Лекции по "Биологии"

Бірінші апта Дəріс 1. Кіріспе Жалпы сұрақтар: Молекулалық биология пəні жəне міндеттері.Тіршілік туралы ғылымдар жүйесіндегі молекулалық биологияның орны жəне рөлі. Молекулалық биологияның пайда болуының қысқаша тарихы жəне дамуының негізгі этаптары. ХХ ғасыр соңындағы молекулалық биологияның дамуы. Молекулалық биологияның Қазақстандағы дамуы. Жасуша - өмірдің молекулалық негізі. Пайдаланатың құралдар: проектор, слайдтар Молекулалық биология – тіршілік құбылыстарының молекулалық негіздері туралы ғылым, биология ғылымдарының арасында негізгі орындардың бірін иеленеді.Генетика, биохимия жəне биофизика ғылымдарымен тығыз байланысты. Медицина (вирусология, иммунология, онкология, т.б.), ауыл шаруашылығы (жануарлар мен өсімдіктердің тұқым қуалау қасиеттерін белгілі бағытта қадағалай отырып зерттеу) жəне биотехнология (гендік инженерия, клеткалық инженерия) салаларының теориялық негізі болып табылады. Негізгі мақсаты – биологиялық ірі молекулалар (белоктар, нуклеин қышқылдары) құрылымын барлық деңгейде зерттеу. Молекулалық биология нуклеин қышқылы мен белоктардың құрылыс жəне құрылым ерекшеліктерін, жасушаның генетикалық аппаратының құрылымдық-қызметтік ұйымдастырылуын, ақпараттардың тұқым қуалауының жүзеге асу механизмін, апоптоз, генетикалық код т.б. оқытады. Молекулалық биологияның ерекшелігі оның макромолекулалардың құрылымын жəне олардың қызметімен байланысын зерттеуінде. Сол əртүрлі құрылымдардың жəне олардың қызметінің тегін анықтайды. Молекулалық биологияның міндеті - клетканы құраушы негізгі тіршілік құбылыстарын (заттардың алмасуы, тұқым қуалаушылық, нуклеин қышқылдарының құрылымы жəне олардың əр түрлі организмдердегі атқаратын қызметі т.б.) молекулалық деңгейде зерттеу. Яғни молекулалық биология тірі организмдердің жұмыс істеуін, олардың құрамына кіретін молекулалар жəне атомдардың химиялық құрылымы тұрғысынан зерттейтін ғылым саласы. Даму тарихы: Молекулалық биология ХХ ғасырдың екінші жартысынан бастап ғылымның дамуында ерекше орын алды. Оның дүниеге келуі жəне кейінгі кезеңде қарқынды дамуы бүкіл биологияны алдыңғы қатарлы жəне кең тараған ғылымдар саласына қосты. Биохимияның бір саласы ретінде дүниге келген молекулалық биология генетика жəне физиканың əдістеріарқылы жылдам дамыды. Бұл ғылымның атауын 1939 жылы өзін «молекулалық биолог» деп атаған У. Эстбюримен байланыстырады. Ал екі жылдан кейін ол ДНҚ-ң алғашқы рентгеннограммасын жасады жəне осы арқылы 1869 Ф.Мишер ашқан ДНҚ молекуласының нəзік құрылымын анықтаудың негізін салды. 1953 жылы ағылшын ғалымы Ф.Крик жəне АҚШ биологы Дж. Уотсон ДНҚ макромолекуласының құрылымының кеңістіктік моделін жасауы – молекулалық биология ғылымының өз алдына жеке ғылым болып қалыптасуына негіз болды.Бұл жаңа сала өзінің дамуына физиктер мен химиктерге борышты, себебі олар биохимиялық мəселелерді шешу үшін əр түрлі екі жақтан кіріскен. Олардың біреулері физикалық əдістерді, əсіресе рентгенқұрылымдық талдауды, биологиялық жағынан аса маңызды макромолеулалардың кеңістіктегі құрылымын анықтауға қолдануға тырысты. Екінші бағыттағы зерттеушілер генетикалықпроцестердің молекулалық механизмін бактериялар мен вирустарды зерттеу нəтижелеріне сүйене отырып анықтаған. Бұл "фагтық мектеп" деп аталатын топ Дельбрюк жəне Лурияның атымен байланысты. Мұнда зор табыстардың бірі О.Т. Эйвери,К. Мак-Леод, М. Мак-Картидің генетикалық ақпараттың иесі белок емес ДНҚ екенін дəлелдеулері еді. Ал осы биологиялық мəселерді əртүрлі екі тəсілдерді біріктіру арқылы шешу физик Ф.Крик мен биолог Д.Уотсонға ДНҚ-ның қос шиыршығын 1953 жылы ашуға мүмкінді берді. ХХ ғасырдың 50 жылдарының басында биохимияда ақуыздар мен нуклеин қышқылдарының қарапайым құрылымы туралы мəліметтер ашылды, ДНҚ мен РНҚ молекуласындағы нулеотидтердің саны, құрылымы жəне орналасу заңдылығы анықталды. ДНҚ-ң қос шиыршықты моделінің жасалуы жəне комплементарлық принципінің ашылуы қазіргі заманғы биологияның маңызды жаңалықтары болды. Бұл жаңалықтар тірі жүйелер əрекетінің негізгі принциптерін ашты жəне қазіргі заманғы биологияның одан ары қарайғы зерттеулерін анықтады. Қазіргі жаратылыстану ғылымдарыныңмолекулалық биологиясың алдында қарыздар болуының себебі, молекулалық биолгияда ХХ ғасырдың 50 жылдарының ортасынан 70 жылдардың ортасына дейінгі кезеңдерде гентикалық ақпараттардың тұқым қуалауы жəне олардың ұрпақтан ұрпаққа берілуінің негізгі жолдары мен табиғатының ақылға сыймастай жылдамдықпен анықталуы болып есептеледі. Молекулалық биологияның негізгі жаңалықтары: 1869 жылы Ф. Мишер ДНҚ-н ашты; 1935 жылы А.Н. Белозерский өсімдіктен ДНҚ-н бөліп алды; 1940 жылы У.Эстбюри ДНҚ-ң алғашқы рентгеннограммасын жасады; 1951 жылы Л.Полинг жəне Р.Кори ақуыздардың полипептидті тізбегіндегі амин қышқылы қалдықтарының негізгі типтерін анықтады; 1944 жылы О.Т. Эвери ДНҚ тұқым қууалау ақпаратын тасымалдаушы екендігін анықтады; 1952 жылы Р.Франклин мен М.Уилкинс ДНҚ-ның жоғары сапалы рентгенограммасын түсірді; 1953 жылы Д. Уотсон жəне Ф. Крик ДНҚ-ң қос спиральды моделін жасады; 1960 жылы РНҚ транскрипциясын жүзеге асыратын полимераза ферменті ашылды; 1961 жылы Ф.Жакоб жəне Дж.Моно бактерияларда гендердің ұйымдасып жұмыс істеуінің жəне гендік белсенділіктің реттелуінің оперондық (лат. ``operare`` - жұмыс істеу, қызметіне қарай бір-бірімен байланысты ферменттердің синтезін анықтайтын гендер тобы) принципін ашты; 1969 жылы АҚШ-та Г.Хорана қызметтестерімен бірге химиялық жолмен алғашқы генді синтездеді. Д. Уотсон мен Ф. Крик жəне т.б. көптеген ірі молекулалық биологтардың керемет жаңалықтарының нəтижесінде ХХ ғасырдың 60 жылдарында-ақ жасушадағы гентикалық ақпараттың берілу жолы анықталды: ДНҚ-РНҚ-Ақуыз. Сосын біртіндеп ДНҚ репликациясы, транскрипция (РНҚ биосинтезі), трансляция (ақуыз биосинтезі) механизмдері анықталды. Мұнымен қоса бұл процестердің клетка ішінде таралуын зерттеу жұмыстары дамыды, осының негізінде клеткаішілік компоненттердің (ядро, митохондрия, рибосома) функционналдық маңыздылығы анықталды жəне Д. Уотсонның 1968 жылы молекулалық биологияға анықтама беруіне негіз болды: «Молекулалық биология биологиялық макромолекулалардың құрылымдарының байланысын жəне клетканың негізгі компоненттері мен олардың қызметтерін, сонымен қатар тіршіліктің негізін құрайтын клеткада жүретін барлық процесстердің үйлесімділігі мен тұтастығын біріктіретін клетканың өзін-өзі реттеуінің негізгі принциптері мен механизмдерін зерттейді». Кейіннен бұл ереже кері транскрипция (РНҚ матрицасындағы ДНҚ синтезі) жəне РНҚ репликациясы процестері туралы ұғымдармен толықтырылады. Тұтас ферменттер қатарын (кері транскриптаза, ДНҚ рестриктаза жəне т.б.) мақсатты түрде қолданудың əдістерінің ашылуы жəне талдануы нəтижесінде рекомбинатты ДНҚ алу технологиясы жасалды, молекулалық биология тарихындағы революциялық оқиға бол ХХ ғасырдың 70 жылдарының соңы мен 80 жылдарының басында молекулалық биология ең бір кемелдену кезеңіне қадам басты. Ферменттердің жəне биологиялық мембраналардың құрылымы белсенді түрде зерттелді, жоғары сатыдағы организмдердің геномының құрылымын анықтау жұмыстары басталды, жаңа биотехнологияның негіздері жасалды, ақуыз инженериясы дүниеге келді. Молекулалық биологияның қарқынды дамуының нəтижесінде ХХ ғасырдың 80 жылдарының басында жаңа ғылым саласы биоинформатика (сандық биология, компьютерлік гентика) дүниеге келді. ХХ ғасырдың молекулалық биология кеңейе түсті, біршама міндеттері: геном құрылымының құпиясын ашу, гендер банкін құру, геномдық дактилоскопия; клеткалардың жітклеуінің, биоалуантүрліліктің, дамудың жəне қартаюдың, канцерогенездің (қатерлі ісіктің пайда болуы), иммунитеттің молекулалық негіздерін зерттеу жəне т.б.; генетикалық, вирустық ауруларды анықтау жəне емдеудің əдістерін ашу; азық-түлік жəне əртүрлі азықтық биологиялық белсенді қосылыстар (гормондар, энергия сақтаушы заттар, релизинг-фатор) өндірісінің жаңа биотехнологиясын жасау. Қазақстандағы молекулалық биология Қазақстанда молекулалы 50-жылдарының аяғында басталды. Академик М.Айтхожинны зерттеліп, соның нəтижесінде рибосомалар мен рибонуклеопротеидтерді вирустар) құрылымында айтарлы жаңалық – жануарлар клеткасыны ақпараттық РНҚ (аРНҚ) зерттеулер, əсіресе, Қаза биохимия институты ашыл Өсімдік клеткасында байланысқан жəне ядролы белоктарды ның физика-химиялық қ кезінде белок биосинтезі мен биогенезін реттеуг нəтижесінде функционалды белсенді құрастырылды. Бұрын белгісіз болып келген стресс жағдайында) зат алмасу процесіні фенолды) ферментті кешендерді дақылдарының бағалы шаруашылы салуға мүмкіндік берді. Азот алмасу кезіндегі ма (никотинамидадениндинуклеотидфосфат жолы анықталды. Қазақстан биотехнологиясы жетілдірілді. бойынша: геномды құрастыру, экспрессиясы ж полимерлері белок пен нуклеин гендік инженериясы, молекулалы Өзін өзі тексерудің 1 Молекулалық биология 2 Молекулалық биологияны 1-ші тəжірибелік саба Молекулалық биологияны Сабақтың мақсаты 2. Жасушалық жəне жасушалы 1 тапсырма. Прокариотты жасушаны станда молекулалық биология саласындағы ғылыми зерттеулер XX ында Қазақстан Ғылым Академиясының Ботаника институтында к М.Айтхожинның басшылығымен рибосомаларды тижесінде рибосомалар мен рибонуклеопротеидтерді рылымында айтарлықтай айырмашылықтар бар екені аны жануарлар клеткасының цитоплазмасында информосома т Қ) бар екенін көрсетті. Молекулалық биология саласында азақстан Ғылым Академиясының молекулалы биохимия институты ашылғаннан кейін (1983) дами түсті. сімдік клеткасындағы информосомалар, яғни, бос цитоплазмалы не ядролы белоктардың (РНҚ-ны қоса) жəне төменгі молекулалы РН қ қасиеттері зерттеліп, олардың өсімдік эмбриогенезі мен дамуы кезінде белок биосинтезі мен биогенезін реттеуге қатысатыны аны тижесінде функционалды белсенді əркелкі (гетерогалды) будан рибосомалары рын белгісіз болып келген өсімдік клеткаларында дайында) зат алмасу процесінің маңызды бөліктеріндегі (азотты фенолды) ферментті кешендердің реттелу механизмі ашылды. Бұл техникалы алы шаруашылық белгілерін қалыптастыру бағытыны мкіндік берді. Азот алмасу кезіндегі маңызды ферменті икотинамидадениндинуклеотидфосфат-глютаматдегидрогенез) активациялауды стан өсімдіктерінен жасалынған биологиялы биотехнологиясы жетілдірілді. Қазір республикада молекулалы астыру, экспрессиясы жəне оның реттелуі, клетканы полимерлері белок пен нуклеин қышқылының құрылымы мен гендік инженериясы, молекулалық иммунология мəселелері зерттелуде. ң сұрақтары: биология пəні нені оқытады? биологияның міндеті зерттеу əдстері жірибелік сабақтың тақырыбы биологияның даму тарихы. Жасуша-өмір негізі. саты: 1. Жасушалардын түрлерінменгеру. не жасушалық емес құрылымдардың құрылысы менгеру. Прокариотты жасушаның құрылысын дəптерге салыныздар ылыми зерттеулер XX ғасырдың Ботаника институтында ымен рибосомалардың құрылымы тижесінде рибосомалар мен рибонуклеопротеидтердің (мысалы, тар бар екені анықталды. Бұл ормосома түрінде болатын биология саласындағы молекулалық биология жəне ни, бос цитоплазмалық, полисомдыменгі молекулалы РНҚсімдік эмбриогенезі мен дамуы атысатыны анықталды. Соның ркелкі (гетерогалды) будан рибосомалары сімдік клеткаларындағы (қалыпты жəне ліктеріндегі (азотты, көмір сулы, л техникалық жəне астық ытының ғылыми негізін ызды ферменті – НАДФ-ГДГ-ны глютаматдегидрогенез) активациялаудың жаңа ан биологиялық активті заттардың азір республикада молекулалық биология саласы реттелуі, клетканың маңызды рылымы мен қызметі, өсімдіктердің селелері зерттелуде. мір негізі. рылысы менгеру. птерге салыныздар. 2 тапсырма. Прокариотты организмдерді салып алып, мына кестені толтыр: Белгілері Бактери 2 тапсырма. Эукаротты салып алып, мына кестені толтыр: Покариоттты ж Белгілері 3тапсырма. Жасушасыз салыныздар. Жасушааралы Бақылау сұрақтары: 1. Эукариотты жасушалар 2Прокариотты жасушалар 3. Жасушалардың қ 4. Жасушасыз құрылымдарды Əдебиеттер: 1-7 (негізгі), 8 Əдебиет: 1.А.С.Коничев,Г.А.Севастьянова 2008г 2.Р.І.Берсімбаев,К. Оқулық,2005 3. С.Ж.Стамбеков,В.Л.Петухов 4.Н.Н.Мушкамбаров,С.Н.Кузнецов 5.С.А.Абилаев «Молекулалы 6.Е.О.Қуандықов«Молекулалы Студенттердің оқытушы жетекшілігімен 1 Тақырып: Кіріспе 1 тапсырма. Молекулалы 2 тапсырма. Молекулалы байланысын менгеру. Прокариотты организмдердің жасуша құрылысымен танысу. Д салып алып, мына кестені толтыр: Прокариотты жасушалардың анықтамасы Морфофункциональдібелгілері Бактериялар Микоплазма . Эукаротты организмдердің жасуша құрылысымен танысу. салып алып, мына кестені толтыр: Покариоттты жəнеэукариотты жасушалардың салыстырмалыерекшеліктері Прокариоттар Эукариот Жасушасыз құрылымдардың түрлерін атау керек. Жасушааралық зат Симпласт тары: Эукариотты жасушаларға анықтама берініз Прокариотты жасушаларға анықтама берініз ң қандай түрлері болады? рылымдардың қандай түрлері болады? 7 (негізгі), 8- 16 (қосымша) 1.А.С.Коничев,Г.А.Севастьянова «Молекулярная биология» 2.Р.І.Берсімбаев,К.Қ.Мұхамеджанов «Жалпы генетика жəне молекулалы 3. С.Ж.Стамбеков,В.Л.Петухов «Молекулалық биология»Семей МУ 4.Н.Н.Мушкамбаров,С.Н.Кузнецов «Молекулярная биология» Молекулалық биология жəне генетика» Шымкент,Кітап 2010ж Молекулалық биология негіздері» Эверо 2008ж ытушы жетекшілігімен өзіндік жұмысыны ырып: Кіріспе. Молекулалық биология ғылым ретінде (3 са . Молекулалық биологияның дамуына үлес қосқ Молекулалық биологияның басқа биологиялы рылысымен танысу. Дəптерге 1кесте тамасы дібелгілері Қөк жасыл балдырлар рылысымен танысу.Дəптерге 2 кесте салыстырмалыерекшеліктері Эукариоттар рлерін атау керек.Құрылысын дəптерге Синцитий «Молекулярная биология» Москва,Академия не молекулалық биология» Семей МУ «Молекулярная биология» Москва,Наука 2003г Шымкент,Кітап 2010ж Эверо 2008ж мысының жоспары. ылым ретінде (3 сағат). ан ғалымдарды атаныз. а биологиялық ғылымдармен Бақылау сұрактар: 1. Молекулалық биология ғылым ретінде нені зерттейді? 2. Молекулалық биология жетістері қандай? Əдебиеттер: 1-7 (негізгі),8-16 (қосымша) Студенттердің өзіндік жұмысы 1 тақырып: Ақуыздар репарациясы (3 сағат). 1 тапсырма.Генетикалық ақпараттың белілу жолдарын менгеру 2 тапсырма.Репарацияны тудыратын факторларды зерттеу Екінші апта № 2 дəріс тақырыбы. Молекула аралық қарым-қатынас жəне олардың тірі жүйеде қызмет етудегі рөлі. Сигналдық қарым-қатынастардың жасуша аралық жəне жасуша ішілік механизмдері. Жалпы сұрақтары: Молекулалық биологияда қолданылатынəдістер. Ағзадағы химиялық сигнал беру. Ақуыз -ақуыздық қарым-қатынас жəне олардыңжасуша үстілік құрылымдардың жəнеақуыз-мультимерлердің өзіндік жинақталуындағы мəні. Клетка аралық химиялық сигнал беру жəне оның типтері. Пайдаланатың құралдар: проектор, слайдтар Микроскопия əдісінің тарихы XVII ғасырдан басталады. 1611 жылы Й.Кеплер жарық микроскопын жасау принципін ұсынды, ал алғаш рет 1638 жылы А.Левенгук жарық микроскопы көмегіменбірклеткалы бактерияларды бақылады. Дəл осы шешуші қабілеті 0,4-0,7 мкм-ге дейін болатын жарық микрокопы М.Шлейден мен Т.Шваннға 1838 жылы жасуша теориясын ашуға мүмкіндік берді. Микроскопияның дамуында итерфернциялы, фазалы-контрастты, электронды микроскоптардың ашылуы маңызды кезеңдер болды. Электронды микроскоп шешуші қабілеті 0,1 нм-ге дейін болады, осының арқасында вирустардың, клеткаішілік оганеллалардың, ақуыз-нуклеинді комплекстердің құрылымын зерттеуге мүкіндік береді. Рентгенқұрылымдық талдау əдісі– рентген сəулелерінің дифракциясына негізделген; цитоплазма мен ядроның құрамына кіретін ақуыздардың, нуклеин қышқылдарының жəне басқа заттар молекулаларының құрылысын зерттеу үшін қолданылады. Бұл тəсіл молекулалардың құрамындағы атомдардың кеңістіктегі орналасуын анықтауға, олардың ара қашықтықтарын өлшеуге мүмкіндік береді. Билоогиялық маңызды молекулаларды, əсіресе ақуыз немесе нуклеин қышқылдарының молекулаларына құрылымдық талдау жасау көптеген қиындықтармен жүреді, себебі олардың құрамындағы атомдардың саны өте көп. Аталған молекулалардың сырт пішінін анықтаудың биологиялық функцияларды білу үшін маңызы өте зор. Рентгенқұрылымдық талдау əдісінде зерттелетін объектіге (гемоглобиннің, ДНҚ-ң кристалдары) рентген сəулелері бағытталып, пайда болған дифракциялық бейнесі фотоппленкаға тіркеледі. Бұл əдістің көмегімен ақуыз, ДНҚ, РНҚ молекулаларының құрылымы жөнінде мəліметтер алынды. Радиоактивті изотоптар – тірі клеткадағы ақуыз, нукленин қышқылдары, көмірсу жəне т.б. молекулаларды зерттеу үшін қолданылады. Рабиоактивті молекулалар мынадай алуан түрлі клеткаішілік процестерді зерттеу кезінде қолданылады: молекулалардың өздерінің ізашарларынан синтезделуі, молекулалардың клеткаішілік локализациясын, олардың жұмыс істеу уақыттарын, макромолекулалардың жекелеген аймақтарындағы химимялық өзгерулерін анықтау. Ультрацентрифугалау – 1926 жылы Т.Сведберг аналитикалық центрифуганы ашқан соң кең қолданысқа ие болды. Клетканың тығыздығы əртүрлі болып келетін компоненттерін центрифугалау тəсілі арқылы бір-бірімен қоспай белек зерттеуге болады. Аналитикалық центрифуга көмегімен Т.Сведберг гемоглобиннің молекулалық массасын анықтады. 40-50 жылдары А.Клоди мен Ж.Браше клетка органеллаларын бөліп алуға арналған диффернциалды центрифугалау əдісін жасады, бұл əдіс көмегімен Де Дюв алғаш рет 1953 жылы лизсосманы кейін пероксисоманы бөліп алды. Храматография. Қазіргі уақытта храматографияның көптеген нұсқалалры бар, мысалы əртүрлі типтегі матрикстерді (тасымалдаушыларды) қолданатын, ақуызды зарядына байланысты (ионалмасу храматография), молекулалар мөлшеріне байланысты (гель-храматография) немесе матрикспен аздаған байланыстағы заттардың химимялық топтарымен ерекше өзара əрекеттістіктеріне ажыратуға мүмкіндік беретін жəне т.б. Электрофорез – бұл əдістің негізінде белгілі бір оң немесе теріс зарядтар жиынтығына ие ақуыздардың молекулаларының пішіні мен көлемі, зарядының мөлшеріне сəйкес элетрлік жазықьықта қозғалу қабілеті жатыр. Электрофорезді сулы (буферлік) ерітіндіде, крахмалды, агарлы, полиакрилді-амидті гелде, целлюлозалы, нитроцеллюлозалы пластинкаада жүргізуге болады. Электрофорез əдісінде ДНҚ-ны гельмен беті жабылған пластинкаға орналастырады. Мұнда көлемі жағынан кішкене бөліктер ірі бөліктерге қарағанда жылдам ауысады. Он шақты нуклеотидтері бар минисателлиттер арнайы радиоактивті «зондтар» аркылы бөлініп алынады. Клетка өсінділері (культуралары) əдісі. Кейбір ұлпаларды жеке-жеке клеткаларға бөлгеннен кейін, жекеленген клеткалар өз тіршіліктерін жалғастырады, тіпті көбею қасиетін жоғалтпайды. Эмбрион немесе кейбір жеке клеткалар қолайлы ортада ағзадан тыс өсіп, көбейе алатындығын алғаш рет американ эмбрилогы Р. Гаррисон (1879-1959) дəлелдеген. Клетканы культуралау техникасын əрі қарай дамытқан француз биологы А. Каррель (1873-1959) болды. Бұл əдістің ең қарапайым тəсілі келесідей: қоректік ортаға толы камераға тірі ұлпаның кесегі салынады. Біраз уақыт өткеннен кейін ұлпа кесегінің шетіндегі клеткалар бөлініп өсе бастайды. Өзге жағдайда ұлпаның кесілген кішкентай кесегі трипсин ферменті немесе хелатон версен ферменті ерітінділерімен сəл өңделеді, бұл клеткалардың толық бытырап кетуіне əкеп соғады. Содан соң клеткаларды шайып қоректік ортаға салады, онда клеткалар тұнбаға түседі де, шыныға жабысып көбейе бастайды, алдымен олар колониялар түзеді, соңынан клеткалық қабат түзеді. Осылай тірі кезінде бақылауға ыңғайлы, бірқабатты клеткалар өсіндісі алынады. Өсінді өсіру кезінде қоректік ортадан басқа температура, стерильділік сияқты факторлар ескерілген жөн. Культурада өсімдік клеткаларын өсіруге болады. Көп клеткалы организмдердің эволюциясы клеткалардың бір-бірімен байланыс ұстап тұру қабілеттеріне негізделген. Бұл қабілет клетка дамуын реттеу үшін жəне олардың ұлпаларда ұйымдасуы үшін, клетканың өсуі мен бөлінуін бақылау үшін жəне олардың əртүрлі белсенділіктерінің үйлесімділігі үшін қажетті. Клеткааралық ісқимылдың негізгі маңызы мен күрделілігі жоғары сатыдағы жануарларда барлық гендердеің маңызды бөлігі осы процестермен байланысты деп болжауға мүмкіндік береді. Клеткалара бір-бірімен үш түрлі жолмен байланысады: олар əртүрлі қашықтықта орналасқан клеткаларға сигналдар жеткізуші химиялық заттар бөліп шығарады;плазмалық мембранамен байланысқан, басқа клеткаларға əсер ететін, басқа клеткалармен тікелей жалғастыратын молекулалық сигналдар шығарады;екі клтеканың цитоплазмасын тікелей байланытыратын жалғамалар құрады. Химиялық сигнализацияның үш типі белгілі:дене клеткаларының көпшілігі локальды (жергілікті) химиялық медиатор болып табылатын бір немесе бірнеше сигналды заттар бөліп шығарады, олар өте тез бұзылып, сіңіріліп кететіндіктен тек жақын орналасқан клеткаларға əсер етіп қана үлгереді; маманданған эндокринді клеткалар гормондар бөліп шығарады. Гормондар қанға аралысып, нысана клеткаларға əсер етеді. Нысана-клеткалар организмнің əртүрлі бөлімдерінде кездесуі мүмкін; жүйке клеткалары өздерінің нысана-клеткалары арқылы маманданған жалғамалар (химиялық синапстар) жасайды жəне тек өте жақын қашықтықтағы клеткалармен əрекеттесетін, тек бір ғана нысана-клеткаға əсер ететін химиялық заттар – нейромедиаторлар бөліп шығарады. Эндокринді жəне жүйке клеткалары химиялық сиганлизацияға арналған, олар жоғары сатыдағы жануарлардың денесін құрайтын миллиардтаған клеткалар белсенділігінің əр алуан түрлерін бірлесіп үйлестіріп тұрады. Нерв клеткалары ақпаратты эндокринді клеткаларға қарағанда жылдам жеткізеді, олар сиганлдарды алыс қашықтыққа жеткізу үшін диффузия мен қан ағысына мұқтаж емес, сигнал нерв талшықтары арқылы электрлік импульстер түрінде жылдам өткізіледі. Тек нейромедиаторлар бөлініп шығатын нерв түйіндерінде бұл импульстар химиялық синапстарға айналады. Нейромедиатор нысана-клеткаларды микроскопиялық қысқа қашықтыққа бірнеше миллисекунд ішінде диффузиялық жолмен жекізеді. Қан ағысында гормондар өте қатты сұйылғанда жəне əдеттен тыс төмен концентрацияда əрекет етуі тиіс болған кезде, нейромедиаторлардың сұйылуы маңызды емес жəне олардың концентрациясы нысана-клетканың белгілі бөлімдерінде жоғары болуы да мүмкін. Гипоталамус – эндокринді жүйенің негізгі реттеушісі. Мидың белгілі бөлімінде – гипоталамуста нерв жүйесі жəне эндокриндік жүйе физикалық жəне функционалдық жағынан бір-бірімен байланысады. Гипоталамус гипофиздің тура артында орналасқан жəне онымен гипофиз сабақшасы арқылы байланысқан. Гипоталамус өзінің негізгі қызметін нейрондар мен эндокринді клеткалардың ерекшеліктеріне бірдей ие клеткалар (олардың бір мезетте электрлік импульстерді өткізетін жəне қанға сигналдық молекулаларды бөліп шығаруға қабілетті өсінділері бар) көмегімен жүзеге асырады. Мұндай клеткаларды нейросекреторлы клеткалар деп атайды. Гипоталамустың нейросекреторлы клеткалары мидың жоғарғы бөлігінің нейрондарының қолдауы нəтижесінде гипофиз сабақшасының қан тамырларына белгілі пептидті гормон бөліп шығарады, ол гипофизбен басқа бір гормонның секрециясын ынталандырады немесе тежейді. Гипоталамустың бақылауында болатын гипофиздің көпшілік гормондары қандай да бір басқа эндокринді безді ынталандырып (қолдап) қанға үшінші бір горсонның бөдініп шығыуына себеп болады. Олай болса, гипоталамус эндокринді жүйенің негізгі реттеушісі болып табылады. Əртүрлі клеткалар бірдей химиялық сигналдарға əртүрлі жауап қайтарады. Клеткалардың белгілі клеткаішілік сиганлдық молекулаларға жауап қайтару қабілеті оларды молекулалармен байланыстыратын белок-рецепторлардың болуымен байланысты. Ересек жануарлардың көпшілік клеткалары қандай да бір қызмет атқаруға маманданған жəне олар барлық химиялық сигналдарға жауап беруге мүмкіндік беретін, осы қызметті іске асыратын жəне өңдейтін өзіндік рецепторлар жиынтығына ие. Көпшілік химиялық сигналдардың нысана-клеткаларға əсер етуі ең ақырында онда жүріп жатқан белок синтезінің жылдамдығының немесе қасиетінің өзеруіне, не болмаса жаңа белоктардың синтезінің басталуыныа əкеледі. Əртүрлі нысана-клеткаларда сигналдық молекулалар жиі-жиі əртүрлі белоктармен жанасып, əртүрлі əсерлер көрсетеді. Ацетихолил қаңқа бұлшықеттері клеткаларының жиырылуын жылдамдатады, бірақ жүрек бұлшықеті клеткаларының жиырылу күші мен жиілігін баяулатады. Клетканың өмірі физикалық əсерлер (температура, электромагниттік сəулелену) немесе химиялық қосылыстар сияқты сыртқы реттеуші сигналдарға немесе клеткалық сигналдарға тəуелді. Организм клетканың тіршілік əрекетін реттеу үшін қолданатын, жақсы зерттелген заттарға, мысалы, стероидты гармондар, цитокиндер немесе өсу факторлары жатады. Олар нысана-клеткаларға жетісімен гендер тобының дəлдігінің өзгеруімен байланысты зат алмасу өзгерістерін туғызады. Шығу тегі экзогенді болып табылатын феромондер немесе токсиндербіршама күшті жəне ерекше жауап туғызады. Қоршаған ортадағы, соның ішінде, организмдегі басқа клеткалар келген сигналдарға сəйкес жауап қайтару үшін клетка оларды қабылдап, осы сигналдар арқылы алынған нұсқауларға сəйкес өз жағдайын өзгертуі тиіс. Алынған сигналдарға байланысты клетка бірнеше міндеттері орындауы тиіс: 1) сигналды басқа сигналдардан ажырата білу; 2) оны нұқауға сай жеткізу; 3) Қабылданған сигналға сəйкес жауап қайтару; 4)Сигнал клетканы қоршаған ортадан жоғалған соң бірден жауап қайтару жүйесінің жұмысын тоқтату. Сигналды нұсқауға сай жеткізу қиындықтарға байланысты. Келген сигнал əлсіз болса оны клетка ішіндегі клеткаішілік қабылдағыштар қабылдауы үшін клтка оны күшейтуі тиіс. Клетка бұл мəселені сигналды күшейтудің каскадты (сарқылмайтын) механизмі арқылы шешеді. Сигналды молекулалар арқылы тасымалданатын сигналдар ларға жауап ретінде клеткада жүретін биохимиялық реакциялардың каскадтарына қатысты бірінші реттік болып табылады. Сигналдың тасымалдануы бұл нəтижесінде рецепторлардың клеткаішілік домендердегі жағдайының өзгеруімен аяқталатын, рецепторлардың белсенділігін туғызатын клетка сыртындағы лигандалардың (сигналды клеткалар) клетка бетіндегі рецепторлармен əрекетін іске қосатын реакциялар тізбегі. Рецептордың белсендірілуі нəтижесінде клетка сыртқы сигналдарға үйлесімді жауап қайтарады. Клетка бірінші реттік сигналдарды бірінші реттік сигналды молекулалармен немесе физикалық факторлармен əрекеттесетін белок тəріздес арнайы маманданған моллекуларецепторлардың көмегімен тани алады. Бірінші реттік сигнал негізінде өзі реттеуі тиіс болған клеткадағы зат алмасу процестеріне бірден əсер етпейді. Оны қабылдаған рецептор клеткада клетка сыртындағы бірінші реттік сигналдар əсер етуі тиіс болған процестерді жүргізетін аралық химиялық қосылыстардың түзліуне бастама береді. Мұндай аралық қосылыстар өздерінде бірінші реттік реттеуші сигналдар туралы ақпаратсақтап, олардың екінші тасымалдаушысы болып табылады, сондықтан оларды екінші мессенджерлер деп атайды. Екінші реттік мессенджерлер клетка сыртындағы молекулалардан келген бірінші реттік реттеуші сигналдарды күшейтуге мүмкіндік береді. Клеткалар мен ұлпалар топтары бірінші реттік реттеуші сигналдарға, мысалы, эндокринді бездердің гормондары əсеріне бір уақытта жəне біртектес жауап қайтару қабілетіне ие. Бұл көпклеткалы организмдіердің ішкі жəне сыртқы өзгермелі жағдайларға тез бейімделуіне мүмкіндік береді Сигналдардың берілуі мен күшейтілуі механизмін зерттеу маңызды міндеттердің бірі болып табылады. Бұларды білу қалыпты жағдайда клетканың функционалды жауабының қалыптасуы, патологиялық жағдайларда реттелуі мен түзелуі механизмдерін түсінуге мүмкіндік береді. Қазіргі уақытта 50-ге жуық белок-лигандалар, рецепторлардың 14 тұқымдасы белгілі. Клетка бетіндегі сигналдың клетка ішіне берілуінің бірнеше стандартты жолы бар, бірақ бұл мəселе əлі нақты түсініктен алысырақ жəне үнемі сигнализацияның жаңа нұсқалары туындап отырады. Мысалы, сигнал берілуінің классикалық жинақталған жолы мына əрекеттер тізбегіменаяқталады: сигналды молекула-клетка бетіндегі рецепторклеткаішілік күшейткіш механизм-берілген сигналға арнайы маманданған геннің қосылуы. Кейбір сыртқы факторлардың клетка бетіндегі рецепторлармен əрекеттесуінен басталатын көп сатылы сигнал берілу процесінің мүмкін болған екі қарапайым сызбасы мына суретте көрсетілген. Мұндай сыртқы факторлар қандай да бір гормон немесе өсу факторы болуы мүмкін. Бірінші реттік реттегіш сигнал келтка ядросына жетіп ондағы нысана-клеткааның экспрессиясына (айқындылығына) əсер ету үшін, ол екі қабатты клетка мембранасы арқылы өтуі тиіс. Бұл қоршаған ортадағы сигналдарды ерекше таңдап, олардың жағдайын танитын клетка бетіндегі табиғаты белок тектерецепторлардың арқасында жүзеге асады. Төменгі молекулалы реттегіштер мембрана липдінде еритін, гидрофобты химиялық қосылыстар (мысалы, стероидты гормондар) болса, олардың өткізілуі үшін рецепторлар қолданылмайды, олар клеткаға диффузия жолымен өтеді. Клетка ішінде бұндай қосылыстар белок тектес рецепторлармен ерекше əрекеттесіп, түзілген комплек ядроға көшіріледі. Клетка бетіндегі сигнал оның ядросына көптеген молекулалардың қатысуымен беріледі. Осы сигналды тізбектің бір компонентінің бұзылуының өзі клетканың оны қоршаған ортадағы сигналдарға реакциясының бұзылуына əкеліп соғады. Мысалы, өсу факторларын артық өндіруге себепші болатын мутациялар. Мұндай мутация алған клетка өзінің өсуін, сонымен қатар басқада қоршаған клеткалардың өсуін жылдамдатуы мүмкін. Өсудің жылдамдауы өсу факторлары рецепторларындағы мутация себебінен жұзеге асуы да мүмкін. Мұндай жағдайда мутаннты рецептор клетка ішіне өсу факторлары жоқ, өсуді жылдамдатушы сигналдарды өткізе бастайды. Клетка организмнің талаптарына байланыссыз жөнсіз бөліне бастайды. Өзін өзі тексеруге арналған сұрақтар: 1. Молекулалық биология зерттеу əдістеріне анықтама берініз 2. Жасуша аралық сигнал беру түрлері қандай? Тəжірибелік сабақ Тақырып 2. Молекулалық биологияның қазіргі заманғы əдістері. Жасушааралық қатынас жəне олардың тірі жүйелерді функционирлеудегі рөлі. Сабақтың мақсаты: 1. Молекулалық биологияның қазіргі заманғы əдістерін менгеру 2. Жасушалық жəне жасушалық емес құрылымдардың құрылысын менгеру. 1 тапсырма. Микроскоп бөлшектерінің аттарын есте сақтап, гистологиялық препаратты зерделеу (бейнесін салу), ғылыми зерттеу (зерзаттарды өлшеу) үшін, олардың атқаратын жұмысын (жұмыс орнын ұйымдастыру, жарықты қою, ортаға дəл келтіру, жарық сəулелерін жинақтау, жарық сүзгісін таңдау) білу. 2 тапсырма.Жасуша аралық байланыстарды дұрыс белгілеу қажет 3тапсырма. Жасушашілікбайланыстарда оқу Бақылау сұрақтары: 1. Молекулалақ биологияда қандай əдістерді қолданады? 2. Жасуша аралық байланыстар дегеніміз не? 3. Жасушашілік байланыстар дегеніміз не? Əдебиеттер:1-7 (негізгі), 8-16 (қосымша) СӨОЖ 2 такырып.Молекулалық биологиядағы қазіргі заманғы əдіс-тəсілдер (3 сағат). 1 тапсырма. Молекулалық биологиядағы қазіргі заманғы қолданылатын əдістəсілдерін менгеру керек 2 тапсырма. Микроскоптариен жүмыс істеу ережесін анықтау керек Бақылау сұрактар: 1. Молекулалық биология қолданылатың əдістерді атаныз 2. Қандай микроскоптарды білесіз? Əдебиеттер: 1-7 (негізгі),8-16 (қосымша) СӨЖ 2 тақырып: Ақуыздар (3 сағат). 1тапсырма. Ақуыздардрдың құрамына кіретін аминқышқылдарды зерттеп менгеру 2тапсырма. Ақуыздардын түрлерін менгеру керек Үшінші апта № 3 дəріс тақырыбы. Ақуыздар құрылымы Жалпы сұрақтары: Ақуыздар. Ақуыз компоненттері жəне оларды байланыстыратын химиялық байланыстар. Ақуыздардың мөлшері мен пішіні. Ақуыз құрылысындағы домендер жəне олардың функциональдық рөлі. Глобулярлық жəне фибриллярлық ақуыздар. Пайдаланатың құралдар: проектор, слайдтар Ақуыздар– пептидтік байланыспен байланысқан амин қышқылдарының қалдықтарынан тұратын макромолекулалық биополимерлер. Белоктардың жіктелуі: 1)күрделілік дəрежесіне қарай (қарапайым жəне күрделі), қарапайым протеиндер тек қана аминқышқылдары қалдықтарынан тұрады, күрделі протеидтер құрамына белокты заттардан басқа қосылыстардың қалдықтары кіреді; 2) молекула пішіиіне қарай (шар тəрізді жəне жіп тəрізді); 3) кейбір еріткіштерде еру қабілетіне қарай (суда еритіндер, əлсіз түз ерітінділерінде еритіндер - альбуминдер, спиртте еритіндер - проламиндер, сұйытылған қышқыл жəне сілті ерітінділерінде еритіндер глутелиндер); 4) атқаратын қызметтеріне қарай (қорға жиналатын белоктар, тірек қызметін атқаратын белоктар). Күрделі белоктардың ерекшеліктері: Нуклеопротеидтер. Бұлар белоктан жəне нуклейн қышқылдарынан тұрады. Нуклеопротейндердің құрамына дизоксинуклейн немесе рибонуклейн қышқылдарының кіруіне байланысты екіге бөлінеді дизоксирибонуклеопротеидер жəне рибонуклеопротеиндер. Нуклеопротеиндердің құрамында көп мөлшерде фосфор қышқылының қалдығы болуына байланысты, олар əлсіз қышқылдық қасиет көрсетеді. Суда жəне сілтілік ертіндісінде жақсы ериді. Хромопротеидтер. Белоктардың простетикалық бөлігі түрлі-түсті бояғыш заттардан тұрса, олар хромопротеиндер тобына жатады. Бояғыш заттар қатарына порфирин, флавин, аденин динуклеотид (ФАД)жатады. Хромопротейн өкілі ретіінде, қан гемоглобинін, хлорофил т.б атауға болады. Қан гемоглобині-құрамында Fe ионы бар, О2 жəне СО2 тасымалдаушы белок. Липопротейндер. Майларға ұқсас заттар. Липидтер құрайтын күрделі белоктар. Құрамында бейтарап жəне полюсті липидтер. Холестирин жəне оның эфирлері болады. Гликопротеидтер. Простетикалық бөлігін көмірсулар құрайтын күрделі белоктар. Көмірсулардың комплекстеріне; маноза, фруктоза, галактоза, генсозаминдер т.б жатады. Глюккопротендердің биологиялық қызмееті өте зор, қорғаныштық, тіректік, дəнекерсіз қызмет, имундық қызмет. Қанның ұюына кедергі жасайды, тасымалдау, қоржинауға қатысады. Металлопротеидтер. Белоктар мен металл иондарының тікелей қосылуынан түзілген комплекстер. Құрамында Cu, Fe, Zn, Mo, Mn, Ni, Se, Ca металл иондары кездеседі. Фосфопротеидтер. Басты ерекшелігі олардың простетикалық топша бөлігіндегі ортофосфор қышқылының қалдығы белоктармен эфирлік байланыс түзеді. Белоктың бұл класына сүттің казейногенін жатқызамыз. Мұнда фосфор қышқылының мөлшері 1 процентке тең, Жұмыртқа сары уызында болады. Фосфопротеидтер өте үлкен мөлшері орталық жүйке жүйесінде кездеседі. Фосфопротеидтер энергетикалықжəне пластикалық материалдардың бағалы көзі болып табылады, организмнің дамуына əсер етеді. Жай белоктардың ерекшеліктері:Альбуминдер. Суда ериді, молекулалық салмақтары 15-70 мыңға жетеді, құрамында глициннің мөлшері-1%. Тұз ертіндісін 100% дейін қанықтырғанда ғана альбуминдер тұнбаға түседі. Глобулиндер. Бейтарап тұздардың сұйытылған ертіндісіне еріммтал болады, таза суда ерімейді, глициннің мөлшері 3,5%.(NH4)2 SO4 амоний сульфатының 50% қаныққан ертіндісінің əсерінен глобулиндер тұнбаға түседі. Гистондар.Салыстырмалы молекулалық массалары 1200. 30 мың сұйытылған қышқылдарда (2MHCL) ериді, амияк жəне спиртте тұнбаға түсетін белоктар. Протаминдер. Салыстырмалы молекулалық массалары 1200 мың болатын негіздік қасиеті басым белоктар сұйытылған қышқылдарда ериді, қайнату барысында тұнбаға түспейді.Белоктар əртүрлі20, бір біріне ұқсамайтын амин қышқылдарынан тұрады. Белоктардың құрамы жəне құрылысы. Белок молекуласындағы ааминқышқылдары қалдықтарының саны əр түрлі болады, кейде бірнеше мыңға дейін жетеді. Əр белокта а-аминқышқылдары тек осы белокқа ғана тəн ретімен орналасады. Олардың молекулалық массалары бірнеше мыңнан миллионға дейін жетеді. Жұмыртқа белогының молекулалық массасы - 36000 Бұлшық ет белогының молекулалық массасы - 150000 Адам гемоглобинінің молекулалық массасы - 67000 Белоктар, негізінен, көміртек (50-55%), оттек (20-24%), азот (15-19%), сутектен (6- 7%) тұрады. Кейбір белоктардың құрамына бұлардан басқа күкірт, фосфор, темір кіреді. Белоктар гидролизденгенде а-аминқышқылдарының қоспасы түзіледі. Əрбір организмнің өзіне тəн белоктары бар. Барлық белоктар 20-дан астам əр түрлі а-аминқышқылынан құралады. Белоктардың бірінші реттік құрылымы.дегеніміз полипептидтік тізбектегі аминқышқылдары қалдықтарының қатаң тəртіппен бірінен кейін бірінің орналасуы. Белокты құрайтын жүздеген, мыңдаған, миллиондаған а-аминқышқылдарының қалдықтары өзара пептидтік байланыс. Екінші реттік құрылым белоктардың көбінің кеңістікте спираль тəрізді орналасуы. Бұл құрылым, негізінен, спираль оралымдарында орналасқан — CO...HN— арасындағы сутектік байланыстар арқылы іске асады. Шиыршықтың бір орамында 3 жəне 5 аминқышқылдарының қалдықтары болады. Оралымдардың арақашықтығы 0,54 нм шамасында. Үшінші реттікқұрылым.Белоктық оралма тектес молекуласы биологиялық процестердің əсерінен, молекула арасындағы сутектік байланыс, —S—S— дисульфид көпіршесі, күрделі эфирлік көпірше жəне бүйір тізбектегі анион мен катиондар арасындағы иондық байланыстар арқылы өзара байланысуы нəтижесінде түзіледі. Бұл кезде оралма құндақталып, шумаққа айналады.Үшінші реттік құрылым белоктың өзіне тəн қасиеттері мен белсенділігіне жауап береді. Төртінші реттік құрылым – кейбір белоктарда бірнеше полипептидтік тізбектердің бір-бірімен күрделі кешенді комплекстерге бірігуі. Мысалы, гемоглобин құрамына 141 аминқышқылының қалдығы кіретін төрт полипетидтік тізбектен жəне құрамында темір атомы бар белокты емес бөлшек гемнен комплекс түзеді. Гемоглобин тек осы құрылымда ғана оттекті тасымалдай алады. Химиялық байланыстардың барлық типі қатысады. Белоктардың қызметтері: 1)Құрылымдық (пластикалық) – (коллаген, фибрион); 2) катализаторлық – клеткалық катализаторлар; 3) реттеуші – гормондар; 4)жиырылғыштық – (миозин); 5) транспорттық – (гемоглобин, миоглобин), 6) Қорғаушы – (иммуноглобулин, интерферон); 7) энергетикалық – 1 г белоктан17,6 кДж энергия Домендер шағын глобулалық құрылымдар, полипептидтік тізбегінің ұзындығы 150 немес одан да аз амин қышқылдарынан тұрады. Домендер гүлобулалық белоктарды құрайтын модульдар болып табылады. Əдетте глобулалық белоктар бірнеше əртүрлі домендерден тұрады, олар полипептидтік тізбектердің салыстырмалы ашық учаскелерімен байланысқан. Глобулалық белоктар сфера пішіндес, катализ, транспорт немесе реттеу сияқты арнаулы процуестерге қатысады. Белоктардың денатурациясы: Белоктардың екінші жəне үшінші реттік құрылымдарына жауапты байланыстар (сутектік, дисульфид көпіршесі, т.б.) əлсіз болғандықтан, оңай үзіліп, белоктардың кеңістік құрылымдарының қайтымсыз бұзылуы белоктың денатурациясы деп аталады. Денатурацияға ұшыраған белок өзінің биологиялық функциясын атқара алмайды (denatuze — табиғи қасиетінен айырылуы). Қыздыру, радиация, ортаның өзгеруі, кейбір химиялық əсерлерден, шайқап сілкуден белок денатурацияланады. Жұмыртқаны пісіргенде альбумин белогының, сүт ашығанда казеиннің үюынан, олардың кеңістік құрылымдары бұзылады. Шашты химиялық бұйралаудың, теріні илеудің негізінде де белоктардың денатурадиялануы жатады. Қыздырғанда денатурацияланатын немесе айырылып кететін болғандықтан, белоктардың нақты балқу температуралары болмайды. Кейбір белоктар, мысалы, тауық жұмыртқасының белогы суда ериді, кейбіреулері суда ерімейді. Белоктар ерігенде, басқа да ЖМҚ сияқты коллоидты ерітінділер түзеді. Белоктарға спиртті немесе формалинді қосқанда, белоктар қайтымсыз үйиды, сондықтан бұл заттарды биологиялық препараттарды сақтауға қолданады. Белоктардың организмдегі өзгерісі. Белоктар аса маңызды тағамдық, заттар (ет, жұмыртқа, сүт, нан, т.б.) құрамында болғандықтан, ас қорыту жолдарында ферменттер əсерінен аминқышқылдарына дейін ыдырап гидролизденеді. Аминқынщылдары ішек қабырғалары арқылы қанға өтеді. Көмірсулар мен майлардан айырмашылығы - аминқышқылдары организмде қор болып жиналмайды. Олардың біразы адам немесе жануар организмінің өзіне тəн белогын түзеді. Ал аминқышқылдарының бір бөлігі белок емес азотты қосылыстардың, нуклеин қышқылдарының синтезіне жұмсалады. Кейбіреулері тотығып, ең ақырғы өнімдерге (С02, Н20, т.б.) дейін ыдырап, энергия бөледі. Өзін өзі тексеруге арналған сұрақтар: 1. Белок дегеніміз не? 2. Белоктардың қандай түрлері болады? Əдебиеттер:1-7(негізгі), 8- 16 (қосымша) Тəжірибелік сабақ 3 ТақырыпАқуыздарқұрылысы. Жасушаның молекулярлық құрылымы Сабақтың мақсаты: 1. Ақуыздардың құрылымдық ұйымдасуың менгеру. 2. Аминқышқыл құрамын оқыту. 3. Жасушаның молекулярлық құрылымын меңгеру. 1 тапсырма. Дəптерге салып алып, мына кестені толтыр: 3 кесте - Ақуыздардың жіктелуі Күрделілік дəрежесіне қарай Молекула пішіиіне қарай Кейбір еріткіштерде еру қабілетіне қарай Атқаратын қызметтеріне қарай Қарапайым жəне күрделі. қарапайым протеиндер тек қана аминқышқылдары қалдықтарынан тұрады, күрделі протеидтер құрамына белокты заттардан басқа қосылыстардың қалдықтары кіреді Шар тəрізді жəне жіп тəрізді Суда еритіндер, əлсіз түз ерітінділерінде еритіндер - альбуминдер, спиртте еритіндер - проламиндер, сұйытылған қышқыл жəне сілті ерітінділерінде еритіндер глутелиндер Корға жиналатын белоктар, тірек қызметін атқаратын белоктар. 2 тапсырма. Дəптерге белоктардың құрылымын салыныз 2 тапсырма. Дəптерге белоктардың құрылымын салыныз 3 тапсырма. Дəптерге Күрделі ақуыздар Нуклеопротеидтер Хромопротеидтер Липопротейндер Гликопротеидтер Металлопротеидтер 1 -бірінші, 2 -екінші, 3 - үшінші, 4 -төртінші птерге салып алып, мына кестені толтыр: 4-кесте - Ақуыздардың түрлері Ерекшеліктері Бұлар белоктан жəне нуклейн қыш Нуклеопротейндердің құрамына дизоксинуклейн немесе рибонуклейн қышқылдарының кіруіне байланысты екіге б дизоксирибонуклеопротеидер жəне рибонуклеопротеиндер. Нуклеопротеиндердің құрамында кө қышқылының қалдығы болуына байланысты, олар қышқылдық қасиет көрсетеді. Суда жə жақсы ериді. Белоктардың простетикалық бөлігі түрлі тұрса, олар хромопротеиндер тобына жатады. Бо қатарына порфирин, флавин, аденин динуклеотид (ФАД)жатады. Хромопротейн өкілі ретіінде, қан гемоглобинін, хлорофил, миоглобин, цитохромы, флавиноферменты жатады. Майларға ұқсас заттар. Липидтер құрайтын к Құрамында бейтарап жəне полюсті липидтер. Холестирин ж оның эфирлері болады. Простетикалық бөлігін көмірсулар құрайтын к Көмірсулардың комплекстеріне; маноза, фруктоза, галактоза, генсозаминдер т.б жатады. Глюккопротендерді қызмееті өте зор, қорғаныштық, тіректік, д имундық қызмет. Қанның ұюына кедергі жасайды, тасымалдау, қоржинауға қатысады. Белоктар мен металл иондарының тікелей комплекстер. Құрамында Cu, Fe, Zn, Mo, Mn, Ni, Se, Ca металл иондары кездеседі. ртінші ышқылдарынан тұрады. рамына дизоксинуклейн немесе кіруіне байланысты екіге бөлінеді не рибонуклеопротеиндер. өп мөлшерде фосфор ы болуына байланысты, олар əлсіз əне сілтілік ертіндісінде рлі-түсті бояғыш заттардан рса, олар хромопротеиндер тобына жатады. Бояғыш заттар атарына порфирин, флавин, аденин динуклеотид (ФАД)жатады. ан гемоглобинін, хлорофил, миоглобин, цитохромы, флавиноферменты жатады. райтын күрделі белоктар. не полюсті липидтер. Холестирин жəне райтын күрделі белоктар. комплекстеріне; маноза, фруктоза, галактоза, генсозаминдер т.б жатады. Глюккопротендердің биологиялық тіректік, дəнекерсіз қызмет, юына кедергі жасайды, тасымалдау, тікелей қосылуынан түзілген рамында Cu, Fe, Zn, Mo, Mn, Ni, Se, Ca металл Фосфопротеидтер Басты ерекшелігі олардың простетикалық топша бөлігіндегі ортофосфор қышқылының қалдығы белоктармен эфирлік байланыс түзеді. Белоктың бұл класына сүттің казейногенін жатқызамыз. Мұнда фосфор қышқылының мөлшері 1 процентке тең, Жұмыртқа сары уызында болады. Фосфопротеидтер өте үлкен мөлшері орталық жүйке жүйесінде кездеседі. Фосфопротеидтер энергетикалықжəне пластикалық материалдардың бағалы көзі болып табылады, организмнің дамуына əсер етеді. Жай ақуыздар Ерекшеліктері Альбуминдер Суда ериді, молекулалық салмақтары 15-70 мыңға жетеді, құрамында глициннің мөлшері-1%. Тұз ертіндісін 100% дейін қанықтырғанда ғана альбуминдер тұнбаға түседі. Глобулиндер Бейтарап тұздардың сұйытылған ертіндісіне еріммтал болады, таза суда ерімейді, глициннің мөлшері 3,5%.(NH4)2 SO4 амоний сульфатының 50% қаныққан ертіндісінің əсерінен глобулиндер тұнбаға түседі. Гистондар Салыстырмалы молекулалық массалары 1200. 30 мың сұйытылған қышқылдарда (2MHCL) ериді, амияк жəне спиртте тұнбаға түсетін белоктар. Протаминдер Салыстырмалы молекулалық массалары 1200 мың болатын негіздік қасиеті басым белоктар сұйытылған қышқылдарда ериді, қайнату барысында тұнбаға түспейді. 4 тапсырма. Дəптерге салып алып, мына кестені толтыр: 5 кесте - Ақуыздардыңқызметтері Құрылымдық (пластикалық) коллаген, фибрион Катализаторлық клеткалық катализаторлар Реттеуші гормондар Жиырылғыштық миозин Транспорттық гемоглобин, миоглобин Қорғаушы иммуноглобулин, интерферон Энергетическалық 1 грамм белоктан17,6 кДж энергия 5 тапсырма.Жасушаның молекулярлық құрылымын меңгеру. 6 кесте Бейорганикалық заттар Органиқалық заттар Су70-80% Аққуыздар 10-20% Минерал түздары Көмірсүлар 0,2-2,0% Майлар1-5% Нуклеин қышқылдары (РНК, ДНК) Бақылау сұрақтары: 1.Ақуыздар дегеніміз не? 2. Ақуыздардың жіктелуі? 3. Ақуыздардыңқызметтері қандай? Əдебиеттер:1-7 (негізгі), 8-16 (қосымша) СОӨЖ 3 такырып.Кроссинговердің молекулалық негізі (3 сағат). 1 тапсырма. Кроссинговердің молекулалық негізінзерттеу Бақылау сұрактар: 1. Кроссинговер дегеніміз не? Əдебиеттер: 1-7 (негізгі),8-16 (қосымша) СӨЖ 3 тақырып:Нуклеин қышқылдарының алғашқы құрылымы. ДНҚ құрылымының өзгешеліктері(3 сағат). 1тапсырма.ДНҚ-ның түрлерін менгеру Төртінші апта № 4 дəріс тақырыбы. Генетикалық аппараттың молекулалық құрылымы.Геномның құрылымы. Жалпы сұрақтары: Геном жайлы жалпы мəліметтер. Хромосомалық карталар. Хроматин құрылысы. Гистондар ерекшеліктері. Хромосомалардың нуклеосомалық жинақталуы. Хроматиннің ақуыздар модификациясы жəне олардың ДНҚ репликациясы мен транскрипциясына əсері Пайдаланатың құралдар: проектор, слайдтар Клеткаға қажетті ерекше (арнайы) белоктың синтезделуін қамтамасыз ететін ДНКның молекуласының бөлігін геном деп атайды. Хромосома (грекше"хромо-бояу,"сома"-дене) - клетка ядросыныңқұрамында нəсілдік информациясы ДНК бар ген орналасқан өздігінен екі еселене алатын, арнайы бояулармен боялатын негізгі құрылым бөлігі. Хромосома алғаш рет 19 ғасырдың70-ші жылдары белгілі болды жəне1883жылынеміс ғалымы В.Вальдейер "хромосома" деген атауды ұсынды. Хромосома өсімдік пенжануарлар клеткасының даму процесін қамтамасыз етеді, тұқым қуатын белгі, қасиеттерді ұрпақтан ұрпақа өткізеді.Олардың хромосомында морфологиялық өзіндік ерекшеліктері бар. Хромосомалар клетка бөлінуі кезінде анық көрінеді. Оның морфологиясы митоздың метафаза жəне алғашқы анафаза сатысында жақсы байқалады. Орташа алғанда хромосоманың ұзындығы 0,2- 50мкм, диаметрі 0,2- 3мкм. Хромосома турады: 1) хроматидтерден; 2) центромерадан; 3) кысқа иықтан; 4) ұзын иықтан. ДНК хромосоманың химиялық құрамында хроматин жіпшелерінде орналасады.Белок хромосомда ДНК-ның молекуласының үстінде қаптама (футляр) түрінде орналасады. Хромосомның алғашқы тартылған жері болады (спиральданбаған бөлігі), онда центромер орналасады, кейде хромосомның екінші рет тартылған бөлігі де кездесіп отырады. Соңғысы кішкентай спутник деп аталынатын үзіңдіні (фрагмент) хромосомнан бөліп тұрады. Интерфазалық хромосома. Бұлілмекті, күрделі құрылым. Соленоидты фибрилла əртүрлі ұзындықтағы ілмекті (20 мыңнан 80 мың жұп нуклеотидтерге дейін) құрастырады. Хроматинді фибрилла нəтижесінде 300 нм диаметрге дейінгі құрылым түзіледі, ол интерфазалы хромонема деп аталады. Хромонемалар қосымша жинақталады, диаметрі 600-700 нм хроматидтерді құрайды. Хроматидтер метафазалы хромосома құрамына кіреді, диаметрі 1400 нмнемесе 1,4 мкм. Канадалық ғалым Барр (1908 – 1995) жəне оныңстуденті Бертрам1949 жылы Барр денешігі деп аталатын құрылымды ашқан, немесе Х-жыныс хроматині. Барр - денешігі əйелдердің жұмыртқаклеткаларында кездеседі. Жыныс хроматині - ұрықтың жынысын ерте анықтауға мүмкіндік береді. Кариотип (грекше karyon – жаңғақ, жаңғақ ядросы жəне typos - үлгі, пішін) - жануарлар мен өсімдіктердің жүйлік (систематикалық) тобының бір сипаттамасы, олардың дене клеткаларындағыхромосомалардың диплоидты жиынтығы. Кариотиптер хромосомалардың саны,центромераларының орналасуы, көлемі, пішіні, екінші реттік тартылулары жəне тағы басқа белгілерімен сипатталады. Тұқым қуалаушылықтың хромосомалық теориясы.Гендер хромосомада бір сызықтың бойымен тізбектеле орналасқан. Əр геннің хромосомада нақтылы орны (локус) болады; бір хромосомада орналасқан гендер тіркесу топтарын құрайды. Тіркесу топтарының саны сол организмге тəн хромосомалардың гаплоидты санына сəйкес келеді; Ұқсас хромосомалардың арасында аллельді гендердің алмасуы жүреді; хромосомадағы гендердің ара қашықтығы айқасу жиілігіне тура пропорционал. Томас Хант Морган (американдық биолог, генетиканың негізін салушылардың бірі, «Тұқым қуалаушылықтың хромосомалық теориясының» негізін қалаған еңбегі үшін Нобель сыйлығының Лауреаты атағына ие болды. Митозхромосомаларының морфологиясы. Хромосомалардың морфологиясын митоздың метафаза кезеңінде жақсы тексеруге болады. Өсімдіктер мен жануарлар клеткаларында хромосомалар таяқша тəрізді, ұзынша келеді. Хромосоманың ең жіңішкерген жері бірінші үзбесі оны екі иыққа бөледі. Осыған байланысты хромосомалар морфологиясына қарай 3 топқа бөлінеді: Хромосоманың қызметтері. Ақпараттық жəне РНК белоктарының клеткадағы координациясы менрегуляциясын белоктардың біріншілік құрылымының синтезі арқылы жүзеге асырады. Хромосома (грекше"хромо-бояу,"сома"-дене) - клетка ядросыныңқұрамында нəсілдік информациясы ДНК бар ген орналасқан өздігінен екі еселене алатын, арнайы бояулармен боялатын негізгі құрылым бөлігі. Хромосома алғаш рет 19 ғасырдың70-ші жылдары белгілі болды жəне1883жылынеміс ғалымы В.Вальдейер "хромосома" деген атауды ұсынды. Хромосома өсімдік пенжануарлар клеткасының даму процесін қамтамасыз етеді, тұқым қуатын белгі, қасиеттерді ұрпақтан ұрпақа өткізеді.Олардың хромосомында морфологиялық өзіндік ерекшеліктері бар. Хромосомалар клетка бөлінуі кезінде анық көрінеді. Оның морфологиясы митоздың метафаза жəне алғашқы анафаза сатысында жақсы байқалады. Орташа алғанда хромосоманың ұзындығы 0,2- 50мкм, диаметрі 0,2- 3мкм. Əрбір организмге тəн, ДНК-ның молекуласындағы нуклеотидтердің орналасу жүйелілігін (последовательность) генетикалық код деп атайды. Өзін өзі тексеруге арналған сұрақтар: 1. Геном дегеніміз не? 2. Хромосоманың қандай түрлері болады? Əдебиеттер:1-7 (негізгі), 8- 16 (қосымша) Тəжірибелік сабақ 4. Тақырып Генетикалық аппараттың молекулалық ұйымдасуы. Геномның құрылысы жəне ұйымдасуы Сабақтың мақсаты: 1. Генетикалық аппараттың молекулалық ұйымдасуың менгеру. 2. Хромосома құрылысын, функциясын жəне типтерін айт. 1 тапсырма. ДНК хроматинің құрылысың менгеру. Дəптерге салып алып, мына кестені толтыр: Фибрилла ДНК Нуклеосомді жіп Хроматинді фибрилла Интерфазалық хромонема Метафазалық хроматида 2. тапсырма. Хромасоманы хроматидтер, 2-центромера, 3 3 тапсырма.Хромосомат Ұзындығының қысқаруы Алғашқы құрылысына қарай ДНК молекуласына қарай 1 1 7 7 6 42 40 1600 5 8000 Хромасоманың құрылысың менгеру. Дəптергемына с центромера, 3- екінші тартылуы, 4-хромосоманың матриксі. Хромосоматүрлеріңменгеру. 7 кесте Диаметр, нм ДНК молекуласына 1-2 10 20-30 100-200 500-600 птергемына сүретті сал: 1- матриксі. 1-метацентрлік; 2 4 тапсырма.ХроматиндегеДН Бақылау сұрақтары: 1.Хромосома дегеніміз не? 2. Қызметіне қарай хромосомаларды 3. Хромосома қандай Студенттердің оқытушы жетекшілігімен СОӨЖ 4 такырып. 1-тапсырма. Жасушаны менгеру керек 2-тапсырма. Жасушаны менгеру керек. Кестені толтыр Жасушаның құрамына кіретін химиялы Заттар Бақылау сұрактар: 1.Қандай заттар органикалы 2.Қандай заттар бейорганикалы Əдебиеттер: 1-7 (негізгі),8 СӨЖ тақырып: Генетикалы вирустардағы репликациясыны 1 тапсырма. Вирустарды 2 тапсырма. Вирустарды метацентрлік; 2-субметацетрлік;3-акроцентрлік;4- ядрошык т ХроматиндегеДНҚ мен гистоның орналасуын д тары: 1.Хромосома дегеніміз не? арай хромосомалардың жіктелуі. андай қызмет атқарады? ытушы жетекшілігімен өзіндік жұмысыны Ж 4 такырып. Жасушаның химиялық құрамы(3 сағ Жасушаның химиялық құрамына кіретін органикалы Жасушаның химиялық құрамына кіретін бейорганикалы менгеру керек. Кестені толтыр рамына кіретін химиялық заттар мөлшері % рактар: андай заттар органикалық заттарға жатады? андай заттар бейорганикалық заттарға жатады? 7 (негізгі),8-16 (қосымша) ырып: Генетикалық материал түрлері ж ы репликациясының механизмі (3 сағат). 1 тапсырма. Вирустардың құрамына кіретін РНҚ ны менгеру 2 тапсырма. Вирустардың құрамына кіретін ДНҚ ны менгеру ядрошык түрлері əптерге салыныз мысының жоспары. ғат). рамына кіретін органикалық заттарды рамына кіретін бейорганикалық заттарды лшері % рлері жəнеоның əртүрлі ны менгеру ны менгеру Бесінші апта № 5 дəріс тақырыбы.Нуклеин қышқылдары. ДНҚ – ның құрылымы жəне қызметі, ДНҚ – ның тұқымқуалаушылық ақпараттарын тасымалдаудағы рөлі. Жалпы сұрақтары: ДНҚ-ға жалпы мінездеме. Нуклеин қышқылдарыныңгенетикалық рөлінің дəлелдері.Орталық догма. Нуклеин қышқылдарының құрылысы. Уотсон-Крик моделі. ДНҚ-генетикалық ақпаратты хабарлаушы ретінде. Пайдаланатың құралдар: проектор, слайдтар Нуклеин қышқылдарының проблемасымен 1868 ж швейцарлық физик Ф. Мишер шұғылданған болатын. Ірің клеткаларынан алынған ядро бөлшегін зерттеп, құрамына көміртегі, азот жəне фосфор кіретін бұрын белгісіз органикалық қосылыс түрін ашты. Ашқан қосылысын ядродан бөліп алғандықтан нуклеиндеп атады. Нуклеин қышқылдары пуриндік жəне пиримидиндік гетероциклдер кіреді. Мишердің шəкірттері Коссель мен Асколи тағы төрт түрлі негіздерді – аденин, тимин, цитозин жəне урацилді ашты. Нуклеиннің ертіндісі қышқылдық қасиет көрсететін болғандықтан Ф. Альтман 1889 ж оған нуклеин қышқылы деген ат берді. Нуклеин қышқылының құрамына кіретін көмірсу бес көміртегінен тұрады. 1940 жылдың аяғында америкалық биохимик Э.Чаргафф (1905 ж.т.) əр түрлі организмдердің ДНҚ молекуласына талдау жасап, оның құрамындағы А мен Т, Г мен Ц негіздерінің молярлық мөлшері тең екенін көрсетті (бұны Чаргафф ережесі деп атайды). 1952 ж. ағылшын биофизигі М.Уилкинс (1916 ж.т.) жəне т.б. ғалымдар рентгендік талдау арқылы ДНҚ молекуласы құрылымының спираль бойынша оң жақ оралымын (В – ДНҚ), америкалық ғалым А.Рич (1929 ж.т.) молекула құрылымының сол жақ оралымын (Z – ДНҚ) ашты.Вилькенс жəне Р. Франклин тапқан ДНК молекуласының рент-генограммасы оның спиральды структурасын дəлелдеді, ДНК қос тізбегінің бір бөлігі маңызын алғаш рет 1944 жылы Эвери, Мак-Карти жəне Мак-Леод ашып көрсетті. ДНҚ молекуласының екiншi реттiк құрылымын 1953 ж. Уотсон мен Крик анықтады. ДНҚ құрылымының анықталуы ХХ ғасырдағы биологияның ең маңызды жаңалығы деп саналады. Уотсон мен Крик теориясы бойынша екi полинуклеотид тiзбегiнен құралған ДНҚ-ның молекуласы кеңiстiкте оң қос қабат спираль болып табылады. 1959 жылы Северо ОчоаРНҚ синтезінің механизмін ашқаны үшін медицинада Нобель сыйлығын алды. S. Cerevisiae дрожжасындағытРНҚ- дағы 77 нуклеотидтің бірізділігі 1965 жылы Роберт Холлидің зертханасында анықталып, оған 1968 жылы медицинада Нобель сыйлығы берілді. 1967 жылы Карл Вёзе РНҚ-ның катализдік қасиеті бар деп болжады. Ол əлем РНҚсы деген гипотезасын ұсынды,онда протоорганиздер РНҚсы ақпаратты сақтау молекуласы (қазіргі кезде бұл рөлді көбіне ДНҚ атқарады) жəне метаболизм реакциясында катализдік қызмет атқарушы молекула ретінде (қазіргі кезде бұны көбіне ферменттер атқарады)қызмет атқарады делінген. 1976 жылы Уолтер Фаэрс пен оның тобы Гент Университінде (Голландия) бактериофаг MS2-ның бірінші РНҚ геномының бірізділігін анықтады. 1990 жылдардың басында өсімдіктер геномына бөтен гендерді еңгізу өсімдіктердің аналогтық гендерінің айқын білінуін тежейтіні анықталды. Нуклеин қышқылдарының құрамы мен құрылысы Нуклеин қышқылдарының толық емес гидролизі нəтижесінде нуклеотидтер түзіледі.Олар нуклеин қышқылдары полимер тізбегінде қайталанып отыратын күрделі құрылым буындары (монометрлері). Ал нуклеотидтерді одан əрі гидролиздесе, ортофосфор қышқылын ж түзеді..Яғни, нуклеин қыш фосфор қышқылы жəне моносахаридтер (рибоза мен дезоксирибоза) кіреді. Нуклеин қышқылдары құрамында қышқылы жəне дезоксирибонуклеин массалары бірнеше мыңнан онда Белоктар сияқты нуклеин функциясы да əр алуан. Нуклеин құрылымдары болады. Нуклеин қышқылыны орналасады. Нуклеин қышқылыны шиыршық болып орналасуын к ішінде сутектік байланыс ар НҚ-ның макромолекуласы екі полинуклеотидті тізбектен қос оралма түзеді. Оралманы фосфор пурин туындыларының жазы Нуклеин қышқылыны ширатылған екі оралмада, пиримидин ж арқылы байланыскан. Сутектік байланыс белгілі бір ж арасында түзіледі. Оларды комплементарлы ж — аденин (А) жəне цитозин (С) ДНҚ-ның қос оралмалы сызбан қышқылымен көмірсуларды түзулер пиримидин жəне пурин туындылары, олар комплементарлы ж Нуклеин қышқылыны шумақталып орналасуы Нуклеин қышқылдарыны қамтамасыз етеді: 1) тұқым 2) оның көбеюі кезіндегі аналы биосинтезіне қатысуы түрінде, а ДНҚ сипаттамасы: барлық клеткаларының комплексін түзеді де, хроматинні қатар өсімдіктер митохондриясы мен пластидтерінен де табыл ДНҚ-ның спираліні жұп негіздердің ара қашы азоттық негіздер кіреді, я бойындағы 34 ангстрем б метрге жетеді, яғнидиаметрі 20 ангстрем, стемпературада қайнатса ылын жəне пентоза мен азотты негізге айырылатын нуклеозидтерді ышқылдарының құрамына азотты негіздер (пиримидинді, пуринді), не моносахаридтер (рибоза мен дезоксирибоза) кіреді. Нуклеин рамындағы моносахаридтердің қалдығына байланысты рибонуклеин не дезоксирибонуклеин қышқылы болып екіге бөлінеді. ДН нан ондаған миллионға жетеді. ты нуклеин қышқылдары əр түрлі болады. р алуан. Нуклеин қышқылдарының да белоктар сия ылының бірінші құрылымында мононуклеотидтер белгілі т ылының екінші құрылымы макромолекулаларды болып орналасуын көрсетеді. Бұл кезде молекулалар арасында ж ішінде сутектік байланыс арқылы əрекеттесу болады. макромолекуласы екі полинуклеотидті тізбектен құралады. Олар ке зеді. Оралманы фосфор қышқылының полиэфирі т жазық молекуласы оралманың ішінде болады. ылының макромолекуласындағы бірінің ан екі оралмада, пиримидин жəне пурин қалдықтары ө Сутектік байланыс белгілі бір жұп пиримидин жəне пурин туындыларыны Оларды комплементарлы жұптар деп атайды. Ондай ж не цитозин (С) — гуанин (G). ос оралмалы сызбанұсқасында таспамен кө мірсулардың полиэфирінің макромолекуласы. Б не пурин туындылары, олар комплементарлы ж ылының үшіншілік оралымы — ДНҚ мен РН ылдарының биологиялық маңызы: Нуклеин ым қуалаушылық ақпараттарын генетикалы беюі кезіндегі аналық организммен берілуін; 3) оның, ма рінде, ағзаның өсуі мен дамуы кезінде іске асуы. сипаттамасы: ДНК жануарлардың, өсімдіктер мен микро ң ядросында болады. Гистон белогымен бірге ол нуклеогистон зеді де, хроматиннің негізгі массасын құрайды. ДНК ядроларда кездесуімен сімдіктер митохондриясы мен пластидтерінен де табылған. спиралінің диаметрі 20 ангстрем.Бір – бірімен параллельжат ашықтығы 3,4 ангстрем. Спиральдіңбір айналымына ж негіздер кіреді, яғни спиральдыңбір айналымы ұзын ДН ы 34 ангстрем бөліктіалып жатыр. ДНҚ молекулаларын созса, нидиаметрі 20 ангстрем, ұзындығы 2 метр. ДН айнатса оның тізбектері бір – бірінен ажырайды. не пентоза мен азотты негізге айырылатын нуклеозидтерді рамына азотты негіздер (пиримидинді, пуринді), не моносахаридтер (рибоза мен дезоксирибоза) кіреді. Нуклеин ына байланысты рибонуклеин лінеді. ДНҚ молекулалық рлі болады. Олардың организмдегі да белоктар сияқты əр түрлі рылымында мононуклеотидтер белгілі тəртіппен рылымы макромолекулалардың кеңістікте қос л кезде молекулалар арасында жəне молекула ралады. Олар кеңістікте ирі түзеді, пиримидин жəне ішінде болады. ң ішінде бірі жатқан зара сутектік байланыс не пурин туындыларының птар деп атайды. Ондай жұптар: тимин (Т) өрсетілгендері фосфор макромолекуласы. Бұларды қосып жатқан не пурин туындылары, олар комплементарлы жұптар. мен РНҚ-ның кеңістікте Нуклеин қышқылдары параттарын генетикалық код ретінде сақтайды; маңызды процесс – белок суі мен дамуы кезінде іске асуы. сімдіктер мен микро-организмдердің ядросында болады. Гистон белогымен бірге ол нуклеогистон . ДНК ядроларда кездесуімен бірімен параллельжатқан көрші бір айналымына жұптасқан 10 зын ДНҚ молекуласының молекулаларын созса, ұзындығы 2 ы 2 метр. ДНҚ молекуласын 100º ДНҚ нуклеотидінің құрамы:Дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ) - тірі организмдердегігенетикалық ақпараттың ұрпақтан-ұрпаққа берілуін,сақталуын,дамуы мен қызметін қамтамасыз етуіне жауапты нуклеин қышқылының екі түрінің бірі.ДНҚ-ның негізгі құрылымдық бірлігі – үш бөліктен құралған нуклеотид. Бірінші бөлігі – дезоксирибоза (бескөміртекті қант); екіншісі – пуриндік негіздер: аденин (А) мен гуанин (Г) жəне пиримидиндік негіздер: тимин (Т) мен цитозин (Ц); үшіншісі – фосфор қышқылының қалдығы. ДНҚ құрылымы: ДНҚ – ұзын макромолекула, оның негізгі құрылыс мүшелері дезоксирибонуклеотидтер болып табылады. Нуклеотид үш құрылымды элементтен: органикалық қосылыстан, көмірсутегінен жəне фосфор қышқылынан құралған. ДНҚ – да дезоксирибоза деп аталатын көмірсутегіменфосфор қышқылы барлық нуклеотидтерде бірдей. Нуклеотидтердеорганикалық қосылыстар бірнешеу: аденин, тимин, гуанин жəне цитозин. ДНҚ молекуласы ширатылған қос тізбекті спираль тəрізді иірілген. Əр тізбектің нуклеотидтерінің бір – бірімен кезектесіп жалғасқан көмірсутегімен фосфоттардың қатары осыспиральдың қаңқасы болып табылады. Шиыршықтың ішкікеңістігінде бір тізбектің азоттық негіздері екінші тізбекке сəйкес негіздермен сутегілік байланыстар құрап, бір – бірімен берік ұстасып тұрады. Азоттық негіздердің химиялық құрылыстарының ерекшеліктері бір тізбектің аденині екі сутегілік байланыс нəтижесінде екінші тізбектің тек цитозинмен ғана біріге алатынын көрсетеді. Яғни, бір тізбектің бойындағы азоттық негіздердің қандай кезекпен орналасқаны белгілі болса, онда ол тізбекпен бірігіп тұрған екінші тізбектің бойындағы азоттық негіздердің орналасу тəртібін де өте оңай анықтауға болады. Осындай бірімен – бірі сəйкес келетін тізбектерді бір – біріне комплементарлы деп атайды. ДНҚ тізбектерінің бағыты бір – біріне қарама – қарсы. Көп уақытқа дейін ДНҚ-ның құрылымының үш түрлі қалыпы белгілі болған, олар қолайлы жағдайларда өзара өзгеру арқылы құбылып отырған. Осы үлгілердің жалпы қасиетттері төмендегі кестеде жинақталған. ДНҚ құрылымдық топтар ретінде бірнеше типте кездеседі. 1-кесте Шиыршық типі Бір орамдағы негіздер жұбының саны Бір жұптық айналым бұрышы 1), градустар Негіздік жұптардың ара қашық-тығы, °А Шиыршық диаметрі, °А A 11 +32,7 2,56 23 В 10 +36,0 3,38 19 С 9 '/з +38,6 3,32 19 Z 12 -30,0 3,71 18 1) Айналым бұрышы (+) белгісімен оң шиыршықталған жəне (-) белгімен сол шиыршықталған ДНҚ көрсетілген. Шиыршықтардың В-пішіні Уотсон жəне Крик өз үлгісін құрған, типі ДНҚ талшықтарында өте жоғары ылғалдылықта (92%) жəне төменгі иондық күші бар ерітінділерде кездеседі. А-пішіні ДНҚ талшықтарында 75% ылғалдылықта жəне қарама-қарсы зарядталған натрий, калий немесе цезий иондарының ортасын қалайды. В-формасындағы шиыршық осіне міндетті түрде перпендикуляр орналасқан, негіздер А-пішінде шиыршықтың осіне қарай көлбей орналасқан жəне бір орамдағы олардың саны көбірек. Биологиялық түрғыдан А-форма қызықтырады, себебі оның конформациясы, ДНҚ-РНҚ будандарының құрылымына жəне РНҚ-ның қос шиыршықты бөлшектеріне жақын болуы мүмкін. Оның себебі РНҚ-ның В-пішініне кіруге 2-гидроксильдік топ бөгет жасайды. С-форма, ДНҚ 66% ылғалдылықта болғанда литий иондарынын қатысуымен түзіледі. Оның бір орамында Д-ДНҚ-мен салыстырғанда негіздер жұбы аз. Бұлүш формаларда нуклеотидтер бірізділігінен тəуелсіз барлық ДНҚ-лар бола алады. Келесі пішіндер негіздер жұптарының ерекшелігіне байланысты ғана ДНҚ-лары болады. Д жəне Е-пішіндерде (мүмкін, бір пішіннің əртүрлі варианттары болуы ықтимал) бір орамда əлдеқайда аз жұптар (8 жəне 7,5) болады жəне тек ДНҚ құрамында гуанин жоқ молекулаларында табылған. Z-пішін классикалық құрылымдағы топтардан мүлде өзгеше. Бұлформа - сол шиыршықты, ал басқалары оңға қарай шиыршықталған. Оның орамында жұптар саны көбірек, яғни аз шиыршықталған жəне жіңішкелеу. Өзінің атын шиыршықтың бойында қант-фосфат желісінің зигзагты (zigzag- ирек) орналасу түріне байланысты алған. Вформадағы ДНҚ-ның иілімі жатық. Z-формалы қос шиыршықтар пурин-пиримидин бір ізділік кезектесе орналасқан полимерлерде табылған. Осыған дейін ДНҚ-ны біз оқшау жеке құрылым ретінде қарадық. Шындығында ол белоктармен байланысты, ал белоктар В-пішіннің Z-пішініне айналуына бірсыпыра əсер етуі мүмкін. Мысалы, гистондармен байланыстағы ДНҚ (эукариоттық ядродағы негізгі хромосомалық белоктар) бір формадан екіншісіне ауыспайды, ал бос ДНҚ-да сондай жағдайда байқалады. Сөйтіп, invivoZ-ДНҚ түзілу үшін басты шарттың бірі, оның құрылымын тұрақтандыратын ерекше белоктардың қатысуы мүмкін. Қос шиыршық супершиыршықталуы (лат. "super" - шамадан тыс деген ұғым) мүмкін. ДНҚ жөнінде біз осыған дейін желінің бойына орналасқан қос тізбекті молекула ретінде сөз қылдық. Алайда ДНҚ сақина тəріздес молекула немесе соған ұқсас түрде болуы мүмкін. Кішкене вирустардың геномы шынында сақина түріндегі ДНҚ, мүнда қос шиыршықтың екі тізбегі үздіксіз шеңбер түзеді. Бактериялық жəне эукариоттардың геномдарында ДНҚ үлкен тұзақ тəрізді болады. Мүнда ең бастысы мынада: əрбір түзақтың түбі тұйықталған сондықтан бос үштар қалмайды. Қос шиыршықтың бұлформасының маңызы оның құрылымға қосымша тұрақты тежеу салуында. Егер қос тізбекті ДНҚ-ны қос шиыршық осімен айналдырса, онда суперорамдар пайда болады. Мысал ретінде резина таспасын келтіруге болады. Оны өз осінде айналдырса тығыз кернеулі құрылым пайда болады (қос шиыршық) əр жерлерінде крест тəрізді құрылымдар түзіледі. Бұлкездекөрсетілгендей кескін шығады. Əрдайым супершиыршық үйымдасқанда жіпшелер өз осінде айналады жəне супер орамдар көбейген сайын иірімдер күшейе береді. Супер орамдар жасау үшін қай бағытта бұрсақта резина таспаларына бəрі бір (резина таспасының екі шеті бірдей). Бірақ қос шиыршық -онсыз бұралған құрылым (қос тізбектің айналымынан көрініп тұр), сондықтан оның бұрауға əсері, қалай қарай бұралатынына байланы-сты. Теріс супер орамдар ДНҚ-ның өз осінде сағат тіліне қарсы - қос шиыршықтың оң орамына кері бағытта оралады. Бұлнегізінен бұралу күшінің кернеуін біраз осалдатып, қос шиыршықтың құрылымын реттейді. Осыдан екі негізге бүрышы доғал орам немесе тіпті ДНК негіздерінің жұптасуы бұзылуыы мүмкін. Теріс орамды ДНҚ толық бұралынбаған деп аталынады. ДНҚ қызметі: ДНҚ организмдердің басым көпшілігінде тұқым қуудың материалдық негізі болып табылады. Ол адамның жəне барлық басқа организмнің клеткаларында болады. Организмдегі барлық клетка ядроларында ДНҚ саны əрдайым бірдей болады.Уотсонмен Крик ДНҚ молекуласының моделі бойынша ДНҚ молекуласы бір оське бағытталған спираль тəрізді айнала оралған екі комплементарлық тізбек болып табылады. Əрбір тізбек кəдімгі полинуклеотид болып саналады, онда нуклеотидтер фосфор қышқылының қалдықтары арқылы өзара байланысқан. Спиральдағы полинуклеотидтердің екі тізбегі бір – біріне азот негіздері жағынан бағытталған. Сол себептен қос тізбекті спиральдың ішінде азот негіздері орналасады. Углевод пен фосфат топтары спиральдың сыртына орналасады. Б айтылғандай сутектік байланыстар ар ДНҚ-ның екі еселенуі (репликациясы) ДНҚ молекуласы екі еселенеді ж аналық клеткадағыдай ДН еселенеді. Алғаш спиральды кейін бір-бірінен алшақтап ажыра синтезделіп, жаңа тізбек жасалу барысында аж негіздері арқылы байланысып, онымен ДНҚ-ның екі еселенуінің ү дисперсиялық. Өзін өзі тексеруге арнал 1. Нуклеин қышкылдарына сипатама берініз 2. ДНК қандай 3. ДНҚ-ның екі еселенуі (репликациясы) Əдебиеттер:1-7(негізгі), 8 Тəжірибелік саба құрамы жəне олардың тұқ Сабақтың мақсаты Уотсон-Крик моделі. ДНҚ 1 тапсырма. ДНҚ 2 тапсырма. СхемаданДН 3тапсырма. ДНК т сыртына орналасады. Бұл жағдайда бір тізбекті йланыстар арқылы екінші тізбектің негіздерімен байланыс екі еселенуі (репликациясы). Кез келген клетка б молекуласы екі еселенеді жəне соның нəтижесінде ұрпақ ыдай ДНҚ молекуласына ие болады. Сонымен, ДН аш спиральдың екі тізбегі бір нүктеден бастап ажырай бастайды. Сонан тап ажыраған əрбір тізбектердің бойына, олар а тізбек жасалу барысында ажыраған екі тізбекпен ылы байланысып, онымен өз алдына жаңа спираль құ ң үш түрін ұсынды: консервативтік, жартылай консервтаивтік, зі тексеруге арналған сұрақтар: ышкылдарына сипатама берініз андай қызмет атқарады? екі еселенуі (репликациясы) дегеніміз не? 7(негізгі), 8- 16 (қосымша) жірибелік сабақ 5.Тақырып ДНҚ-ның құрылысы ж ұқымқуалаушылық ақпаратты іске асырудағ саты: Нуклеин қышқылдарының генетикалы Қ-ның екішиыршықты құрылысының дəлелі. Қ тізбегінің құрылысын жаз. СхемаданДНҚ құрылысынсалып алып, мыналарды белгілеу керек: түрлерінтүсіндір. дайда бір тізбектің негіздері жоғарыда негіздерімен байланысқан. Кез келген клетка бөлінер алдында оның қ клеткалары алғашқы болады. Сонымен, ДНҚ мынадай жолмен екі ктеден бастап ажырай бастайды. Сонан бойына, оларға сəйкес жаңа тізбек ан екі тізбекпен өзінің азоттық құрай бастайды. Г. Стент сынды: консервативтік, жартылай консервтаивтік, рылысы жəне физико-химиялық ғы мəні. генетикалық рөлі. ДНҚ құрылысы. лелі. алып, мыналарды белгілеу керек: А – түрі 4 тапсырма. ДНҚ ДНҚ НҚ-ның макромолекуласы екі полинуклеотидті тізбектен құралады. Олар кеңістікте қос оралма түзеді. ДНК жасушаның ядросында, митохондриде, хлоропластарда кездеседі. Нуклеотид үш құрылымды элементтен: органикалы қосылыстан, көмірсутегінен жəне фосфор қышқылынан құралған. ДН организмдердің басым көпшілігінде тұқым қууды материалдық негізі болып табылады. В- түрі Қ мен РНҚ айырмашылығын дəптергемына кесте РНҚ макромолекуласы екі полинуклеотидті тізбектен істікте зеді. ДНК ядросында, хлоропластарда кездеседі. рылымды элементтен: органикалық мірсутегінен ылынан ДНҚ басым уудың негізі болып Рибонуклеин қышқылдары рибосомалық (рРНҚ), ақпараттық (аРНҚ) жəне тасымалдаушы (тРНҚ) болып бөлінеді. Рибонуклеин қышқылы тізбегі бірнеше ондаған нуклеотидтерден бірнеше мыңдаған нуклеотидтерге дейін созылатын біржіпшелі полинуклеотидтерден тұрады. аРНҚ ДНҚ жасаушысының нақты аумағындағы көшірмесі бола тұрып, бір белоктың алғашқы құрылымының ақпаратын сақтайды; Белок синтезінде амин қышқылдарын рибосомаға жеткізетін РНҚ-ны тасымалдаушы деп атайды; Белоктар комплекісінде олар рибосома құрамына кіреді жəне белок биосинтезінде аминқышқылдар арасындағы пептидтік байланыс синтезін жүзеге асырады. Химиялы нуклеотидтерге жатады. Ол үш турады: фосфор қыш органикалы (аденинен) энергия турады. Z- түрі птергемына кестеден көшір: 7 кесте АТФ Химиялық құрамы бойынша нуклеотидтерге жатады. Ол ш құрылымды элементтен турады: фосфор ышқылынан, рибозадан, органикалық қосылыстан (аденинен). АТФ жасушаны энергиямен қамтамасыз етіп турады. Бақылау сұрақтары 1.ДНҚ құрылысынды 2. ДНҚқандай түрлері болады 3. ДНҚ мен РНҚ- ны Əдебиеттер:1-7 (негізгі), 8 СОӨЖ 5такырып. 1 тапсырма. Дифузия ж 2 тапсырма. Фагоцитоз ж Бақылау сұрактар: 1 Экзоцитоз дегеніміз не? 2.Эндоцитоз дегеніміз не ? Əдебиеттер: 1-7 (негізгі),8 СӨЖ 5 тақырып: Жасуша 1 тапсырма. Жасуша 2 тапсырма. Вирустарды № 6 дəріс тақырыбы. РНҚ – ның тұқымқуалаушылы Жалпы сұрақтары: ақпараттық, рибосомалық олардың тұқым қуалаушылы құрамы. Пайдаланатың құ Нуклеин қышқылдары тірі клетка ядросыны көп тараған. Барлық тірі организмде (ДНК) жəне рибонуклеин (РНК) химиялық құрамы, структурасы, клеткада орналасуы мен биологиялы бірінен айырмашылығы бар. Нуклеин қышқ қышқылдары əр түрлі болады. Оларды қышқылдарының да белоктар сия тары: рылысындығы ерекшеліктері қандай. рлері болады ның айырмашылығы неде? 7 (негізгі), 8-16 (қосымша) Ж 5такырып. Экзоцитоз. Эндоцитоз(3 сағат). . Дифузия жəне ырықсыз зат алмасу тəсілдерін менгеру керек Фагоцитоз жəне пиноцитоз зат алмасуын менгеру керек рактар: 1 Экзоцитоз дегеніміз не? 2.Эндоцитоз дегеніміз не ? 7 (негізгі),8-16 (қосымша) ырып: Жасуша-иесінің вируспен қатынасыны 1 тапсырма. Жасуша-иесінің вируспен қатынасының түрлеріменгеру 2 тапсырма. Вирустардың құрылысындағыерекшеліктерді менгеру Алтыншы апта ырыбы. Нуклеин қышқылдары. РНҚ – ның құ уалаушылық ақпараттарын тасымалдаудағы рөлі. тары: РНҚ-ға жалпы мінездеме. РНҚ-ның қ жəне тасымалдаушы, құрылысы мен құрам уалаушылық ақпаратын жүзеге асырудағы м ң құралдар: проектор, слайдтар ылдары тірі клетка ядросының маңызды құрам б тірі организмдерде нуклеин қышқылдарынын, дезокси не рибонуклеин (РНК) қышқылы деп аталатын екі т рамы, структурасы, клеткада орналасуы мен биологиялы ы бар. қылдарының ерекшеліктері: Белоктар сия рлі болады. Олардың организмдегі функциясы да да белоктар сияқты əр түрлі құрылымдары болады. сілдерін менгеру керек не пиноцитоз зат алмасуын менгеру керек атынасының түрлері (3 сағат). рлеріменгеру ыерекшеліктерді менгеру ң құрылымы жəне қызметі, лі. ң негізгі класстарыныңрамы,РНҚ қызметі жəне ы мəні, физико-химиялық рам бөлігі. Табиғатта өте ылдарынын, дезокси-рибонуклеин ылы деп аталатын екі түрі болады. Олардың рамы, структурасы, клеткада орналасуы мен биологиялық ролі жөнінде бірБелоктар сияқты нуклеин организмдегі функциясы да əр алуан. Нуклеин рылымдары болады. Нуклеин қышқылының бірінші құрылымында мононуклеотидтер белгілі тəртіппен орналасады. Нуклеин қышқылының екінші құрылымы макромолекулалардың кеңістікте қос шиыршық болып орналасуын көрсетеді. Бұл кезде молекулалар арасында жəне молекула ішінде сутектік байланыс арқылы əрекеттесу болады. Нуклеин қышқылдарының маңызы:Нуклеин қышқылдары биологиялық тұрғыдан маңызды рөл атқарады. Олар тірі организмдердегі генетикалық ақпаратты сақтайтын жəне тасымалдайтын клетканың (жасушаның) маңызды кұрам бөліктері болып табылады. Нуклеин қышқылдары белок биосинтезіне қатысады жəне тірі организмдерде тұқым қуалаушылықты сақтап, оның бір ұрпақтан екінші ұрпаққа берілуін қамтамасыз етеді. ДНҚ жасуша ядросының хромосомасында (99%), рибосомаларда жəне хлоропластарда, ал РНҚ ядрошықтарда, рибосомаларда, митохондрияда, пластидтер мен дитоплазмада кездеседі. Рибонуклеин қышқылы (РНҚ) — жоғары молекулалық байланыс; нуклеин қышқылдарының типі. Табиғатта кеңінен таралған. РНҚ-ның көмірсу бөлігінде рибоза қанты, ал азотты негіздері ретінде аденин, гуанин, цитозин жəне урацил болады. Рибонуклеин қышқылдары рибосомалық (рРНҚ), ақпараттық (аРНҚ) жəне тасымалдаушы (тРНҚ) болып бөлінеді. Рибонуклеин қышқылы тізбегі бірнеше ондаған нуклеотидтерден бірнеше мыңдаған нуклеотидтерге дейін созылатын біржіпшелі полинуклеотидтерден тұрады. Организмде РНҚ белоктармен кешенді байланысқан рибонуклеотидтер түрінде болады. РНҚ генетикалық ақпараттың жүзеге асуы мен белок синтезіне қатысып, барлық тірі организмдерде аса маңызды биологиялық рөл атқарады. Көптеген вирустарда РНҚ-н жалғыз нуклеинді компонент (құраушы) құрайды. Осындай РНҚ вирустарда РНҚ биосинтезімен қатар ДНҚ биосинтезінде де матрица рөлін атқара алады (кері транскриптаза). Бактериялар, өсімдіктер жəне жануарлар клеткаларында құрылымы, метаболизмі жəне биол. қызметтері əр түрлі РНҚ типтері кездеседі. Мысалы, рРНҚ рибосоманың құрамына еніп, клеткадағы РНҚ-ның негізгі массасын құрайды жəне көлемі, құрылымы түрлі организмдерде əр түрлі болады. Клеткада негізінен рРНҚ-да белоктың биосинтезі жүреді; тРНҚ клеткада амин қышқылдары қалдықтарын жалғастырып алып, оны белок синтезі өтіп жатқан жерге тасымалдайды. Əрбір амин қышқылының өзіне сай арнайы тРНҚ (əдетте бірнеше) болады. Барлық тРНҚ жоңышқа жапырағына ұқсас макромолекулалы құрылымға ие. Олардың рибосомаға жəне аРНҚ-на жабысатын, үш нуклеотидтен тұратын (антикодон) жəне амин қышқылы қалдығын жалғастыратын аймақтары бар. РНҚ-ның барлық түрлері клеткада ДНІ матрицасында синтезделеді, соның нəтижесінде ДНҚ-ндағы дезоксирибонуклеотидтер тізбегінде комплементарлы рибонуклеотидтер тізбегі құрастырылады, мұны транскрипция процесі деп атайды. Клетка ядросында матриц. РНҚның (мРНҚ) бастамасы болып келетін алып молекулалар табылған, олардың көп бөлігі ядрода ыдырайды да, аз бөлігі цитоплазмаға өтіп, нағыз мРНҚ-ын құрайды. РНҚ-ның сипаттамасы: РНҚ-ның типі Мөлшері,% Седиментация коэффициенті, S Молекулалық массасы Нуклеотидтер саны рРНҚ 80 23 6 5 1000000 500000 35000 3000 1500 100 тРНҚ 15 4 25000 75 иРНҚ 5 4-26 25000-1000000 75-3000 Ақпараттық РНҚ – ң биологиялық рөлі. аРНҚ ДНҚ жасаушысының нақты аумағындағы көшірмесі бола тұрып, бір белоктың алғашқы құрылымының ақпаратын сақтайды. 3 нуклеотидтың кезектестігі аРНҚ молекулаларында аминқышқылының нақты түрін кодтайды. Бұл ақпаратты аРНҚ-ның кішігірім жасушасы ядродан ядролық саңылау арқылы өтіп белок синтезделетін орын – рибосомаға жеркізеді. Сондықтан аРНҚ-ны кейде материалдық деп атайды. Генетикалық код 1965-1967жж. Х. Г. Коронмен ашылған. Сол үшін ол Нобель сыйлығының иегері атанған. Тасымалдаушы РНҚ. Белок синтезінде амин қышқылдарын рибосомаға жеткізетін РНҚ-ны тасымалдаушы деп атайды. Бұл кішігірім жасушалар 3 нуклеотидтік кезектестікті – антикодондарды өз шыңында тасымалдайды. Олардың көмегімен тРНҚ комплементарлық принциптері бойынша аРНҚ-ның кодондарына жалғасады. тРНҚ жасушасының қарама – қарсы ұшы аминқышқылдарына жалғасады. Бұнда тек бір нақты, оның антикодондарына сай түрі ғана қатысады. Рибосомалық РНҚ.Рибосомалық РНҚ негізінен ядрошықта синтезделіп, РНҚ жасушаларының 85-90% тұрады. Белоктар комплекісінде олар рибосома құрамына кіреді жəне белок биосинтезінде аминқышқылдар арасындағы пептидтік байланыс синтезін жүзеге асырады. Басқаша айтқанда, рибосома – бұл мəтіндерді ДНҚ мен РНҚ-ның нуклеотидтік тілінен белоктардың аминқышқылдық тіліне аударатын молекулярлық машина. РНҚ-ның ДНҚ-дан айырмашылығы. Мұның құрамында көмірсулы кұрамдас белік ретінде - рибоза, ал азотты негіздер ретінде аденин, гуанин, урацил, цитозин болады (тимин болмайды). РНҚ молекуласының ДНҚ молекуласынан айырмашылығы, оның əрбір молекуласы бір желілі болып келеді. РНҚ жасушалардың ядросында емес, жасуша цитоплазмасында болады. Əрбір тізбек кəдімгі полинуклеотид болып саналады, онда нуклеотидтер фосфор қышқылының қалдықтары арқылы өзара байланысқан. Сол себептен қос тізбекті спиральдың ішінде азот негіздері орналасады. Углевод пен фосфат топтары спиральдың сыртына орналасады.Тізбектер комплементарлы болып келетіндіктен, тізбектердің біріндегі негіздердің орналасу реті əр түрлі болуы мүмкін, бірақ екінші тізбектегі негіздердің орналасу реті бірінші тізбектегі негіздердің орналасу ретіне сəйкес келуі тиіс. Бір тізбектегі аденин екінші тізбектегі тиминмен, гуанин цитозинмен байланысады. Өзін өзі тексеруге арналған сұрақтар: 1. Нуклеин қышкылдары қандай қызмет атқарады? 2. РНК қандай түрлері болады? 3. РНҚ-ның ДНҚ-дан қандай айырмашылығы болады? Əдебиеттер:1-7 (негізгі), 8- 16 (қосымша) Бақылау сұрақтары: 1.ДНҚ құрылысындығы ерекшеліктері қандай. 2. ДНҚқандай түрлері болады 3. ДНҚ мен РНҚ- ның айырмашылығы неде? Тəжірибелік сабақ Тақырып 6.РНҚ құрылысы жəне физико-химиялық құрамы жəне олардың тұқымқуалаушылық ақпаратты іске асырудағы мəні. Сабақтың мақсаты: РНҚ-ныі негізгі класстарының-аРНҚ,рРНҚ,тРНҚ, құрылысы мен құрамы. РНҚ қызметі жəне оның тұқымқуалаушылық ақпаратты іске асырудағы мəні, физико-химиялық құрамы. 1. РНҚ құрамын зерттеу 2. РНҚ қызметін жəне физико-химиялық құрамын зерттеу. 3. РНҚ-ныі негізгі класстарының-аРНҚ,рРНҚ,тРНҚ, құрылысы мен құрамы менгеру. 1 тапсырма. РНҚ құрамын зерттеу 2 тапсырма. РНҚ 3 тапсырма. РН менқұрамы менгеру. Қ физика-химиялық құрамын зерттеу. РНҚ-ныі негізгі класстарыныңа РНҚ, рРНҚ, тРНҚ құрылысы а- РНҚ Бақылау сұрақтары: 1. РНҚ құрылысынды 2. РНҚқызметі қандай 3. РНҚ қай жерде орналасады? 4. РНҚ түрлерін атаныз Əдебиеттер:1-7 (негізгі), 8 СОӨЖ 6Метаболизм процесстері 1 тапсырма. Зат алмасу т 2 тапсырма. Метаболизм организмдегі ролі Бақылау сұрактар: 1. Метаболизм дегеніміз не? 2. Зат алмасудын тү Əдебиеттер: 1-7 (негізгі),8 СӨЖ 6тақырып: 1 тапсырма. Бактериялы т- РНҚ р-РН тары: рылысындығы ерекшеліктері қандай. андай ай жерде орналасады? рлерін атаныз 7 (негізгі), 8-16 (қосымша) Метаболизм процесстері Зат алмасу түрлерін менгеру керек. Метаболизм организмдегі ролі. рактар: Метаболизм дегеніміз не? үрлерін атаныз? 7 (негізгі),8-16 (қосымша) Бактериялық хромосома құрылысы (3 сағ тапсырма. Бактериялық хромосома құрылысы менгеру керек РНҚ ғат). рылысы менгеру керек Жетінші апта №7 дəріс тақырыбы. Ақуыз биосинтезі Жалпы сұрақтары: Трансляция, ақуыздардың жиналуы, модификация. Генетикалық код. Генетикалық кодтың негізгі құрылымы. Кадондар құрылысы. Трансляция аппараты. Тасымалдаушы РНҚ. тРНҚ-ның біріншілік, екіншілік, үшіншілік құрылымы. тРНҚ-ның аминоацил-тРНҚ синтетазаларымен əрекетттесуі. Транскрипция мен трансляция ингибиторлары. Ақуыздардың трансмембраналық тасымалдануы. Трансляцияның жасушадан тыс жүйесі жəне оларды ақуыз синтезіне қолдану перспективалары. Пайдаланатың құралдар: проектор, слайдтар Белок синтезі - өте күрделі процесс. Белок синтезінің негізінде жатқан молекулалық процестер өте күрделі. Олардың көпшілігі жазылып суреттелгенмен толық мазмұнын, айталық транскрипция, репарация жəне ДНҚ-ның репликациясы тəрізді түсіндіру əзір мүмкін емес. Мысалы, белок синтезінде РНҚ молекулаларының кез келген бір класы емес, үш класы (иРНҚ, тРНҚ жəне рРНҚ) қатысады, бірақ неге бұлай болатыны айқын түсінікті емес. Сондықтан белок синтезінің егжей-тегжей негізінен, əлі де белгілі бір теорияда жалпыланбаған жалаң факты ретінде қабылдауымыз керек. Белок синтезінің процесінде басты агент ролін тРНҚ молекулалары атқарады. Оларға полимеризацияланбай тұрып, яғни полипептидтерге бірікпей тұрып, амин қышқылдары жалғасады. тРНҚ-ның молекуласына карбоксилдік ұшымен қосыла отырып, амин қышқылдары белсенді түрде энергияға бай түрге айнала ды, ол өз бетімен пептидтік байланыс түзе алады, сөйтіп полипептидтерді синтездеуге мүмкіндік туады. Бұл белсенділік процесі - белок синтезіне қажетті кезең, себебі бос амин қышқылдары полипептидтік тізбекке тікелей жалғаса алмайды. Өсіп келе жатқан полипептидтік тізбекке дəл сол амин қышқылы қосылуы керектігі амин қышқылына байланысты емес, оны тіркеп алған тРНҚ молекуласына тəуелді. Мұны бір ерекше əсем тəжірибенің көмегімен анықтауға мүмкін болды, онда ерекше тРНҚ-ға жалғанған амин қышқылын химиялық əдіспен басқа амин қышқылына (цистеинді аланинге) айналдырған. Кейін мұндай будан молекулалар клеткасыз жүйеде жұмыс істегенде, дұрыс емес амин қышқылы белок тізбегіне сол тРНҚ "қызмет" жасағанда үнемі қосылып отырған. Белоктардың синтезделуі негізінен екі кезеңнен тұрады: 1. Ядролық кезең немесе транскрипция. Мұнда ДНҚ қос тізбегінің біреуінің комплементарлы көшірмесі болып табылатын и-РНҚ синтезі жүреді. Осы жолмен синтезделген и-РНҚ əрі қарай синтезделетін белоктың негізі болып табылады. 2. Цитоплазмалық кезең яғни трансляция. Цитоплазмада 4 əріптік генетикалық информацияның триплеттік кодтың көмегімен 20 əріптік амин қышқылдарынан тұратын белоктың тізбегіне айналу процесі жүреді. Сонымен бірге онда белоктардың үшінші, төртінші реттік құрылысының кеңістікте орын алуы жəне олардың клетка метаболизміне тікелей қатынасуына мүмкіндік туады. Осы айтылған əрбір кезеңге қажет өзінің ферменттері, факторлары, индукторларымен тежеушілері болады. Клеткасыз жүйелер тіршілігін зерттеу осы факторларды ашуға мүмкіндік туғызды. Бұл қандай факторлар? 1.Белоктардың синтезі рибосомада жүреді; 2. Белоктардың синтезі үшін қажет энергия АТФ жəне ГТФ арқылы қамтамасыз етіледі, айта кету керек, бір пептидтік байланыс түзілу үшін 4 макроэргтік қосылыс қажет; 3.20-ға жуық амин қышқылдары; 4.20-дан астам аминоацил -т-РНҚ синтетаза ферменті; 5.20-ға жуық т-РНҚ; 6.Мg2+ ионы, конц 5-8 тМ қажет. Сонымен барлығы 200-ге жуық макромолекулалар,белоктық факторлар қажет: Трансляция - цитоплазмада жүретін кезең. Бұл кезең кезінде тек қана 4 əріптік нуклеотидтік тілдің 20 əріптік аминқьшқылының тілге аударылуы ғана жүріп қоймайды, сонымен қатар амин қышқылдарының белоктық тізбектегі өз орнын табу мəселесі шешіледі. Трансляцияның өзі 5 кезеңнен тұрады.[2] Трансляцияның І-ші кезеңі: амин қышқылдарының активтелуі. Бұл кезеңге қажетті заттар: 20 амин қышқылы, АТФ, Мg2+,20т-РНҚ, 20 аминоацил -т-РНҚ - синтетаза ферменті. Бұл кезең жиырмадан астам аминоацил - т-РНҚ-синтетаза ферментінің қатысуымен өтеді. Бұлар айрықша талғамдылық көрсететін ферменттер, атап айтқанда осы ферменттің көмегімен амин қышқылы өзіне тəн т-РНҚ таныса, т-РНҚ өзіне тəн амин қышқылдарын таба алады. Сондықтан бұл ферментті "адаптор" деп те атайды. Аминоацил-т-РНҚсинтетаза ферменттерінің осындай айрықша қасиет көрсетуіне т-РНҚ-ның құрылысының өзгешілігі жағдай жасайды. Трансляцияның 2-ші кезеңі - полипептидтік тізбектің инициациясы. Бұл кезеңге қажетті компоненттер: и-РНҚ; белок синтезін бастаушы кодон /АУГ/. Бұл кодон барлық жағдайда метионинге немесе формилметионинге тəн болады; N -формилметионинніңтРНҚ-сы; үлкен жəне кіші суббірліктер; ГТФ; Мg2+- иондары; белок синтезін бастаушы белоктық факторлар, оларды Ғ1, Ғ2, Ғ3деп белгілейді. Бұл кезеңде белок синтезінің ядролық кезеңінде түзілген, белгілі бір полипептидтің, амин қышқылдың құрамы туралы информациясы бар и-РНҚ рибосоманың кіші суббірлігімен қосылады. Сонан соң бұл и-РНҚ + кіші суббірлік комплексі белок синтезін бастаушы амин қышқылы метионинді тіркеген т-РНҚ мен қосылады. Енді бұл түзілген комплекс рибосоманың үлкен суббірлігімен қосылып, активті, белок синтезін жүргізуге дайын рибосоманы құрайды. Осы активті рибосоманың түзілуіне Ғ1, Ғ2, Ғ3 белоктық факторлар да өз үлесін қосады. Рибосоманың кіші суббірлігі 21 белоктан жəне 1600 нуклеотид тізбегінен тұратын бір р-РНҚ-нан тұрса, үлкен суббірлік 34 белоктан жəне 3200 жəне 120 нуклеотидтік тізбектерден тұратын екі р-РНҚ-дан тұрады. Осы жоғарыда түзілген комплекстердің нəтижесінде үлкен суббірлікте екі центр пайда болады. Оларды: пептидилді, амино-ацилді центрлер деп атайды. Пептидилдік центрде синтезделетін пептид тізбегі орналасса, аминоацилді центрде осы пептидтік тізбектің өсуіне қатысатын аминоацил-т-РНҚ орналасады. Кез келген белоктың синтезі прокариоттарда М- формилметиониннен басталса, эукариоттарда метиониннен басталады. Метиониннің активтелуі де басқа амин қышқылдарының активтелуі сияқты АТФ пен т-РНҚ-ның жəне метионил - т-РНҚ - синтетаза ферментінің қатысуымен жүреді. Кесте түрінде:Метионин + т - РНҚ + АТФ Е метионил - т-РНҚ + АМФ + Рн Рп Е - метионил - т-РНҚ - синтетаза. Ал прокариоттарда əрі қарай формил тобының қосылу реакциясы жүріп, N - Формилметионин түзеді: Метионил - т-РНҚ+ N10- формил – ТГФҚ___ТГФ + формилметионин - т-РНҚ. Трансляцияның 3-ші кезеңі: элонгация деген атпен белгілі. Бұл кезеңге қажетті заттар: екінші кезеңде түзілген активті рибосома; и-РНҚ-дағы кодондарға сəйкес келетін аминоацил - т-РНҚ;Мg2+; белоктық факторлар; ГТФ; пептидилтрансфераза; транслоказа. Бұл кезеңде амин қышқылдарының біртіндеп бірінен кейін бірінің пептидтік байланыс арқылы орналасуы нəтижесінде полипептидтік тізбектің өсуі байқалады. Рибосоманың и-РНҚ-ның бойымен бір кодонга жылжуы үшін, аминоацил т-РНҚ-ның кодонына сəйкес келіп комплементарлы түрде байланысуы үшін 2 молекула ГТФ-тың гидролизі кезінде бөлінетін энергия жұмсалады. Аминоацил - т-РНҚ и-РНҚ кодонына сəйкес байланысуы. Трансляцияның 4-ші кезеңі - Терминация яғни синтездің бітуі, аяқталу кезеңі, керектізаттар: 1) АТФ; 2) белок синтезінің біткенін білдіруші и-РНҚ-дағы кодондар; 3) полипептидтің рибосомадан босап шығуына қажет белоктық факторлар, и-РНҚда соңғы амин қышқылын көрсететін кодон біткен соң, мағынасыз, мəнсіз кодондар басталады. Олардың саны үшеу: УАА, УАГ, УГА. Міне осы кодондардың басталуы, полипептидттің синтезінің біткенін хабарлайды. Сонан соң, синтезді бітіруші факторлар /Ғ1, Ғ2/ өздерінің əрекетін бастайды. Бұл факторлар: I/ полипептидтің соңғы т-РНҚ-дан гидролиздік жолмен ыдырап шығуын жəне т-РНҚ-ның босауын; 2/ соңғы т-РНҚ-ның пептидилдік бөлімнің "бос" күйінде бөлінуін; 3/ рибосоманың 305 жане 505 суббірліктерге диссоциациялануын қамтамасыз етеді. Трансляцияның 5-ші кезеңі - кеңістіктегі полипептидтік тізбектің орналасуы жəне процессинг. Бұл кезеңде полипептид өзінің кеңістіктегі екінші-, үшінші - реттік құрылысын түзіп, биологиялық активті түріне көшеді. Сонымен қатар бұл кезеңде бірінші амин қышқылы метиониннен жəне кейбір керек емес амин қышқылдарынан ажырап, кейбір амин қышқылдарының қалдықтары өзіне фосфат, - метил -, карбоксил -, ацетил топтарын қосып алуы мүмкін. Ал кейде белоктар өзіне олигосахаридтер мен коферменттерді қосып, өзінің биологиялық қызметін атқаруға дайын болады. Белоктардың синтезі бір рибосомада өтуі мүмкін немесе бір уақытта бірнеше рибосомада /полисомада/ жүруі мүмкін. Полисома бір и-РНҚ бойында бола алатын рибосомалар тобы /80-ге жуық рибосома/ болуы мүмкін. Мұндай бір и-РНҚ-ның бойындағы информацияны бір уақытта бірнеше рибосоманың көмегімен белок синтезіне қолдану синтездің тез жəне тиімді өтуіне мүмкіндік тудырады. Бактерияларда транскрипция жəне трансляция бірімен-бірі ілесіп жүреді, яғни ДНҚ-на тəуелді РНҚ-полимераза и-РНҚ-ның синтезін жүргізіп жатқан кезде, и-РНҚ-ның бір шетінде белок синтезі де басталып жатады. Бактериялардың екінші бір ерекшелігі иРНҚ-ның тіршілік ету уақыты бірнеше минут қана, сонан соң олар тез нуклеаза ферментінің əсерімен ыдырап кетеді. Белоктардың синтезі көптеген антибиотиктер əсерінен тежеуге ұшырауы мүмкін. Кейбір микроорганизмдер үшін қорғаныш антибиотиктер, басқа организмдер үшін өте улы болып табылады. Мысалы: пурамицин - элонгация кезеңінде əсер етсе, тетрациклин аминоацил - т-РНҚ-ның рибосомадағы аминоацилдік центрімен байланысуына кедергі жасайды; стрептомицин - рибосоманың кіші суббірлігіменқосылып оның қызметін нашарлатады; дифтерия токсині-элонгация факторын тежейді; левомицетин - пептидилтрансфераза ферментінің активтілігін нашарлатады; эритромицин - үлкен суббірлікпен қосылып, транслоказа ферментінің жұмысын тежейді. Белоктар синтезінің реттелуі. Белок синтезінің реттелуі и-РНҚ-ның синтезі жəне трансляция /яғни белок синтезі/ кезеңінде жүреді. Бұл бағытта аса көп жұмыс істеген француз ғалымдары Жакоб жəне Моно болды. Бұл ғалымдар осы жұмысы үшін Нобель сыйлығына ие болды. Олар белоктарды синтездеу теориясын оперон теориясы деп атады. Бұл ғалымдардың пікірі бойынша бактерияларда ең кемінде геннің үш түрі болады: I/ оператор гені /0-ген/; 2/ реттеуші ген /R -ген/; 3/ белоктардың бірінші реттік құрылысын анықтайтын құрылымдық ген / S - ген/. ДНҚ молекуласының осы үш ген орналасқан бөлімін оперон деп атайды да, бірімен-бірі тығыз байланысты болады. Реттеуші ген оператор геніне репрессор арқылы əсер етіп отырса, оператор гені құрылымдық генге əсер етеді Барлық ферменттік белоктардың синтезін реттеуді үш топқа бөлуге болады: I. репрессибилді, яғни белоктардың синтезін тежеу; 2. индуцибелді, белок синтезінің жылдамдығын арттыру; 3. конституитивті немесе кейбір белоктар синтезінің жылдамдығының тұрақты болуы. 1. Белоктардың синтезін тежеу немесе репресибилді жүйелер кебінесе анаболизм реакцияларына қатысатын ферменттердің синтезінде қолданылады. Мұндай жүйелерде құрылымдық гендер / S - гендер/ тұрақты жұмыс істеп тұрады.Реттеуші геннің қатысуымен активсіз белок - репрессор синтезделеді.Енді осы белок - репрессорды активті күйге көшіру үшін корепрессор қажет. Корепресеордың қызметін кейбір кіші молекулалы заттар, реакция нəтижесінде түзілген немесе реакция аралық заттар,гормондар атқара алады. 2. Белок синтезінің жылдамдығын арттыру немесе индуцибелді жүйелер. Бұл жүйе түрінде реттеу катаболизм реакцияларына тəн. Мұндай жүйелерде құрылымдық гендер сыртқы орта туғызған жағдайларға тəуелді, яғни клеткаға катаболизм реакцияларына қатысатын ферменттер қажет болғанда ғана жұмыс істейді. Бұл жүйелерде реттеуші геннің қатысуымен синтезделетін белок - репрессор активті болады да, ол оператор генімен комплекс түзеді. Сондықтан оператор гені құрылымдық гендердің жұмысын қамтамасыз етпейді. Бірақ активті белок - репрессордың сыртқы ортадағы клеткаға түскен төменгі молекулалызаттармен қосылыс түзіп активсіз күйге көшетін қасиеті бар. Ол кезде оператор гені белок-репрессордан босап, құрылымдық гендердің жұмысы басталады, яғни и-РНҚ құрылымдық гендердегі сол клеткаға түскен заттардың катаболизмін қамтамасыз ететін ферменттердің бірінші реттік құрылысын жазып алады. Белок синтезінің осы индуцибелді жолмен реттелуі Е. colireжүргізілген тəжірибелер арқылы дəлелденген. Е. coli əдетте тек глюкозамен ғана қоректенеді. Ал егер осы ортаға лактозаны қоссақ, оны галактоза мен глюкозаға ыдырататын лактаза / β - галактоэидаза/ ферменті синтезделгенше, микроорганизмдердің өсуі біраз уақытқа тоқтайды. Клеткаға түскен лактоза /индуктор қызметін атқарады/ активті белок репрессормен қосылып оператор генінің балок - репрессормен қосылуына кедергі жасайды. Соның арқасында оператор гені мен құрылымдық гендер қажетті и-РНҚ түзілуіне, ал ол рибосомада лактозаны ыдыратуға қажет β -галактозидаза ферментінің синтезін қамтамасыз етеді. 3. Конституитивті немесе синтезделу жылдамдықтары тұрақты болатын белоктар. Мұндай белок - ферменттерінің құрьшымдық гендері тұрақты жұмыс істейді де, басқа геңдердің ықпалы əсер етпейді. Бұл ферменттердің қатарына гликолиз, үш карбон қышқылдарының цикліне қатысатын ферменттер жатады. Өзін өзі тексеруге арналған сұрақтар: 1. Белоктың қандай түрлері болады? 2. Белок синтезі қалай жүреді? 3. Трансляция дегеніміз не? 4. Транскрипция дегеніміз не? Тəжірибелік сабақ Тақырып 7. Ақуыз биозинтезі Сабақтың мақсаты: Генетикалық код. Прокариоттар мен эукариоттардағы тРНҚ трансляциясы, трансляция кезеңдері, оның механизмдері мен регуляциясы. Ақуыздардың трансмембрандық көшуі, ақуыздың котрансляциялық жəне посттрансляциялық модификациясы. 1 тапсырма. Дəптергебелок биосинтезі кезендерің сал: Биосинтездің кезендері: 2 тапсырма. Белок биосинтезі схемасыны Белок биосинтезі: 1 РНКаминкышқылымен; 4 7- антикодон т-РНК 3 тапсырма.Трансляция механизмі Белок биосинтезі схемасының суретін салыныз биосинтезі: 1 — и-РНК; 2 – рибосоманың субъединицасы; 3 ылымен; 4 — т-РНК аминкышқылсыз; 5 — полипептид; 6 Трансляция механизмің схема арқылы менгеру. ретін салыныз субъединицасы; 3 — тполипептид; 6 — кодон а-РНК; 4 тапсырма.Ген коды Бақылау сұрақтары 1. Белок биосинтезі 2.Кодон, цистрон, ген дегеніміз не? 3. Ген коды дегеніміз не? Əдебиеттер:1-7 (негізгі), 8 CОӨЖ 7 такырып. 1 тапсырма. Кестеден хромосоманы салып, мыналарды дұрыс белгілеу тартылуы, 4-хромосоманы 2тапсырма. Кестеден хроматин т Ген кодың дəптерге мына кестеден көшір: тары: 1. Белок биосинтезіқандай кезендерден турады? 2.Кодон, цистрон, ген дегеніміз не? 3. Ген коды дегеніміз не? 7 (негізгі), 8-16 (қосымша) такырып. Генетикалық аппарат молекуласы (3 са Кестеден хромосоманың субмикроскопиялы рыс белгілеу қажет: 1-хроматидтер, 2- центромера, 3 хромосоманың матриксі. Кестеден хроматин түрлерін сал: аппарат молекуласы (3 сағат). субмикроскопиялық құрылысы сызбасын центромера, 3- екінші СӨЖ 7такырып: Эукариоттар геномыны 1 тапсырма. Эукариоттар геномыны №8 дəріс тақырыбы. механизмі. Жалпы сұрақтары: қуалаушылықтағы ДНҚ р жəне олардың құрылымы. Прокариоттарды қызметі. Эукариоттардың қатар түзуінің инициациясы. Эукариоты хромосоманы Пайдаланатың құ Кез келген клетка б соның нəтижесінде ұрпақ ие болады. Олайболса, б молекуласын қалай жасайды? 1940 жылы Л. Полинг пен М. Дельбрюк ген (ДН бір бейненің қалыбы секілді, ол кейін осы формадан қалып етіп пайдалан деген пікір айтқан. Яғни, б құрылымы жасалады, одан ал Шынында да ДНҚ-ның бір тізбегін бір бейне десек, о оның кері бейнесі болып табылады. Демек, Уотсонмен Крик к еселенуінің немесе репликациясыны болжамын қайталау десе де бол Сонымен, ДНҚ мынадай жолмен екі еселенеді. Ал нүктеден бастап ажырай бастайды. Сонан кейін бір тізбектердің бойына, олар барысында ажырағанекі тізбекпен өз алдына жаңа спираль ажырап болғанда, екі жа тұрғанындағы екінші ескі тізбегіне толы Əрине, бұл процесті де клеткада бағыттары қарама-қарсы екені белгілі. Ж тек бір бағытта, яғни 5'— тізбектердің біреуінің бойыме бойымен төменнен жоғ Ж 7такырып: Эукариоттар геномының құрылысы(3 са 1 тапсырма. Эукариоттар геномының құрылысын менгеру Сегізінші апта ырыбы.ДНҚ репликациясы. Репликацияны тары: Репликацияның молекулярлық механизмі. Т рөлі. Генетикалық аппаратты іске қосу. Репликация бастамасы рылымы. Прокариоттардың ДНҚ-полимеразасыны ң ДНҚ-полимеразасының жіктелуі жəне қызметі. ДН инициациясы. Эукариоты хромосоманың репликациясы. ң құралдар: проектор, слайдтар Кез келген клетка бөлінер алдында оның ДНҚ молекуласы екі еселенеді ж қ клеткалары алғашқы аналықклеткадағыдай ДН Олайболса, бөлінетін клетканың ДНҚ-сы дəл өзіне алай жасайды? 1940 жылы Л. Полинг пен М. Дельбрюк ген (ДН алыбы секілді, ол қалыпқа саз балшық құйып, оның алып етіп пайдаланған алғашқы форманы қайтадан жасау ни, бұл геннің алғашқы құрылымына комплементарлы ДН рылымы жасалады, одан алғашқы құрылымға сəйкес ДНҚ пайда болады деген с бір тізбегін бір бейне десек, оған комплементарлы екінші т кері бейнесі болып табылады. Демек, Уотсонмен Крик к немесе репликациясының жүру жолы шын мəнінде Полинг пен Дельбрюкті айталау десе де болғандай. мынадай жолмен екі еселенеді. Алғаш спиральды ктеден бастап ажырай бастайды. Сонан кейін бір-бірінен алша бойына, оларға сəйкес жаңа тізбек синтезделіп, жа анекі тізбекпен өзінің азоттық негіздері арқылы байланысып, оны а спираль құрай бастайды. Сөйтіп алғашқы ДНҚ анда, екі жаңа спираль да жасалып бітеді. Алғашқы ДН ы екінші ескі тізбегіне толық ұқсас болады л процесті де клеткадағы ферменттер жүргізеді. ДН арсы екені белгілі. Жұмысына өте мұқият ферменттер жа —>3' бағытында ғана жасайды. Олай болса, ферменттер ажыра бойымен жаңа тізбекті жоғарыдан төмен ғары қарай синтездейді. Ең қызығы жа рылысы(3 сағат). репликациясы. Репликацияның молекулярлық механизмі. Тұқым осу. Репликация бастамасы полимеразасының құрылысы мен ызметі. ДНҚ-ның жаңа репликациясы. молекуласы екі еселенеді жəне ыдай ДНҚ молекуласына зіне ұқсас тағы бір ДНҚ алай жасайды? 1940 жылы Л. Полинг пен М. Дельбрюк ген (ДНҚ) өзінше ң формасын алуға, содан айтадан жасауға болады рылымына комплементарлы ДНҚ пайда болады деген сөз. ан комплементарлы екінші тізбек кері бейнесі болып табылады. Демек, Уотсонмен Крик көрсеткен ДНҚ-ның нінде Полинг пен Дельбрюктің аш спиральдың екі тізбегі бір бірінен алшақтап ажыраған əрбір а тізбек синтезделіп, жаңа тізбек жасалу ылы байланысып, онымен Қ-ның екі тізбегі толық ы ДНҚ тізбегі ажырамай ргізеді. ДНҚ тізбектерінің ият ферменттер жаңа тізбекті ана жасайды. Олай болса, ферменттер ажыраған мен қарай, ал екіншісінің жаңа тізбектер үздіксіз жасалмайды, ескі тізбектің бойында бірінен кейін бірі шағын ДНҚ фрагменттеріпайда болып отырады. Ондай фрагменттердің ұзындығы қарапайым бактерияларда 200нуклеотидтентұрса, күрделі организмдерде ол 2000-ғажуық. Осындай фрагменттерді алғаш байқаған жапон ғалымы Р. Оказаки, сондықтан оларды оказаки фрагменттері деп атайды. 1953 жылы Дж. Уотсон жəне Ф. Крик ұсынған ДНҚ құрылымының үлгісі (моделі) генетикалық хабардың кодын (шартты қысқарту), мутациялық өзгергіштіктің жəне гендердің көшірмесінің (ДНҚ молекуласының бөліктері) алынуын түсінуге мүмкіншілік берді. 1957 жылы М. Мезельсон мен Ф. Сталь, Дж. Уотсон жəне Ф. Криктің бактериялық клеткадағы ДНҚ-ның жартылай консервативті түрде екі еселенуі (репликация) жөніндегі көзқарасын дəлелдеді. Ал Г. Стент ДНҚ-ның екі еселенуінің үш түрін ұсынды: 1) консервативтік (лат. "консервативус" - сақтаушы, негізгі қалпын сақтау) еселенуде ұрпақтың ДНҚ-ларда аналық ДНҚ-ның материалы болмайды; 2) жартылай консервативтік түрінде ДНҚ-ның жаңа молекуласының бір тізбегі аналық ДНҚ-дан болса, екіншісі - жаңадан құрылған тізбек; 3) дисперсиялық (лат. "дисперсис" - шашырау, бытыраңқы) түрінде аналық ДНҚның материалы кездейсоқ шашырап жаңа ДНҚ молекуласында орын алады. М. Мезельсон мен Ф. Стальдың зерттеулері осы үшеуінің ішінен ДНҚ-ның жартылай консервативті екі еселену түрін таңдап алуға көмектесті. ДНҚ екі еселенуінің жартылай консервативті жолмен жүруін дəлелдеу Дж. Уотсон мен Ф. Криктің жасаған ДНҚ молекуласының үлгісінің дұрыстығының айғағы болды. Сонымен, ДНҚ-ның еселенуі оның тізбектерінің ажырауынан басталады дедік. Ол тізбектерді геликаза (хеликс - спираль) - дезоксирибонуклеаза ферменттері - ДНҚ молекуласының бойымен екі бағытта жоғары жəне төмен ажыратады. Нуклеотидтер жұптарымен ДНҚ-ның шиыршықты тізбегінің арасындағы сутегінің байланыстары молекуланың бір жақ шетінде бірте-бірте үзіле бастайды жəне (ДНҚ) тізбектердің екеуі де бірінен бірі босай отырып, жазылады. Осылайша жазылған тізбек, өзініңқосылыстарын оське тік "қоя" отырып, дезоксирибоза жəне фосфор қышқылының қалдықтары арасында байланыстар арқылы ұсталып тұрады. Қоршаған ортадан клеткада жинақталған бос нуклеотидтер бар, олар ДНҚ-ның жазылған тізбегінің бос қосылыстарымен реакцияға түсе алады. Бірақ əр қосылысқа бір жұп, "толықтыра түсетін" нуклеотид қана жуықтап, жалғаса алады. Бұл жазылған тізбекке басқа, ДНҚ-ның жетіспейтін тізбегі жалғаса бастайды деген сөз. Осы процестердің нəтижесінде ДНҚ-ның екі молекуласы пайда болады. Олардың əрқайсысында қайтадан жинақталған молекуламен толықтырылған аналық молекуланың жартысы болады. Сонымен туынды молекулалар ДНҚ-ның аналық молекуласына мейлінше ұқсас келеді. Мұнда генетикалық материалдың құрамы да сақталады. Тізбектердің ажырауы мен қосылуы ферменттердің ықпалымен жүреді. Ажыраған тізбектерде оказаки фрагменттері жасала бастайды. Əр фрагмент он шақты нуклеотидтен тұратын РНҚ тізбегінен басталады. ДНҚ тізбегінің бойымен РНҚ түріндегі Тізбекті бастаған РНҚ бөлшегінен ары қарай "ДНҚ - полимераза-3" деген фермент ажыраған ДНҚ бөлігіне сəйкес етіп оказаки фрагменттерін синтездейді. Содан кейін басқа "ДНҚ - полимераза - 1" ферменті фрагменттердің бастаушысы болған əлгі РНҚ тізбегін ыдыратып жібереді. Енді кезек "ДНҚ - лигаза" деген ферментке келеді. Ол оказаки фрагменттерінің арасын ескі ажыраған тізбекке сəйкес етіп иуклеотидтермен толтырады. Ең соңында "ДНҚ полимераза-2" ферменті көптеген ферменттердің бірігуінен пайда болған жаңа тізбектің нуклеотидтерінің ескі тізбегімен сəйкес келетіндігін тексерді. Егер кандай да бір нуклеотид өз орнында тұрмаса соңғы аталған фермент оны кесіп алып тастап, оның орнына тиісті нуклеотидті қояды. Осындай əр түрлі қызмет атқаратын ферменттердің үйлесімді жұмыс жасауы тұқымдық белгінің ДНҚ арқылы ұрпақтарға дұрыс өсірілуін қамтамасыз етеді. Міне, геннің еселенуі немесе репликация дегеніміз осы. ДНҚ репликациясыны организмдердіңгенетикалы репликацияланады. Сүтқ тұратын ДНҚ-да орташа синтезделеді (оның полимерлену жылдамды нуклеотидтер, сүтқоректілерде 50 нуклеоти дəлдігін,оның жылдамдығ Коррекциялау механизміні матрицаға сəйкестігін екі м құрамына кірмей тұрып, екінші рет келесі нуклеотидті фосодиэфирлік байланыс матрицаның сəйкес нуклеотидімен д синтезделеді. Репликация дербес ж ұзындық бірлігін репликон деп атайды. элементтер болады. Онда репликация басталатын ориджин болады ж терминаторы болуы мүмкін. Пр сондықтан бактериялық плазмидада жеке репликон болады. ДНҚ репликациясы кезіндегі молекулалы мен прокариоттарда не эукариоттарда ДНҚ репликациясы клетка циклыны егер бактериялық хромосома репликация бірлігі хромосомадағы ДНҚ репликация Эукариоттық хромосоманы ликациялық ашалар жүруі м соқтығысқанда, немесе хромосоманы хромосоманың түгел ДНҚ Өзін өзі тексеруге арнал 1. Репликация дегеніміз не? 2. ДНК- ның репликациясы 3. Репликацияны Əдебиеттер:1-7 (негізгі), 8 Тəжірибелік сабақ механизмі. Сабақтың мақсаты қуалаушылықтағы ДНҚ ұстанымдары жəне оның репликациясы. 1тапсырма. ДНҚ репликациясы репликациясының барысындағы қателерді түзету (коррекциялау). генетикалық материалының көлемі үлкен жəне жо қоректілердің геномыеселенгенде 3млрд. ж да орташа үштен артық қате кетпейді. Сонымен полимерлену жылдамдығы бактерияларда секундына оректілерде 50 нуклеотидтерге дейінболады).Репликацияны ғын, қатесін түзейтін арнаулы механизм қада Коррекциялау механизмінің сыры - ДНҚ-полимеразаны йкестігін екі мəрте тексеруінде: бірінші рет өсіп келе жат рып, екінші рет келесі нуклеотидті қосарды фосодиэфирлік байланыс өсіп келе жатқан ДНҚ тізбегінің йкес нуклеотидімен дұрыс уотсон-криктік жұп т Репликация дербес жүреді. Репликация жеке акт регінде ж бірлігін репликон деп атайды. Репликонда репликация элементтер болады. Онда репликация басталатын ориджин болады ж мкін. Прокариоттық клетканың геномы бір репликонды қ хромосома ең үлкен репликон болып табылады. Сондай плазмидада жеке репликон болады. репликациясы кезіндегі молекулалық- биологиялық мен прокариоттарда негізінен бірдей. Дегенмен өзгешеліктері де бар. Біріншіден, репликациясы клетка циклыныңбелгілі бір кезе хромосома репликация бірлігі -репликон түрінде болса, эукариотты репликациясы көптеген жеке репликондармен ж хромосоманың бойымен əр уақытта бір біріне т руі мүмкін. Ашаның жылжуы тек басқа ашамен анда, немесе хромосоманың ұшына жеткенде то Қ-сы қысқа уақыттың ішінде репликацияланады. зі тексеруге арналған сұрақтар: Репликация дегеніміз не? репликациясы қандай жолмен жүреді? Репликацияның қандай түрлері болады? 7 (негізгі), 8- 16 (қосымша) қ Тақырып 8.ДНҚ репликациясы. Репликацияны саты: Репликацияның молекулярлық Қ рөлі. Генетикалық аппаратты іске қосу. Комплементарлы ң биологиялық маңызы. Репликацияның негізгі репликациясың менгеру. зету (коррекциялау). Тірі не жоғарғы дəлдікпен геномыеселенгенде 3млрд. жұп нуклеотидтен ате кетпейді. Сонымен қатар ДНҚ өте тез ы бактерияларда секундына 500 дтерге дейінболады).Репликацияныңжоғарғы адағалайды. полимеразаның əрбір нуклеотидтің сіп келе жатқан тізбектің осардың алдында. Кезекті ң ақырғы нуклеотиді, п түзгеннен кейін ғана реді. Репликация жеке акт регінде жүретін ДНҚ-ның Репликонда репликацияға қажетті реттеуші элементтер болады. Онда репликация басталатын ориджин болады жəне репликация геномы бір репликонды құрайды, лкен репликон болып табылады. Сондай-ақ қ процестер эукариоттар згешеліктері де бар. Біріншіден, белгілі бір кезеңінде өтеді. Екіншіден, рінде болса, эукариоттық птеген жеке репликондармен жүзеге асады. ытта бір біріне тəуелсіз көптеген репа ашамен қарама-қарсы шына жеткенде тоқтайды. Нəтижесінде ішінде репликацияланады. репликациясы. Репликацияның молекулярлық қ механизмі. Тұқым осу. Комплементарлық негізгі ұстанымдары. ДНҚ 1 тапсырма.Репликация механизм Бақылау сұрақтары 1. Репликация туралы т 2. Репликация процесіне СОӨЖ 8 такырып. 1тапсырма. Генің 2тапсырма. Ген аппаратыны Бақылау сұрактар: 1.Ген құрамына қандай химиялы 2. Ген аппараты қандай компонентерден турады? Əдебиеттер: 1-7 (негізгі),8 СӨЖ Прокариоттар геномыны 1 тапсырма. Прокариоттар геномыны № 9 дəріс тақырыбы. Жалпы сұрақтары: транскрипциясының ұстанымдары мен механизмі. Транскрипцияны элонгация жəне терминациясы. Транскрипция коды Пайдаланатың құ Транскрипция (лат. рибонуклеин қышқылыны матрицасында жүреді. Транскрипция қайталанбалы тізбегінен т асуының бірінші кезеңі. Транскрипция арнайы арқылы жүреді. Транскрипция н түзіледі. Бұл тізбек ДНҚ молекуласыны Транскрипция процесін инициациясы – РНҚ жіптеріні байланыс түзіледі. Одан кейін жіптерді аяқталған соң - терминация, белокты субъбірліктерден т жəне β΄-субъбірліктері (ү бірігіп минимальды фермент немесе кор қосылады. σ-субъбірлік РН .Репликация механизмін менгеру. тары: 1. Репликация туралы түсінік? 2. Репликация процесіне қатнасатын белоктармен ферментерді атаныз? Ж 8 такырып. Геннің құрылысы мен қызметі ң химиялық құрамын зертеп менгеру керек Ген аппаратының құрамын менгеру керек рактар: андай химиялық құрылымдар кіреді? андай компонентерден турады? 7 (негізгі),8-16 (қосымша) Прокариоттар геномының құрылысы (3 сағат). 1 тапсырма. Прокариоттар геномының құрылысын менгеру Тоғызыншы апта ырыбы.ДНҚ транскрипциясының РНҚ түзілу тары: ДНҚ транскрипциясының РНҚ түзілу процесі. РН станымдары мен механизмі. Транскрипцияны не терминациясы. Транскрипция коды-ақпараттық РНҚ ң құралдар: проектор, слайдтар (лат. transcrіptіo – қайта көшіріп жазу) ылыныңбиосинтез процесі. Ол дезоксирибонуклеин реді. Транскрипция аденин, гуанин, тимин айталанбалы тізбегінен тұратын ДНҚ молекуласындағы генетикалы і. Транскрипция арнайы ДНҚ жəне РНҚ реді. Транскрипция нəтижесінде РНҚ молекуласыны молекуласының көшірілген бөлігіне комплементарлы болады. Транскрипция процесін үш этпқа бөлуге болады. Бірінші этап жіптерінің синтезделу бастамасы, нуклеоти зіледі. Одан кейін жіптердің ұзаруы жүреді, оның ұзаруы терминация, синтезделген РНҚ-ның босап шығуы ж белокты субъбірліктерден тұрады: екі α-субъбірліктері (бұлар кішкен үлкен субъбірліктер) жəне ω-субъбірліктері. Б бірігіп минимальды фермент немесе кор-фермент түзеді. Бұл кор-ферментке субъбірлік РНҚ синтезінің басталуына, транскрипция ферментерді атаныз? ызметі (3 сағат). зілу процесі№ зілу процесі. РНҚ-дағы ДНҚ станымдары мен механизмі. Транскрипцияның инициация, Қ синтезі шіріп жазу) – тірі клеткалардағы зоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ) тимин жəне цитозиннің ы генетикалық ақпараттың іске Қ полимераза ферменті молекуласының полимерлі тізбегі лігіне комплементарлы болады. луге болады. Бірінші этап-транскрипцияның синтезделу бастамасы, нуклеотидтер арасында бірінші заруы – элонгация, синтез уы жүреді. Ол бірнеше лар кішкентай субъбірліктер), βсубъбірліктері. Бұлардың барлығы ферментке σ-субъбірлігі инициациясына қажет. Элонгационды комплекс тұрақты, себебі ол үлкен жұмыс атқаруы тиіс. Ол ДНҚ-да секундына 50 нуклеотид жылдамдығымен қозғала алады. Бұл процесс орын ауыстыру (немесе транслокация) деп аталады. ДНҚ-ның РНҚ-полимеразасымен (кор-ферментпен) қатынасы, σ-субъбірлігімен салыстырғанда, ДНҚ-ның кезектесіп келуіне қарамайды. Жəне кор-фермент терминацияның белгілі бір сигналдарынан өткен кезінде ДНҚ-ның синтезін аяқтайды. Кор-ферменттің молекулярлық құрылысын толығырақ қарастырайық. Жоғарыда айтқандай кор-фермент α- жəне β-субъбірліктерінен тұрады. Олар бір-бірімен байланысып «шетіне» немесе «шымшуыр» түзеді. α-субъбірліктері осы «шымшуырдың» негізінде орналасып, құрылымдық функцияны орындайды. Олар ДНҚ, РНҚ-мен еш байланыспайды. ω-субъбірлік – құрылымдық функцияны орындайтын кішігірім белок. Жұмыстың негізгі бөлігі β- жəне β΄-субъбірліктері орындайды. Суреттеβ΄-субъбірлігі жоғарыда, ал βсубъбірлігі – төменде орналасқан. РНҚ-полимераза молекулярлық машина тəрізді жұмыс жасайды, онда əрқайсысы өз қызметін атқаратын əр түрлі детальдар бар. Мысалы, «шымшуырдың» үстіндегі β΄- субъбірліктерінің бөлігі алдыңғы ДНҚ-дуплексті ұстап тұрады. Бұл бөлік «қалқалағыш» деп аталады. ДНҚ-мен байланысқан соң қалқалағыш30 ангстрем жол жүріп, төмен түседі де, транскрипция процесі кезінде түсіп қалмас үшін ДНҚ-ны қысып ұстайды. РНҚполимеразадан шыққан ДНҚ-РНҚ гибрид өріліп, байланысып қалады. Бұнда «тікен» атаулы құрылым əрекеттеседі. Эукариоттарда РНҚ синтезін үш түрлі РНҚ-полимеразалар іске асырады. Эукариоттардағы РНҚ-полимеразалардың тек біреуі ғана, атап айтқанда РНҚ-полимераза ІІ, белокқа трансляцияланатын гендерді транскрипциялайды. Қалған екі полимераза РНҚның əр түрлі типтерінің ұйымдасуын катализдейді. Олар белок синтездеуші аппараттың бөлшегін құрайды: РНҚ-полимераза І жоғарғы молекуланың РНҚ-ны синтездейді, ал РНҚполимераза ІІІ- əртүрлі төменгі молекулалы тұрақты РНҚ-ларды, оның ішінде тРНҚ жəне рибосомалық 5S РНҚ-да бар. ДНҚ-дағы ақпаратты РНҚ түрінде РНҚ-ролимераза жазып алады. ДНҚ молекуласындағы нуклеотидтердің бірізділігін РНҚ-көшірмесінің синтезделуі РНҚ-полимераза ферментімен катализденеді. РНК-полимераза молекулярлық машиналардың таныстырушысы болып табылады. Сонымен қатар, ДНҚ синтезінің басында қалқалағыш төмен түсіп, РНК-синтазының басқа бөліктерінің конформациясы ауысады, РНҚ байламының өсуі кезінде циклдық өзгерістер болады. Басында қалқалағыш 30 Ǻ төмен түседі, ал ДНҚ-ферментінің əр қадамынан кейін бір нуклеотидке созылады. ДНҚ-да қозғалысы кезінде РНҚ-полимеразасының элементіҒспиралі қатысады. Бөл кезде F-спираль иіліп, РНҚ-ДНҚ комплексімен бірге қозғалады, олардан босап шығып қайта қалпына келеді. F-спираль 3,4 Ǻ-ға бір қадам ауысады. РНҚполимеразада да дəл осындай қадаммен жүреді. Инициация - σ-субъбірліктерінің қатысуымен жүзеге асады. Ол ДНҚ құрылымымен əрекеттеседі. Бұл құрылым промотор деп аталады. Инициация нүктесіне дейінгі он нуклеотидте ТАТА-бокс орналасқан. Дəл бұндай кезектесу міндетті емес, алайда, олσ-субъбірлігімен қатынасу үшін таптырмас жол. Осы кезектегі жекеленген нуклеотидтердің ауысуы транскрипция инициациясының күшін төмендетеді. Келесі суреттегі: инициация, элонгация жəне терминацияның жүру жолы Инициация. 1. Стартты кадонды тануы (AUG), тРНҚ-ның аминоацильденген метионинмен (М) жалғасуымен жəне рибосоманың үлкен жəне кіші субъбірліктерден жиналуымен жүреді. Элонгация. 2. Ағымдағы кадонның өзіне сай аминоацил-тРНҚ-ны тануы. 3. Өсіп келе жатқан полипептидті байламның соңында тРНҚ əкелген аминқышқылдарының байланысуы. 4. Рибосоманың матрица маңайында қозғалуы тРНҚ-ның жасушаларының босап шығуымен жүреді. 5. Босап шыққан тРНҚ жасушаларының өзіне сай аминоацил тРНҚ-синтетазасымен аминоацилденуі. 6.Аминоацил тРНҚ-ның басқа да аналогиялық стадияда байланысуы (2). 7.Рибосоманы қозғалысы. Терминация. Рибосоманы бөлінуі жəне кей жағдайда (9) рибосома диссоциациясы ар Праймаздар құрылымдары бойынша ж ерекшеленеді. Праймасома 7 ерекшеленген субъбірліктер ансамблінен жалпы молекулярлықмассасы 70000 болатын, 20 n‘ белогының көмегімен праймасома ілесе алмай ауыса алады. Праймасома Өзін өзі тексеруге арнал 1. Инициация дегеніміз не? 2. Элонгация дегеніміз не? 3. Терминация дегеніміз не? Тəжірибелік саба механизмі. Сабақтың ма дағы ДНҚ транскрипциясыны 1 тапсырма. ДНҚ 2 тапсырма. Схема бойыншы транскрипция кезендері стадияда байланысуы (2). 7.Рибосоманың аРНҚ жасушаларында стоп Рибосоманың стоп-кадонды тануы (8) синтез дайда (9) рибосома диссоциациясы арқылы жү рылымдары бойынша жəне əсерлерге сезімталды ерекшеленеді. Праймасома 7 ерекшеленген субъбірліктер ансамблінен массасы 70000 болатын, 20-ға жуық полипептидтерден т мегімен праймасома ілесе алмай қалған ДНҚ байламына бірден тікелей ауыса алады. Праймасома құрамына dna В жəне dna С белоктарыны зі тексеруге арналған сұрақтар: Инициация дегеніміз не? Элонгация дегеніміз не? Терминация дегеніміз не? жірибелік сабақ Тақырып 9. Генетикалық ақпаратты мақсаты: ДНҚ транскрипциясының РНҚ транскрипциясының ұстанымдары мен механизмі. Қ транскрипциясының РНҚ түзілу процесін менгеру. Схема бойыншы транскрипция кезендеріңтузілу процесін менгеру. жасушаларында стоп-кадонға дейін кадонды тануы (8) синтезделмеген белоктардың үзеге асады. серлерге сезімталдығымен ерекшеленеді. Праймасома 7 ерекшеленген субъбірліктер ансамблінен құралған. Олар полипептидтерден тұрады. байламына бірден тікелей не dna С белоктарының комплексі де кіреді. параттың молекулярлық Қ түзілу процесі. РНҚзілу процесін менгеру. тузілу процесін менгеру. 1. транскрипци 3 тапсырма. Схема бойыншыэлонгация Бақылау сұрақтары: 1. ДНҚ транскрипциясыны 2. Транскрипцияны СОӨЖ 9 такырып. коэффициенті, нуклеотидтік 1тапсырма. Кестеден ДН 2тапсырма.Аағзаларда құрамын менгеру Бақылау сұрактар: 1.ДНҚ құрамына қ ранскрипция инициациясы; 2.транскрипции элонгациясы транскрипция терминациясы Схема бойыншыэлонгация тузілу процесін менгеру. тары: транскрипциясының РНҚ түзілу процесі қалай жүреді? 2. Транскрипцияның кезендерің атаныз? Ж 9 такырып. Əр түрлі ағзалардағы ДН коэффициенті, нуклеотидтік құрамы (3 сағат). Кестеден ДНҚ құрамын құрылысы сызбасын салыныз залардағы ДНҚ сезімталдығының коэффициенті, нуклеотидтік рактар: қандайқұрылымдар кіреді? элонгациясы; 3 терминации зілу процесін менгеру. реді? ы ДНҚ сезімталдығының рылысы сызбасын салыныз коэффициенті, нуклеотидтік СӨЖБактериялық плазмидалар (3 сағат). 1 тапсырма. Бактериялық плазмидаларқұрылысын менгеру Əдебиеттер: 1-7 (негізгі),8-16 (қосымша) Оныншы апта № 10 дəріс тақырыбы Нуклеин қышқылдарының денатурациясы мен ренатурациясы. Жалпы сұрақтары: Гиперхромдық эффект. Денатурация процесінің кооперативтілігі. Балқу температурасы. Денатурацияны бағалау əдісі. Ренатурация жəне молекулярлық гибридизация. Пайдаланатың құралдар: проектор, слайдтар Нуклеин қышқылдарының денатурациясы – бұл жекеленген негіздер жəне полинуклеотидті байламдардың целомға вандервальстық байланысының бұзылуы. Нуклеин қышқылының денатурациясыкөптеген əсерлермен байланысты: қыздыру, рН өзгерістері, басқа да күштердің төмендеп кетуі жəне т.б. Ең маңыздысы термикалық денатурация. Оның маңызы мен жоғарғы деңгейі, тіпті байламдардың бөлінуі қыздырудан емес басқа да факторлар əсерінен болғанның өзінде, оның «балқыма» терминімен аталуы «денатурация» терминінен сирек қолданылмайтынына əкелді. Денатурация кезінде ДНҚ-ның екі спиральді молекуласы жеке-жеке байламдарға бөлінеді. ДНҚ-ның 50 %-ы денатурацияланатын температура – балқу температурасы деп аталады. Ол ДНҚ-ның бағалы құрамбөліктерімен байланысты. Г—Ц жұбы үш түрлі сулы орта байланыстарымен стабилденген болса, алА – Т жұбы тек екеуімен ғана стабильденген,Г – Ц бөлігі жоғары болған сайын, жасуша да стабильді болады. ДНҚ денатурациясы кезінде жарықтың жұтылуы 260 нм толқын ұзындығында жоғарылайды (гиперхромды эффект). Бұл ДНҚ-ның қайталама құрылымының жағдайын бақылап отыруға мүмкіндік береді. Денатурацияланған ДНҚ ерітіндісін үнемі салқындатып немесе оны балқу температурасынан 200 төмен температурада ұстайтын болса, ол жасушаның қайта қалпына келуіне жағдай жасайды. Керісінше, оны ең төмен температураға дейін салқындатса (0 - 200С жəне одан төмен) денатурацияланған жағдайынұзағ уақытқа бекітіп тастайды. ДНҚ жасушаларының гомогендігі, концентрациясы, біртектілігі жоғарылаған сайын ренатурацияның жылдамдығы да жоғарылайды. Абсолютті гомогенді ДНҚ-ның денатурацияланған ерітіндісінде соқтығысқан полинуклеотидті байламдар комплементарлығы 0,5-ке тең болуы мүмкін. Бөгде, негіздері басқа кезектестіктегі жасушалардың болмауы ренатурациямен аяқталатын кездесулерді азайтады. ДНҚ-ның қайталама құрылымы тек əлсіз сулы жəне гидрофобты байланыстармен стабильденеді. ДНҚ80-90ожоғары температурада денатурацияланып (балқу), келесі салқындатуда ренатурацияланады. Ренатурация - табиғи қасиетін жойған биополимердің (мысалы белок немесе нуклеид кышкылдарының) қайта қалпына келуі. Денутурацияда белок молекулалары тығыз ретті жинағынан ретсіз қалыпқа айналады. Ал ренатурацияда ол реттілік пен жинақылық орнына келеді, өйткені аминқышқыл қалдықтары арасында бұрынғыдай байланыстар пайда болады. Сондай-ақ осыған ұқсас нуклеотидтер арасындағы сутектік байланыстардың үзілуінен табиғи қасиеттерін жойған ДНҚ, температураны біртіндеп өзгерту əдісімен (ДНҚ-ын «ендеу») қалпына келтіріледі. Бұл жағдайда сутектік байланыстар қайта құрылады. Ренатурация кезінде биополимерлердің екінші жəне үшінші сатылы құрамдары қайтадан орнына келеді, ал ренатурацияның дұрыс жүруі молекуланың бірінші сатылы құрамына байланысты. Өзін өзі тексеруге арнал 1. Денатурация дегеніміз не? 2. Ренатурация дегеніміз не? 3. Молекулярлы Əдебиеттер:1-7 (негізгі), 8 Тəжірибелік саба ренатурациясы Сабақтың мақсаты 1тапсырма. Нуклеин кыш схемасын дəптерге салыныз. 2тапсырма. ДНҚ - Əдебиеттер:1-7 (негізгі), 8 СОӨЖ 10 такырып. сағат). 1тапсырма. Тұқым 2тапсырма. Мутацияны Бақылау сұрактар: 1.Мутагенез дегеніміз не? 2. Мутацияның қандайт Əдебиеттер: 1-7 (негізгі),8 СӨЖ Денатурациялан 1 тапсырма.Денатурациялан № 11 дəріс тақырыбы Тақырыбы: нуклеин сұрағы: матрицалық жəне матрицалы Жабдықталуы: слайдтар, проектор Кез келген тірі жасуша н дажəне өздеріне ғана тəн кезінде нəруыз синтезі ерекше энергиямен зі тексеруге арналған сұрақтар: Денатурация дегеніміз не? Ренатурация дегеніміз не? Молекулярлық гибридизация дегеніміз не? 7 (негізгі), 8- 16 (қосымша) жірибелік сабақ 10 Нуклеин қышқылдарының саты: Денатурация жəне ренатурация жайлы т Нуклеин кышқылдарыныңденатурациясы ж птерге салыныз. - ның молекулярлық гибридизациясын менгеру 7 (негізгі), 8-16 (қосымша) Ж 10 такырып. Мутагендер жəне олардың əсерлеріні ым құаулаушылыққа əсер ететін мутагендерді менгеру керек . Мутацияның түрлерін менгеру рактар: 1.Мутагенез дегеніміз не? андайтүрлерін білесіз 7 (негізгі),8-16 (қосымша) Ж Денатурацияланған ДНҚ реоссоциациясының кинетикасы(3 са 1 тапсырма.Денатурацияланған ДНҚ реоссоциациясының кинетикасын Он бірінші апта ырыбы. Нуклеин қышқылдарының биосинтезі ж бы: нуклеин қышқылдарының деградациясы мен биосинтезіЖалпы не матрицалық емес синтез. Матрицалық синтезді слайдтар, проектор Кез келген тірі жасуша нəруыз синтездеуге қабілетті, бұл қабілет оларды н қасиеттердің бірі болып табылады. Жасушаны руыз синтезі ерекше энергиямен өтеді.Бұл кезде жасушалы ң денатурация жəне не ренатурация жайлы түсінік. денатурациясы жəне ренатурациясы гибридизациясын менгеру серлерінің механизмдері (3 сер ететін мутагендерді менгеру керек кинетикасы(3 сағат). кинетикасын менгеру биосинтезі жəне деградациясы. деградациясы мен биосинтезіЖалпы синтездің ингибиторы. абілет олардың маңызды бірі болып табылады. Жасушаның өсуі мен дамуы сушалық органоидтардың құрылысына қажетті нəруыз белсенді түрде синтезделеді. Ферменттер синтезделеді. Нəруыз биосинтезі көптеген ірі жасушаларда да, сонымен қатар өсуі мен дамуы тоқтап, əбден қалыптасқан жасушаларда да қарқынды жүреді. Мысалы нəруыз ферменттерін синтездейтін(пепсин, трипсин) асқорыту бездерінің жасушаларында немесе нəруыз – гормондарды (инсулин, тироксин) синтездейтін ішкі секреция бездерінің жасушаларында. Нəруызды синтездеу қабілеттілігі тек өсіп келе жатқан немесе сұйықтық(секрет) бөлетін жасушаларға ғана тəн емес. Кез келген жасуша өзініңбарлық тіршілік еткен уақыт аралығында нəруыз синтездейді. Себебі, наруыз молекулаларының қалыпты тіршілігінде құрылымы денатурацияға ұшырап, олардың қызметі бұзылады. Осындай іске жарамай қалған нəруыз молекулалары жасушадан шығарылады. Оның орнына толыққанды, молекулалар синтезделеді, нəтижесінде жасушалардың құрамы, іс-əрекеті бүлінбейді. Нəруызды синтездеу қабілеті жасушадан жасушаға тұқым қуалай беріледі жəне ол барлық тіршілік кезеңінде сақталады. Нəруыздар мен нуклейн қышқылдарыныңжаңа молекулаларының биосинтезі кезінде нуклейн қышқылдары мұндай программаларды тасымалдаушыболып табылады, бұл рольде оларды матрица деп атайды. Матрица матрицалық синтез кезінде шығынға ұшырамайды жəне де оларды бірнеше қайтара пайдалануға болады. Бұл жағынан ол өршіткіге ұқсас. Матрицалық биосинтездің негізгіүш типін ажыратады: 1) Матрица түрінде пайдаланылып, ДНҚ молекуласында кездесетін ДНҚ биосинтезі(ДНҚ репликациясы); 2) ДНҚ матрицасында РНҚ-ның биосинтезі.(Транскрипция); 3) Матрица ретінде мРНҚ қолданып, нəруыздарды синтездеу.(трансляция). Нəруыз құрылымын анықтау кезінде негізгі роль ДНҚ –ға жүктеледі. Синтез кезінде ДНҚ-лардың тікелей қатысы болмайды. ДНҚ жасуша ядросында кездеседі, ал нəруыз синтезіцитоплазмада кездесетін рибосомаларда жүреді, ДНҚ-да тек нəруыз құрылымы жөнінде ақпарат болады да жəне сонда сақталады. Берілген ДНҚ жіпшесіндеəртүрлі нəруыздардыңбіріншілік құрылымының құрамы жөніндеақпарат бірінен кейін бірі тізбектеліп жазылады. Белгілі бір нəруыздың құрылымы жөнінде ақпараты бар ДНҚ бөлігі, ген деп аталады. ДНҚ молекуласы бірнеше жүз гендердің жиынтығынан тұрады. ДНҚ құрылымы нəруыз құрылымын қалай анықтайтындығын түсіндіру үшінмынадай мысал келтіреміз: КөпшілігіМорзе əліппесін біледі, сол арқылы телеграммалар мен сигналдар беріледі. Морзе əліппесі бойынша, əріптер нүкте жəне сызықшалар дың ұзын жəне қысқа сигналдарының үйлесімділігімен белгіленген. А əрпі .- ,Б əрпі -- --. Сол сияқты белгіленеді. Шартты белгілердің жиынтығын код немесе шифр деп атайды.Морзе əліппесікодтың мысалы бола алады. Морзе кодын білетіндер нүкте жəне сызықшалардан тұратын телеграф таспасында жазылғанды оңай оқи алады. ДНҚ макромолекуласы- нəруыз молекуласында қатардың құрылымын анықтайтынкод түрінде болатын,бірнеше мың төрт түрлі нуклеотидтердің тізбектеліп орналасуынан құралған. Морзе кодындағы əр əріптің белгілі бір нүкте мен сызықшаның үйлесімділігіне сай келетіндей, ДНҚ кодында да аминқышқылдардатізбектеліп байланысқан нукеотидтердің белгілі бір үйлесімділігі сəйкес келеді. ДНҚ кодын толық шешу мүмкін болды. ДНҚ кодының маңызы мынада. Əр аминқышқылдарға ДНҚ тізбек бөліміндегі қатар тұрған үш нукеотидтер сəйкескеледі. Мысалы, Т-Т-Т- бөлігіндегі триплетке лизин аминқышқылы сəйкес келеді, А-Ц-А - кесіндісі цистеинге, Ц-А-А- валинге т.с.с. Генде нуклеотидтер мынадай тəртіппен орналассын делік: А-Ц-А-Т-Т-Т-А-А-Ц-Ц-А-А-Г-Г-Г Бұл қатарды, үштен бөле отырып, нəруыз молекуласында аминқышқылдардың қандай тəртіппен орналасқанын таба аламыз: А-Ц-А- цистеин; -Т-Т-Т- лизин; -А-А-Цлейцин;-Ц-А-А-валин;-Г-Г-Г- пролин. Морзе кодында барлығы екі таңба. Барлық əріптерді белгілеу үшін, тыныс белгілері мен барлық сандарды кейбір əріптерге немесе сандарға бес таңбадан алуға тура келеді. ДНҚ коды қарапайым. Төрт əртүрлі нуклеотидтен 3-тен оларда төрт элементтен тұратын3 мүмкін комбинацияның саны 64. Əртүрлі аминқышқылдар саны барлығы 20.Осылай, əр түрлі нуклеотидтің триплетібарлық аминқышқылдар ды кодтауға артығымен жетеді. Нəруыз синтезіне қатысатын бөлімнің бұзылуы немесе түсіп қалуы, əрқашанда патологияның дамуына əкеліп соғады, сонымен бірге аурудың клиникалық көрініс беруі синтезі бұзылған (құрылымдық немесе функционалдықнəруыз) нəруыздың қызметі жəне табиғатымен анықталады. Кей кезде генетикалық кодтың өзгеруіне сəйкесжəне де мутагендікфакторлардың əсерінің нəтижесіндей аномальды нəруыздар синтезделеді.(мысалы, орақ тəрізді анемия жасушалы гемоглобині). Бұл өзгеріс əр түрлі синдромдардың дамуына немесе өлімге əкеліп соқтырады. Бірақ ағзадакүшті қорғаныс механизмі барынайта кеткеніміз жөн.Генетикалық ақпараттардың осыған ұқсас өзгерістері арнайы фермент рестриктаза арқылы тез танылыпқалады, тізбектің өзгерген жері қиылып алынып, полимераза мен лигазаның қатысуымен сəйкес нуклеотидтерменқайтадан алмастырылады. Жасушадағы нəруыз бен нуклеин қышқылдарының синтезініңмеханизмін түсіндіружолдарының бірі: адам ағзасына əсері жоқ, бірақ бұл процестерді бактерияларда таңдаулы түрде тоқтата алатын, дəрілік препараттарды пайдалану болып табылады. Шындығында кейбір препараттаросындай қасиетке ие, бірақ соның ішінде көбісі адам үшін де улы болып келеді. Қазіргі кездемедициналық практикада көп антибиотиктер қолданылады, оның кейбіреуі нуклейн қышқылдары мен нəруыз синтезінің маңызы химиялық реакциясына əсер ету механизмінтүсіну мақсатындатөменде қарастырамыз. Нəруыз синтезі үшін мықты ингибитордың бірі пуромицин болып табылады. Аминоацил – ТРНҚІ –дағы АМФ-тың соңғы қалдығының құрылымдық ұқсастығының нəтижесінде ол Т-РНҚ-пептидилдің А-үлескісімен пептидил-нуро-лицин түзе отырып, оңай əрекеттеседі. Сонымен бірге пептидил-пуромицинніңөзіне тəн ешқандай үштік антикадоны болмайды. Сонымен бірге ол реакциялардың үзілуін туындатаотырып, пептидтік тізбектің элонгациясын тежейді. Пуромициннің көмегімен мысалы, кейбір жағдайларда гормональді тиімділік de novo нəруызының синтезіне тəуелді екені дəлелденген. Сонымен бірге пуромицин прокариоттардағыдайэукариоттарда да нəруыз синтезін тежейді.Нəруыз синтезі улылығы жоғары болғандықтан сирек қолданылатынісікке қарсы тиімділігі барД актиномициннəруыз синтезін тежейді. Ол жасушалық РНҚ, əсіресеерекше мРНҚ –ның барлық типтерінің синтезіне тежелу əсерін тигізеді. Бұл қасиетРНҚ-полимеразаға тəуелді. ДНҚ-ға Д актиномициннің тежегіш əсерінен пайда болған, сонымен қатарсоңында матрицалық функцияны қоса ДНҚ тізбегіндегідезоксигуанозиннің қалдығымен байланысады. Д актиномицинДНҚ транскрипциясынингибирлейдідеуге болады.Туберкулезді (құрт ауруын) емдеу кезінде пайдаланылатын рифамицин антибиотигі де жасушалық РНҚның синтезін тежейді. Осы препаратРНҚ-полимеразаға тəуелдіДНҚ-ны да ферментпен байланысқа түсу арқылы тежейді.Бактериялық РНҚ-полимеразаоларға өте сезімтал. Бұл антибиотикжануарлар ағзасына аз мөлшерде ғана əсер етеді. Əсер ету механизмі бойынша t актиномициннен айырықша. Жақында ашылған рифолициннің вирусқа қарсы тұратын қабілетін көрсету қажет, кей кездеДНҚ-сы бар вирус тудыратын трахоманы емдеуде жақсы пайдаланылып жүр. Тифоздықжұқпалы ауруды емдеу кезінде пайдаланылатын басқа да антибиотиктердің əсер ету механизмі анықталды. Хлорамфеником бактерияның 70S рибосомасында нəруыз синтезінде пептидилтрансфераздың реакцияға (элонгация кезінде) ингибирлік əсер етеді. 80S рибосомадағыбұл процеске ол əсер етпейді. 80S тегі (70S рибосомадағы процестің зақымдануынсыз) нəруыз синтезіне транслокозаның ингибиторы болып табылатын циклогексимид қарсы тежегіш əсер етеді. Құрт ауруына (туберкулез) қарсы жəне бактерияларға қарсы антибиотиктер, оның ішінде стрептомицин мен неомицин, оларға сезімтал бактерия штаммаларының нəруыз синтездеуші аппараттарына əсер етеді. Бұл антибиотиктер аминқышқылдарыменкодон арасындағы сəйкестіктің бұзылуына əкеліп соғатын, МРНҚ трансляциясында қателіктер туындататыныжөнінде болжамдар айтылған.Мысалы: УУУ кодоны фениламиннің орнына лейцинді кодтай бастайды-нəтижесінде бактерияның тіршілігін жоюына əкеліп соғатын аномальды нəруыз түзіледі. Клиникада кеңінен қолданылатын тетроциклиндер70S рибосомасында нəруыздың синтезделуіне ингибитор болып табылған(80S рибосомадағы синтез аз тежеледі). Олар жасушалық мембраналар арқылы жеңіл өтеді. Тетрациклиндер 50S рибосома суббөлшегіндегі т-РНҚ аминоацилдің аминоацилді орталықпен байланысуын тежейді деп есептеледі. Тетрациклиндер трансляция процесінің алдыңғы кезеңдерінің бірін қоса, осы орталықпен химиялық байланысуы мүмкін. Пенициллиндер нəруыз синтезінің нағыз ингибиторлары болып табылмайды, бірақ олардың қарсы тиімділігі жасуша қабырғасының құрамына кіретін, гексапептидтер синтезінің тежелуімен байланысты. Олардың синтезделу механизмі нəруыз синтезінің рибосомальды механизмінен ерекшеленеді. Эритромицин жəне омандомицин циклогексимидке ұқсас, ерекше 80S рибосомада трансляция процесінде транслоказаныңбелсенділігін тежейді, сонымен бірге жануар жасушасында нəруыз синтезін тежейді. Тағы да еске түсіріп өтсек: Нəруыз синтезіне қатысатын бөлімнің бұзылуы немесе түсіп қалуы, əрқашанда патологияның дамуына əкеліп соғады, сонымен бірге аурудың клиникалық көрініс беруі синтезі бұзылған (құрылымдық немесе функционалдықнəруыз) нəруыздың қызметі жəне табиғатымен анықталады. Кей кезде генетикалық кодтың өзгеруіне сəйкесжəне де мутагендікфакторлардың əсерінің нəтижесіндей аномальды нəруыздар синтезделеді.(мысалы, орақ тəрізді анемия жасушалы гемоглобині). Бұл өзгеріс əр түрлі синдромдардың дамуына немесе өлімге əкеліп соқтырады. Бірақ ағзадакүшті қорғаныс механизмі барынайта кеткеніміз жөн. Генетикалық ақпараттардың осыған ұқсас өзгерістері арнайы фермент рестриктаза арқылы тез танылыпқалады, тізбектің өзгерген жері қиылып алынып, полимераза мен лигазаның қатысуымен сəйкес нуклеотидтермен қайтадан алмастырылады. ДНҚ синтезінің ингибиторларын зерттеу мен іздеу мақсатында ынталандыру ол, ісік пен вирус жасушаларының көбею реакцияларының көздерін таңдаулы түрде тұншықтыру(басу) үшін қажетті амал табу. ДНҚ синтезі қарқынды жүруіне байланысты ісік жасушалары ереже бойынша басқа ұлпалардан күрт асып түседі. Көптеген заттар аздау немесе көптеу болса да in vivo ДНҚ синтезін таңдаулы түрде тұншықтыратыны (басу) белгілі. Бірақ олардың көбісі ДНҚ синтезін жанама түрде жояды. Мысалы. Нуклеозидтрифосфат, нуклеозидт.б.негіздерінің синтезін бүлдіреді. Салыстырмалы түрде ингибиторлардың аз мөлшері редупликация процесін тəуелсіз түрде тежейді.Олар мынадай агенттерге бөлінеді: 1) Матрицамен байланысу нəтижесінде реакцияны тұншықтыру; 2) ДНҚ-ның нақ ингибиторлары- полимеразалар, энзиммен тікелей байланысушы; 3) құрылымдары ары қарай жай нуклеотидтердің қосылуын қаламайтын кезекті аналог нуклеотидтің орнына тежелу синтезінің қосылуы. Біріншіге иондық немесе сутектік байланыстардың пайда болуынан матрицаны тосқауылдауы қайтымды, агенттер қатары жатады.Мұндаймысалы, безгек ауруына қарсы зат ретінде пайдаланылады, соның ішінде ерекше хлорокин мен хинокрин. Сонымен бірге ол иммунды репрессорлы жəне вирусқа қарсы агенттер ретінде де белгілі. Хинокрин, акридиннің туындысы болыптабылады. Акридиннің туындысыныңДНҚ-мен əрекеттесуі, бұның негізінде ДНҚ негіздерінің арасына акридиннің ену қабілеті жатыр. Хлорокин мен хинокриннің формулаларын салыстыра отырып, негізгі роль хинолинді сақиналарға тиесілі екенін байқауға болады. Бұл қосылыстар ДНҚ редупликациясын ғана тұншықтырып қана қоймайды, ДНҚ матрицасындағы РНҚ синтезін де тұншықтырады.Əсер ету сипаты бойынша оларға фенатридин жақын келеді, мысалы, трипаноцидті қасиеті бар этидиумбромид, ингибиторлардың осы тобына антрациклинді антибиотик(даумомицин, ногаламицин) жатады. Бірақ көп жағдайда РНҚ синтезін тұншықтырады. ДНҚ - матрицасынтаңдаулы түрде табиғаты пептидті –флеомицин мен блеомицинантибиотиктері тосқауылдайды.Олардың кейбір құрылымдарының жалпы ұқсастықтары жүрмейді, бірақ ДНҚ мен əрекеттесу ұқсастықтарыжалпылығы сол, флеомицин ДНҚ мен бірлесіп кетуге бейім, АТ-жұпқа бай, 2-карбонил тиминмен байланысып, ДНҚ-ның балқу температурасын жоғарылатады, ал блеомицин, керісінше, əсіресе дГ-поли типті полидезоксирибонуклеотидпен қарқынды түрде байланысады. дЦ – поли, ДНҚ –ның балқу температурасын төмендетеді, тіпті оның деградациясын туындатады. Антибиотиктер прокариоттар мен эукариоттар қатысында өздерінің жан жақтылығымен қызықты. Матрицаны қайтымды тосқауылдайты,кең көлемде пайдаланылатынбасқа да антибиотиктер қатары –рибофлавин, герамицин, плюрамицин, новобиоцин əлі толық зерттелмеген. ДНҚ-матрицасын қайтымды тосқауылдайтын жəне редупликацияны тежейтінДНҚ ның рибозофосфатты қаңқасының қышқылды радикалдарымен байланыстыратын жəне биосинтезді реттелудің табиғи жүйесінің компоненті болыптабылатын негізгі нəруыздаргистондар мен протаминдер. Редупликацияның жойылуы əдетте гистондардың мынадай қатысында байқалады:ДНҚ бірлікке жақын немес көп болған да. Ісікке қарсы əсері бар, бірақ жеткілікті мөлшерде улы С митомицинантибиотигі, ДНҚ мен қайтымсыз əрекеттесе отырып, ДНҚ –матрицаны бүлдіре, жеткілікті жəне таңдаулы түрде редупликацияны тұншықтырады. Сондықтан терапевтикажағынан қолдау таппады. Келешектегі бифункционалды, алкилдеушіагентретінде –ол комплементарлы ДНҚ тізбегінде əртүрлі үлескілер арасында ковалентті көпіршелердің пайда болуын тудырады. in vivo ары қарай бүлінген ДНҚ-ның қарқынды деградациясы жүреді. ДНҚ редуплдикациясын таңдаулы түрде тұншықтыратын карцинофиллин мен стрептонигрин сияқты ісікке қарсы тұратын агенттер. ДНҚ-матрицасымен ковалентті байланыса отырып, жəне де оның тағы да деградацияға ұшырауын туындатады. Бактериялардың сол сияқты эукариоттардыңРНҚ мен ДНҚ синтезінің тиімді ингибиторы болып табылатын антрамицин матрицаны берік тосқауылдайтын топқа жатады. Жақында ісікке қарсы тұратын агентретінде ұсынылғанплатина қосылысы, мысалы, cisPt(II)(NH3)2CL2, полинуклеотидті тізбек арасында көлденең тігістің түзілуінен ДНҚ синтезінтаңдаулы түрде тұншықтырады. Налидиксті қышқыл мен құрылысы жағынан соған жақын пиромидті қышқыл ДНҚ синтезінің ең тиімді ингибиторы болып табылады. ДНҚ-полимеразаға тікелей əсер ететін ингибиторларжөнінде айтатын болсақ, онда ІІ жəне əсіресе ІІІДНҚ –полимеразасының белсенділігін тұнышықтыратын, бірақ ДНҚ – полимераза І емес, этилмалеимид-Nжəне соған туыстас қосылыстар жөнінде жеткілікті нақтылы ақпараттар бар. Олар in vitroның ісікке қарсы тиімділігіне байланысты қарқынды түрде зерттеліп жатыр. Этилмалеимид–N, əсіресе белгілі ДНҚ-полимеразаның тек бір бөлігіне таңдаулы түрде əсер ететін агенттің мысалы ретінде қызықты. Лейкемия вирусының гомополирибонуклеотидті біртізбектіДНҚ – полимеразасының тұншығуы жөніндегі ақпараттар үлкен қызығушылық туындатып отыр.Олар матрицамен байланысқа жауапты, энзимнің үлскілерін қайтымды түрде тосқауылдайды.Əр түрлі құрамдағы гомополимерлердің тиімділігі бойынша мынадай қатар түзеді: поли У>поли Г>поли А>поли Ц. Онкгенді РНҚ –вирустардабастапқы ДНҚсинтезі РНҚ- тəуелдіДНҚ –полимераза – кері транскриптаза мен анықталады. Оның РНҚ-полимераза ингибиторларымен тұншықтырылатыны жақсы. Басқаша ол былай, ДНҚ тəуелді ДНҚ –полимераза ингибиторларымен емес, рифамицинмен жəне стрептоварицинмен тура транскриптаза арқылы. Кері транскриптаза кейбір тиосемикарбазон туындылармен басылып, жаншылады. Мысалы, көпшілікке белгілі вирусқа қарсы агентN –метилизатин –βтиосемикарбозонмен. Сол сияқты ДНҚ –полимеразаныңА priori –дыңда ДНҚ –полимеразаны тікелей тұншықтыратын немесе ДНҚ-матрицаның құрылымының кейбір аналогтармен олардың нуклеозидтарының негіздерінің жарықшақтануның (искажение) мүмкіндігін болжауға болады.Солардың көбісі ДНҚ құрамында кездесетіндігі. Бірақ олардың матрицалық белсенділіктерін белгілі шамада төмендетпейтіндігі айқындалды.Сонымен қатар бұлар жəне көп мөлшердегі басқада негіздердің аналогтары, соның ішінде азотуындылар мен ерекше немесе модифицирленген көміртекті компоненттері барнуклеозидтер, нуклеозидтер мен нуклеотидтердің негіздерінің қалыпты синтезін, in viva ның ДНҚ сының синтезін жанама түрде тежей отырып, тұншықтырып жəне жарықшақтандырады. Бірақ, қазіргі кезде кейбір тікелей, біраз шамадаДНҚ-ның матрицалық синтезін тұншықтыратын, негіздердің аналогтары мен нуклеозидтерді атауға болады. Қайтымды транскрипцияпроцесіне тұншықтырғыш əсер ететін бромдезоксиуридинді айтып өтуге болады. Бұл эффект ДНҚ-тəуелді ДНҚ –полимераз жəне РНҚ –тəуелді дифференциация үшін тесттердің бірі ретінде пайдаланылады.Кейбіреулері механизм əсері əлі белгісіз антибактериалды жəне антимитотикалық агент ретінде қолданылатын, ДНҚ синтезінің таңдаулы ингибиторлары болып табылады. Оларға көз ауруларын емдеу кезінде антибактериалды агент ретінде колданылатын фенилэтилді спирт, ісікке қарсы белсенділігі бар саркомицин мен колхицинжатады. Фенилэтилді спирт мембрана жасушаларымен əрекеттесуін бұза отырып, ДНҚ хромосолмалардың бастапқы синтезін тұншықтырады. 2. Молекулярлы гибридизация не? Тəжірибелік сабақ 11 Тақырып. Нуклеин қышқылдарының биосинтезі жəне деградациясы. Сабақтың мақсаты: Матрицалық жəне матрицалық емес синтез. Марицалық синтез ингибиторлары. 1тапсырма. ДНҚ, РНҚ, белок синтезіне қатнасатың заттарды менгеру. 2тапсырма. Задание 2. Кестені д Антибиотиктар –матрицалы Антибиотиктер Дауномицин Доксорубицин Актинрмицин D Мелфалан Номермицин Новобиоцин Рифамициндер Тетрациклины Кестені дəптерге көшір матрицалықбиосинтездін ингибиторлары тер Əсер ету механизмі Репликацияның ингибиторлары ДНҚ құрылымына кіреді репликациямен транскрипцияны бузады Репликацияны бузады Репликациямен транскрипцияны бузады Транскрипцяныңингибиторлары РНҚ полимеразамен қосылғанан кейын транскрипция пайда болуына кедергі жасайды Трансляцияның ингибиторлары Элонгацияның ингибиторлары қосыладыаа-тРНКА-центр қосылуны кедергі 8 кесте сер ету механизмі рылымына кіреді репликациямен Репликациямен транскрипцияны бузады анан кейын транскрипция пайда болуына кедергі жасайды ингибиторлары: 30S рибосома мен осылуны кедергі жасайды Левомицетин 50Sрибосомамен қосылады Эритромицин 50S рибосома мен қосылады жəне транслокацияны ингибиторлайды Стрептомицин Трансляцияның инициайиясын ингибирлайды Бақылау сұрактар: 1. Матрицалық емес синтез дегеніміз не? 2. ДНҚ мен РНҚ матрицалықсинтезі қалай жүреді? Бақылау сұрактар: 1.Рекомбинантты ДНҚтуралы түсініг. 2.Гендерді клондау қандай əдістерді білесіз? Əдебиеттер: 1-7 (негізгі) СОӨЖ 11такырып. Нуклеин қышқылдары (3 сағат). 1тапсырма. НК қызметін менгеру 2тапсырма.НКорганизмдеорналасуын зертеніз? Бақылау сұрактар: 1. Нуклеин қышқылдарыныңқызметін атаныз 2. Организмде НК қай жерде орналасады? СӨЖ Онкогендер жəне антионкогендер(3 сағат). 1 тапсырма.Онкогендер жəне антионкогендер процесін менгеру Əдебиеттер: 1-7 (негізгі),8-16 (қосымша) Он екінші апта № 12 дəріс тақырыбы. Тұқым қуалаушылықтың зат алмасуының жəне тасымалдануының молекулярлық механизмі. Гендік инженерия Жалпы сұрақтары: ДНҚ репарациясы. Репарация түрлері. Мутациялық зақымданудың тура коррекциясы. Алкирациялық зақымданудың репарациясы. Эксцизиондық репарация. Рекомбинациондық репарация. ДНҚ репарациясы- жасушаның генетикалық ақпаратының тұрақтылығын сақтайтын механизм ретінде. Генетикалық рекомбинация, трансдукция, трансформация. Гендікинженерия əдістері. Пайдаланатың құралдар: проектор, слайдтар Тұқым қуалаушылықтың хромосомалық теориясы ХІХ ғасырдың соңында клетка құрылысының зерттелуіне байланысты ядро мен оның құрамындағы хромосомалардың тұқым қуалаушылыққа қатысы бар екені анықталды. 1883 жылы бельгиялық зоолог Э.Бенеден мейоз процесіндегі редукциялық бөліну аталық жəне аналық хромосомалардың ажырауына байланысты деп жорамалдады. Мендель заңдарын кейін 1902-1903 жылдары В.Сэттон редукциялық бөліну жəне ұрықтану кезіндегі хромосомалардың тəртібі мен будан ұрпақтардағы белгілердің тəуелсіз ажырауының арасында байланыс бар екенін анықтады. Өзінің “Хромосомалар жəне тұқым қуалаушылық” деген еңбегінде хромосомаларды цитологиялық тұрғыдан алғанда Мендель анықтаған тұқым қуалау факторларының таралуына сəйкес келетіндігін көрсетті. Моногибридті будандастырудағы тұқым қуалаузаңдылықтары: Гибридологиялық əдіс. Тұқым қуалаушылықтың заңдылықтарын зерттеудің ғылыми негізін.Мендель қалады. Ол өз тəжірибелеріне қолайлы объект ретінде асбұршақты (Pіsum satіvum) алды. Себебі, басқа өсімдіктермен салыстырғанда асбұршақтың мынадай айрықша қасиеттері бар: 1) бірнеше белгілері бойынша бір-бірінен айқын ажыратылатын көптеген сорттары бар; 2) өсіруге қолайлы; 3) гүліндегі жыныс мүшелері күлтежапырақшаларымен толық қалқаланып тұратындықтан, өсімдік өздігінен тозаңданады. Сондықтан, əр сорт өзінше таза дамып жетілетіндіктен, белгілері ұрпақтан-ұрпаққа өзгеріссіз беріледі; 4) бұл өсімдіктің сорттарын қолдан тозаңдандыру арқылы өсімтал будандар алуға болады. Қазақстанда тұңғыш рет М.А.Айтхожиннің басқаруымен молекулалық биология жəне ген инженериясы саласында көптеген зерттеулер жүргізіліп, ғылымға айтарлықтай жаңалықтар қосылды.Соңғы жылдары елімізде генетиканың аса маңызды салалары: молекулалық генетика, экологиялық генетика жəне радиациялық генетика бойынша ғылыми-зерттеу жұмыстары жүргізілуде. Ген инженериясыныңəдістерінің ашылуы биотехнология деген ерекше өндіріс түрінің дүниеге келуіне ықпал жасап отыр. Биотехнология дегеніміз микроорганизмдердің жəне таза белоктардың (ферменттердің) жүргізетін биологиялық процестерін халық шаруашылығында əртүрлі салаларында пайдалану. Ген инженериясы молекулалық биологияның жаңа саласы. Ол лабораториялық əдіс арқылы генетикалық жүйелер мен тұқымы өзгерген организмдерді алу жолын қарастырады. Ген инженериясының пайда болуы генетиканың, биохимияның, микробиологияның жəне молекулалық биологияның жетістіктерімен байланысты. Бұл атаудың екі түрі қолданылады: «генетикалық инженерия» жəне «ген инженериясы». Соңғы кезде «генетикалық инженерия»жалпылама түрде қолданылып жүр, ген инженериясы да осының ішіне кіреді.«Инженерия» деген атау құрастыру деген, яғни генинженериясы дегенді тең құрастыру деген мағынаны білдіреді.Ген инженериясыныңдəуірі басталмай тұрып, 1969 жылы Г. Корана нуклеотидтерді белгілі бір жүйеменорналасқанДНҚ синтезінің əдістемесін жасап берген. Ген инженериясы деп рекомбинатты ДНҚ-лар жасап, оларды басқа тірі клеткаларға енгізуді айтады. Ген инженериясы шешетін мəселелер: генді химиялық немесе ферментті қолдану жолымен синтездеу; əртүрлі организмнен алынған ДНҚ фрагменттерін бірбірімен жалғастыру; бөтен генді жаңа клеткаға векторлық ДНҚ арқылы жеткізу жəне олардың қызмет жасауын қаматамасыз ету: клеткаларға гендерді немесе генетикалық жүйелерді енгізу жəне бөтен белокты синтездеу;бөтен генге ие болған клеткаларды таңдап бөліп алу жолдарын ашу. Адамзаттың микроорганизмдер биотехнологиясымен шұғылданғаннан бері көп ғасыр өтті, қазіргі қуатты технология, гендерді тасымалдаумен байланысты, жақын мерзімде-мөлшермен 1970-шы жылдардың ортасында шықты. Өндірістік ген инженериясының басталуы 1980 жыл деп есептелінеді, АҚШ-та мұнайды ыдырата алатын ген-инженерлік микроорганизмдердің штаммына бірінші патент берілген. Ген-инженерлік əдістерді қолдану нəтижесінде қазіргі өндірістік микробиологияның мазмұны төмендегі аспектілерге өзгерді. Микроорганиздердің өнімділігі, қосымша гендерді еңгізу, олардың санын немесе белсенділігін көбейту жолымен əжептəуір өсті. Микроб клеткасына жаңа гендерді еңгізу нəтижесінде микроорганизмдердің қоректену талабын өзгертуге, яғни оларды басқа ортада өсіруге мүмкіндік туды. Микроорганизмдерде өздеріне тəн емес заттарды синтездей бастады. Микроорганизмдердің клеткасында синтезделген адамның кейбір белоктары, соның ішінде инсулин, интерферондар, интерлейкиндер терапевтік қолдануға жарады. Биотехнология саласындағы жетістіктердің жемісін жеген ел негізінен АҚШ оның үлесіне барлық биотехнологиялық медициналық препараттардың-63% таяуы, Батыс Европа елдеріне-25%, Жапония-7% тиесілі. Геннің белгілерді тежеуі. Организмдерде болатын тұқым қуалау белгілерінің барлығы геннің тежеуінде болады, бірақ геннің белгілерді тежеуі бір сыпыра алмасу барыстарын басып өтеді. Ал алмасу барысындағы əрбір басқыш химиялық реакция ферментінің катализдеуін қажет етеді. Сондықтан, кейбір гендер тежеу ферментін синтездеп, алмасу барысын тежеу арқылы организмнің белгілерін тежейді.Организмдер денесінде геннің белгілерді тежеуі белок молекуласының құрылысын тежеу арқылы белгілерге тікелей əсер ету түрінде де болады. Генді алу жолдары: 1) клеткадағы ДНҚ-дн тікелей кесіп алу; 2) химиялық жолмен синтездеу; 3) иРНҚ-дан кері транскриптаза арқылы синтездеу. Рестрикциялау – модификациялау құбылысы 50-ші жылдары байқаған болатын. Рестрикция тоқтату деген мағынаны білдіреді, ал модификация – молекуланың белгілі бір топтарын химиялық жолмен немесе оларға басқа топтарды жалғау арқылы өзгерту. Рестрикция мен модификациялау құпиясын 1962 жылы В. Арбер ашты. Генетикалық рекомбинанттарының мəні – екі хромосоманың өзара гендерімен алмасуында. Екі немесе одан көп тұқым қуатын анықтауышы бар клетканың немесе организмнің пайда болуына əкеп соғатын кез келген процесті 1958 жылы Понтекров рекомбинация деп атады. Гендер алмасуын, сондай-ақ клеткаға “бөтен” генді енгізуді генетикалық рекомбинация арқылы in vitro организмнен тыс жасауға болады. Молекулалық қлондуға арналған векторлар: Вектор – клондайтын ДНҚ-ның бөлшегін тасымалдайтын ДНҚ молекуласы (лат. “vector”- тасушы). Вектор бұл жерде тек тасушы емес бағыттағыш деген де ұғымды білдіреді. Векторды да қолдан құрастырады жəне оған мынадай талаптар қойылады: 1) Вектор клетка ішіне бөтен генді алып кірген соң алып клеткамен бірге немесе өз алдына бөлініп көбейе алатын болуы керек, сонда ғана ұрпақ клеткаларға беріледі; 2) Генетикалық белгілері болуы керек, сол белгілер бойынша оның қайтадан клетка ішіне енгенін анықтайды; 3) Құрамында рестриктазалар тауып үзе алатын нуклеотидтер тізбегі болуы крек жəне рестриктазамен бір рет үзіліп жалғанғаннан кейін ол репликацияланатын қабілетін жоғалтпауы тиіс; 4) Құрамына кірген геннің клетка ішінде дұрыс реттеліп жұмыс істеуін қамтамасыз ететін болуы керек; 5) Оның клетка ішіндегі көшірмесі жетерліктей көп болуы керек. Плазмалық векторлар: Вектор ретінде пайдаланатын плазмидалар, бактериялық клеткада клондағанда құрамында төмендегідей элементтері болу керек: 1) Ori сайты, ол берілген бактерияның түрінің клеткасында ДНҚ-ның репликациясы дұрыс болуы жəне плазмиданың өсуі үшін; 2) Доминанттық сұрыптаушы маркер, ол бөгде ДНҚ-ның үзіндісі отырғызылған плазмиданы таситын клетканы таңдап алады; Бірегей рестрикция сайты, яғни векторда бір-ақ рет кездесетін сайт болуы керек. Фагтық векторлар: Ең жиі қолданылатын фагтық векторлар ƛ-фагтың туындылары. Фагтың оң жəне сол иіндерінде литикалық циклге қажетті түгел гендер бар; керісінше, иіндер арасында жəне лизогенияны бақылайтын гендер алыс орналасқан. Мұндай модификацияланған фагтар литикалық циклді өтеді, бірақ лизогения болмайды. Космидтік векторлар: Космидтер табиғатта кездеспейді, олар плазмидамен ƛфагтың қисындасуының нəтижесінде жасанды түрде жасалған. Космидада ішек таяқшасында репликациялана алатын оri бір ізділігі, доминанттылық селекциялық маркер Арʳ, бірегей инсерцияға жəне ДНҚ-ның фрагменттерін өркендететін сайттар болады. ДНҚ фрагментінің космидтік векторда клонданатын көлемі 35-45 нб құрайды. Гендермен монипулияция жасау биотехнологиялары:1970 жалдардың басында рекомбинантты ДНҚ-ның in vitro алынғаны жөнінде алғашқы ақпараттан кейін, жаңа ғылым- ген инжденериясы пайда болды. Оның негізгі бағыттары – трансгендік жануарларды жəне өсімдіктерді жасау жəне гендік терапияның принциптерін жете зерттеу болды. Бөгде генетикалық материал енгізудің нəтижесінде жаралған организмдерді трансгенді деп атайды. Гентикалық инженерияның мақсаты негізгі үш міндетті атқару: 1) Рекомбинантты ДНҚ түрінде атқаратын қызметі белсенді генетикалық құрылымдарыды жасап, оларды басқа клеткаларға тасымалдау; 2) рекомбинантты ДНҚ-ларды клеткаға енгізу əдісін жете зерттеу; 3) енгізілген клеткада гендердің қалыпты экспрессиялануына жағдай туғызу. Негізінен ген инженериясының классикалық селекцияданайырмашылығы: Ген инженериясымен салыстырғанда селокционерлер өсімдіктердің жаңа сортын, жануарлардың тұқымын немесе микроорганизмдердің расаларын(нəсілдерін) шығарарда төмендегідей тосқауылдарға кезігеді: 1) туыс емес түрлерді шағылыстыруға болмайды; 2) организмде рекомбинация процесін басқара алмайды; 3) қандай ұрпақ жаралатынын болжауға болмайды. Молекулалық биологияның ғылыми жетістіктерінің нəтижесінде пайда болған ген инженериясы организмнің бағалы қасиетін сақтап, оған жаңа əрі саналы қасиет те бере алады. “инженерия” деген атау құрастыру деген мағынаны білдіреді. Ген инженериясының дəуірі басталмай тұрып, 1969 жылы Г. Корана нуклеотидтерді белгілі бір жүйемен орналасқан ДНҚ синтезінің əдістемесімен жасап берген. Ген инженериясының дүниеге келген уақыты 1972 жыл деп есептеледі. Сол жылы АҚШ-та П. Бергтің тобы алғаш рет пробиркада үш түрлі микроорганизмнің ДНҚ-ларының фрагменттерінен жаңа гибридтік ДНҚ құрастырды. Клеткада жұмыс істей алатын гибридтік ДНҚ-ны 1973 жылы алғаш С. Коэн мен Г.Бойер құрастырды. Олар басқа организмнен бөліп алған ДНҚ фрагментін бактерия плазмидасының құрамына енгізген. Ол плазмидадағы бөтен гендердің алғаш рет жаңа организм ішінде жұмыс істей алатынын көрсетті. Ген инженериясы деп жаңа комбинатнтты ДНҚ- лар жасап, оларды басқа тірі клеткаларға енгізуді айтады. Ген инженериясы шешетін мəселелер: 1) генді химиялық немесе ферментті қолдану жолымен синтездеу; 2) клеткаға гендерді енгізу жіне бөтен белокты синтездеу; 3) бөтен генге ие болған клеткаларды таңдп бөліп алу жолдарын ашу; 4) əр түрлі организмне алынған ДНҚ фрагменттерін бір-бірімен жалғастыру; 5) бөтен генді жаңа клеткаға векторлық ДНҚ арқылы жеткізу жəне олаардың қызмет жасауын қамтамасыз ету; Соңғы жылдары ғалымдар жоғары организмдердің гендерін бактериялар мен ашытқы саңырауқұлақтарының организміне енгізуді іске асырды. Соңынан оларды белок синтездеуге пайдаланды. Мысалы, инсулин генін осылайша "жұмыс істеткізді". Адам инсулині ең алғаш рет Е. соlі деген бактерияның көмегімен 1982 жылы алынды. Осылайша бір типтегі организмнен алынған генді басқа типтегі организмге енгізуді гендік инженерия деп атайды. Жоғарыда айтылған ипсулин, өсу гормоны - соматотропин, сондай-ақ гемофилия ауруына қолданылатын VIII фактор- гендік инженерияның өнімдері. Қазіргі кезде гендік инженерияның көмегімен түрлі жұқпалы ауруларға қарсы вакциналар өндіріле бастады. Өзін өзі тексеруге арналған сұрақтар: 1. Гендік инженерия нені зерттейді? 2. Моногибридті будандастырудағы тұқым қуалаузаңдылықтары қандай ? 3. Генді алу жолдары қандай? Əдебиеттер:1-7 (негізгі), 8- 16 (қосымша) Тақырып 12. Тұқым қуалаушылықтың зат алмасуының жəне тасымалдануының молекулярлық механизмі. Гендік инженерия. Сабақтың мақсаты: ДНҚ репарациясы. Репарация түрлері. Гендік инженерия əдістерін менгеру. 1тапсырма. Схема бойынша репарацияның кезендерің менгеру 2 тапсырма.Гендік инженерия Бақылау сұрактар: 1.Тұқым қуалаушылы механизмі не? 2. Гендік инженерияда Бақылау сұрактар: 1. Рекомбинантты ДН 2. Гендерді клондау Əдебиеттер: 1-7 (негізгі) СОӨЖ 12 такырып. 1тапсырма. Кестеден НК қажет: 1-ДНК, 2- РНК 2тапсырма.КестеденДНК Бақылау сұрактар: 1.ДНҚ- ның құрылын атаныз 2. РНҚ -ның құрылын атаныз Əдебиеттер: 1-7 (негізгі),8 СӨЖ Эукариоттарда 1 тапсырма.Эукариоттарда Гендік инженерия əдістерін менгеру. рактар: уалаушылықтың зат алмасуының жəне тасымалдануыны женерияда қолданатың əдістері қандай? рактар: Рекомбинантты ДНҚтуралы түсініг. Гендерді клондау қандай əдістерді білесіз? 7 (негізгі), 8-16 (қосымша) Ж 12 такырып. Нуклеин қышқылдарының құрылысы (3 са Кестеден НК құрылысы сызбасын салып, мыналарды д .КестеденДНК-ның А, В,Z түрлерін салыныз рактар: рылын атаныз қызметін атаныз рылын атаныз қызметін атаныз 7 (негізгі),8-16 (қосымша) Ж Эукариоттардағы қозғалмалы генетикалық элементтер (3 са 1 тапсырма.Эукариоттардағы қозғалмалы генетикалық элементтерін менгеру не тасымалдануының молекулярлық рылысы (3 сағат). рылысы сызбасын салып, мыналарды дұрыс белгілеу элементтер (3 сағат). элементтерін менгеру Он үшінші апта № 13 дəріс тақырыбы. Мутагенез, ДНҚ репарациясы жəне кроссинговердің молекулярлық механизмі. Жалпы сұрақтары: Нуклеин қышқылдарының мутациялық өзгергіштіктері. Спонтанды жіне индуцирленген мутациялар. Мутагендер жəне олардың қызметінің механизмдері. Гендік мутациялар. Пайдаланатың құралдар: проектор, слайдтар Тірі организмердің маңызды қасиеттерінің бірі ұрпақтан ұрпаққа таралатын өзгергіштіктің пайда болуы. Мутациялық өзгергіштік көп өзгергіштіктің бір түрі болып табылады. Мутация деген атауды ғылымға Гуго де Фриз енгізген.Мутация-əртүрлі физикалық жəне химиялық факторлардың əсерінен организмде тұқым қуатын өзгерістің пайда болу процесі. Мутация клеткадағы геннің табиғи не жасанды жолмен өзгеруі. Организмнің табиғи не жасанды факторлар əсерінен тұқым қуатын өзгеріске бейімділігі мутабильдік деп аталады. Мутагенез – күрделі процесс. Оның соңында не полипептидтің алғашқы құрылымындатұқым қуалаушылық өзгереді, не тұқымқуалаушылықтағы ақпарат толықғымен жетпейқалады. Мутагенез негізінде генетикалық нуклеин қышқылдарының өзгеруі жатыр. Бұл кезде ДНҚ-ның өзгерген аумағында транскрипцияның үзілуі болуы мүмкін. Ол ДНҚ байламының үзілуіне де, ДНҚ фрагментінің түсіп қалуына да, негізінің əр түрлі өзгерістеріне де қалыптасқан. Мутацияның түрлерін топтастырудың бірнеше негізі бар. Генотиптікөзгерістер Адам генетикасы тұқымқуалаушылық пен қалыпты жəне потологиялық жағдайдағы адам организміндегі өзгерістер заңдылықтарын қарастырады. Генотиптік өзгеріс дегеніміз – генотип құрамында болып жатқан тұқым қуалайтын өзгерістерді айтамыз. Өзгерістің бұл типіне комбинативті жəне мутационды өзгерістерді жатқызады. Олар табиғаттағы түрішілікөзгешеліктердің үлкеюіне əкеледі. Əлемдік эволююцияда дəл осы типтегі мутациялық өзгерістер маңызды рөл ойнаған деген болжамдар да бар. Комбинативті өзгерістер Комбинативтік өзгеріс жыныстық жетілу пайда болған соң шықты. Олата-ана қайтарымдарының əр түрлі перекомбинацияларымен байланысты жəне осы сияқтыбелгілердің шексіз өзгешеліктерінің негізгі көзі болып табылады. Дəл осылай бір ата-анадан əр түрлі уақытта туған балалар ұқсас болғанымен, оларды ажыратуға болатын көптеген белгілері болады. Комбинативті өзгеріс ұрықтандыруға ата-анасының хромосомасының əр түрліперекомбинациясы бар гаметалардың қатысуымен жүреді. Бұл кездегі еркек пен əйелдіңгаметаларының минимальды сорты жоғары, ол 223-ке тең (кроссинговерді санамағанда). Сондықтан жер бетіндебір-бірінеекіұқсас адамның дүниеге келуіөте сирек кездеседі. Комбинативті өзгеріске кроссинговер көп үлесін қосады. Соның əсерінен аллельдер рекомбинациясы арқасында жаңатоптар пайда болады.Мүмкін болатын генотиптер саны (g) тең: g=[r(r+1)]n r –аллельдер саны -------- n – гендер саны Бұл заңды 1908 жылы ағылшын математигі Харди жəне неміс биолог-дəрігері Венберг соңына дейін зерттеп, ашқан. Сондықтан бұл заң Харди-Венберг заңы дер аталад Мутационды өзгеріс Мутационды өзгеріс мутациялық процестер түзумен байланысты. Мутациялар - бұл генотип құрылысындағы аяқ астынан болатын тұрақты өзгерістер. Мутацияға ұшыраған организмдер мутанттар деп аталады. Мутациялық теория, жоғарыда айтылғандай, 1901- 1903 жж. Гуго де Фризбенашылған. Соныңнегізіндежаңа генетика жатыр: мутациялар, тұқым қуалаушылықтың дискретті өзгерістері. Мутациялар тұқым қуалаушылық арқылы беріледі. Сирек болғанымен, əр түрлі типтері кездеседі. Ол негізінде қандай белгі жатқанынабайланысты. Бүгінгі таңда мутацияның классификациясының бірнеше жүйесі бар Мутацияның классификафиясы. 1)пайда болуына қарай (спонтанды,индуцирленген); 2)нысаналық жолға байланысты (соматикалық,генеративті); 3)адаптивті белгілеріне қарай (жағымды,жағымсыз,нейтральды 4) генотипінің өзгеруіне қарай (генді, хромосомды, геномды); 5) жасушадағы локализациясына қарай (ядролық, цитоплазматикалық). Гендімутациялар Генді мутациялар бір немесе бірнеше нуклеотидтерді қозғағанкезде бір нуклеотид басқасына айналып кетуі, не түсіп қалуы (делеция), ал нуклеотидтер тобы 180 градусқа бұрылып кетуі мүмкін. Мутантты гендердің тек бір нуклеотиді (ГАА-дан ГУА-ға ауысады) бұзылады.Соңында гемоглобин байламындағы бір аминқышқылы басқасымен орын ауыстырады (глутамин орнына валин). Бір қарағанда барлығын жойып жіберетін сияқты, алайда, артынан көп өзгерістер əкеледі: эритроцит айшалғы пішінді жасуша құрып деформацияланады, бұдан кейін оттек тасымалданбай организмнің өліміне əкеледі. Хромосомдық мутация Хромосомдық мутациялархромосомалардың санының, өлшемдерінің, олардың орналасуының өзгеруін тудырады, сондықтан оларды кейде хромосомдық қайта құрылу деп атайды. Хромосомдық қайда құрылу ішкі жəне хромосома аралық деп бөлінеді. Ішкі хромосомалыққа: Дубликация-хромосоманыңаумағының бірі. Делеция – хромосоманыңаумағы жоғалады. Инверсия – хромосома аумағының 180 градусқа бұрылуы. Хромосома аралыққа (транслокация деп те атайды): Реципкорлық –гомологиялық емес хромосомалардың аумағын ауыстыруы. Реципкорлық емес –хромосома аумағының өзгруі. Диорталықтық –гомологиялық емес хромосомалар фрагментінің бірігуі. Орталықтық –гомологиялық емес хромосомалар центромерінің бірігуі. Хромосомдық мутациялар жаңа туған сəбилердің 1%-ында байқалады. Хромосомдық мутациялар фенотиптік көріністерді беруі мүмкін.Осыған мысал ретінде,«мысық айқайы» синдромын (баланың жылағаны мысық мияулағандай болып естіледі) алуға болады. Əдетте бұл делеция иегерлері сəби күнінде өліп кетеді. Спонтанды мутация Мутацияларсапалық құрамдарымен қоса шығу тегін де қарастырады. Спонтанды (кездейсоқ) –мутациялар, өмірдің қалыпты, қолайлы жағдайларында пайда болады. Спонтанды процесс ішкі жəне сыртқы факторларға (биологиялық, химиялық, физикалық) байланысты. Спонтанды мутациялар адамда соматикалық жəне генеративтік қлпаларында пайда болады. Спонтанды мутацияны анықтаудың бір жолыбалаларда ата-аналарын болмаған күнде де доминантты белгінің пайда болуы.Даниядағы зерттеулердің қорытындысы бойынша 24000 гаметаның біреуі доминантты мутацияны тасымалдайды. Индуцирленген мутация. Индуцирленген мутагенез– бұл табиғаты əр түрлі мутагендер көмегіменқолдан мутация жасап шығару. Ең алғаш мұндай қолданиондалған сəулелер арқылы мутацияалған Г.А. Надсон мен Г.С.Филипов еді.1927 жылыамерикандық ғалым Джозеф Мюллермутация жиілігіəсерлер мөлшері өскен сайын өсетініндəлелдеді.40-ыншы жылдардың соңында адам ДНҚ-ын зақымдайтын күшті химиялық мутагендер бар екені белгілі болған. Мутациондық процесс əр түрлі потологияға əкелетінөзгерістердің негізгі көзі. Бүгінгі таңда мутациялар күшін əлсірететінантимутагендер бар. Бүгінгі таңдағы генетика жетістіктерін диагностика, профилактика жəне ұрпақтан-ұрпаққа берілетін паталогиялық аурулардан арылуда қолданады. Мутация тудыратын факторларды мутагендер дейді. Олардың үш түрі бар: физикалық, химиялық жəне биологиялық. Физикалық мутагендерге радиоактивті сəулелер, ультракүлгін сəулелер, лазер сəулелері жəне т.б. жатады. Химиялық мутагендерге колхицин, этиленимин, никотин қышқылы жəне т.б. химиялық қосылыстар жатады. Олардың саны қазір 400-ден асады. Өте жоғары концентрациядағы кейбір гербицидтер мен пестицидтер де мутация тудыра алады. Сондықтан гербицидтер мен пестицидтерді шамадан тыс мөлшерде пайдаланбау қажет. Клеткадағы зат алмасу процесі кезінде түзілетін кейбір ыдырау өнімдері мен организмге тағам арқылы келіп түсетін радиоактивті заттарда да (мысалы, сүйекте жинақталатын стронций, т.б.) мутагендік қасиет болады. Оларды биологиялықмутагендер дейді. Кроссинговер (ағылш. crossіng-over – айқасу) – гомологтық хромосомалардың ұқсас бөліктері арасындағы ажырау жəне қайта бірігу нəтижесінде болатын айқасу. Кроссинговер І-ші мейоздың профазасында жүреді жəне əр түрлі гендердің аллельдерінің жаңа комбинацияларының түзілуіне əкеледі. Мейоз процесінде гомологты хромосомалар əр ядроға ажыраудың алдында бір-біріне қарама-қарсы орналасады. Осы уақытта екі гомологты хромосомалардың бөліктері үзіліп, олар осы хромосомалардың басқа бөліктерімен айқасып қайта жалғасады. Кроссинговер тұқым қуалайтын өзгергіштіктің бір түрі болып саналады, соның нəтижесінде ұрпақтардың генетик. əр түрлілігі артады. Кроссинговер – популяциядағы комбинативті өзгергіштікті қамтамасыз ететін жəне табиғи сұрыптауға материал бола алатын маңызды механизм. Сондай-ақ құрамында бір немесе бірнеше гендер орналасқан хромосоманың үлкен бөліктерінің қайта комбинациялануына немесе бір ген ішіндегі комбинацияларға əкелуі мүмкін. Хромосомада гендер бір-бірінен неғұрлым алшақ орналасса, олардың арасында айқасудың болу мүмкіндігі соғұрлым көбейеді. Экспериментальды (тəжірибелік) генетикада кроссинговер хромосомалардың генетик. картасын құру үшін, яғни қандайда болмасын геннің басқа генге қарағандағы орнын анықтауда қолданылады. Өзін өзі тексеруге арналған сұрақтар: 1. Мутагенез дегеніміз не? 2. Мутациялардың қандай түрлері болады ? 3. Кроссинговердегеніміз не? Тəжірибелік сабақ Тақырып 13.Мутагенез, ДНҚ репарациясы жəне кроссинговердіңмолекулярлық механизмі Сабақтың мақсаты: Нуклеин қышқылдарының мутациялық өзгергіштіктері. Түрлері. Генотиптік өзгергіштік, мутациялық өзгергіштік, мутация жіктелуі. 1 тапсырма.Схема бойынша мутациялардың түрлерін менгеру. 2тапсырма. Дəптергемутацияларды Пайда болуына қарай: Нысаналық жолға байланысты: Адаптивті белгілеріне Генотипнің өзгеруіне Жасушада орналасуына Бақылау сұрактар: 1. Мутация дегеніміз не? 2. Мутацияның əсерінен пайда болатын ауру Бақылау сұрактар: 1. Рекомбинантты ДН 2. Гендерді клондау Əдебиеттер: 1-7 (негізгі). 8 СОӨЖ 13 такырып. сағат). Комбинативті мутация Геномді мутация птергемутациялардың классификациясын қөшір: арай: 1.Спонтаді 2.Индуцирленген а байланысты: 1.Соматиқалы 2.Генеративті белгілеріне қарай: 1.Жағымды 2.Жағымсыз 3.Нейтральді згеруіне қарай: 1.Генді 2.Хромосомды 3.Геномды Жасушада орналасуына қарай: 1. Ядролық 2. Цитоплазмалы рактар: утация дегеніміз не? серінен пайда болатын ауру түрлері. рактар: Рекомбинантты ДНҚтуралы түсініг. Гендерді клондау қандай əдістерді білесіз? 7 (негізгі). 8-16 (қосымша) такырып. Нуклеин қышқылдарының физико шір: 9 кесте 2.Индуцирленген алық 2.Хромосомды 2. Цитоплазмалық физико-химиялық құрамы (3 1тапсырма. Нуклеин қышқылдарының физико-химиялық құрамын менгеру Бақылау сұрактар: 1. Нуклеин қышқылдарының физико-химиялық құрамына кіретін заттарды атаныз СӨЖ 13 такырып: «Адам геномы» бағдарламасы (3 сағат). Он төртінші апта № 14 дəріс тақырыбы. Рекомбинантты ДНҚ технологиясы. Жалпы сұрақтары: Рекомбинантты ДНҚ түсінігі. ДНҚ рестрикциясы. Гендерді клондау. Плазмидалар, олардың құрамы жəне қызметі. Нуклеин қышқылдарының гибридизациясы. Биотехнология жетістіктері жəне тапсырмалары. Өсімдіктер биотехнологиясы. Пайдаланатың құралдар: проектор, слайдтар Статистика бойынша жыл сайын дүние жүзінде негізгі алты органның рак ауруы (өкпе, асқазан, емшек, тік ішек, жатырдың мойыны простата (гр. "prostates"-алдында тұрған- жыныс безі) 6 млн артық тіркеледі. Ауырғандардың жартысына жуығы өледі. Сайып келгенде, өркендеген елдердің əрбір бесінші тұрғыны онкологиялық ("онкос"- ісік) аурулардан өледі. Бұның өзі онкологиялық ауруларды зерттеудің тіпті таза қолданбалы мақсатта жүргізілуінің зор маңызы бар екенін көрсетеді. Кез келген ісіктің клеткасын іс жүзінде басқа генетикалық ұқсас жануарға отырғызып егуге жарамды ісік клеткаларын алуға болады, олар еккен сайын шексіз өсе береді. Егуге жарайтын ісіктің болуының өзі, олардың дербес өсіп-өнетінің көрсететді, олардың өсуінің құпиясы өздерімен байланысты, себебі қалыпты сау организмге көшіргенде, олар өсуін тоқтатпайды. Қатерлі ісіктің автономиялығы оларды қоршаған тканьдарға тəуелді етпейді. Қалыпты жағдайды көршілес тканьдар бір-біріне əсер етеді жəне ешқашан өз шеңберінен шықпайды. Залалды ісіктер бұл əсерді сезбейді.Олар басқа ортаны инвазияға ұшыратып, басқа ортада өсе алады. Метастаздың қабілеті – оның бөлінуі жəне таралуында емес, негізінен басқа ортада, өзіне бөгде микроқоршауда өсетін қасиетіне байланысты. Əрбір ұлпадағы клеткалар саны, сондай-ақ денедегі ұлпалардың көлемі тұрақты болады. Клеткалардың табиғи азаюы тканьдардың басқа бөлшектерінен қалыптасады, олар төменгі мамандықтағы бөлінетін клеткалардан (камбий) толықтырылады. Егер тепетеңділігі бір жағдаймен толтыруға бұзылса, онда клеткалардың көп түрі пайда болады жəне тепе-теңдік зақымданған жерде гиперплазия(лат «гиперплозия» - құрылым үстінде). Бұл ұзақ уақыт бойы өседі, не бірте-бірте жоғалып кетуі мүмкін. Гиперплазиялар алғаш залалсыз болса, кейін қауіпті ісікке айналуы мүмкін. Заласыз ісік деп аталуы, оның өте баяу өсуінде өзі зақымдаған тканінан шықпайды, яғни көршілесклеткасына енбейді-жұқтырмайды жəне метастаз бермейді (грек «мета» -аурудың қайталануы). Залалсыз ісіктерде қан тамырлары болмайды,сондықтан клеткалар үнеміөсіпөнгенмен, қоректің жетіспеуінен, ескі клеткалардың өсуі мен бұл процесі дамымайды. Нəтижесінде ісік əрі өспейді. Залалсыз ісіктерді хирургиялық жолмен, оны толықтыратын жас клеткалармен қоса сылып тастаса, ол ісік əрі қарай өспейді, жəне қайта жаңармайды. Қауіпті ісіктің басты белгісі, өзі өскен тканьнан тыс шығуында. Оның себебі, ісіктің ішіне қан тамырлары кіре бастайды. Қоректік затты көп алған ісік өсе бастайды. Егер ол көршілес тканьға енсе, ісік клеткаларының инвазиясы (сіңуі) (лат «invasio» -басып алу) басталады. Инвазия –қатерліктің бірінші белгісі. Егер ісік клеткалары негізгі ошағынан айырылса, лимфа (лат «лимфа» -ылғал, сұйық) немесе қан арқылы организмге тарап, шеттегі органдарға орналасады жəне ісіктері өсунің екінші көзіне айналады, осыны местаза, яғни ісік процесінің бүкіл организмге таралуы деп атайды. Қауіпті ісіктің тағы бір қасиеті оның клеткаларының мəңгілігінде. Қалыпты клеткалар өледі, олардың өмірлік циклы бағдарланған өлім –апоптозбен шектелген. Культураға отырғызылған клеткалар бөлінудің белгілі бір циклынанөтіп өледі. Залалды ісіктің клеткалары организмде де, одан тыс жерде де шексіз өсе береді. Қатерлі ісіктің өте маңызды жəне міндетті түрдегі қасиеті оның бір өркендігінде (моноклондығында). Қатерлі ісік бір генетикалық өзгерген клеткадан өркендейді. Олардың бірөркенділігінің дəлелі ДНҚ-ын талдай нəтижесінде алынған созылмалы миологендік лейкемия ауруына ұшыраған сырқаттардың бəрінде, лейкемиялық ақ қан түйіршіктері қалыпты клеткалардан филодельфиялық хромосома деп аталатын ерекше хромосомалық қайта құрылу арқылы жекешеленеді. Канцерогендік заттар өте əртүрлі – қарапайымтөртхлорлы көміртегінен, өте күрделі, мысалы, метилхолантерен немесе бензантрацен секілді құрылымдарға дейін. Канцерогендік заттар жеке ісік лкеткаларының өсуін жəне бөлінуін қолдайтын заттарканцерогенездің промоторлары деп аталатын заттар қосылады. Канцерогендіе заттар (промоторлармен қоса) көптеген адам ісіктерінің себебі болады, мысалы, анилин баяу өндірістегі жұмысшылардың қуық рагын, темекі – өкпе рагын туғызады Ісік туғызатын вирустар. Олар құрамында ДНҚ бар вирустар немесе РНҚ-сы бар ретро вирустар болуы мүмкін. Олардың бəрінің клетка-иесінің геномымен үйлесе алатын бірегей қабілеттері бар. Ісік вирустарының бұл ғажайып ерекшеліктерін ресейлік вирусолог Л.А.Зильбер болжап айтқан. Алғашқы ісік тудыратын вирустарды тауықтарда 1910 ж. П.Раус ашқан. Саркомадан алынған клеткасыз сүзбені еккенде жаңа ісіктер пайда болады. Жұқтыратын агент РНҚ-сы барретровирус (Раус саркомасының вирусы), яғни оның тұқым қуатын молекуласындағы РНҚ-дан кері транскриптаза көмегімен ДНҚ синтезделеді де клетка-иесінің геномынан орын алады. Генотиптің рөлі. Көптеген ісіктердің шығу негізігенетикалық себептер: геномның қайта құрылуы жəне əртүрлі мутациялардың пайда болуы əсер етеді. Кейде бұл сұрыптаудың нəтижесінен болады. Мысалы, тышқандарда сұрыптаутаза линиялар (аталық ізі) алынған, оларда залалды ісіктердің белгілі бір түрлерінің - лейкоздар, сүт бездерінің жəне өкпе рагының пайда болуы 100%-ға дейін жеткен. Алғашқы екі түрінде жануарлардың генотипімен вирустың, ал тұқым қуатын өкпе рагында канцерогендік жəне жануардың геномына байланысты əсері байқалады. Көптеген басқа жағдайларда ісіктің шығу тегі, клеткалардың қалыпты бөлінуін қадағалайтын гендер мутациясының салдарынан болады. Тегі ісік сатыларының өршуі жəне метастаздық процестер генетикалық бақылауда болатын секілді. Алғашқы онкогендер ашылғаннан кейін, көп кешікпей белсенділігін жоғалтқан немесе белсенділігі тежелген гендердің, ісіктердің пайда болуына əсер ететіні жөнінде мағлұматтар түсе бастады. Басқаша айтқанда, бұл гендердің белоктық өнімдері клетканың ракқа айналмауына қажет екені баяндалды. Бұл гендер антионкогендер немесе ісіктердің супрессорлық гендері (ІСГ) деп аталады.белгілі ІСГ-дің саны да өсіп келеді, дегенмен ашылған онкогендердің санынан азырақ. Ісік ауруымен қаупі жас ұлғайған сайын арта түседі: мысалы, егер 40 жаста ракпен алғашқы ауыру 100000 адамға 8 болса (Англия мен Уэльс əйелдерінің көрсеткіші), 60 жаста – 60 жуық, ал 70-те – 120. Бұның себебі, көптеген ісіктердің қалыптасу процесі көп сатылы, бір қатар гендердің мутацияларының шоғырлануынан болады. Біріншіден, ісіктің ішінде қан тамырларының өсуі көптеген гендердің бақылауында. Одан кейін, ісік клеткалары бастапқы ісік массасынан бөлінетін қабілетке ие болып жəне метастаз түзетін болса, кадхерин-катенин гендерінің мутациялары жүруі тиіс. Бұл гендердің өнімдері эпителий (грек. «эпи» - үстіңгі, «теле» - емшек, үстіңгі қабырға клеткалар деген мағынада) клеткалардың барлығын бір жүйеге қатты байлайды. Өзін өзі тексеруге арналған сұрақтар: 1. Рекомбинантты ДНК түсінігі ? 2. Қандай канцерогенді заттарды білесіз 3. Ісік ауруларды Əдебиеттер:1-7 (негізгі), 8 Тəжірибелік сабақ Сабақтың мақсаты клондау. Плазмидалар, оларды гибридизациясы. Биотехнология жетістіктері ж 1тапсырма. Рекомбинантты ДН 2 тапсырма. Гендерді клондау Бақылау сұрактар: 1. Рекомбинантты ДН 2. Гендерді клондау Əдебиеттер: 1-7 (негізгі),8 СОӨЖ 14 такырып. ренатурациясы(3 сағат). 1тапсырма. НК қыш 2тапсырма.НК қыш Бақылау сұрактар: 1. Нуклеин қыш берініз. СӨЖ 14 такырып: Эукариоттарда 1 тапсырма.Хлоропластарды Əдебиеттер: 1-7 (негізгі),8 № 15 дəріс тақырыбы көзқарас. Аппоптоз регуляциясы Жалпы сұрақтары: сигналының трансдукциясы.Аппоптоз регуляциясыны Пайдаланатың құ андай канцерогенді заттарды білесіз ? Ісік аурулардың қандай түрлері болады? негізгі), 8- 16 (қосымша) қ Тақырып 14.Рекомбинантты ДНҚ технологиялары. саты: Рекомбинантты ДНҚ түсінігі. ДНҚ рестрикциясы. Гендерді клондау. Плазмидалар, олардың құрамы жəне қызметі. Нуклеин гибридизациясы. Биотехнология жетістіктері жəне тапсырмалары. Рекомбинантты ДНҚ түрлерін менгеру Гендерді клондау əдістерің менгеру. рактар: Рекомбинантты ДНҚтуралы түсінік. Гендерді клондау қандай əдістерді білесіз? 7 (негізгі),8-16 (қосымша) Ж 14 такырып. Нуклеин қышқылдарының ышқылдарының денатурациясын менгеру керек ышқылдарының ренатурациясын менгеру керек рактар: ышқылдарыныңденатурациясы жəне ренатурациясына аны Ж 14 такырып: Эукариоттардағы органеллалар геномы (3 са 1 тапсырма.Хлоропластардың жəне митозондрийлердін ДНҚ 7 (негізгі),8-16 (қосымша) Он бесінші апта ырыбы.Аппоптоз. Программаланған жасуша арас. Аппоптоз регуляциясы тары: Жасушаның программаланған генетикалы трансдукциясы.Аппоптоз регуляциясының молекулярлы ң құралдар: проектор, слайдтар технологиялары. рестрикциясы. Гендерді ызметі. Нуклеин қышқылдарының ң денатурациясы жəне денатурациясын менгеру керек. ренатурациясын менгеру керек. не ренатурациясына анықтама геномы (3 сағат). Қ- сын менгеру. ан жасуша өлімі жайлы жалпы ан генетикалық өлімі. Апоптоз молекулярлық механизмі. Апоптоз(грек apoptosis- жапырақ тастау) физиологиялық жоспарлы өлу.Апоптоз түрлі дерттану, ұрық дамуы, жетілген ұлпаларда байқалады. Ол жасушалардың қалыпты жетілуі, қызметтік белсенділігін қолдайтын реттеу əсерлері теңгеріші бұзылғанда себепшарттар гормон өсу кейбір цитокиндер жетіспегенде басқа жасушалар, жасуша аралық заттар құрамбөліктері, басқалар мен жанасу жоғалғанда, жасушаның: қалыпты тозуы өзгерістерінде: физиологиялық демегіштер əсерінен қатерлі ісіктердің өлі еттену себепшартарынан жəне басқаларда көрінеді. Жасуша өлінуінің екі түрі болады: апоптоз жəне некроз. Апоптоз жəне некроздың морфологиясы: 1) хроматинконденсациясы жəне клеткалардың сығыуы (цитоплазма, конденсациясы салдарынан) хроматин ядроның іштерде тығыз гамегенді масса түрінде орналасады. Цитоплазма көлемі азаяды клетка өзінің түрін өзгертеді; 2) ядро менцитоплазма фрагментациясы(үзілістері). Апоптоз денешіктері пайда болды. Клеткаларда терең өсінділер пайда болады, олар біртіндеп үзіледі оларды апоптоз денелері деп те атайды. Апоптоз бағдарламасы келесі жағдаймен жіберілуі мүмкін 1) іштейапоптоз клетканың халі нашарлағанда; 2)сырттай апоптоз клетка рецепторлар арқылы беріледі апоптоз командасы бойынша Іштей апоптоз: 1) хромасоманың əртүрлі зақымдануы(ДНҚ үзілулері); 2)липидтердің асқын тотығуынəтежесінде, мембраналық клетканың зақымдануы; 3)зақымдану сырттай факторлардан пайдаболады. Сырттай апоптоз: 1)жəндіктердің метаморфоз қуршақ клеткассының жоюлуы; 2) эмбрагенездегіхорданың басталуы; 3) уылдырық шашқаннан кейін горбушка мүшелерінің жылдам өлумен аяқталады. Апоптоздың пайда болу себепшарттары: токсин, ишемия, сауленену, оксидант, гипоксия, гиподермия, гипертермия. Апоптоздың денешіктерде түзілуі жəне алмасуы. Ішінде құрлысы сақталған фрагменті бар.Өскіндер пайда болады.Олар жасушадан бөлініп шығады да меибраннамен қоршалған үлкен көлемді дөңгелек немесе сопақша пішінді апоптоз денешіктеріне айналады. Апоптоз денешіктерінің пайда болуы актинді микрофиламентерге тəуелді. Физикалық химиялық қарқыны орташа себепшарттар олардың қарқындылығын жоғарылатса,онда ол өліеттенуге жеткізеді. Əдетте апоптоз бұзылуының себебіне қалыпқа келмейтін ДНҚ зат алмасуының күрт ығысуы жатады. Апоптоздың пайда болуы кейбір жұқпалы ауру ларға, əсіресе, олардыңвирустарына байланысты болады. Апоптоз -ұлпаның гамеостоздың фундаментальды универсальды биологияның механизмі болғандықтан ол ұлпалардың қалыпты жəне патолгиясындағы тіршіліктің барлық белгілеріне байланыстыоның маңызы келесіпроцестерде өте маңызды. Апоптоз кезіңдегі жасушаларда құрлымдық жəне қызметтік өзгерістері: Жасушаның цитоплазмасында құрлымдық өзгерістер пайда болғанға дейін ұзақтығы 12сағат латенттік кезеңде жасушаның өлуіне керектіферменттердің түзілуі жүреді. Бұлсаты өлетін жасушаларда көбөтеді,өйткені жасушаның көбі ерекше “құтқарушы гендердің” көмегімен арнайы қорек-тік жұмысістей бастауның нəтежесінде түгелмен сақталады. Апоптоздың маңызы: 1) эмбрионалды дамуда; 2) жетілген ұлпалардан қартайған жасушаға алмастыруда; 3) жетілген ұлпалардыңинволюциясында; 4) иммундық реакцияда; 5) дегенераттивті ж 6) қатерлі ісікте. Өзін өзі тексеруге арнал 1. Апоптоз дегеніміз не? 2. Апоптоздың қ 3. Апоптозды Əдебиеттер: 1-7 (негізгі), 8 Тəжірибелік саба жайлы жалпы көзқарас. Аппоптоз регуляциясы. Сабақтың мақсаты сигналының трансдукциясы.Аппоптоз регуляциясыны 1тапсырма. Апоптозды 2тапсырма. Апоптозды 1)токсиндер; 2) ишемия; 3) радиация; 4) оксидант; 5) гипоксия; 6) гиподермия; 7) гипердермия 3 тапсырма. Апоптозда жасушада Бақылау сұрактар: 1. Апоптоз туралы т 5) дегенераттивті жəне инфекционды аурулардың дамуында; зі тексеруге арналған сұрақтар: Апоптоз дегеніміз не? ң қандай түрлері болады ? Апоптозды қандай себепшарттар тудырады? 7 (негізгі), 8- 16 (қосымша) жірибелік сабақ Тақырып 15. Аппоптоз. Программалан арас. Аппоптоз регуляциясы. саты: Жасушаның программаланған генетикалы трансдукциясы.Аппоптоз регуляциясының молекулярлы Апоптоздың түрлерін анықтаныз Апоптоздың пайда болу себепшарттарың дəптерге к 1)токсиндер; 2) ишемия; 3) радиация; 4) оксидант; 5) гипоксия; 6) гиподермия; 7) Апоптозда жасушадағы өзгерістер. Дəптерге салыныз. рактар: Апоптоз туралы түсінік. дамуында; Аппоптоз. Программаланған жасуша өлімі ан генетикалық өлімі.Аппоптоз молекулярлық механизмі. птерге көшірініз: 1)токсиндер; 2) ишемия; 3) радиация; 4) оксидант; 5) гипоксия; 6) гиподермия; 7) птерге салыныз. 2. Апоптоздын қандай түрлері болады? СОӨЖ 15 такырып. Нуклеин қышқылдарының биосинтезі жəне деградациясы (3 сағат). 1тапсырма. ДНҚ матрицінде РНҚ- ның синтезін менгеру Бақылау сұрактар: 1.Нуклеин қышқылдарының биосинтезі жəне деградациясықалай жүреді? Əдебиеттер: 1-7 (негізгі),8-16 (қосымша) СӨЖ15 такырып: ДНҚ репликациясына қатысатын ақуыздар мен ферменттер 1 тапсырма. ДНҚ репликациясына қатысатын ақуыздар мен ферменттерді менгеру Əдебиеттер: 1-7 (негізгі),8-16 (қосымша) 6. Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар 1. Өмір жайлы ғылымдар жүйесіндегі молекулалық биология орны жəне рөлі