ዛሬ ማንም ሰው እንደ ውርስ፣ ጂኖም፣ ዲኤንኤ፣ ኑክሊዮታይድ ባሉ ፅንሰ ሀሳቦች አይገረምም። ስለ ዲ ኤን ኤ ድርብ ሄሊክስ ሁሉም ሰው ያውቃል እና ለሁሉም የአካል ምልክቶች መፈጠር ተጠያቂው እሷ ነች። ግን ስለ አወቃቀሩ መርሆዎች እና ለቻርጋፍ መሰረታዊ ህጎች ተገዥነት ሁሉም ሰው አያውቅም።
የተከፋ ባዮሎጂስት
በሃያኛው ክፍለ ዘመን ብዙ ግኝቶች የተሸለሙት የላቁ የማዕረግ ስሞች አይደሉም። ነገር ግን የኤርዊን ቻርጋፍ (1905-2002) የቡኮቪና ተወላጅ (ቼርኒቭትሲ፣ ዩክሬን) ግኝቶች አንዱ እንደሆነ ጥርጥር የለውም። ምንም እንኳን የኖቤል ሽልማት ባያገኝም በዘመኑ መጨረሻ ጄምስ ዋትሰን እና ፍራንሲስ ክሪክ ስለ ዲኤንኤ ድርብ-ክር ያለው ሄሊካል መዋቅር እና የኖቤል ሽልማቱን እንደሰረቁት ያምን ነበር።
በፖላንድ፣ጀርመን፣ዩኤስኤ እና ፈረንሣይ ዩኒቨርሲቲዎች ይህን ድንቅ የባዮኬሚስት ትምህርት እዚያ በማግኘታቸው ኩራት ይሰማቸዋል። ከቻርጋፍ የዲኤንኤ መሰረታዊ ህጎች በተጨማሪ እሱ ለሌላው ይታወቃል - ወርቃማው ህግ። ባዮሎጂስቶች ይሉታል ይሄ ነው። እና የኢ.ቻርጋፍ ወርቃማ ህግ እንደዚህ ይመስላል፡- “ከሳይንሳዊ ሞዴሎች በጣም ተንኮለኛ እና ተንኮለኛ ባህሪያት አንዱ።የመቆጣጠር ዝንባሌያቸው ነው፣ አንዳንዴም የመተካት እውነታ ነው። በቀላል አነጋገር ፣ ይህ ማለት - ምን ማድረግ እንዳለብዎ ለተፈጥሮ አይንገሩ ፣ እና ሁሉንም የይገባኛል ጥያቄዎችዎን የት መሄድ እንዳለብዎ አይነግርዎትም። ለብዙ ወጣት ሳይንቲስቶች ይህ የኤርዊን ቻርጋፍ ህግ የሳይንሳዊ ምርምር መፈክር አይነት ሆኗል።
የአካዳሚክ መሠረቶች
የሚቀጥለውን ጽሑፍ ለመረዳት የሚያስፈልጉትን መሰረታዊ መሰረታዊ ፅንሰ-ሀሳቦችን አስታውስ።
ጂኖም - የአንድ አካል ውርስ አጠቃላይ ይዘት።
ሞኖመሮች ፖሊመሮችን ይመሰርታሉ - መዋቅራዊ አሃዶች ከፍተኛ ሞለኪውላዊ ኦርጋኒክ ሞለኪውሎችን ይፈጥራሉ።
ኑክሊዮታይድ - አድኒን፣ ጉዋኒን፣ ቲሚን እና ሳይቶሲን - የዲኤንኤ ሞለኪውል ሞኖመሮች፣ በፎስፈረስ አሲድ የተፈጠሩ ኦርጋኒክ ሞለኪውሎች፣ 5 የካርቦን አቶሞች (ዲኦክሲራይቦስ ወይም ራይቦስ) ያለው ካርቦሃይድሬት እና ፑሪን (አዲኒን እና ጉዋኒን) ወይም ፒሪሚዲን (ሳይቶሲን) እና ቲሚን) ግቢ።
ዲ ኤን ኤ - ዲኦክሲራይቦኑክሊክ አሲድ፣ የአካል ውርስ መሠረት የሆነው ከኑክሊዮታይድ የተፈጠረ ድርብ ሄሊክስ ከካርቦሃይድሬት ንጥረ ነገር ጋር - ዲኦክሲራይቦዝ ነው። አር ኤን ኤ - ራይቦኑክሊክ አሲድ፣ በኑክሊዮታይድ ውስጥ ያለው ራይቦስ ካርቦሃይድሬት ሲኖር እና ታይሚን በኡራሲል ሲተካ ከዲኤንኤ ይለያል።
እንዴት ተጀመረ
በ1950-1952 በኢ.ቻርጋፍ የሚመራው በኒውዮርክ ኮሎምቢያ ዩኒቨርሲቲ ውስጥ የሚገኝ የሳይንስ ሊቃውንት ቡድን በዲኤንኤ ክሮማቶግራፊ ላይ ተሰማርቷል። እሱ አራት ኑክሊዮታይዶችን እንደያዘ ቀድሞውኑ ይታወቅ ነበር ፣ ግን ስለ ሄሊካል አወቃቀሩ ማንም እስካሁን አያውቅም።አወቀ። በርካታ ጥናቶች አሳይተዋል። በዲ ኤን ኤ ሞለኪውል ውስጥ የፕዩሪን መሠረቶች ቁጥር ከፒሪሚዲን መሠረቶች ቁጥር ጋር እኩል ነው። በትክክል ፣ የቲሚን መጠን ሁል ጊዜ ከአድኒን መጠን ጋር እኩል ነው ፣ እና የጉዋኒን መጠን ከሳይቶሲን መጠን ጋር ይዛመዳል። ይህ የናይትሮጅን ቤዝ እኩልነት የቻርጋፍ የዲኦክሲራይቦኑክሊክ እና የሪቦኑክሊክ አሲዶች ህግ ነው።
በባዮሎጂ ውስጥ
የዲኤንኤ ሞለኪውል አወቃቀር ሲፈጥሩ ዋትሰን እና ክሪክ የተመሩበት መሰረት የሆነው ይህ ህግ ነው። ባለ ሁለት ክሮች ያለው ሄሊካል የተጠማዘዘ የኳሶች፣ ሽቦዎች እና ቅርጻ ቅርጾች ሞዴል ይህንን እኩልነት ገልጿል። በሌላ አነጋገር የቻርጋፍ ህጎች ታይሚን ከአድኒን እና ጉዋኒን ከሳይቶሲን ጋር ይጣመራል። በዋትሰን እና ክሪክ ከቀረቡት የዲኤንኤ የቦታ ሞዴል ጋር የሚስማማው ይህ የኑክሊዮታይድ ሬሾ ነበር። የዲኦክሲራይቦኑክሊክ አሲድ ሞለኪውል አወቃቀር መገኘቱ ሳይንስ ሰፋ ያለ ደረጃን እንዲያገኝ አነሳሳው-የተለዋዋጭነት እና የዘር ውርስ መርሆዎች ፣ የዲኤንኤ ባዮሎጂያዊ ውህደት ፣ የዝግመተ ለውጥ ማብራሪያ እና በሞለኪውላዊ ደረጃ ያለው ስልቶች።
ቻርጋፍ የሚገዙት በንጹህ መልክ
ዘመናዊ ሳይንስ እነዚህን መሰረታዊ ድንጋጌዎች በሚከተለው ሶስት ፖስታዎች ቀርጿል፡
- የአድኒን መጠን ከቲሚን መጠን ጋር ይዛመዳል፣ እና ሳይቶሲን ለጉዋኒን፡ A=T እና G=C.
- የፕዩሪን መጠን ሁል ጊዜ ከፒሪሚዲኖች ብዛት ጋር እኩል ነው፡ A + G=T + C.
- በቦታ 4 እና 6 ላይ ፒሪሚዲንን የያዙ ኑክሊዮታይዶች ብዛትፑሪን ቤዝ፣ በተመሳሳይ ቦታ ላይ ያሉ የኦክሶ ቡድኖችን ከያዙ ኑክሊዮታይዶች ቁጥር ጋር እኩል ነው፡- A + G \u003d C + T.
በ1990ዎቹ፣ ተከታታይ ቴክኖሎጂዎች በተገኘ (በረጅም ክፍሎች ውስጥ የኑክሊዮታይዶችን ቅደም ተከተል በመወሰን) የቻርጋፍ የዲኤንኤ ህጎች ተረጋግጠዋል።
የልጆች ራስ ምታት
በሁለተኛ ደረጃ ትምህርት ቤት እና በዩኒቨርሲቲዎች፣ የሞለኪውላር ባዮሎጂ ጥናት የግድ በቻርጋፍ ህግ ላይ ችግሮችን መፍታትን ያካትታል። እነዚህን ተግባራት በማሟያነት መርህ (የፕዩሪን እና ፒሪሚዲን ኑክሊዮታይድ የቦታ ማሟያነት) ላይ የተመሰረተ ሁለተኛ የዲኤንኤ ሰንሰለት ግንባታ ብቻ ብለው ይጠሯቸዋል። ለምሳሌ, ሁኔታው በአንድ ሰንሰለት ውስጥ የኑክሊዮታይድ ቅደም ተከተል ይሰጣል - AAGCTAT. ተማሪው ወይም ተማሪው በዲኤንኤ ማትሪክስ ፈትል እና በመጀመሪያው የቻርጋፍ ህግ መሰረት ሁለተኛውን ፈትል እንደገና እንዲገነቡ ይጠበቅባቸዋል። መልሱ፡ GGATCGTS ይሆናል።
ይሆናል።
ሌላው የተግባር አይነት የዲኤንኤ ሞለኪውል ክብደትን በማስላት በአንድ ሰንሰለት ውስጥ ያሉትን ኑክሊዮታይዶች ቅደም ተከተል እና የኑክሊዮታይድ ልዩ ክብደትን ማወቅን ይጠቁማል። የቻርጋፍ የመጀመሪያ የባዮሎጂ ህግ የሞለኪውላር ባዮኬሚስትሪ እና የጄኔቲክስ መሰረታዊ ነገሮችን ለመረዳት እንደ መሰረታዊ ነገር ይቆጠራል።
ለሳይንስ ሁሉም ነገር ቀላል አይደለም
ኢ። ቻርጋፍ የዲኤንኤ ስብጥርን ማጥናቱን ቀጠለ እና የመጀመሪያው ህግ ከተገኘ ከ 16 ዓመታት በኋላ ሞለኪውሉን በሁለት የተለያዩ ክሮች ከፍሎ የመሠረቱ ብዛት በትክክል እኩል እንዳልሆነ ተገነዘበ ፣ ግን በግምት። ይህ የቻርጋፍ ሁለተኛ ህግ ነው፡ በተለየየዲኦክሲራይቦኑክሊክ አሲድ ክሮች፣ የአድኒን መጠን በግምት ከቲሚን መጠን ጋር እኩል ነው፣ እና ጉዋኒን - ወደ ሳይቶሲን።
የእኩልነት ጥሰቶች ከተተነተነው ክፍል ርዝመት ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ ሆኖ ተገኝቷል። ትክክለኛነት ከ 70-100 ሺህ የመሠረት ጥንዶች ርዝመት ይጠበቃል, ነገር ግን በመቶዎች የሚቆጠሩ የመሠረት ጥንዶች እና ከዚያ ያነሰ ርዝመት, ከአሁን በኋላ ተጠብቆ አይቆይም. ለምን በአንዳንድ ፍጥረታት ውስጥ የጉዋኒን-ሳይቶሲን መቶኛ ከአድኒን-ታይሚን መቶኛ ይበልጣል ወይም በተቃራኒው ሳይንስ እስካሁን አልተገለጸም። በእርግጥ፣ በኦርጋኒክ ተራ ጂኖም ውስጥ፣ እኩል የሆነ የኑክሊዮታይድ ስርጭት ከህግ የተለየ ነው።
ዲ ኤን ኤ ሚስጥሩን አይገልጥም
የጂኖም ቅደም ተከተል ቴክኒኮችን በማዳበር፣ አንድ ነጠላ የዲ ኤን ኤ ፈትል በግምት ተመሳሳይ ቁጥር ያላቸው ተጨማሪ ነጠላ ኑክሊዮታይዶች፣ ቤዝ ጥንዶች (ዲኑክሊዮታይድ)፣ ትሪኑክሊዮታይድ እና የመሳሰሉትን - እስከ ኦሊጎኑክሊዮታይድ ድረስ እንደያዘ ለማወቅ ተችሏል። 10-20 ኑክሊዮታይድ). የሁሉም የሚታወቁ ሕያዋን ፍጥረታት ጂኖም ይህንን ደንብ ያከብራሉ፣ከጥቂቶች በስተቀር።
በመሆኑም ሁለት የብራዚላውያን ሳይንቲስቶች - ባዮሎጂስት ሚካኤል ያማጊሺ እና የሒሳብ ሊቅ ሮቤርቶ ሄራይ - ወደ ቻርጋፍ ደንብ እንዲመሩ አስፈላጊ የሆኑትን ኑክሊዮታይድ ቅደም ተከተሎችን ለመተንተን የሴስት ቲዎሪ ተጠቅመዋል። አራት እኩልታዎችን ወስደዋል እና 32 የታወቁ ዝርያዎችን ጂኖም ሞክረዋል። እና እንደ ኢ.ኮላይ, ተክሎች እና ሰዎች ጨምሮ ለአብዛኞቹ ዝርያዎች እንደ fractal-like ቅጦች እውነት ናቸው. ነገር ግን የሰው ልጅ የበሽታ መከላከያ ቫይረስ እና ፈጣን ማሽቆልቆልን የሚያስከትል ጥገኛ ባክቴሪያየወይራ ዛፎች ፣ የቻርጋፍ አገዛዝ ህጎችን በጭራሽ አይታዘዙ። ለምን? እስካሁን መልስ የለም።
ባዮኬሚስቶች፣ የዝግመተ ለውጥ ባዮሎጂስቶች፣ ሳይቶሎጂስቶች እና የጄኔቲክስ ተመራማሪዎች አሁንም ከዲኤንኤ ሚስጥሮች እና ከውርስ ስልቶች ጋር እየታገሉ ነው። የዘመናዊ ሳይንስ ግኝቶች ቢኖሩም, የሰው ልጅ አጽናፈ ሰማይን ከመፍጠር በጣም የራቀ ነው. የስበት ኃይልን አሸንፈናል, የውጪውን ቦታ ተምረናል, ጂኖም እንዴት እንደሚቀይሩ እና በፅንሱ እድገት የመጀመሪያ ደረጃዎች ላይ የፅንሱን የፓቶሎጂ እንዴት እንደሚወስኑ ተምረናል. ግን አሁንም በፕላኔቷ ምድር ላይ በቢሊዮኖች ለሚቆጠሩ ዓመታት እየፈጠራቸው ያሉትን ሁሉንም የተፈጥሮ ዘዴዎች ከመረዳት ላይ ነን።
