ከቫይረሶች ጀምሮ እስከ ከፍተኛ ደረጃ የተደራጁ እንስሳት (ሰውን ጨምሮ) ሁሉም ዓይነት ሕያዋን ፍጥረታት ልዩ የሆነ በዘር የሚተላለፍ መሣሪያ እንዳላቸው ይታወቃል። በሁለት ዓይነት ኑክሊክ አሲዶች ሞለኪውሎች ይወከላል-ዲኦክሲራይቦኑክሊክ እና ራይቦኑክሊክ። በእነዚህ ኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች ውስጥ፣ በመራባት ወቅት ከወላጅ ግለሰቦች ወደ ዘር የሚተላለፉ መረጃዎች ተቀምጠዋል። በዚህ ሥራ ውስጥ ሁለቱንም የዲ ኤን ኤ እና አር ኤን ኤ አወቃቀሮችን እና ተግባራትን በሴል ውስጥ እናጠናለን, እንዲሁም የህይወት ቁስ አካልን በዘር የሚተላለፍ ባህሪያትን የማስተላለፍ ሂደቶችን እናስባለን.
እንደታወቀ የኒውክሊክ አሲዶች ባህሪያት ምንም እንኳን አንዳንድ የተለመዱ ባህሪያት ቢኖራቸውም በብዙ መልኩ ግን ይለያያሉ። ስለዚህ በነዚህ ባዮፖሊመሮች የተከናወኑትን የዲ ኤን ኤ እና አር ኤን ኤ ተግባራት በተለያዩ ፍጥረታት ቡድኖች ውስጥ እናነፃፅራለን። በስራው ውስጥ የቀረበው ሰንጠረዥ መሠረታዊ ልዩነታቸው ምን እንደሆነ ለመረዳት ይረዳል።
ኑክሊክ አሲዶች -ውስብስብ ባዮፖሊመሮች
በሞለኪውላር ባዮሎጂ መስክ በ20ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ የተከናወኑ ግኝቶች በተለይም የዲኦክሲራይቦኑክሊክ አሲድ አወቃቀር ዲኮዲንግ ለዘመናዊ ሳይቶሎጂ ፣ጄኔቲክስ ፣ባዮቴክኖሎጂ እና ዘረመል እድገት ማበረታቻ ሆኖ አገልግሏል። ምህንድስና. ከኦርጋኒክ ኬሚስትሪ አንጻር ዲ ኤን ኤ እና አር ኤን ኤ በተደጋጋሚ የሚደጋገሙ አሃዶችን ያቀፉ macromolecular ንጥረ ነገሮች - monomers, ኑክሊዮታይድ ተብለው ይጠራሉ. እርስ በርስ የተሳሰሩ በመሆናቸው የቦታ ራስን ማደራጀት የሚችሉ ሰንሰለቶችን በመፍጠር ይታወቃል።
እንዲህ ያሉት የዲኤንኤ ማክሮ ሞለኪውሎች ብዙ ጊዜ ሂስቶን ከሚባሉ ልዩ ባህሪያት ካላቸው ልዩ ፕሮቲኖች ጋር ይተሳሰራሉ። የኑክሊዮፕሮቲን ውህዶች ልዩ አወቃቀሮችን ይመሰርታሉ - ኑክሊዮሶም, እሱም በተራው, የክሮሞሶም አካል ነው. ኑክሊክ አሲዶች በኒውክሊየስ ውስጥም ሆነ በሴሉ ሳይቶፕላዝም ውስጥ ሊገኙ ይችላሉ፣ እነዚህም በአንዳንድ የአካል ክፍሎቹ ውስጥ ይገኛሉ፣ ለምሳሌ ሚቶኮንድሪያ ወይም ክሎሮፕላስት።
የዘር ውርስ የቦታ መዋቅር
የዲኤንኤ እና አር ኤን ኤ ተግባራትን ለመረዳት የአወቃቀራቸውን ገፅታዎች በዝርዝር መረዳት አለቦት። ልክ እንደ ፕሮቲኖች፣ ኑክሊክ አሲዶች በርካታ የማክሮ ሞለኪውሎች አደረጃጀት አላቸው። ዋናው መዋቅር በ polynucleotide ሰንሰለቶች ይወከላል, የሁለተኛ እና የሶስተኛ ደረጃ አወቃቀሮች በሚመጣው የኮቫለንት ዓይነት ትስስር ምክንያት እራሳቸውን የተወሳሰቡ ናቸው. የሞለኪውሎች የቦታ ቅርፅን ለመጠበቅ ልዩ ሚና የሃይድሮጂን ቦንዶች እና የቫን ደር ዋልስ የግንኙነት ኃይሎች ነው። ውጤቱ የታመቀ ነውየዲኤንኤ መዋቅር፣ ሱፐርኮይል ተብሎ የሚጠራው።
ኑክሊክ አሲድ ሞኖመሮች
የዲኤንኤ፣ አር ኤን ኤ፣ ፕሮቲኖች እና ሌሎች ኦርጋኒክ ፖሊመሮች አወቃቀሮች እና ተግባራት በማክሮ ሞለኪውሎች ጥራታቸው እና መጠናዊ ስብጥር ላይ የተመሰረቱ ናቸው። ሁለቱም ዓይነት ኑክሊክ አሲዶች ኑክሊዮታይድ በሚባሉ የግንባታ ብሎኮች የተሠሩ ናቸው። በኬሚስትሪ ሂደት እንደሚታወቀው የአንድ ንጥረ ነገር መዋቅር የግድ ተግባራቱን ይነካል. ዲ ኤን ኤ እና አር ኤን ኤ ከዚህ የተለየ አይደለም. የአሲድ አይነት እራሱ እና በሴሉ ውስጥ ያለው ሚና በኑክሊዮታይድ ቅንብር ላይ የተመሰረተ ነው. እያንዳንዱ ሞኖሜር ሶስት ክፍሎችን ይይዛል-ናይትሮጅን መሰረት, ካርቦሃይድሬት እና የፎስፈሪክ አሲድ ቅሪት. ለዲኤንኤ አራት ዓይነት የናይትሮጅን መሠረቶች አሉ፡ አዴኒን፣ ጉዋኒን፣ ታይሚን እና ሳይቶሲን። በአር ኤን ኤ ሞለኪውሎች ውስጥ, በቅደም ተከተል, አዲኒን, ጉዋኒን, ሳይቶሲን እና ኡራሲል ይሆናሉ. ካርቦሃይድሬት በተለያዩ የፔንቶዝ ዓይነቶች ይወከላል. ራይቦኑክሊክ አሲድ ራይቦዝ ይይዛል፣ ዲ ኤን ኤ ደግሞ ዲኦክሲራይቦዝ የሚባለውን ዲኦክሲራይቦዝ ይይዛል።
የዲኦክሲራይቦኑክሊክ አሲድ ባህሪዎች
በመጀመሪያ የዲኤንኤ አወቃቀሮችን እና ተግባራትን እንመለከታለን። ቀለል ያለ የቦታ አቀማመጥ ያለው አር ኤን ኤ በሚቀጥለው ክፍል በእኛ ይጠናል። ስለዚህ፣ በናይትሮጅን መሠረቶች መካከል የተፈጠረውን የሃይድሮጂን ትስስር በተደጋጋሚ በመደጋገም ሁለት ፖሊኑክሊዮታይድ ክሮች አንድ ላይ ይያዛሉ። በጥንድ "አዴኒን - ቲሚን" ውስጥ ሁለት ሲሆኑ ጥንድ "ጓኒን - ሳይቶሲን" ሶስት የሃይድሮጂን ቦንዶች አሉ።
የፕዩሪን እና የፒሪሚዲን መሰረቶች ወግ አጥባቂ ደብዳቤዎች ነበሩ።በ E. Chargaff የተገኘ እና የማሟያ መርህ ተብሎ ይጠራ ነበር. በነጠላ ሰንሰለት ውስጥ፣ ኑክሊዮታይዶች በፔንቶስ እና በአጎራባች ኑክሊዮታይድ ቀሪዎች መካከል በተፈጠሩት የፎስፎዲስተር ቦንዶች ተያይዘዋል። የሁለቱም ሰንሰለቶች የሂሊካል ቅርፅ በሃይድሮጂን እና በኦክስጅን አተሞች መካከል የኑክሊዮታይድ አካል በሆኑት በሃይድሮጂን ትስስር ይጠበቃል። ከፍተኛ - የሶስተኛ ደረጃ መዋቅር (ሱፐርኮይል) - የ eukaryotic ሕዋሳት የኑክሌር ዲ ኤን ኤ ባህሪ ነው. በዚህ መልክ, በ chromatin ውስጥ ይገኛል. ይሁን እንጂ ባክቴሪያዎች እና ዲ ኤን ኤ የያዙ ቫይረሶች ከፕሮቲኖች ጋር ያልተገናኘ ዲኦክሲራይቦኑክሊክ አሲድ አላቸው. እሱ በቀለበት ቅርጽ የተወከለ ሲሆን ፕላዝማይድ ይባላል።
የማይቶኮንድሪያ እና የክሎሮፕላስት ዲ ኤን ኤ፣ የእፅዋት እና የእንስሳት ሴሎች የአካል ክፍሎች ተመሳሳይ መልክ አላቸው። በመቀጠል, የዲ ኤን ኤ እና አር ኤን ኤ ተግባራት እንዴት እንደሚለያዩ እናገኛለን. ከታች ያለው ሰንጠረዥ እነዚህን የኑክሊክ አሲዶች አወቃቀር እና ባህሪያት ልዩነት ያሳየናል።
ሪቦኑክሊክ አሲድ
የአር ኤን ኤ ሞለኪውል አንድ ፖሊኒዩክሊዮታይድ ፈትል (የተለየው የአንዳንድ ቫይረሶች ድርብ-ክር ውቅር ነው) በውስጡም በኒውክሊየስ እና በሴል ሳይቶፕላዝም ውስጥ ይገኛል። ብዙ አይነት ራይቦኑክሊክ አሲዶች አሉ, እነሱም በአወቃቀር እና በባህሪያቸው ይለያያሉ. ስለዚህም መልእክተኛ አር ኤን ኤ ከፍተኛው የሞለኪውል ክብደት አለው። በአንደኛው ጂኖች ላይ በሴል ኒውክሊየስ ውስጥ የተዋሃደ ነው. የ mRNA ተግባር ስለ ፕሮቲን ውህደት መረጃን ከኒውክሊየስ ወደ ሳይቶፕላዝም ማስተላለፍ ነው. የኒውክሊክ አሲድ የትራንስፖርት ዓይነት የፕሮቲን ሞኖመሮችን ያገናኛል።- አሚኖ አሲዶች - እና ወደ ባዮሲንተሲስ ቦታ ያደርሳቸዋል.
በመጨረሻም ራይቦሶማል አር ኤን ኤ በኒውክሊየስ ውስጥ ተሠርቶ በፕሮቲን ውህደት ውስጥ ይሳተፋል። እንደሚመለከቱት, በሴሉላር ሜታቦሊዝም ውስጥ የዲ ኤን ኤ እና አር ኤን ኤ ተግባራት የተለያዩ እና በጣም አስፈላጊ ናቸው. በመጀመሪያ ደረጃ, ፍጥረታት በዘር የሚተላለፍ ንጥረ ነገር ሞለኪውሎች በያዙት ሴሎች ላይ ይመረኮዛሉ. ስለዚህ በቫይረሶች ውስጥ ራይቦኑክሊክ አሲድ እንደ ውርስ መረጃ ተሸካሚ ሆኖ ሊያገለግል ይችላል ፣ በ eukaryotic organisms ሴሎች ውስጥ ግን ይህ ችሎታ ያለው ዲኦክሲራይቦኑክሊክ አሲድ ብቻ ነው።
የዲኤንኤ እና አር ኤን ኤ ተግባራት በሰውነት ውስጥ
እንደ አስፈላጊነታቸው ኑክሊክ አሲዶች ከፕሮቲኖች ጋር በጣም አስፈላጊዎቹ ኦርጋኒክ ውህዶች ናቸው። ከወላጅ ወደ ዘር የሚተላለፉ ንብረቶችን እና ባህሪያትን ይጠብቃሉ እና ያስተላልፋሉ. በዲ ኤን ኤ እና አር ኤን ኤ ተግባራት መካከል ያለውን ልዩነት እንግለጽ። ከታች ያለው ሰንጠረዥ እነዚህን ልዩነቶች በበለጠ ዝርዝር ያሳያል።
| እይታ | በጎጆ ውስጥ | ውቅር | ተግባር |
| ዲኤንኤ | ኮር | ሱፐርፒራል | የዘር መረጃዎችን መጠበቅ እና ማስተላለፍ |
| ዲኤንኤ |
mitochondria chloroplasts |
ክብ (ፕላዝማይድ) | በአካባቢው የሚተላለፍ የውርስ መረጃ |
| iRNA | ሳይቶፕላዝም | መስመር | መረጃን ከጂን ማስወገድ |
| tRNA | ሳይቶፕላዝም | ሁለተኛ ደረጃ | የአሚኖ አሲዶች ማጓጓዝ |
| rRNA | ኮር እናሳይቶፕላዝም | መስመር | የሪቦሶም ምስረታ |
የቫይረስ ውርስ ባህሪ ምንድ ነው?
የቫይረሶች ኑክሊክ አሲዶች በሁለቱም ነጠላ-ክር እና ባለ ሁለት-ክር ሄሊኮች ወይም ቀለበቶች መልክ ሊሆኑ ይችላሉ። በዲ ባልቲሞር ምደባ መሰረት፣ እነዚህ የማይክሮኮስም ነገሮች አንድ ወይም ሁለት ሰንሰለቶችን ያካተቱ የዲ ኤን ኤ ሞለኪውሎችን ይይዛሉ። የመጀመሪያው ቡድን የሄርፒስ በሽታ አምጪ ተህዋስያን እና አዴኖቫይረስን ያጠቃልላል፣ ሁለተኛው ደግሞ ለምሳሌ ፓርቮቫይረስን ያጠቃልላል።
የዲኤንኤ እና አር ኤን ኤ ቫይረሶች ተግባራታቸው የየራሳቸውን የዘር ውርስ መረጃ ወደ ሴል ውስጥ ዘልቀው በመግባት የቫይራል ኑክሊክ አሲድ ሞለኪውሎችን ማባዛት እና የፕሮቲን ቅንጣቶችን በሆስቴጅ ሴል ራይቦዞም ውስጥ መሰብሰብ ናቸው። በውጤቱም ፣ ሴሉላር ሜታቦሊዝም ሙሉ በሙሉ ለፓራሳይቶች ተገዥ ነው ፣ እነሱም በፍጥነት እየተባዙ ህዋሱን ወደ ሞት ይመራሉ ።
አር ኤን ኤ ቫይረሶች
በቫይሮሎጂ እነዚህን ፍጥረታት ወደ ብዙ ቡድኖች መከፋፈል የተለመደ ነው። ስለዚህ, የመጀመሪያው ነጠላ-ክር (+) አር ኤን ኤ የሚባሉትን ዝርያዎች ያጠቃልላል. የእነሱ ኑክሊክ አሲድ የ eukaryotic ሕዋሳት መልእክተኛ አር ኤን ኤ ተመሳሳይ ተግባራትን ያከናውናል. ሌላ ቡድን ነጠላ-ክር (-) አር ኤን ኤዎችን ያካትታል። በመጀመሪያ፣ ግልባጭ ከነሱ ሞለኪውሎች ጋር ይከሰታል፣ ይህም ወደ (+) አር ኤን ኤ ሞለኪውሎች እንዲታዩ ያደርጋል፣ እና እነዚያ ደግሞ የቫይረስ ፕሮቲኖችን ለመገጣጠም አብነት ሆነው ያገለግላሉ።
ከላይ በተጠቀሰው መሰረት ለሁሉም ፍጥረታት ቫይረሶችን ጨምሮ የዲ ኤን ኤ እና አር ኤን ኤ ተግባራት በአጭሩ እንደሚከተለው ተለይተዋል፡-የሰው ልጅ የዘር ውርስ ባህሪያት እና ባህሪያት ማከማቻ እና ተጨማሪ ወደ ዘር የሚተላለፉ ናቸው።
