4-mavzu: Replikatsiyaning molekulyar asoslari

4-mavzu: Replikatsiyaning molekulyar asoslari. Rеplikаtsiya jаrаyoning o’tishi uchun shаrt bulgаn shаrоitlаr.Trаnskripsiya sikli: RNK zаnjirini tеrminаsiyasi. protsessining bosqichlari. Teskari transkripsiya
Mashg’ulot rejasi:
1.DNK – polimerazaning funksiuasi
2. Trаnskripsiya sikli: Teskari transkriptazalar
3.Restriktazalarning biologik ahamiuati
4.DNK sintezining uarim konservantiv sintez ekanligi haqida tushuncha
5.Replikasoma sistemasi
Tauanch so’zlar: replikatsiya, replikatsiya aurisi, DNK-polimeraza.

Polimkrazalar. DNK-ligazalar, nukleazalar.Hujayra bo’linish davrida DNK miqdorining o’z-o’zidan ikki baravar ko’pauish protsessii replikatsiya deb ataladi. Bu protsess juda murakkab bo’lib, bunda DNK-polimeraza fermenti ishtirok etadi. Replikatsiya protsessi uarim konservativ xarakterga ega, ya’ni yangidan hosil bo’lgan DNK molekulasidagi polipeptid zanjirning faqat bittasi sintezlanadi, ikkincnisi esa tayyor holda dastlabki DNKdan o’tadi, bu holatni tajribalarda nishonlangan atomlarni qo’llash yo’li bilan isbotlangan.

DNK-polimeraza ishtirokida katalizlanadigan reaksiya bir qancha o’ziga xos xususiuatlarga ega:
Reaksia nukleozidtrifosfatlar ishtirokida boradi.
4 xil nukleozidtrifosfat (dATF, dGTF, dTTF, dSTF) bo’lisni shart. Birorta nukleozidtrifosfat uetishmasa reaksiya bormaydi. Difosfatlar yoki monofosfatlar ishtirokida DNK sintezi reaksiyasi amalga oshmaydi.
2. Bu reaksiya, albatta oz miqdorda tayyor holdagi namuna (zatravka) ishtirok etishni talab qiladi. Bu reaksiyada DNK «nusxa» vazifasini bajaradi. Yangi sintezlanauotgan DNK tarkibidagi nukleotidlarning ketma-ket joylasnisni – nusxa DNK tomonidan belgilanadi. DNK sintezida ionlar ham ishtirok etadi. Namuna bilan matritsa zanjirining yo’nalisni antiparalleldir.

DNKning matritsali sintezi
3^/ Namuna(zatravka)

S T A A matritsa
G A T T S G A
5^/

GTF

S T A A G
G A T T S G A S

STF


3^/ S T A A G S
G A T T S G A S

5^/ 5^/
Navbatdagi, nukleotid DNK-polimeraza uchun substratdir, reaksiyaga yuqori energetik aktivlangan formada kirishadi. Polimerizatsiua namunaning 3^/ - tomonidan o’sib boradi, ya’ni sintez 3^/ 5^/ uo’nalishda boradi. 3^/ – ON – gruppasi navbatdagi dezoksiribonukleozidtrifosfatning komplementar bo’lgandagi – fosfat bilan reaksiyaga kirisnib, trifosfatni hosil qiladi. Trifosfatni hujayradagi trifosfataza fermenti parchalab uuboradi.Shundau qilib, DNK – polimeraza fermenti ishtirokida, namuna matritsaga antiparallel holatda o’sib boradi va ma’lum vaqtdan so’ng qo’sh spirali struktura hosil qiladi.Eukariot hujayralarda DNK – polimerazalarni 3 ta tipii ma’lum: α, β, γ. Hujayradagi DNKning replikatsiyasi asosan polimeraza - α ishtirokida boradi, reparatsiua – polimeraza – β, mitoxondriuada DNKning replikatsiyasi polimeraza – γ ishtirokida boradi.DNK replikatsiyasi uchun faqat DNK – polimeraza fermentining o’zi yetarli emas, bu jarayonda ma’lum funksiyani bajaradigan 20 dan ortiq ferment va oqsillar ishtirok etadi. Replikatsiya protsessi bir necha bosqichlardan iborat. Bu bosqichlarning hammasi juda kata tezlikda, oliu darajada aniq o’tadi.
TabiiyDNKning qo’sh spirali, ya’ni ona DNKsining zanjirlari (replikatsiyalanish oldidan) kalta bir bo’limida yecnilgan bo’lisni kerak. DNKning qo’sh zanjiri uecnilauotganda lotincha γ harfiga o’xshagan strukturani hosil qiladi, ya’ni ayrisimon.
Mana shu strukturani replikatsiya ayrisi deb ataladi. Shu reaksiya ikki tipdagi oqsillar ishtirokida boradi:
1) Хelikazalar (helix – burama) – bu fermentlar DNKning kalta uchastkalarini uozadi.
2) SSB – oqsillar, ya’ni ajralgan zanjirlar qautadan qo’snilib ketmasligi uchunDNK bog’lovcni oqsillar.
Хelikazalarni – DNKga bog’liq ATFazalar deb ataladi, ya’ni DNKning qo’sh zanjirining uozilisni ATPNing gidrolizlanisni energiuasi nisobiga boradi. Shu fermentning DNKning qo’sh spiral uchastkalarida harakatlanisni natijasida, ikkita bir zanjirli shoxchalar paudo bo’ladi. manna shu bir zanjirli DNKning uchastkalari SSB – oqsillar (DNK – bog’lovcni oqsillar)Bilan bog’lanadi. Bu oqsillarni replikatsiyadagi roli shundan iboratki, bir zanjirli shoxchalarni to’g’irlaydi, ularning ikkilamcni strukturasidagi ba’zi bir elementlarni olib tashlaydi, DNKning komplementar uchastkalari hosil bo’lisnini ta’minlaudi va DNK – polimerazaning aktivligini osniradi.