ዲ ኤን ኤ (ዲኦክሲራይቦኑክሊክ አሲድ) የሕያዋን ቁስ አካል በጣም አስፈላጊ ከሆኑት ውስጥ አንዱ ነው። በእሱ አማካኝነት በዘር የሚተላለፍ መረጃን ከትውልድ ወደ ትውልድ ማቆየት እና ማስተላለፍ በተወሰኑ ገደቦች ውስጥ የመለዋወጥ እድል ይከናወናል. የዲ ኤን ኤ ማትሪክስ ከሌለ ለሕይወት ሥርዓት አስፈላጊ የሆኑ ሁሉም ፕሮቲኖች ውህደት የማይቻል ነው። ከዚህ በታች የዲ ኤን ኤ በፕሮቲን ባዮሲንተሲስ ውስጥ ያለውን አወቃቀሩን፣ አወቃቀሩን፣ መሰረታዊ ተግባርን እና ሚናን እንመለከታለን።
የዲኤንኤ ሞለኪውል መዋቅር
ዲኦክሲራይቦኑክሊክ አሲድ ሁለት ክሮች ያሉት ማክሮ ሞለኪውል ነው። አወቃቀሩ በርካታ የአደረጃጀት ደረጃዎች አሉት።
የዲኤንኤ ሰንሰለት ቀዳሚ መዋቅር የኑክሊዮታይድ ቅደም ተከተል ሲሆን እያንዳንዳቸው ከአራቱ ናይትሮጂን መሠረቶች አንዱን ይይዛሉ፡አድኒን፣ጉዋኒን፣ሳይቶሲን ወይም ታይሚን። ሰንሰለቶች የሚከሰቱት የአንድ ኑክሊዮታይድ ዲኦክሲራይቦዝ ስኳር ከሌላው የፎስፌት ቅሪት ጋር ሲቀላቀል ነው። ይህ ሂደት የሚከናወነው በፕሮቲን-ካታላይስት - ዲ ኤን ኤ ሊጋዝ ተሳትፎ ነው።
- የዲኤንኤ ሁለተኛ ደረጃ መዋቅር ድርብ ሄሊክስ ተብሎ የሚጠራው (ይበልጥ በትክክል፣ ባለ ሁለት ጠመዝማዛ) ነው። መሬቶች አቅም አላቸው።እንደሚከተለው እርስ በርስ ይገናኙ፡ አድኒን እና ቲሚን ድርብ ሃይድሮጂን ቦንድ ይመሰርታሉ፣ እና ጉዋኒን እና ሳይቶሲን ሶስት እጥፍ ይመሰርታሉ። ይህ ባህሪ የመሠረት ማሟያነት መርህ ነው, በዚህ መሠረት ሰንሰለቶች እርስ በርስ የተያያዙ ናቸው. በዚህ አጋጣሚ የድብል ሰንሰለቱ ሄሊካል (ብዙውን ጊዜ ትክክል) መጠምዘዝ ይከሰታል።
- ሦስተኛ ደረጃ መዋቅር ተጨማሪ የሃይድሮጂን ቦንዶችን በመጠቀም የሚፈጠር ግዙፍ ሞለኪውል ውህደት ነው።
- የሩብ አወቃቀሩ ከተወሰኑ ፕሮቲኖች እና አር ኤን ኤ ጋር በማጣመር የተሰራ ሲሆን ዲ ኤን ኤ በሴል ኒውክሊየስ ውስጥ የታሸገበት መንገድ ነው።
ዲኤንኤ ተግባራት
ዲኤንኤ በህያው ስርዓቶች ውስጥ የሚጫወተውን ሚና እናስብ። ይህ ባዮፖሊመር የተለያዩ ፕሮቲኖችን አወቃቀር፣አካል የሚፈልገውን አር ኤን ኤ እና የተለያዩ አይነት የቁጥጥር ቦታዎችን የያዘ ማትሪክስ ነው። በአጠቃላይ እነዚህ ሁሉ አካላት የሰውነትን የጄኔቲክ ፕሮግራም ያዘጋጃሉ።
በዲኤንኤ ባዮሲንተሲስ አማካኝነት የዘረመል መርሃ ግብሩ ለቀጣይ ትውልዶች ይተላለፋል፣ ይህም ለሕይወት መሠረታዊ የሆኑትን የመረጃ ውርስ ያረጋግጣል። ዲ ኤን ኤ ሊለወጥ ይችላል, በዚህ ምክንያት የአንድ ባዮሎጂካል ዝርያ ህይወት ያላቸው ፍጥረታት ተለዋዋጭነት ይነሳል, በዚህም ምክንያት, የተፈጥሮ ምርጫ ሂደት እና የኑሮ ስርዓቶች ዝግመተ ለውጥ ይቻላል.
በጾታዊ እርባታ ወቅት የአንድ ኦርጋኒዝም-ዘር ዳራ (DNA) የሚመሰረተው የአባት እና የእናቶች ውርስ መረጃን በማጣመር ነው። ሲጣመሩ የተለያዩ ልዩነቶች አሉ፣ ይህም ለተለዋዋጭነትም አስተዋፅዖ ያደርጋል።
የዘረመል ፕሮግራሙ እንዴት እንደሚባዛ
በተጨማሪ አወቃቀሩ ምክንያት የዲኤንኤ ሞለኪውል ማትሪክስ በራስ መባዛት ይቻላል። በዚህ ሁኔታ, በውስጡ ያለው መረጃ ይገለበጣል. የአንድ ሞለኪውል ማባዛት ሁለት ሴት ልጆችን "ድርብ ሄሊክስ" ለመመስረት የዲኤንኤ ድግግሞሽ ይባላል. ይህ ብዙ አካላትን የሚያካትት ውስብስብ ሂደት ነው. ነገር ግን በተወሰነ ማቃለያ፣ እንደ ንድፍ ሊወከል ይችላል።
ማባዛት የሚጀምረው በልዩ ውስብስብ ኢንዛይሞች በተወሰኑ የዲኤንኤ አካባቢዎች ነው። በተመሳሳይ ጊዜ ድርብ ሰንሰለቱ ፈትቶ የማባዛት ሹካ ይፈጥራል፣ የዲ ኤን ኤ ባዮሲንተሲስ ሂደት የሚካሄድበት - በእያንዳንዱ ሰንሰለቶች ላይ ተጨማሪ ኑክሊዮታይድ ቅደም ተከተሎችን መገንባት።
የማባዛት ውስብስብ ባህሪያት
ማባዛት እንዲሁ ውስብስብ በሆነ የኢንዛይም ስብስብ - ምላሽ ሰጪዎች ተሳትፎ ይቀጥላል፣ በዚህ ውስጥ ዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴስ ዋና ሚና ይጫወታል።
በዲኤንኤ ባዮሲንተሲስ ሂደት ውስጥ ካሉት ሰንሰለቶች አንዱ መሪ እና ያለማቋረጥ የሚፈጠር ነው። የዘገየ ክር መፈጠር አጫጭር ቅደም ተከተሎችን በማያያዝ - ኦካዛኪ ቁርጥራጮች ይከሰታል. እነዚህ ቁርጥራጮች በዲ ኤን ኤ ሊጋዝ በመጠቀም ተጣብቀዋል። እንዲህ ዓይነቱ ሂደት ከፊል-ቀጣይነት ይባላል. በተጨማሪም በእያንዳንዱ አዲስ በተፈጠሩት ሞለኪውሎች ውስጥ አንዱ ሰንሰለት ወላጅ ሲሆን ሁለተኛው ደግሞ ሴት ልጅ ስለሆነ ከፊል-ወግ አጥባቂ ነው.
ዲ ኤን ኤ ማባዛት በሴል ክፍፍል ውስጥ ካሉት ቁልፍ እርምጃዎች ውስጥ አንዱ ነው። ይህ ሂደት በዘር የሚተላለፍ መረጃን ወደ አዲሱ ትውልድ ማስተላለፍን እንዲሁም የሰውነትን እድገትን መሰረት ያደረገ ነው።
ፕሮቲኖች ምንድን ናቸው
ፕሮቲን ነው።በሁሉም ሕያዋን ፍጥረታት ሕዋሳት ውስጥ በጣም አስፈላጊው ተግባራዊ አካል። ካታሊቲክ፣ መዋቅራዊ፣ ተቆጣጣሪ፣ ምልክት መስጠት፣ መከላከያ እና ሌሎች በርካታ ተግባራትን ያከናውናሉ።
የፕሮቲን ሞለኪውል በአሚኖ አሲድ ቅሪቶች ቅደም ተከተል የሚፈጠር ባዮፖሊመር ነው። እሱ፣ ልክ እንደ ኑክሊክ አሲድ ሞለኪውሎች፣ በርካታ የመዋቅር አደረጃጀት ደረጃዎች በመኖራቸው ይገለጻል - ከመጀመሪያ እስከ አራተኛ።
በህይወት ስርዓቶች እጅግ በጣም ብዙ አይነት ፕሮቲኖችን ለመገንባት የሚያገለግሉ 20 የተለያዩ (ቀኖናዊ) አሚኖ አሲዶች አሉ። እንደ አንድ ደንብ, ፕሮቲን በራሱ አልተሰራም. ውስብስብ የፕሮቲን ሞለኪውል መፈጠር መሪ ሚና የኑክሊክ አሲዶች - ዲ ኤን ኤ እና አር ኤን ኤ ነው።
የጄኔቲክ ኮድ ይዘት
ስለዚህ ዲኤንኤ ለሰውነት እድገት እና መኖር አስፈላጊ የሆኑትን ፕሮቲኖች መረጃ የሚያከማች የመረጃ ማትሪክስ ነው። ፕሮቲኖች የተገነቡት ከአሚኖ አሲዶች ፣ ዲ ኤን ኤ (እና አር ኤን ኤ) ከ ኑክሊዮታይድ ነው። የተወሰኑ የዲኤንኤ ሞለኪውል ኑክሊዮታይድ ቅደም ተከተሎች ከተወሰኑ ፕሮቲኖች የተወሰኑ የአሚኖ አሲድ ቅደም ተከተሎች ጋር ይዛመዳሉ።
በአንድ ሕዋስ ውስጥ 20 አይነት የፕሮቲን መዋቅራዊ ክፍሎች - ቀኖናዊ አሚኖ አሲዶች እና በዲ ኤን ኤ ውስጥ 4 አይነት ኑክሊዮታይድ አሉ። ስለዚህ እያንዳንዱ አሚኖ አሲድ በዲ ኤን ኤ ማትሪክስ ላይ የሶስት ኑክሊዮታይድ ጥምረት ሆኖ ተጽፏል - ትሪፕሌት, ዋና ዋናዎቹ የናይትሮጅን መሠረቶች ናቸው. ይህ የደብዳቤ ልውውጥ መርህ የጄኔቲክ ኮድ ተብሎ ይጠራል, እና ቤዝ ሶስቴፕሎች ኮዶች ይባላሉ. ጂን ነው።የፕሮቲን መዝገብ እና አንዳንድ የመሠረት አገልግሎት ጥምር - ጅምር ኮድን፣ የማቆሚያ ኮድን እና ሌሎችን የያዙ የኮድኖች ተከታታይ።
አንዳንድ የጄኔቲክ ኮድ ባህሪያት
የዘረመል ኮድ ከሞላ ጎደል ሁለንተናዊ ነው - ከጥቂቶች በስተቀር በሁሉም ፍጥረታት ውስጥ ከባክቴሪያ እስከ ሰው ተመሳሳይ ነው። ይህ በመጀመሪያ, በምድር ላይ ያሉትን ሁሉንም የሕይወት ዓይነቶች ግንኙነት, እና ሁለተኛ, የኮዱን ጥንታዊነት ይመሰክራል. ምናልባት፣ በጥንታዊ ህይወት ህልውና የመጀመሪያ ደረጃዎች፣ የተለያዩ የኮዱ ስሪቶች በፍጥነት ተፈጥረዋል፣ ግን አንድ ብቻ የዝግመተ ለውጥ ጥቅም አግኝቷል።
ከዚህም በተጨማሪ ልዩ ነው (የማይታወቅ)፡ የተለያዩ አሚኖ አሲዶች በተመሳሳይ ሶስት ፕሌት አልተቀመጡም። እንዲሁም የጄኔቲክ ኮድ በመበስበስ ወይም በመድገም ይገለጻል - በርካታ ኮዶኖች ከተመሳሳይ አሚኖ አሲድ ጋር ሊዛመዱ ይችላሉ።
የዘረመል መዝገብ ያለማቋረጥ ይነበባል; የስርዓተ-ነጥብ ምልክቶች ተግባራት በሶስትዮሽ መሠረቶች ይከናወናሉ. እንደ ደንቡ፣ በጄኔቲክ "ጽሑፍ" ውስጥ ምንም ተደራቢ መዝገቦች የሉም፣ ግን እዚህም ልዩ ሁኔታዎች አሉ።
የዲኤንኤ ተግባራዊ አሃዶች
የአንድ አካል የጄኔቲክ ቁሶች አጠቃላይ ድምር ጂኖም ይባላል። ስለዚህ, ዲ ኤን ኤ የጂኖም ተሸካሚ ነው. የጂኖም ስብጥር የተወሰኑ ፕሮቲኖችን የሚሸፍኑ መዋቅራዊ ጂኖችን ብቻ ያካትታል. የዲኤንኤ ጉልህ ክፍል የተለያዩ የተግባር ዓላማዎች ያላቸውን ክልሎች ይዟል።
ስለዚህ ዲኤንኤ ይይዛል፡
- ተቆጣጣሪእንደ ጄኔቲክ መቀየሪያዎች እና መዋቅራዊ የጂን አገላለጽ ተቆጣጣሪዎች ያሉ የተወሰኑ አር ኤን ኤዎችን ኮድ የሚያደርጉ ቅደም ተከተሎች፤
- የጽሁፍ ሂደትን የሚቆጣጠሩ ንጥረ ነገሮች - የፕሮቲን ባዮሲንተሲስ የመጀመሪያ ደረጃ፤
- pseudogenes ፕሮቲን የመቀየሪያ አቅማቸውን ያጡ ወይም በሚውቴሽን ምክንያት የሚገለበጡ የ"fossil genes" አይነት ናቸው፤
- የሞባይል ጀነቲካዊ አካላት - በጂኖም ውስጥ ሊንቀሳቀሱ የሚችሉ እንደ ትራንስፖሶኖች ("ዝላይ ጂኖች")፤
- ቴሎመሬስ በክሮሞሶም ጫፍ ላይ ያሉ ልዩ ክልሎች ናቸው ለዚህም ምስጋና ይግባውና በክሮሞሶም ውስጥ ያለው ዲ ኤን ኤ በእያንዳንዱ የድግግሞሽ ክስተት ከማሳጠር ይጠበቃል።
የዲኤንኤ ተሳትፎ በፕሮቲን ባዮሲንተሲስ
ዲ ኤን ኤ የተረጋጋ መዋቅር መፍጠር ይችላል፣ የዚህም ቁልፍ ንጥረ ነገር የናይትሮጅን መሠረቶች ተጨማሪ ውህድ ነው። የዲ ኤን ኤ ድርብ ክር በመጀመሪያ ፣ የሞለኪውል ሙሉ በሙሉ መባዛት ፣ ሁለተኛም ፣ በፕሮቲን ውህደት ወቅት የዲ ኤን ኤ ነጠላ ክፍሎችን ማንበብ። ይህ ሂደት ግልባጭ ይባላል።
በመገለባበጥ ወቅት የዲ ኤን ኤ የተወሰነ ዘረ-መል (ጅን) የያዘው ክፍል ያልተጣመመ ሲሆን በአንደኛው ሰንሰለቶች ላይ - አብነት አንድ - አር ኤን ኤ ሞለኪውል የሁለተኛው ሰንሰለት ቅጂ ሆኖ ሲሰራ ኮድዲንግ አንድ ይባላል። ይህ ውህደት በተጨማሪ ጥንዶችን ለመመስረት በመሠረቶች ንብረት ላይ የተመሰረተ ነው። ኮድ የማይሰጡ፣ የዲኤንኤ የአገልግሎት ክልሎች እና የኢንዛይም አር ኤን ኤ ፖሊሜሬሴይ በጥምረቱ ውስጥ ይሳተፋሉ። አር ኤን ኤ አስቀድሞ ለፕሮቲን ውህደት እንደ አብነት ያገለግላል፣ እና ዲ ኤን ኤ በቀጣይ ሂደት ውስጥ አይሳተፍም።
በግልባጭ ግልባጭ
ለረዥም ጊዜ ማትሪክስ እንደሆነ ይታመን ነበር።የጄኔቲክ መረጃን መቅዳት ወደ አንድ አቅጣጫ ብቻ ሊሄድ ይችላል፡ DNA → RNA → ፕሮቲን። ይህ እቅድ የሞለኪውላር ባዮሎጂ ማዕከላዊ ዶግማ ተብሎ ይጠራል. ነገር ግን በምርምር ሂደት በአንዳንድ ሁኔታዎች ከአር ኤን ኤ ወደ ዲ ኤን ኤ መገልበጥ እንደሚቻል ተረጋግጧል - የተገላቢጦሽ ግልባጭ ይባላል።
ጄኔቲክ ቁሶችን ከአር ኤን ኤ ወደ ዲ ኤን ኤ የማሸጋገር ችሎታ የሬትሮ ቫይረስ ባህሪ ነው። እንደነዚህ ያሉ አር ኤን ኤ የያዙ ቫይረሶች ዓይነተኛ ተወካይ የሰው ልጅ የበሽታ መከላከያ ቫይረስ ነው። የቫይራል ጂኖም ወደ የተበከለው ሴል ዲ ኤን ኤ ውስጥ መቀላቀል በልዩ ኢንዛይም ተሳትፎ ይከሰታል - ሪቨርስ ትራንስክሪፕትሴ (ሪቨርቴሴስ) ፣ እሱም በአር ኤን ኤ ባዮሲንተሲስ ላይ እንደ ማነቃቂያ ሆኖ ያገለግላል። ማገገም የቫይራል ቅንጣት አካል ነው። አዲስ የተቋቋመው ሞለኪውል ወደ ሴሉላር ዲ ኤን ኤ ውስጥ የተዋሃደ ሲሆን አዳዲስ የቫይረስ ቅንጣቶችን ለማምረት ያገለግላል።
የሰው ዲኤንኤ ምንድን ነው
በሴል ኒዩክሊየስ ውስጥ የሚገኘው የሰው ዲ ኤን ኤ በ23 ጥንድ ክሮሞሶም የታሸገ ሲሆን ወደ 3.1 ቢሊዮን የሚጠጉ ኑክሊዮታይዶች አሉት። ከኒውክሌር ዲ ኤን ኤ በተጨማሪ የሰው ህዋሶች ልክ እንደሌሎች eukaryotic organisms ሚቶኮንድሪያል ዲ ኤን ኤ ይዘዋል ይህም የሚቶኮንድሪያል ሴል ኦርጋኔል የዘር ውርስ ምክንያት ነው።
የኑክሌር ዲ ኤን ኤ ጂኖች (ከ20 እስከ 25 ሺህ የሚደርሱ ናቸው) የሰዉ ልጅ ጂኖም ትንሽ ክፍል ብቻ ነው - በግምት 1.5% የተቀረው ዲ ኤን ኤ ቀደም ሲል "ቆሻሻ" ተብሎ ይጠራ ነበር, ነገር ግን ብዙ ጥናቶች ከላይ የተብራሩትን የጂኖም ኮድ-ያልሆኑ ክልሎች ከፍተኛ ሚና ያሳያሉ. እንዲሁም ሂደቶቹን ማጥናት እጅግ በጣም አስፈላጊ ነውበግልባጭ ወደ ሰው ዲኤንኤ።
ሳይንስ የሰው ልጅ ዲ ኤን ኤ በመዋቅራዊ እና በተግባራዊ መልኩ ምን እንደሆነ በትክክል ግልጽ የሆነ ግንዛቤ ፈጥሯል፣ነገር ግን በዚህ አካባቢ ተጨማሪ የሳይንስ ሊቃውንት ስራ አዳዲስ ግኝቶችን እና አዳዲስ ባዮሜዲካል ቴክኖሎጂዎችን ያመጣል።
