտադրելն է՝ ըստ բջջի ԴՆԹ-ում կոդավորված հրահանգների:

ԴՆԹ-ն կազմված է շաքարից, ազոտային հիմքից և ֆոսֆատային խմբից։ ՌՆԹ-ն նույնն է:

ԴՆԹ-ում ազոտային հիմքը կազմված է նուկլեինաթթուներից՝ ցիտոզին (C), գուանին (G), ադենին (A) և թիմին (T): Մետաֆիզիկապես այս նուկլեինաթթուներից յուրաքանչյուրը կապված է մոլորակի տարրական նյութերի հետ՝ օդ, ջուր, կրակ և Երկիր: Երբ մենք աղտոտում ենք այս չորս տարրերը Երկրի վրա, մենք աղտոտում ենք մեր ԴՆԹ-ի համապատասխան նուկլեինաթթուն:

Այնուամենայնիվ, ՌՆԹ-ում ազոտային հիմքը բաղկացած է նուկլեինաթթուներից՝ ցիտոզին (C), գուանին (G), ադենին (A) և ուրացիլ (U): Բացի այդ, ՌՆԹ-ի նուկլեինաթթուներից յուրաքանչյուրը կապված է մոլորակի տարրական նյութերի հետ՝ օդ, ջուր, կրակ և Երկիր: Ե՛վ ԴՆԹ-ում, և՛ ՌՆԹ-ում միտոքոնդրիալ ԴՆԹ-ն համապատասխանում է հինգերորդ հիմնական տարրին Տիեզերական Եթերին՝ ելքային t. միայն մայրիկից. Սա ալոտրոպիայի օրինակ է, որը փոքր թվով քիմիական տարրերի հատկությունն է՝ լինել երկու կամ ավելի տարբեր ձևերով, որոնք հայտնի են որպես այդ տարրերի ալոտրոպներ։ Ալոտրոպները տարրի կառուցվածքային տարբեր փոփոխություններ են: Մեր ԴՆԹ-ն չորս հիմնական մոլորակային տարրերի ալոտրոպն է:

ԴՆԹ-ում ազոտային հիմքերի հիմնական կենսաբանական ֆունկցիան նուկլեինաթթուների միացումն է: Ադենինը միշտ միանում է թիմինին, իսկ գուանինը միշտ ցիտոզինի հետ։ Նրանք հայտնի են որպես զույգ հիմքեր: Uracil-ը առկա է միայն ՌՆԹ-ում՝ փոխարինելով թիմինին և զուգակցվում ադենինի հետ։

Ե՛վ ՌՆԹ-ն, և՛ ԴՆԹ-ն օգտագործում են հիմքերի զուգավորումը (տղամարդ + իգական) որպես լրացուցիչ լեզու, որը կարող է փոխակերպվել ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի միջև երկու ուղղությամբ՝ համապատասխան ֆերմենտների գործողությամբ: Այս արական-իգական լեզվի կամ հիմքերի զուգավորման կառուցվածքը ապահովում է կրկնակի շղթա ԴՆԹ-ում կոդավորված ողջ գենետիկ տեղեկատվության կրկնօրինակը:

Հակադարձ երկվորյակ հիմք

Ամբողջ ԴՆԹ-ն և ՌՆԹ-ն գործում են հիմքերի զուգավորման գենդերային սկզբունքով՝ ստեղծելով ջրածնային կապ: Զուգակցված հիմքերը պետք է միանան հաջորդականությամբ՝ թույլ տալով ԴՆԹ-ին և ՌՆԹ-ին փոխազդել (ըստ մեր 12 ԴՆԹ-ի սկզբնական նախագծի՝ ադամանդե արևի մարմինը), ինչպես նաև թույլ տալ ՌՆԹ-ին արտադրել գործող սպիտակուցներ, որոնք ստեղծում են կապեր, որոնք սինթեզում և վերականգնում են ԴՆԹ-ի կրկնապատկումը: խխունջ. Մարդու ԴՆԹ-ն վնասվել է բազային զույգ մուտացիաների և հաջորդականության խմբագրման զույգերի կամ ներդիրների փոփոխության հետևանքով մշակված օրգանիզմների, ինչպիսին է վիրուսը: Զուգակցված հիմքերում միջամտությունը վերաբերում է նեֆիլիմների հակադարձ ցանցի (NRG) գենդերային պառակտման տեխնոլոգիային, որը ազդում է տղամարդկանց և կանանց բոլոր լեզուների և նրանց հարաբերությունների վրա: ԴՆԹ-ի պատճենները ստեղծվում են սկզբնական ԴՆԹ-ի մոլեկուլի յուրաքանչյուր շղթայի վրա նուկլեինաթթվի ենթամիավորներին միացնելով արական-իգական հիմքերի զույգին: Նման կապը միշտ տեղի է ունենում որոշակի համակցություններում: ԴՆԹ-ի հիմնական միացության փոփոխությունը, ինչպես նաև գենետիկական մոդիֆիկացիայի և գենետիկ հսկողության բազմաթիվ մակարդակները նպաստում են ԴՆԹ-ի սինթեզի ճնշմանը: Սա սկզբնական նախագծի՝ Սիլիկոնային մատրիցայի 12 ԴՆԹ շղթաների ակտիվացման կանխամտածված ճնշում է, որը հավաքվել և կառուցվել է սպիտակուցներով: Այս գենետիկ ճնշումը ագրեսիվ կերպով իրականացվել է Ատլանտիսի կատակլիզմից ի վեր: Դա ուղղակիորեն կապված է հիերոգամիայի միության ճնշման հետ, որը ձեռք է բերվում ԴՆԹ-ի հիմքերի ճիշտ միացմամբ, որոնցով հնարավոր է ստեղծել և հավաքել սպիտակուցներ՝ վերականգնելու ԴՆԹ-ի կրակային գրությունները։

ՌՆԹ-ի խմբագրում ասպարտամով

Գենետիկական մոդիֆիկացիայի և պոպուլյացիայի փորձարկման օրինակներից է ասպարտամի* օգտագործումը: Ասպարտամը քիմիապես սինթեզվում է ասպարտատից, որը խաթարում է ԴՆԹ-ում ուրացիլ-տիմին կապի գործառույթը, ինչպես նաև նվազեցնում է ՌՆԹ սպիտակուցի սինթեզի և ՌՆԹ-ի և ԴՆԹ-ի միջև հաղորդակցության գործառույթները: ՌՆԹ-ի խմբագրումը՝ ուրացիլ և թիմին ավելացնելով կամ հեռացնելով, վերակոդավորեց բջջի միտոքոնդրիումները, որոնցում միտոքոնդրիումային վնասը նպաստեց նյարդաբանական հիվանդության առաջացմանը: Թիմինը ԴՆԹ-ի ամբողջականության հզոր պաշտպան է: Բացի այդ, ուրացիլի իջեցումից ստացվում է ասպարտատ, ածխածնի երկօքսիդ և ամոնիակ:

Ազոտի ցիկլի միջամտությունը

Արդյունաբերական հեղափոխության արդյունքում, ռազմական համալիրի տեղակայումը ՆԱԱ կապերի միջոցով, ազոտի ընդհանուր ցիկլը զգալիորեն փոխվել է վերջին հարյուրամյակի ընթացքում: Թեև ազոտը կարևոր է Երկրի վրա բոլոր հայտնի կյանքի համար, եղել են հանածո վառելիքի պատերազմներ, որոնք միտումնավոր ստիպել են NAA-ն՝ աղտոտելով Երկիրը և վնասելով ԴՆԹ-ն: Ազոտը սպիտակուցներ կազմող բոլոր ամինաթթուների բաղադրիչն է և առկա է ՌՆԹ-ի և ԴՆԹ-ի նուկլեինաթթուները կազմող հիմքերում: Այնուամենայնիվ, հանածո վառելիքի համար պատերազմներ մղելով, ներքին այրման շարժիչների օգտագործումը, քիմիական պարարտանյութերի ստեղծումը և շրջակա միջավայրի աղտոտումը տրանսպորտային միջոցներով և արդյունաբերություններով, մարդիկ նպաստել են կենսաբանական ձևերով ազոտի լուրջ թունավորությանը: Ազոտի օքսիդ, ածխածնի երկօքսիդ, մեթան, ամոնիակ - այս ամենը ստեղծում է ջերմոցային գազ, որը թունավորում է Երկիրը, խմելու ջուրը և օվկիանոսները: Այս աղտոտումը առաջացնում է ԴՆԹ-ի վնաս և մուտացիա:

Ցավի մարմնի տարրական փոփոխություն

Այսպիսով, մեզանից շատերը զգացել են տարերային փոփոխություններ մեր արյան, մարմնի մասերի (հատկապես մաշկի մակերեսի վրա, որը արձագանքում է արյան փոփոխություններին) և խորը փոփոխություններ մեր բջիջներում և հյուսվածքներում: Մագնիսական փոփոխությունների արդյունքում նյութի վերակենդանացումը ներթափանցում է նաև մեր էմոցիոնալ-տարրական մարմնի մակարդակները՝ էապես ազդելով Բնազդային մարմնում (Ցավի մարմին) պահվող բջջային ռեակցիաների և հիշողության վրա:

Այս նոր ցիկլը մեզանից յուրաքանչյուրին ստիպում է ուշադրություն դարձնել մեր բնազդային մարմնին, մեր էմոցիոնալ-տարրային ցավային մարմնին և այն, ինչ կատարվում է նրա հետ։ Արեգակնային և լուսնային ուժերի փոխհարաբերությունները և դրանց համակցված ազդեցությունը մոլորակային մարմնի ուժերի բևեռականությունների վրա հարմարեցված են մագնիսական դաշտի վրա այս ազդեցությանը:

Ցավոք, բնական իրավունքի բարձրագույն սկզբունքները չհասկանալը հանգեցնում է մեծ քաոսի և տառապանքի նրանց համար, ովքեր համառորեն անձնատուր են լինում ոչնչացմանը, բաժանմանը և բռնությանը, անկախ կիրառվող մեթոդներից:

Այնուամենայնիվ, լուսնային ուժերի, լուսնային շղթայական էակների, ընկած հրեշտակների զանգվածային արտահոսքը մեր մոլորակից և արեգակնային համակարգից այս պահին շարունակվում է: Քանի որ Արեգակնային համակարգը կարանտինի մեջ է, նրանք, ովքեր Համբարձված են (կամ մաքուր սրտով) կզգան իրենց սուրբ էներգիայի կենտրոնների խորը վերադասավորումը լուսնային ազդեցություններից մինչև արևային ազդեցություն: Արեգակնային և լուսնային ուժերի այս երկփեղկումը շարունակում է փոխվել ոչ միայն զգացմունքային-տարրական մարմնում, այլև սրբային կենտրոնում և վերարտադրողական բոլոր օրգաններում: Այն ճշգրտումներ կամ պատկերացումներ է բերում սեռական տառապանքի հետ կապված բազմաթիվ խնդիրների համար, որոնք ծրագրավորվել են լուսնային շղթայի հետ կապված թաքնված պատմությունների հիման վրա: Մայրիկի մագնիսական հրամանների հավաքածուները և միտոքոնդրիոնը վերականգնում են Արեգակնային կանացիությունը նաև իրենց երկրային երեխաների համար:

ԴՆԹ սինթեզ

Հասկանալով, որ մեր հուզական-տարրական մարմինը տեղափոխվում է ածխածնի վրա հիմնված ատոմներից դեպի ավելի բարձր հիմքով տարրեր բարձր հաճախականության ակտիվացման և մոլորակային մագնիսական փոփոխությունների միջոցով, մենք կարող ենք միացնել մեր սեփական մարմնի հոգևոր զարգացման կետերը, որոնք կապված են անձնական ալքիմիական գործընթացների հետ: Սոֆիական մարմնի վերականգնման ժամանակ մեր գիտակցության էվոլյուցիայի ալքիմիական փոխակերպումը միաձուլվում է ԴՆԹ սինթեզի գիտական ​​ըմբռնմանը: ԴՆԹ-ի սինթեզը նույնքան կարևոր է, որքան ԴՆԹ-ի ակտիվացումը, որը կարևոր և անմիջական դեր է խաղում հոգևոր վերելքի համար: Մայրը վերադարձնում է միտոքոնդրիալ ԴՆԹ-ի գրառումը մագնիսական հոսանքների հակադարձման միջոցով՝ վերականգնելով մեր արյան, ուղեղի և նյարդային համակարգի նախագիծը մեր իսկական սկզբնական ԴՆԹ-ի հետ ավելի բարձր գործելու համար:

*ԲԱՅՑ սպարտամը գենետիկորեն մշակված քիմիական նյութ է, որը տարածվում և վաճառվում է որպես սննդային հավելում

Թարգմանություն՝ Oreanda Web