Хромосоманың екі еселенуі (репликациясы). М. Мезельсон және Ф. Сталдың Е.солі бактериясында орындаған тәжірибилері және Дж. Тэйлордың әріпт

Тақырыбы:   Хромосоманың екі еселенуі (репликациясы). М. Мезельсон және Ф. Сталдың Е.солі бактериясында орындаған тәжірибилері және Дж. Тэйлордың әріптестерімен Vicia faba өсімдігінде жүргізген жұмыстарының маңызы.

Мазмұны

Кіріспе        3

2.1. Хромосоманың екі еселенуі (репликациясы)        4

2.1.        М. Мезельсон және Ф. Сталдың Е.солі бактериясында орындаған тәжірибилері        10

2.3.        Дж. Тэйлордың әріптестерімен Vicia faba өсімдігінде жүргізген жұмыстарының маңызы        14

Қорытынды        18

Пайдаланылған әдебиеттер        19

Кіріспе

Тірі организмдер өздерінің тұқым қуалайтын қасиеттерін сақтай отырып, генетикалық ақпаратты ұрпақтан-ұрпаққа берудің ерекше қабілетімен сипатталады. Тұқым қуалайтын ақпаратты көбейтудің материалдық тасымалдаушысы-бұл үшін тиісті химиялық құрылымы мен биологиялық қасиеттері бар нуклеин қышқылдары. Көптеген организмдерде бұл функцияны ДНҚ орындайды.  Нуклеин қышқылдарының қатысуымен өмірлік процестердің материалдық негізі болып табылатын барлық ақуыздардың түзілуі жүреді. Әрбір тірі ағзаның құрамында басқа организмдерден ерекшеленетін ақуыздардың (протеомалардың) өзіндік жиынтығы бар. Ақуыздар құрылымының ерекшеліктерін анықтайтын ақпарат ДНҚ-да кодталған және оның молекулалары арқылы ұрпақтарға беріледі[1].

Тірі материяны ұйымдастырудың әртүрлі деңгейлерінде болатын генетикалық ақпаратты берудің үш түрі бар: репликация, транскрипция, трансляция[1].  

Генетикалық ақпаратты ДНҚ-дан РНҚ арқылы ақуызға беру бағыты молекулалық биологияның орталық постулаты деп аталады. Оның айтуынша, ақпаратты ақуыздан РНҚ - ға беру мүмкін емес, бірақ РНҚ-дан ДНҚ-ға дейін болуы мүмкін[1].

Кез-келген ағзаның құрылымы мен қызметі туралы барлық ақпарат оның генетикалық материалында кодталған түрде болады, оның негізін организмдердің басым көпшілігі ДНҚ құрайды. ДНҚ-ның рөлі тірі организмдерде генетикалық (тұқым қуалайтын) ақпаратты сақтау және беру болып табылады. Бұл ақпарат жасушалардың (және ағзалардың) бір ұрпағынан екіншісіне берілуі үшін оны дәл көшіру және оның көшірмелерін кейінгі ұрпақтар арасында бөлу қажет. ДНҚ молекуласының көшірмелерін жасау процесі репликация деп аталады. Бөлінбестен бұрын, репликация арқылы жасушалар геномының көшірмесін жасайды және жасушаның бөлінуі нәтижесінде бір көшірме әр аналық жасушаға өтеді. Осының арқасында ата-аналық жасушадағы генетикалық ақпарат жоғалмайды, бірақ сақталады және ұрпақтарға беріледі. Көп жасушалы организмдер жағдайында бұл ақпаратты беру мейотикалық бөліну нәтижесінде пайда болатын және геномның көшірмесін (гаплоидты) алып жүретін ұрық жасушаларының көмегімен жүзеге асырылады. Олардың бірігуі екі ата-аналық геномды бір жасушаға (зиготаға) біріктіруге әкеледі. Одан жасушалар ата-аналық организмдердің генетикалық ақпаратын алып жүретін организм дамиды. Осылайша, репликацияның негізгі мәні ұрпақты генетикалық ақпаратпен қамтамасыз ету болып табылады. Дененің және түрдің тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін ДНҚ толығымен және өте жоғары дәлдікпен көбейтілуі керек, бұл белгілі бір ақуыздар жиынтығының жұмыс істеуімен қамтамасыз етіледі. ДНҚ-ның керемет ерекшелігі-бұл ақуыздарды кодтайтын гендерді алып жүреді, сондықтан оның екі еселенген механизмі туралы ақпарат оның ішінде кодталады[1,2].

Биохимия мен молекулалық биологияның негізін салушылар деп Ф. Мишер мен А. Коссельді айтуға болады. 1869 жылы Фридрих Мишер ең алғаш рет клеткалық ядродан шыққан, құрамында фосфоры бар затты бөліп алып, оны нуклеин деп атады. Қазір оны дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ) деп атайды. Альбрехт Коссель 1910 жылы ДНҚ құрамында төрт азоттық негіздің (аденин, тимин, гуанин, цитозин) болатынын анықтағаны және клетканың химиясын зерттеудегі қосқан үлесі үшін Нобель сыйлығына ие болды[1,2].

Молекулалық биологияның әрі қарай дамуында шартты түрде бірнеше кезеңді атап өтуге болады. Зерттеушілердің алғашқы еңбектерінде негізгі назар белоктар мен нуклеин қышқылдарының синтезі, құрылымы және бөліп алу әдістеріне шоғырланган. 1953 жылы Дж. Уотсонмен Ф.Крикгенетиктер мен биохимиктердің тәжірибелеріне және рентген-құрылымдық талдау нәтижелеріне сүйене отырып, ДНҚ құрылымының қос спиральдық моделін құрды. 1962 жылы нуклеин қышқылдарының молекулалық құрылымы мен олардың тірі организмдерде ақпаратты тасымалдаудағы маңызын ашқаны үшін Дж. Уотсон, Ф. Крик және М. Уилкинске физиология және медицина бойынша Нобель сыйлығы берілді[1,2].