ДНХ молекулын орон зайн загварыг 1953 онд Америкийн судлаач, генетикч Жеймс Ватсон (1928 онд төрсөн), физикч Фрэнсис Крик (1916 онд төрсөн) нар санал болгосон. Энэхүү нээлтэд оруулсан онцгой хувь нэмэрийнхээ төлөө тэд 1962 онд Физиологи, Анагаах ухааны салбарт Нобелийн шагнал хүртжээ.

Дезоксирибонуклеины хүчил (ДНХ) нь биополимер бөгөөд мономер нь нуклеотид юм. Нуклеотид бүр нь сахарын дезоксирибозтой холбогдсон фосфорын хүчлийн үлдэгдлийг агуулдаг бөгөөд энэ нь эргээд азотын суурьтай холбогддог. ДНХ молекулд аденин, тимин, гуанин, цитозин гэсэн дөрвөн төрлийн азотын суурь байдаг.

ДНХ молекул нь спираль хэлбэрээр хоорондоо холбогдсон хоёр урт гинжээс бүрддэг бөгөөд ихэнхдээ баруун гартай байдаг. Үл хамаарах зүйл бол нэг хэлхээтэй ДНХ агуулсан вирус юм.

Нуклеотидын нэг хэсэг болох фосфорын хүчил ба элсэн чихэр нь спираль хэлбэрийн босоо суурийг бүрдүүлдэг. Азотын суурь нь перпендикуляр байрладаг бөгөөд мушгиа хооронд "гүүр" үүсгэдэг. Нэг гинжин хэлхээний азотын суурь нь өөр нэг гинжин хэлхээний азотын суурьтай нийлдэг.

Нэмэлт байх зарчим. ДНХ молекул дахь аденин нь зөвхөн тиминтэй, гуанин нь зөвхөн цитозинтэй нийлдэг.

Азотын суурь нь бие биентэйгээ хамгийн оновчтой нийцдэг. Аденин ба тимин нь хоёр устөрөгчийн холбоо, гуанин, цитозин гурван холбоогоор холбогддог. Тиймээс гуанин-цитозины холбоог таслахад илүү их энерги шаардагдана. Ижил хэмжээтэй тимин ба цитозин нь аденин, гуанинаас хамаагүй бага байдаг. Тимин-цитозины хос хэтэрхий жижиг, аденин-гуанин хос хэт том, ДНХ-ийн мушгиа нугалж болно.

Устөрөгчийн холбоо сул байна. Тэдгээр нь амархан урагдаж, амархан сэргээгддэг. Давхар мушгиа гинж нь ферментийн нөлөөн дор эсвэл өндөр температурт цахилгаан товч шиг салж болно.

5. РНХ молекул Рибонуклеины хүчил (РНХ)

Рибонуклеины хүчил (РНХ) молекул нь мөн биополимер бөгөөд дөрвөн төрлийн мономер буюу нуклеотидуудаас бүрддэг. РНХ молекулын мономер бүр нь фосфорын хүчлийн үлдэгдэл, сахарын рибоз ба азотын суурь агуулдаг. Түүгээр ч барахгүй азотын гурван суурь нь ДНХ-ийнхтэй адил байдаг - аденин, гуанин, цитозин, харин тимины оронд РНХ нь бүтэцтэй төстэй урацил агуулдаг. РНХ нь нэг судалтай молекул юм.

Аливаа зүйлийн эс дэх ДНХ молекулын тоон агууламж бараг тогтмол боловч РНХ-ийн хэмжээ ихээхэн ялгаатай байж болно.

РНХ-ийн төрлүүд

Гүйцэтгэсэн бүтэц, үйл ажиллагаанаас хамааран гурван төрлийн РНХ ялгагдана.

1. Дамжуулах РНХ (tRNA).Дамжуулах РНХ нь гол төлөв эсийн цитоплазмд байдаг. Тэд амин хүчлийг рибосом дахь уургийн нийлэгжилтийн газар руу зөөдөг.

2. Рибосомын РНХ (рРНХ).Рибосомын РНХ нь тодорхой уурагтай холбогдож, уургийн нийлэгжилт явагддаг рибосом буюу органеллуудыг үүсгэдэг.

3. Элч РНХ (мРНХ), эсвэл элч РНХ (мРНХ).Элч РНХ нь уургийн бүтцийн талаарх мэдээллийг ДНХ-ээс рибосом руу дамжуулдаг. mRNA молекул бүр нь нэг уургийн молекулын бүтцийг кодлодог ДНХ-ийн тодорхой хэсэгтэй тохирдог. Тиймээс эсэд нийлэгждэг мянга мянган уураг тус бүрд өөрийн гэсэн тусгай мРНХ байдаг.

Дезоксирибонуклеины хүчил (ДНХ)нь нуклейн хүчил бөгөөд бүх организм, бүх амьд биет, түүний цөмд байдаг бөгөөд элсэн чихэр хэлбэрээр дезоксирибоз, азотын суурь болох аденин, гуанин, цитозин, тимин агуулдаг. Аливаа амьтны бүтэц, хөгжил, бие даасан шинж чанарын талаархи генетикийн мэдээллийг хадгалах, дамжуулахад биологийн маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. бие. ДНХ-ийн бэлдмэлийг амьтан, ургамлын янз бүрийн эд эсээс, түүнчлэн бактери, ДНХ агуулсан бактериас авч болно.

ДНХ нь бие даасан ДНХ бүрт тодорхой дарааллаар фосфорын хүчлийн үлдэгдэлээр холбогддог олон мономер - дезоксирибонуклеотидуудаас бүрдсэн биополимер юм. Өгөгдсөн ДНХ молекул дахь дезоксирибонуклеотидын өвөрмөц дараалал нь биологийн мэдээллийн кодлогдсон бүртгэлийг илэрхийлдэг. Ийм хоёр полинуклеотидын гинж нь ДНХ-ийн молекулд давхар спираль үүсгэдэг (1-р зургийг үз), үүнд нэмэлт суурь болох аденин (А) тимин (Т) ба гуанин (G) нь цитозин (C) -ийг ашиглан хоорондоо холбогддог. устөрөгчийн бонд ба гидрофобик харилцан үйлчлэл гэж нэрлэгддэг. Энэхүү онцлог бүтэц нь ДНХ-ийн биологийн шинж чанарыг төдийгүй физик-химийн шинж чанарыг тодорхойлдог.

Зураг дээр дарж томруулна уу:

Цагаан будаа. 1. ДНХ молекулын давхар мушгианы диаграмм (Уотсон ба Крикийн загвар): А - аденин; Т - тимин; G - гуанин; C - цитозин; D - дезоксирибоз; F - фосфат

Олон тооны фосфатын үлдэгдэл нь ДНХ-ийг давс хэлбэрээр эдэд агуулагддаг хүчтэй полианион хүчил (полианион) болгодог. Пурин ба пиримидины суурь нь 260 мм орчим долгионы урттай хэт ягаан туяаг эрчимтэй шингээхэд хүргэдэг. ДНХ-ийн уусмалыг халаахад үндсэн хосуудын хоорондын холбоо суларч, тодорхой температурт өгөгдсөн ДНХ-ийн шинж чанарт (ихэвчлэн 80 - 90 °) хоёр полинуклеотидын гинж бие биенээсээ тусгаарлагддаг (ДНХ-ийн хайлах буюу денатураци).

Төрөлхийн ДНХ молекулууд нь маш өндөр молийн масстай байдаг - хэдэн зуун сая хүртэл. Зөвхөн митохондри, түүнчлэн зарим вирус, бактериудад ДНХ-ийн молийн масс мэдэгдэхүйц бага байдаг; эдгээр тохиолдолд ДНХ-ийн молекулууд нь дугуй хэлбэртэй (заримдаа ∅X174 фагийн хувьд нэг судалтай) эсвэл ихэвчлэн шугаман бүтэцтэй байдаг. Эсийн цөмд ДНХ нь гол төлөв ДНХ-ийн уураг хэлбэрээр олддог - өвөрмөц цөмийн бүтцийг бүрдүүлдэг (гол төлөв гистонууд) - хромосом ба хроматин бүхий цогцолборууд. Тухайн зүйлийн хувь хүний ​​хувьд соматик эс бүрийн цөм (диплоид биеийн эс) нь тогтмол хэмжээний ДНХ агуулдаг; үр хөврөлийн эсийн цөмд (гаплоид) хагас бага байна. Полиплоидын үед ДНХ-ийн хэмжээ илүү өндөр бөгөөд плоидтой пропорциональ байна. Эсийн хуваагдлын үед ДНХ-ийн хэмжээ интерфазын үед хоёр дахин нэмэгддэг (синтетик гэж нэрлэгддэг буюу G1 ба G2 үеүүдийн хооронд "S" үе). ДНХ-ийн хоёр дахин нэмэгдэх (репликаци) үйл явц нь давхар мушгиа задарч, полинуклеотидын гинж бүр дээр шинэ нэмэлт гинжин нийлэгжилтийг агуулдаг. Тиймээс хуучин молекултай ижил ДНХ-ийн хоёр шинэ молекул тус бүр нь нэг хуучин, нэг шинэ нийлэгжсэн полинуклеотидын гинжийг агуулдаг.

ДНХ-ийн биосинтез нь ДНХ полимераза ферментийн нөлөөн дор чөлөөт эрчим хүчээр баялаг нуклеозид трифосфатаас үүсдэг. Эхлээд полимерийн жижиг хэсгүүд нийлэгжиж, дараа нь ДНХ-ийн лигаза ферментийн нөлөөгөөр илүү урт гинжин хэлхээнд холбогддог. Биеийн гадна ДНХ-ийн биосинтез нь бүх 4 төрлийн дезоксирибонуклеозид трифосфат, холбогдох ферментүүд ба ДНХ - нэмэлт нуклеотидын дараалал нийлэгждэг матрицын дэргэд явагддаг. Америк 1967 онд анх удаа энэхүү урвалыг явуулсан эрдэмтэн, биохимич Артур Корнберг бие махбодоос гадуур ферментийн нийлэгжилтээр биологийн идэвхит вирусын ДНХ-г олж авч чаджээ. 1968 онд Энэтхэг, Америкийн молекул биологич Хар Гобинд Корана ДНХ-ийн бүтцийн ген (цистрон)-д тохирох полидеоксирибонуклеотидыг химийн аргаар нийлэгжүүлжээ.

ДНХ нь рибонуклеины хүчлийн (РНХ) нийлэгжилтийн загвар болж, улмаар тэдгээрийн анхдагч бүтцийг (транскрипт) тодорхойлдог. Мессенжер РНХ (i-РНХ) -ээр дамжуулан орчуулга хийгддэг - тодорхой уургийн нийлэгжилт, бүтэц нь ДНХ-ээр тодорхой нуклеотидын дараалал хэлбэрээр өгдөг. Тиймээс, хэрэв РНХ нь ДНХ-ийн молекулуудад "бичлэгдсэн" биологийн мэдээллийг нийлэгжүүлсэн уургийн молекулууд руу шилжүүлдэг бол ДНХ энэ мэдээллийг хадгалж, өв залгамжлалд шилжүүлдэг. ДНХ-ийн энэ үүрэг нь нэг омгийн нянгийн цэвэршүүлсэн ДНХ нь донор омгийн шинж чанарыг өөр омгийн шинж чанарт шилжүүлэх чадвартай, мөн бактерийн дотор нуугдмал төлөвт амьдарч байсан вирусын ДНХ гэдгээрээ нотлогддог. Нэг омгийн нь энэ вирусын халдвар авсан үед эдгээр бактерийн ДНХ-ийн хэсгийг нөгөө омог руу шилжүүлж, хүлээн авагч омгийн харгалзах шинж чанарыг нөхөн сэргээх чадвартай. Тиймээс удамшлын хандлага (ген) нь ДНХ молекулын хэсгүүдэд нуклеотидын тодорхой дарааллаар материаллаг байдлаар биелдэг бөгөөд эдгээр хэсгүүдийн хамт нэг хүнээс нөгөөд дамжих боломжтой. Организмын удамшлын өөрчлөлт (мутаци) нь ДНХ-ийн полинуклеотидын гинжин хэлхээнд азотын суурь өөрчлөгдөх, алдагдах, оруулахтай холбоотой бөгөөд физик болон химийн нөлөөллөөс үүдэлтэй байж болно.

ДНХ молекулын бүтцийг тодорхойлж, өөрчлөх нь амьтан, ургамал, бичил биетний удамшлын өөрчлөлтийг олж авах, мөн удамшлын согогийг засах арга юм. (Зөвлөлт ба Орос эрдэмтэн, биохимич, Оросын Анагаахын Шинжлэх Ухааны Академийн академич, профессор Илья Борисович Збарский (1913 оны 10-р сарын 26, Каменец-Подольский - 2007 оны 11-р сарын 9, Москва))

1977 онд Английн биохимич Фредерик Сэнгер ДНХ-ийн анхдагч бүтцийг тайлах аргыг загвар болгон судалсан нэг судалтай ДНХ дээр өндөр цацраг идэвхт нэмэлт ДНХ-ийн дарааллыг ферментийн нийлэгжилтэнд үндэслэн санал болгосон. Нуклейн хүчлийн чиглэлээр хийсэн судалгааны үр дүнд 1980 онд Сэнгер, Америкийн В.Гилберт нар "нуклейн хүчлийн суурийн дарааллыг тодорхойлоход оруулсан хувь нэмрийг нь үнэлэн" Нобелийн шагналын тэн хагасыг хүртжээ. Шагналын үлдсэн хагасыг Америкийн П.Берг хүртжээ.

Уран зохиолоос ДНХ-ийн талаар дэлгэрэнгүй уншина уу:

• Нуклейн хүчлийн хими ба биохими, I. B. Zbarsky, Сергей Сергеевич Дебов нарын найруулсан, Л., 1968;
• Nucleic acids, англи хэлнээс орчуулга, I. B. Zbarsky, M., 1966 засварласан;
• Жеймс Ватсон. Генийн молекул биологи, транс. Англи хэлнээс, М., 1967;
• Дэвидсон Ж., Нуклейн хүчлийн биохими, транс. англи хэлнээс, Андрей Николаевич Белозерский найруулсан, М., 1968. I. B. Zbarsky;
• Alberts B., Bray D., Lewis J. et al. 3 боть эсийн молекул биологи. - М.: Мир, 1994. - 1558 х. - ISBN 5-03-001986-3;
• Доукинс Р. Хувиа хичээсэн ген. - М.: Мир, 1993. - 318 х. - ISBN 5-03-002531-6;
• 20-р зууны эхэн үеэс өнөөг хүртэлх биологийн түүх. - М.: Наука, 1975. - 660 х.;
• Левин Б. Генес. - М.: Мир, 1987. - 544 х.;
• Ptashne M. Ген шилжих. Генийн үйл ажиллагаа ба фагийн ламбдагийн зохицуулалт. - М.: Мир, 1989. - 160 х.;
• Ватсон Ж.Д. Давхар спираль: ДНХ-ийн бүтцийг нээсэн тухай дурсамж. - М.: Мир, 1969. - 152 х.

Өөр сонирхолтой зүйлийг олоорой:

Дезоксирибонуклеины хүчил (ДНХ) - макромолекул (гурван үндсэн зүйлийн нэг, нөгөө хоёр нь РНХ ба уураг), хадгалалт, үеэс үед дамжих, амьд организмын хөгжил, үйл ажиллагааны генетикийн хөтөлбөрийг хэрэгжүүлэх боломжийг олгодог. ДНХ нь янз бүрийн төрлийн РНХ, уургийн бүтцийн талаархи мэдээллийг агуулдаг.

Эукариот эсүүдэд (амьтан, ургамал, мөөгөнцөр) ДНХ нь эсийн цөмд хромосомын нэг хэсэг болохоос гадна зарим эсийн органеллд (митохондри ба пластид) байдаг. Прокариот организмын эсүүдэд (бактери ба археа) дугуй эсвэл шугаман ДНХ молекулыг нуклеоид гэж нэрлэдэг бөгөөд дотроос эсийн мембранд наалддаг. Тэд болон доод эукариотуудад (жишээлбэл, мөөгөнцөр) плазмид гэж нэрлэгддэг жижиг автономит, голчлон дугуй хэлбэртэй ДНХ молекулууд байдаг. Үүнээс гадна нэг буюу хоёр хэлхээтэй ДНХ молекулууд нь ДНХ-ийн вирүсийн геномыг бүрдүүлж чаддаг.

Химийн үүднээс авч үзвэл ДНХ нь давтагдах блокууд - нуклеотидуудаас бүрдэх урт полимер молекул юм. Нуклеотид бүр нь азотын суурь, элсэн чихэр (дезоксирибоз) ба фосфатын бүлгээс бүрдэнэ. Гинжин дэх нуклеотидын хоорондох холбоо нь дезоксирибоз ба фосфатын бүлэг (фосфодиэстерийн холбоо) -аар үүсгэгддэг. Ихэнх тохиолдолд (нэг судалтай ДНХ агуулсан зарим вирусыг эс тооцвол) ДНХ-ийн макромолекул нь бие биендээ чиглэсэн азотын суурьтай хоёр гинжээс тогтдог. Энэхүү хоёр судалтай молекул нь мушгиа хэлбэртэй байдаг. ДНХ молекулын ерөнхий бүтцийг "давхар спираль" гэж нэрлэдэг.

ДНХ-ийн бүтцийг тайлах (1953) нь биологийн түүхэн дэх эргэлтийн цэгүүдийн нэг байв. Энэхүү нээлтэд оруулсан гарамгай хувь нэмэрийнхээ төлөө Фрэнсис Крик, Жеймс Ватсон, Морис Вилкинс нар 1962 онд физиологи, анагаах ухааны салбарын Нобелийн шагнал хүртжээ.Рентген туяаны зургийг авсан Розалинд Франклин, үүнгүйгээр Ватсон, Крик нар дүгнэлт хийх боломжгүй байсан. ДНХ-ийн бүтцийн талаар 1958 онд хорт хавдраар нас барсан бөгөөд Нобелийн шагналыг нас барсны дараа олгодоггүй.

Судалгааны түүх

Молекулын бүтэц

Нуклеотидууд

Давхар мушгиа

Спираль хоорондын холбоо үүсэх

Суурийн химийн өөрчлөлт

ДНХ-ийн гэмтэл

Супер эрчилсэн

Хромосомын төгсгөлд байрлах бүтэц

Биологийн функцууд

Геномын бүтэц

Уургийн бус кодлогч геномын дараалал

Транскрипци ба нэвтрүүлэг

Хуулбарлах

Уурагтай харилцан үйлчлэх

Бүтцийн болон зохицуулалтын уургууд

ДНХ-ийг өөрчилдөг ферментүүд

Топоизомераза ба геликаз

Нуклеаз ба лигазууд

Полимеразууд

Генетик рекомбинация

ДНХ-д суурилсан бодисын солилцооны хувьсал

Ном зүй

Судалгааны түүх

ДНХ-ийг химийн бодис болгон 1868 онд Иоганн Фридрих Мишер идээ бээрэнд агуулагдах эсийн үлдэгдлээс ялгаж авчээ. Тэрээр азот, фосфор агуулсан бодисыг тусгаарласан. Эхлээд шинэ бодисыг нэрлэсэн нуклейн, дараа нь Мишер энэ бодис нь хүчиллэг шинж чанартай болохыг тогтооход уг бодисыг нэрлэсэн нуклейн хүчил. Шинээр нээгдсэн бодисын биологийн үйл ажиллагаа тодорхойгүй байсан бөгөөд удаан хугацааны туршид ДНХ нь бие дэх фосфорын агуулах гэж тооцогддог байв. Түүгээр ч барахгүй 20-р зууны эхэн үед олон биологичид ДНХ нь мэдээлэл дамжуулахтай ямар ч холбоогүй гэж үздэг байсан, учир нь тэдний бодлоор молекулын бүтэц нь хэтэрхий жигд бөгөөд кодлогдсон мэдээллийг агуулж чадахгүй байв.

Энэ нь урьд өмнө бодож байсан шиг уураг биш харин удамшлын мэдээллийг тээвэрлэгч нь ДНХ болох нь аажмаар батлагдсан. Анхны шийдвэрлэх нотлох баримтуудын нэг нь О.Эвери, Колин Маклеод, Маклин МакКарти (1944) нарын нянгийн өөрчлөлтийн туршилтаас гарсан юм. Тэд хувиргах гэж нэрлэгддэг зүйл (үхсэн эмгэг төрүүлэгч бактериудыг нэмсэний үр дүнд хор хөнөөлгүй өсгөвөрт эмгэг төрүүлэгч шинж чанарыг олж авах) хариуцдаг болохыг харуулж чадсан. ДНХ. Америкийн эрдэмтэд Альфред Хершей, Марта Чейз (Hershey Chase туршилт 1952) нарын цацраг идэвхт изотопоор тэмдэглэгдсэн бактериофагийн уураг, ДНХ-д хийсэн туршилт нь халдвар авсан эсэд зөвхөн фагийн нуклейн хүчил шилждэг бөгөөд шинэ үеийн фаг нь ижил уураг агуулдаг болохыг харуулсан. ба нуклейн хүчил нь анхны нэг фаг юм

20-р зууны 50-аад он хүртэл ДНХ-ийн нарийн бүтэц, түүнчлэн удамшлын мэдээллийг дамжуулах арга нь тодорхойгүй хэвээр байв. Хэдийгээр ДНХ нь хэд хэдэн нуклеотидын гинжээс бүрддэг нь тодорхой байсан ч эдгээр гинжний хэд нь, хэрхэн холбогддог болохыг хэн ч мэдэхгүй байв.

ДНХ-ийн давхар спираль бүтцийг 1953 онд Фрэнсис Крик, Жеймс Уотсон нар Морис Уилкинс, Розалинд Франклин нарын олж авсан рентген туяаны дифракцийн өгөгдөл, ДНХ молекул бүрт хатуу харилцаа ажиглагддаг "Чаргаффын дүрэм" дээр үндэслэн санал болгосон. , янз бүрийн төрлийн азотын суурийн тоог холбох. Хожим нь Ватсон, Крик нарын санал болгосон ДНХ-ийн бүтцийн загвар нотлогдсон бөгөөд тэдний ажил 1962 онд физиологи, анагаах ухааны салбарт Нобелийн шагнал хүртжээ. Тэр үед хорт хавдраар нас барсан Розалинд Франклин шагналтнуудын дунд байгаагүй. шагналыг нас барсны дараа олгодоггүй.

Сонирхолтой нь 1957 онд америкчууд Александр Рич, Гари Фелсенфельд, Дэвид Дэвис нар гурван мушгианаас бүрдсэн нуклейн хүчлийг дүрсэлсэн байдаг. Мөн 1985-1986 онд Москвад Максим Давидович Франк-Каменецкий хоёр судалтай ДНХ нь хоёр биш, харин гурван ДНХ-ийн хэлхээнээс бүрдэх Н хэлбэрт хэрхэн нугалж байгааг харуулсан.

Молекулын бүтэц.

Дезоксирибонуклеины хүчил (ДНХ) нь мономер нь нуклеотид болох биополимер (полианион) юм.

Нуклеотид бүр нь сахарын дезоксирибозын 5" байрлалд бэхлэгдсэн фосфорын хүчлийн үлдэгдлээс тогтдог ба азотын дөрвөн суурийн аль нэг нь мөн 1" байрлалд гликозидын холбоогоор (C-N) холбогддог. Эдгээр нуклейн хүчлүүдийн нэрээр тэмдэглэгдсэн ДНХ ба РНХ-ийн гол ялгааны нэг болох өвөрмөц элсэн чихэр байгаа нь (РНХ нь сахарын рибоз агуулдаг). Нуклеотидын жишээ бол аденозин монофосфат бөгөөд фосфат ба рибозтой хавсарсан суурь нь аденин юм (зураг дээр харуулав).

Молекулуудын бүтцэд үндэслэн нуклеотидыг бүрдүүлдэг суурийг хоёр бүлэгт хуваадаг: пуринууд (аденин [А] ба гуанин [G]) нь холбогдсон тав ба зургаан гишүүнтэй гетероциклээр үүсгэгддэг; пиримидин (цитозин [C] ба тимин [Т]) - зургаан гишүүнтэй гетероцикл.

Үл хамаарах зүйл болгон, жишээлбэл, PBS1 бактериофагийн хувьд тав дахь төрлийн суурь нь ДНХ-д байдаг - uracil ([U]), пиримидины суурь нь цагираг дээр метилийн бүлэг байхгүй тул тиминээс ялгаатай бөгөөд ихэвчлэн тиминийг орлуулдаг. РНХ-д.

Тимин ба урацил нь урьд өмнө бодож байсан шиг ДНХ ба РНХ-д хатуу хязгаарлагддаггүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Тиймээс зарим РНХ молекулуудын нийлэгжилтийн дараа эдгээр молекулуудад агуулагдах урацилууд нь тусгай ферментийн тусламжтайгаар метилжиж, тимин болж хувирдаг. Энэ нь тээврийн болон рибосомын РНХ-д тохиолддог.

Давхар мушгиа.

ДНХ полимер нь нэлээд төвөгтэй бүтэцтэй. Нуклеотидууд хоорондоо ковалент байдлаар холбогдож урт полинуклеотидын гинжин хэлхээнд холбогддог. Ихэнх тохиолдолд эдгээр гинж (нэг судалтай ДНХ-ийн геномтой зарим вирүсээс бусад) устөрөгчийн холбоог ашиглан хос хосоороо нэгдэж, давхар спираль гэж нэрлэгддэг хоёрдогч бүтэцтэй байдаг. Гинж бүрийн нуруу нь ээлжлэн элсэн чихрийн фосфатуудаас бүрддэг. Нэг ДНХ-ийн гинжин хэлхээнд хөрш зэргэлдээх нуклеотидууд нь нэг нуклеотидын дезоксирибоз молекулын 3"-гидроксил (3"-OH) бүлэг ба 5"-фосфатын бүлгийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд үүсдэг фосфодиэфирийн бондоор холбогддог. 5"-PO 3) нөгөө нь. ДНХ-ийн хэлхээний тэгш бус төгсгөлүүдийг 3" (гурван прим) ба 5" (таван прим) гэж нэрлэдэг. Гинжин туйлшрал нь ДНХ-ийн нийлэгжилтэнд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг (гинжийг сунгах нь зөвхөн 3"-ын чөлөөт төгсгөлд шинэ нуклеотид нэмэхэд л боломжтой).

Дээр дурьдсанчлан амьд организмын дийлэнх хэсэгт ДНХ нь нэг биш хоёр полинуклеотидын гинжээс бүрддэг. Эдгээр хоёр урт гинж нь давхар мушгиа хэлбэрээр эргэлдэж, бие бие рүүгээ харсан гинжний азотын суурийн хооронд үүссэн устөрөгчийн холбоогоор тогтворждог. Байгалийн хувьд энэ спираль нь ихэвчлэн баруун гартай байдаг. ДНХ-ийн молекулыг бүрдүүлдэг хоёр гинжин хэлхээний 3" төгсгөлөөс 5" төгсгөл хүртэлх чиглэлүүд нь эсрэгээрээ (гинж нь бие биетэйгээ "эсрэг параллель" байдаг).

Давхар спираль өргөн нь 22-24 А буюу 2.2-2.4 нм, нуклеотид бүрийн урт нь 3.3 Å (0.33 нм) байна. ДНХ-ийн давхар мушгиа дээр, молекулын фосфатын нурууны хоорондох зайд спираль шатны шатыг хажуу талаас нь харж байгаа шиг цагираг нь перпендикуляр хавтгайд байрладаг суурийн ирмэгийг харж болно. макромолекулын уртааш тэнхлэгт.

Давхар спиральд жижиг (12 Å) ба том (22 Å) ховилууд байдаг. Давхар судалтай ДНХ-ийн тодорхой дарааллаар холбогддог транскрипцийн хүчин зүйлүүд гэх мэт уургууд нь ихэвчлэн гол ховил дахь суурийн ирмэгүүдтэй харилцан үйлчилдэг бөгөөд тэдгээр нь илүү хүртээмжтэй байдаг.

Нэг туузан дээрх суурь бүр нь хоёр дахь хэлхээний тодорхой нэг суурьтай холбогддог. Энэхүү тусгай холболтыг нэмэлт гэж нэрлэдэг. Пурин нь пиримидинтэй нэмэлт (өөрөөр хэлбэл тэдэнтэй устөрөгчийн холбоо үүсгэх чадвартай): аденин нь зөвхөн тиминтэй, цитозин нь гуанинтай холбоо үүсгэдэг. Давхар спиральд хэлхээнүүд нь ДНХ-ийн суурийн дарааллаас хамааралгүй гидрофобик харилцан үйлчлэл, давхарлах замаар холбогддог.

Давхар спираль нэмэлт нь нэг хэлхээнд агуулагдах мэдээлэл нөгөө хэлхээнд агуулагддаг гэсэн үг юм. Нэмэлт суурь хосуудын харилцан үйлчлэлийн урвуу байдал, өвөрмөц байдал нь амьд организм дахь ДНХ-ийн хуулбар болон бусад бүх үйл ажиллагаанд чухал ач холбогдолтой.

Устөрөгчийн холбоо нь ковалент бус байдаг тул амархан тасарч, шинэчлэгддэг. Давхар мушгиа гинж нь фермент (геликаз) эсвэл өндөр температурт цахилгаан товч шиг салж болно. Өөр өөр суурь хосууд нь өөр өөр тооны устөрөгчийн холбоо үүсгэдэг. AT-ууд нь хоёр, GC нь гурван устөрөгчийн бондоор холбогддог тул GC-ийг таслахад илүү их энерги шаардагдана. GC хосуудын хувь ба ДНХ молекулын урт нь гинжийг задлахад шаардагдах энергийн хэмжээг тодорхойлдог: GC-ийн агууламж өндөртэй урт ДНХ молекулууд нь илүү галд тэсвэртэй байдаг.

Бактерийн дэмжигч дэх TATA дараалал гэх мэт үйл ажиллагааны улмаас амархан салгагдах ёстой ДНХ молекулын хэсгүүд нь ихэвчлэн их хэмжээний А ба Т агуулдаг.

ДНХ-д агуулагдах азотын суурь нь ковалент байдлаар өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь генийн илэрхийлэлийг зохицуулахад ашиглагддаг. Жишээлбэл, сээр нуруутан амьтдын эсүүдэд 5-метилцитозин үүсгэх цитозины метилжилтийг соматик эсүүд генийн экспрессийн профайлыг охин эсүүдэд дамжуулахад ашигладаг. Цитозины метилизаци нь ДНХ-ийн давхар мушгиа дахь суурийн хослолд нөлөөлдөггүй. Сээр нуруутан амьтдын хувьд соматик эс дэх ДНХ-ийн метилизаци нь CG дараалалд цитозины метилжилтээр хязгаарлагддаг. Метилжилтийн дундаж түвшин өөр өөр организмд, жишээлбэл, нематодын хувьд ялгаатай байдаг Caenorhabditis elegansЦитозины метиляци ажиглагддаггүй бөгөөд сээр нуруутан амьтдад метилизаци их байдаг - 1% хүртэл. Бусад суурь өөрчлөлтүүд нь бактери дахь аденины метилизаци, кинетопласт дахь "J-суурь" үүсгэх урацил гликозиляци орно.

Генийн промотер хэсэгт 5-метилцитозин үүсгэхийн тулд цитозины метилизаци нь түүний идэвхгүй байдалтай холбоотой. Цитозины метилжилт нь хөхтөн амьтдын идэвхгүй байдалд бас чухал үүрэгтэй. ДНХ-ийн метилжилтийг геномын импринтинг хийхэд ашигладаг. Хорт хавдар үүсгэх үед ДНХ-ийн метилизацийн профайлд мэдэгдэхүйц өөрчлөлт гардаг.

Биологийн үүрэг рольтой хэдий ч 5-метилцитозин нь амины бүлгээ (деаминат) аяндаа алдаж тимин болж хувирдаг тул метилжүүлсэн цитозин нь мутацийн тоог нэмэгдүүлэх эх үүсвэр болдог.

NK нь исэлдүүлэгч, алкилизатор бодисууд, түүнчлэн өндөр энергийн цахилгаан соронзон цацраг - хэт ягаан туяа, рентген туяа зэрэг янз бүрийн мутагенуудаар гэмтэж болно. ДНХ-ийн гэмтлийн төрөл нь мутагенийн төрлөөс хамаарна. Жишээлбэл, хэт ягаан туяа нь ДНХ-ийг гэмтээж, тимин димерүүдийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь зэргэлдээ суурийн хооронд ковалент холбоо үүсэх үед үүсдэг.

Чөлөөт радикалууд эсвэл устөрөгчийн хэт исэл зэрэг исэлдүүлэгчид нь үндсэн өөрчлөлтүүд, ялангуяа гуанозин, түүнчлэн ДНХ-ийн давхар хэлхээний эвдрэл зэрэг хэд хэдэн төрлийн ДНХ-ийн гэмтэл үүсгэдэг. Зарим тооцоогоор хүний ​​эс бүрт 500 орчим суурь нь исэлдүүлэгч нэгдлүүдээс болж гэмтдэг. Төрөл бүрийн эвдрэлийн дотроос хамгийн аюултай нь давхар судалтай тасалдал юм, учир нь тэдгээрийг засахад хэцүү бөгөөд хромосомын хэсгүүдийн алдагдал (устгагдах) болон шилжүүлэн суулгахад хүргэдэг.

Олон мутаген молекулууд нь хоёр зэргэлдээ суурь хосын хооронд ордог. Этидиум, даунорубицин, доксорубицин, талидомид зэрэг эдгээр нэгдлүүдийн ихэнх нь үнэрт бүтэцтэй байдаг. Суурийн хооронд харилцан уялдаатай нэгдлүүдийг байрлуулахын тулд тэдгээр нь салж, давхар мушгианы бүтцийг задалж, эвдэх ёстой. ДНХ-ийн бүтцэд гарсан эдгээр өөрчлөлтүүд нь транскрипц, репликацийг саатуулж, мутаци үүсгэдэг. Тиймээс харилцан үйлчлэлцэх нэгдлүүд нь ихэвчлэн хорт хавдар үүсгэдэг бөгөөд хамгийн алдартай нь бензопирен, акридин, афлатоксин юм. Эдгээр сөрөг шинж чанаруудыг үл харгалзан ДНХ-ийн транскрипц, репликацийг дарангуйлах чадвараас шалтгаалан хурдацтай өсөн нэмэгдэж буй хорт хавдрын эсийг дарах зорилгоор химийн эмчилгээнд интеркалатор нэгдлүүдийг ашигладаг.

Хэрэв та олсны үзүүрийг аваад өөр өөр чиглэлд мушгиж эхэлбэл энэ нь богино болж, олс дээр "супер эргэлт" үүсдэг. ДНХ нь мөн супер ороомогтой байж болно. Хэвийн төлөв байдалд ДНХ-ийн хэлхээ нь 10.4 суурь тутамд нэг эргэлт хийдэг боловч хэт ороомог төлөвт мушгиа илүү чанга ороомог эсвэл задрах боломжтой. Хоёр төрлийн supertwisting байдаг: эерэг - ердийн эргэлтийн чиглэлд, суурь нь бие биенээсээ ойрхон байрладаг; ба сөрөг - эсрэг чиглэлд. Байгальд ДНХ-ийн молекулууд ихэвчлэн сөрөг супер ороомогтой байдаг бөгөөд үүнийг фермент - топоизомеразагаар нэвтрүүлдэг. Эдгээр ферментүүд нь ДНХ-д транскрипц ба репликацийн үр дүнд үүсдэг нэмэлт эргэлтийг арилгадаг.

Шугаман хромосомын төгсгөлд теломер гэж нэрлэгддэг тусгай ДНХ-ийн бүтэц байдаг. Эдгээр бүсүүдийн гол үүрэг нь хромосомын төгсгөлийн бүрэн бүтэн байдлыг хадгалах явдал юм. Теломерууд нь ДНХ-ийн төгсгөлийг экзонуклеазаар задрахаас хамгаалж, засварын системийг идэвхжүүлэхээс сэргийлдэг. Ердийн ДНХ полимеразууд хромосомын 3" төгсгөлийг хуулбарлаж чадахгүй тул тусгай фермент болох теломераза үүнийг хийдэг.

Хүний эсэд теломерууд нь ихэвчлэн нэг судалтай ДНХ бөгөөд TTAGGY дарааллын хэдэн мянган давтагдах нэгжээс бүрддэг. Эдгээр гуанинаар баялаг дараалал нь хромосомын төгсгөлийг тогтворжуулж, харилцан үйлчлэгч хоёр биш дөрвөөс бүрдэх G-quadplexes хэмээх маш ер бусын бүтцийг үүсгэдэг. Бүх атомууд нь нэг хавтгайд байрладаг дөрвөн гуанины суурь нь суурийн хоорондох устөрөгчийн холбоо ба төв хэсэгт металлын ион (ихэнхдээ кали) -ийн хелациар тогтворжсон хавтанг үүсгэдэг. Эдгээр ялтсууд нь нөгөөгөөсөө дээгүүр овоолсон байна.

Бусад бүтэц нь хромосомын төгсгөлд үүсч болно: суурь нь нэг гинжин хэлхээнд эсвэл өөр өөр зэрэгцээ хэлхээнд байрладаг. Эдгээр давхарласан бүтцээс гадна теломерууд нь Т-гогцоо эсвэл теломер гогцоо гэж нэрлэгддэг том гогцоо хэлбэртэй бүтцийг үүсгэдэг. Тэдгээрийн дотор нэг судалтай ДНХ нь теломер уургаар тогтворжсон өргөн цагираг хэлбэрээр байрладаг. Т гогцооны төгсгөлд нэг хэлхээтэй теломер ДНХ нь хоёр хэлхээтэй ДНХ-тэй нийлж, энэ молекул дахь хэлхээний хосолцоог тасалдуулж, нэг хэлхээтэй холбоо үүсгэдэг. Энэхүү гурван судалтай формацийг D-гогцоо гэж нэрлэдэг.

ДНХ нь генетикийн кодыг ашиглан нуклеотидын дараалал хэлбэрээр бүртгэгдсэн генетикийн мэдээллийн тээвэрлэгч юм. Амьд организмын хоёр үндсэн шинж чанар нь ДНХ молекулуудтай холбоотой байдаг - удамшил ба хувьсах чанар. ДНХ-ийн репликац гэж нэрлэгддэг процессын явцад эх хэлхээний хоёр хуулбар үүсдэг бөгөөд тэдгээр нь хуваагдах үед охин эсүүд өвлөгддөг тул үүссэн эсүүд нь генетикийн хувьд эхтэй ижил байдаг.

Генийн мэдээлэл нь транскрипц (ДНХ-ийн загвар дээрх РНХ молекулуудын нийлэгжилт) ба орчуулгын (РНХ загвар дээрх уургийн нийлэгжилт) процессуудад геномын илэрхийлэлд ордог.

Нуклеотидын дараалал нь янз бүрийн төрлийн РНХ-ийн тухай мэдээллийг "кодлодог": элч эсвэл загвар (мРНХ), рибосом (рРНХ) ба тээвэрлэлт (tRNA). Эдгээр бүх төрлийн РНХ нь транскрипцийн явцад ДНХ-ээс нийлэгждэг. Уургийн биосинтез (орчуулах үйл явц) дахь тэдний үүрэг өөр өөр байдаг. Элч РНХ нь уураг дахь амин хүчлүүдийн дарааллын талаархи мэдээллийг агуулдаг бөгөөд рибосомын РНХ нь рибосомын үндэс болдог (гол үүрэг нь мРНХ дээр суурилсан бие даасан амин хүчлүүдээс уураг цуглуулах нуклеопротеины нийлмэл цогцолборууд), дамжуулагч РНХ нь амин хүчлийг дамжуулдаг. хүчил нь уургийн нэгдлийн газар - рибосомын идэвхтэй төв рүү, мРНХ дээр "мөлхдөг".

Ихэнх байгалийн ДНХ нь шугаман (эукариотууд, зарим вирус ба зарим төрлийн бактери) эсвэл дугуй хэлбэртэй (прокариотууд, хлоропластууд ба митохондри) хоёр судалтай бүтэцтэй байдаг. Зарим вирус ба бактериофагууд нь шугаман нэг судалтай ДНХ агуулдаг. ДНХ-ийн молекулууд нь нягт савласан, нягтаршсан төлөвт байдаг.Эукариот эсүүдэд ДНХ нь хромосомын багц хэлбэрээр голчлон цөмд байрладаг. Бактерийн (прокариот) ДНХ нь ихэвчлэн нуклеоид гэж нэрлэгддэг цитоплазм дахь жигд бус хэлбэртэй бүтцэд байрладаг нэг дугуй ДНХ молекулаар дүрслэгддэг. Геномын генетикийн мэдээлэл нь генүүдээс бүрддэг. Ген гэдэг нь удамшлын мэдээллийг дамжуулах нэгж ба организмын тодорхой шинж чанарт нөлөөлдөг ДНХ-ийн хэсэг юм. Ген нь задалсан унших хүрээ, мөн нээлттэй унших хүрээний илэрхийлэлийг хянадаг дэмжигч, сайжруулагч зэрэг зохицуулалтын элементүүдийг агуулдаг.

Олон зүйлийн геномын нийт дарааллын багахан хэсэг нь уураг кодлодог. Тиймээс хүний ​​геномын ердөө 1.5 орчим хувь нь уураг кодлогч экзонуудаас бүрддэг ба хүний ​​ДНХ-ийн 50 гаруй хувь нь кодлогддоггүй давтагдах ДНХ-ийн дарааллаас бүрддэг. Эукариот геномд ийм их хэмжээний кодлогдоогүй ДНХ байгаагийн шалтгаан, геномын хэмжээ (С-утга) асар их ялгаатай байгаа нь шинжлэх ухааны тайлагдаагүй нууцуудын нэг юм; Энэ чиглэлээр хийсэн судалгаагаар ДНХ-ийн энэ хэсэгт маш олон тооны реликт вирусын хэлтэрхий байгааг харуулж байна.

Одоогийн байдлаар кодчилдоггүй дарааллыг "хог ДНХ" гэсэн санаатай зөрчилдсөн нотлох баримтууд улам бүр хуримтлагдсаар байна. хог ДНХ). Теломер ба центромерууд нь цөөн тооны генийг агуулдаг боловч тэдгээр нь хромосомын үйл ажиллагаа, тогтвортой байдалд чухал үүрэгтэй. Хүний кодчилдоггүй дарааллын нийтлэг хэлбэр нь мутацийн үр дүнд идэвхгүй болсон генийн хуулбарууд болох псевдогенууд юм. Эдгээр дараалал нь молекулын олдвортой адил зүйл боловч заримдаа генийн давхардал болон дараагийн ялгааг бий болгох эхлэлийн материал болж чаддаг. Бие дэх уургийн олон янз байдлын өөр нэг эх сурвалж бол интроныг өөр залгахад "зүсэх, наах шугам" болгон ашиглах явдал юм. Эцэст нь уургийн бус кодчилол нь snRNA гэх мэт эсийн нэмэлт РНХ-ийг кодлох боломжтой. Хүний геномын транскрипцийг саяхан хийсэн судалгаагаар геномын 10% нь полиаденилжсэн РНХ үүсгэдэг болохыг харуулсан бөгөөд хулганы геномыг судалснаар 62% нь транскрипцид ордог болохыг харуулсан.

ДНХ-д кодлогдсон генетикийн мэдээллийг уншиж, эцэст нь эсийг бүрдүүлдэг янз бүрийн биополимеруудын нийлэгжилтэнд илэрхийлэгдэх ёстой. ДНХ-ийн нэг хэлхээ дэх суурийн дараалал нь транскрипц гэж нэрлэгддэг процесст "дахин бичигдсэн" РНХ дахь суурийн дарааллыг шууд тодорхойлдог. mRNA-ийн хувьд энэ дараалал нь уургийн амин хүчлийг тодорхойлдог. mRNA-ийн нуклеотидын дараалал ба амин хүчлийн дарааллын хоорондын хамаарлыг генетикийн код гэж нэрлэдэг орчуулгын дүрмээр тодорхойлдог. Генетик код нь гурван нуклеотид (жишээлбэл, ACT CAG TTT гэх мэт) -ээс бүрдэх кодон гэж нэрлэгддэг гурван үсэгтэй "үг"-ээс бүрддэг. Транскрипцийн явцад генийн нуклеотидууд нь РНХ полимеразаар нийлэгждэг РНХ-д хуулагддаг. МРНХ-ийн хувьд энэ хуулбарыг рибосомоор задалдаг бөгөөд энэ нь амин хүчлүүдтэй холбогддог тээвэрлэгч РНХ-тэй элч РНХ-ийг хослуулан мРНХ-ийн дарааллыг "уншдаг". Гурван үсгийн хослол нь 4 суурь ашигладаг тул нийт 64 кодон (4³ хослол) байж болно. Кодонууд нь 20 стандарт амин хүчлийг кодлодог бөгөөд тэдгээр нь ихэнх тохиолдолд нэгээс олон кодонтой тохирдог. МРНХ-ийн төгсгөлд байрлах гурван кодонын нэг нь амин хүчил гэсэн үг биш бөгөөд уургийн төгсгөлийг тодорхойлдог бөгөөд эдгээр нь "зогсоох" эсвэл "утгагүй" кодонууд - TAA, TGA, TAG юм.

Эсийн хуваагдал нь нэг эсийн нөхөн үржихүй, олон эсийн өсөлтөд зайлшгүй шаардлагатай боловч хуваагдахаас өмнө эс нь геномоо хуулбарлах ёстой бөгөөд ингэснээр охин эсүүд анхны эстэй ижил генетикийн мэдээллийг агуулдаг. ДНХ-ийн хоёр дахин нэмэгдэх (репликаци) хэд хэдэн онолын хувьд боломжтой механизмуудаас хагас консерватив механизмыг хэрэгжүүлдэг. Хоёр хэлхээг салгаж, дараа нь алга болсон нэмэлт ДНХ-ийн дараалал бүрийг ДНХ полимераза ферментээр нөхөн төлжүүлдэг. Энэ фермент нэмэлт баазыг хослуулан зөв суурийг олж, өсөн нэмэгдэж буй гинжин хэлхээнд холбох замаар полинуклеотидын гинжийг үүсгэдэг. ДНХ полимераз нь шинэ гинжийг үүсгэж чадахгүй, харин одоо байгаа гинжийг өргөтгөх тул түүнд примазаар нийлэгжсэн нуклеотидын богино гинж (праймер) хэрэгтэй. ДНХ полимеразууд зөвхөн 5" --> 3 чиглэлд гинж үүсгэж чаддаг тул эсрэг параллель хэлхээг хуулбарлахад өөр өөр механизм ашигладаг.

ДНХ-ийн бүх үйл ажиллагаа нь уурагтай харьцахаас хамаардаг. Харилцан үйлчлэл нь өвөрмөц бус, уураг нь ямар нэгэн ДНХ молекултай холбогддог эсвэл тодорхой дараалал байгаа эсэхээс хамаарна. Ферментүүд нь ДНХ-тэй харилцан үйлчилж чаддаг бөгөөд тэдгээрийн хамгийн чухал нь РНХ-ийн суурийн дарааллыг транскрипцээр эсвэл ДНХ-ийн шинэ хэлхээний нийлэгжилтээр РНХ руу хуулдаг РНХ полимеразууд юм.

ДНХ-ийн нуклеотидын дараалалаас хамааралгүй уураг ба ДНХ-ийн харилцан үйлчлэлийн сайн судлагдсан жишээ бол бүтцийн уурагтай харилцан үйлчлэлцэх явдал юм. Эсэд ДНХ нь эдгээр уургуудтай холбогдож хроматин хэмээх нягт бүтэц үүсгэдэг. Прокариотуудад хроматин нь жижиг шүлтлэг уураг - гистонуудыг ДНХ-д хавсаргаснаар үүсдэг; прокариотуудын бага эрэмблэгдсэн хроматин нь гистонтой төстэй уураг агуулдаг. Гистонууд нь диск хэлбэртэй уургийн бүтэц үүсгэдэг - нуклеосом бөгөөд тэдгээрийн эргэн тойронд ДНХ-ийн мушгиа хоёр эргэлт багтдаг. Гистон ба ДНХ-ийн хоорондох өвөрмөц бус холбоо нь гистоны шүлтлэг амин хүчлүүд болон ДНХ-ийн сахар-фосфатын үндсэн хэсгийн хүчиллэг үлдэгдэл хоорондын ионы холбооноос болж үүсдэг. Эдгээр амин хүчлүүдийн химийн өөрчлөлтөд метилжилт, фосфоржилт, ацетилжилт орно. Эдгээр химийн өөрчлөлтүүд нь ДНХ ба гистонуудын харилцан үйлчлэлийн хүчийг өөрчилж, транскрипцийн хүчин зүйлсийн тодорхой дарааллын хүртээмжид нөлөөлж, транскрипцийн хурдыг өөрчилдөг. Хроматин дахь өвөрмөц бус дараалалд холбогддог бусад уургууд нь гель дэх өндөр хөдөлгөөнтэй уургууд бөгөөд гол төлөв атираат ДНХ-тэй холбогддог. Эдгээр уургууд нь хроматин дахь дээд эрэмбийн бүтцийг бий болгоход чухал үүрэгтэй. ДНХ холбогч уургийн тусгай бүлэг нь нэг хэлхээтэй ДНХ-тэй холбогддог уураг юм. Хүний хувьд энэ бүлгийн хамгийн сайн шинж чанартай уураг нь репликацын уураг А бөгөөд үүнгүйгээр давхар мушгиа задрах процессууд, тухайлбал репликаци, рекомбинаци, засвар зэрэг явагдах боломжгүй юм. Энэ бүлгийн уургууд нь нэг судалтай ДНХ-г тогтворжуулж, ишний гогцоо үүсэх эсвэл нуклеазын нөлөөгөөр задрахаас сэргийлдэг.

Үүний зэрэгцээ бусад уураг нь тодорхой дарааллыг таньж, хавсаргадаг. Ийм уургийн хамгийн их судлагдсан бүлэг бол транскрипцийн хүчин зүйлийн янз бүрийн ангиуд, өөрөөр хэлбэл транскрипцийг зохицуулдаг уураг юм. Эдгээр уураг бүр нь ихэвчлэн дэмжигч дэх өөр дарааллыг таньж, генийн транскрипцийг идэвхжүүлдэг эсвэл дарангуйлдаг. Энэ нь транскрипцийн хүчин зүйл нь РНХ полимеразтай шууд эсвэл зуучлагч уургаар дамжин нэгдэх үед тохиолддог. Полимераз нь эхлээд уурагтай холбогдож, дараа нь транскрипц эхэлдэг. Бусад тохиолдолд транскрипцийн хүчин зүйлүүд нь промоторууд дээр байрлах гистонуудыг өөрчилдөг ферментүүдэд хавсарч, ДНХ-ийн полимеразуудад хүртээмжтэй байдлыг өөрчилдөг.

Өвөрмөц дараалал нь геномын олон байршилд тохиолддог тул нэг төрлийн транскрипцийн хүчин зүйлийн үйл ажиллагааны өөрчлөлт нь олон мянган генийн үйл ажиллагааг өөрчилдөг. Үүний дагуу эдгээр уургууд нь хүрээлэн буй орчны өөрчлөлт, организмын хөгжил, эсийн ялгаралд хариу үйлдэл үзүүлэхэд ихэвчлэн зохицуулагддаг. Транскрипцийн хүчин зүйлсийн ДНХ-тэй харилцан үйлчлэлийн өвөрмөц байдал нь амин хүчил ба ДНХ-ийн суурийн хоорондох олон тооны холбоогоор хангагддаг бөгөөд энэ нь ДНХ-ийн дарааллыг "унших" боломжийг олгодог. Ихэнх суурь контактууд нь суурь нь илүү хүртээмжтэй байдаг гол ховилд үүсдэг.

ДНХ-ийн нуклеотидын дараалалаас хамааралгүй уураг ба ДНХ-ийн харилцан үйлчлэлийн сайн судлагдсан жишээ бол бүтцийн уурагтай харилцан үйлчлэлцэх явдал юм. Эсэд ДНХ нь эдгээр уургуудтай холбогдож хроматин хэмээх нягт бүтэц үүсгэдэг. Прокариотуудад хроматин нь жижиг шүлтлэг уураг - гистонуудыг ДНХ-д хавсаргаснаар үүсдэг; прокариотуудын бага эрэмблэгдсэн хроматин нь гистонтой төстэй уураг агуулдаг. Гистонууд нь диск хэлбэртэй уургийн бүтэц үүсгэдэг - нуклеосом бөгөөд тэдгээрийн эргэн тойронд ДНХ-ийн мушгиа хоёр эргэлт багтдаг. Гистон ба ДНХ-ийн хоорондох өвөрмөц бус холбоо нь гистоны шүлтлэг амин хүчлүүд болон ДНХ-ийн сахар-фосфатын үндсэн хэсгийн хүчиллэг үлдэгдэл хоорондын ионы холбооноос болж үүсдэг. Эдгээр амин хүчлүүдийн химийн өөрчлөлтөд метилжилт, фосфоржилт, ацетилжилт орно. Эдгээр химийн өөрчлөлтүүд нь ДНХ ба гистонуудын харилцан үйлчлэлийн хүчийг өөрчилж, транскрипцийн хүчин зүйлсийн тодорхой дарааллын хүртээмжид нөлөөлж, транскрипцийн хурдыг өөрчилдөг. Хроматин дахь өвөрмөц бус дараалалд холбогддог бусад уургууд нь гель дэх өндөр хөдөлгөөнтэй уургууд бөгөөд гол төлөв атираат ДНХ-тэй холбогддог. Эдгээр уургууд нь хроматин дахь дээд эрэмбийн бүтцийг бий болгоход чухал үүрэгтэй. ДНХ холбогч уургийн тусгай бүлэг нь нэг хэлхээтэй ДНХ-тэй холбогддог уураг юм. Хүний хувьд энэ бүлгийн хамгийн сайн шинж чанартай уураг нь репликацын уураг А бөгөөд үүнгүйгээр давхар мушгиа задрах процессууд, тухайлбал репликаци, рекомбинаци, засвар зэрэг явагдах боломжгүй юм. Энэ бүлгийн уургууд нь нэг судалтай ДНХ-г тогтворжуулж, ишний гогцоо үүсэх эсвэл нуклеазын нөлөөгөөр задрахаас сэргийлдэг.

ДНХ молекул нь давхар мушгиа үүсгэдэг хоёр хэлхээнээс тогтдог. Түүний бүтцийг анх 1953 онд Фрэнсис Крик, Жеймс Ватсон нар тайлсан.

Эхлээд бие биенээ тойрон эргэлдсэн хос нуклеотидын гинжээс бүрдэх ДНХ молекул яагаад ийм хэлбэртэй болсон бэ гэсэн асуултуудыг төрүүлжээ. Эрдэмтэд энэ үзэгдлийг нөхөх байдал гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь зөвхөн тодорхой нуклеотидууд нь бие биенийхээ эсрэг талд байдаг гэсэн үг юм. Жишээлбэл, аденин үргэлж тимины эсрэг, гуанин нь цитозины эсрэг байдаг. ДНХ молекулын эдгээр нуклеотидуудыг нэмэлт гэж нэрлэдэг.

Схемийн хувьд үүнийг дараах байдлаар дүрсэлсэн болно.

Т - А

C - Г

Эдгээр хосууд нь химийн нуклеотидын холбоог үүсгэдэг бөгөөд энэ нь амин хүчлүүдийн дарааллыг тодорхойлдог. Эхний тохиолдолд энэ нь бага зэрэг сул байна. C ба G хоорондын холбоо илүү хүчтэй. Нэмэлт бус нуклеотидууд бие биетэйгээ хос үүсгэдэггүй.

Барилгын тухай

Тэгэхээр ДНХ-ийн молекулын бүтэц онцгой юм. Энэ нь ямар нэг шалтгааны улмаас ийм хэлбэртэй байдаг: нуклеотидын тоо маш их бөгөөд урт гинжийг байрлуулахад маш их зай шаардлагатай байдаг. Энэ шалтгааны улмаас гинж нь спираль мушгиралтаар тодорхойлогддог. Энэ үзэгдлийг спиральжилт гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь утсыг таваас зургаа дахин богиносгох боломжийг олгодог.

Бие махбодь ийм төрлийн зарим молекулуудыг маш идэвхтэй ашигладаг бол зарим нь ховор байдаг. Сүүлийнх нь спиральжилтаас гадна суперспиралжилт гэх мэт "авсаархан савлагаа" -д ордог. Дараа нь ДНХ молекулын урт 25-30 дахин багасдаг.

Молекулын "савлагаа" гэж юу вэ?

Supercoiling үйл явц нь гистоны уураг агуулдаг. Тэдгээр нь дамар утас эсвэл саваа шиг бүтэц, дүр төрхтэй байдаг. Тэдгээр дээр спираль утас ороож, тэр даруйдаа "авсаархан савлаж", бага зай эзэлнэ. Нэг буюу өөр утас ашиглах хэрэгцээ гарвал дамараас, жишээлбэл, гистоны уурагаас салгаж, мушгиа нь хоёр зэрэгцээ гинжин хэлхээнд ордог. ДНХ молекул ийм төлөвт байх үед түүнээс шаардлагатай генетикийн мэдээллийг уншиж болно. Гэсэн хэдий ч нэг нөхцөл бий. ДНХ молекулын бүтэц нь мушгиагүй хэлбэртэй байвал л мэдээлэл олж авах боломжтой. Унших боломжтой хромосомуудыг эухроматин гэж нэрлэдэг бөгөөд хэрэв тэдгээр нь хэт ороомогтой бол тэдгээр нь аль хэдийн гетерохроматин юм.

Нуклейн хүчил

Нуклейн хүчил нь уураг шиг биополимер юм. Гол үүрэг нь удамшлын (удамшлын мэдээллийг) хадгалах, хэрэгжүүлэх, дамжуулах явдал юм. Эдгээр нь ДНХ ба РНХ (дезоксирибонуклеин ба рибонуклеин) гэсэн хоёр төрөлтэй. Тэдгээрийн мономерууд нь нуклеотидууд бөгөөд тэдгээр нь тус бүр нь фосфорын хүчлийн үлдэгдэл, таван нүүрстөрөгчийн сахар (дезоксирибоз/рибоз) болон азотын суурь агуулдаг. ДНХ код нь 4 төрлийн нуклеотидыг агуулдаг - аденин (A) / гуанин (G) / цитозин (С) / тимин (Т). Тэдгээр нь агуулагдах азотын суурьт ялгаатай байдаг.

ДНХ-ийн молекул дахь нуклеотидын тоо асар их байж болно - хэдэн мянгаас хэдэн арван, хэдэн зуун сая хүртэл. Ийм аварга молекулуудыг электрон микроскопоор шалгаж болно. Энэ тохиолдолд та нуклеотидын азотын суурийн устөрөгчийн холбоогоор хоорондоо холбогдсон полинуклеотидын хэлхээний давхар гинжийг харах боломжтой болно.

Судалгаа

Судалгааны явцад эрдэмтэд ДНХ-ийн молекулуудын төрлүүд өөр өөр амьд организмд өөр өөр байдгийг олж мэдсэн. Мөн нэг гинжний гуанин нь зөвхөн цитозин, тимин нь аденинтэй холбогддог болохыг тогтоожээ. Нэг гинжин хэлхээнд нуклеотидын зохион байгуулалт нь зэрэгцээ гинжин хэлхээтэй яг тохирч байна. Полинуклеотидын энэхүү нэмэлт байдлын ачаар ДНХ молекул нь хоёр дахин нэмэгдэж, өөрийгөө нөхөн үржих чадвартай байдаг. Гэхдээ эхлээд хосолсон нуклеотидыг устгадаг тусгай ферментийн нөлөөн дор нэмэлт гинжүүд хуваагдаж, дараа нь тэдгээр нь тус бүрд алга болсон гинжин хэлхээний синтез эхэлдэг. Энэ нь эс бүрт их хэмжээгээр агуулагддаг чөлөөт нуклеотидын улмаас үүсдэг. Үүний үр дүнд "эх молекул" -ын оронд бүтэц, бүтцийн хувьд ижил хоёр "охин" бий болж, ДНХ код нь анхных нь болдог. Энэ үйл явц нь эсийн хуваагдлын урьдал нөхцөл юм. Энэ нь бүх удамшлын өгөгдлийг эх эсээс охин эс, түүнчлэн дараагийн бүх удамд дамжуулах боломжийг олгодог.

Генийн кодыг хэрхэн уншдаг вэ?

Өнөөдөр зөвхөн ДНХ молекулын массыг тооцоолоод зогсохгүй эрдэмтэд урьд өмнө нь олж чадаагүй илүү нарийн төвөгтэй өгөгдлийг олж мэдэх боломжтой болсон. Жишээлбэл, организм өөрийн эсийг хэрхэн ашигладаг тухай мэдээллийг уншиж болно. Мэдээжийн хэрэг, эхлээд энэ мэдээлэл нь кодлогдсон хэлбэртэй бөгөөд тодорхой матриц хэлбэртэй байдаг тул үүнийг РНХ болох тусгай тээвэрлэгч рүү зөөвөрлөх ёстой. Рибонуклейн хүчил нь цөмийн мембранаар дамжин эсэд нэвтэрч, доторх кодлогдсон мэдээллийг унших чадвартай. Иймд РНХ нь цөмөөс эсэд далд мэдээлэл зөөвөрлөгч бөгөөд дезоксирибозын оронд рибоз, тимины оронд урацил агуулагддагаараа ДНХ-ээс ялгаатай. Үүнээс гадна РНХ нь нэг судалтай байдаг.

РНХ синтез

РНХ нь цөмөөс гарсны дараа цитоплазмд орж, рибосом (ферментийн тусгай систем) болж матриц хэлбэрээр нэгдэж болохыг ДНХ-ийн гүнзгийрүүлсэн шинжилгээгээр харуулсан. Хүлээн авсан мэдээллээр тэд уургийн амин хүчлүүдийн зохих дарааллыг нэгтгэж чаддаг. Рибосом нь уургийн гинжин хэлхээнд ямар төрлийн органик нэгдлүүдийг холбох шаардлагатайг гурвалсан кодоос сурдаг. Амин хүчил бүр өөрийн гэсэн өвөрмөц триплеттэй бөгөөд үүнийг кодчилдог.

Гинж үүсч дууссаны дараа энэ нь тодорхой орон зайн хэлбэрийг олж авч, дааврын, барилгын, ферментийн болон бусад функцийг гүйцэтгэх чадвартай уураг болж хувирдаг. Аливаа организмын хувьд энэ нь генийн бүтээгдэхүүн юм. Эндээс генийн бүх төрлийн чанар, шинж чанар, илрэлийг тодорхойлдог.

Генүүд

ДНХ молекулын бүтцэд хэдэн ген агуулагддаг тухай мэдээллийг олж авахын тулд дарааллын процессыг үндсэндээ боловсруулсан. Хэдийгээр судалгаа нь эрдэмтдэд энэ асуудалд ихээхэн ахиц дэвшил гаргах боломжийг олгосон ч тэдний нарийн тоог мэдэх боломжгүй байна.

Хэдхэн жилийн өмнө ДНХ-ийн молекулууд 100 мянга орчим ген агуулдаг гэж таамаглаж байсан. Хэсэг хугацааны дараа энэ тоо 80 мянга болж буурч, 1998 онд генетикчид нэг ДНХ-д ердөө 50 мянган ген байдаг бөгөөд энэ нь ДНХ-ийн нийт уртын ердөө 3% -ийг эзэлдэг гэж мэдэгджээ. Гэвч генетикчдийн сүүлийн үеийн дүгнэлтүүд гайхалтай байлаа. Одоо тэд геномд эдгээр нэгжийн 25-40 мянга нь багтдаг гэж мэдэгджээ. Хромосомын ДНХ-ийн ердөө 1.5% нь уураг кодлох үүрэгтэй байдаг.

Судалгаа үүгээр зогссонгүй. Генийн инженерийн мэргэжилтнүүдийн зэрэгцээ баг нэг молекул дахь генийн тоо яг 32 мянга болохыг тогтоожээ. Таны харж байгаагаар тодорхой хариулт авах боломжгүй хэвээр байна. Хэт их зөрчилтэй байна. Бүх судлаачид зөвхөн тэдний үр дүнд тулгуурладаг.

Хувьсал байсан уу?

Молекулын хувьслын нотолгоо байхгүй ч (ДНХ молекулын бүтэц нь хэврэг, жижиг хэмжээтэй тул) эрдэмтэд нэг таамаглал дэвшүүлсээр байна. Лабораторийн мэдээлэлд үндэслэн тэд дараахь хувилбарыг гаргажээ: анхны үе шатанд молекул нь эртний далайд олдсон 32 хүртэлх амин хүчлийг агуулсан энгийн өөрийгөө хуулбарлах пептид хэлбэртэй байв.

Өөрийгөө хуулбарласны дараа байгалийн шалгарлын хүчний ачаар молекулууд өөрсдийгөө гадны хүчин зүйлээс хамгаалах чадварыг олж авсан. Тэд урт насалж, илүү их хэмжээгээр үржиж эхлэв. Липидийн бөмбөлөг доторх молекулууд өөрсдийгөө нөхөн үржих бүрэн боломжтой байв. Дараалсан мөчлөгийн үр дүнд липидийн бөмбөлгүүд нь эсийн мембран хэлбэрийг олж авсан бөгөөд дараа нь - сайн мэддэг тоосонцор. Өнөөдөр ДНХ-ийн молекулын аль ч хэсэг нь нарийн төвөгтэй бөгөөд тодорхой ажиллаж байгаа бүтэц бөгөөд түүний бүх шинж чанарыг эрдэмтэд бүрэн судалж амжаагүй байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Орчин үеийн ертөнц

Саяхан Израйлийн эрдэмтэд секундэд хэдэн триллион үйлдэл хийх чадвартай компьютер бүтээжээ. Өнөөдөр энэ бол дэлхийн хамгийн хурдан машин юм. Бүх нууц нь шинэлэг төхөөрөмж нь ДНХ-ээр ажилладаг. Ойрын ирээдүйд ийм компьютерууд эрчим хүч үйлдвэрлэх боломжтой болно гэж профессорууд хэлж байна.

Жилийн өмнө Реховот (Израиль) дахь Вейзманы хүрээлэнгийн мэргэжилтнүүд молекул, ферментээс бүрдэх программчлагдсан молекул тооцоолох машин бүтээснээ зарласан. Тэд цахиурын микрочипүүдийг тэднээр сольсон. Өнөөдрийг хүртэл баг ахиц дэвшилд хүрсэн. Одоо зөвхөн нэг ДНХ молекул нь компьютерийг шаардлагатай өгөгдөл, шаардлагатай түлшээр хангаж чадна.

Биохимийн "нанокомпьютер" нь зохиомол зүйл биш бөгөөд тэдгээр нь байгальд аль хэдийн оршдог бөгөөд бүх амьд амьтанд илэрдэг. Гэхдээ ихэнхдээ хүмүүс тэднийг удирддаггүй. Хүн "Пи" тоог тооцоолохын тулд ямар ч ургамлын геном дээр ажиллаж чадахгүй.

ДНХ-ийг өгөгдөл хадгалах/боловсруулахад ашиглах санаа анх 1994 онд эрдэмтдийн толгойд орж ирсэн. Тэр үед энгийн математикийн асуудлыг шийдэхийн тулд молекул ашигласан. Түүнээс хойш хэд хэдэн судалгааны бүлгүүд ДНХ-ийн компьютертэй холбоотой янз бүрийн төслүүдийг санал болгов. Гэхдээ энд бүх оролдлого нь зөвхөн энергийн молекул дээр тулгуурладаг. Ийм компьютерийг энгийн нүдээр харж чадахгүй, энэ нь туршилтын хоолой дахь тунгалаг усны уусмал шиг харагдаж байна. Үүнд ямар ч механик хэсгүүд байдаггүй, гэхдээ зөвхөн хэдэн их наяд биомолекулын төхөөрөмж байдаг бөгөөд энэ нь зөвхөн нэг дусал шингэнд байдаг!

Хүний ДНХ

Эрдэмтэд анх 1953 онд хоёр хэлхээтэй ДНХ-ийн загварыг дэлхийд үзүүлж чадсанаар хүмүүс хүний ​​ДНХ-ийн төрлийг мэддэг болсон. Үүний төлөө Кирк, Ватсон нар Нобелийн шагнал хүртжээ, учир нь энэ нээлт 20-р зуунд суурь болсон юм.

Мэдээжийн хэрэг, цаг хугацаа өнгөрөхөд тэд бүтэцтэй хүний ​​молекул нь зөвхөн санал болгож буй хувилбар шиг харагдахгүй гэдгийг нотолсон. ДНХ-ийн нарийвчилсан шинжилгээ хийсний дараа тэд A-, B-, зүүн гарт Z- хэлбэрийг олж илрүүлжээ. А хэлбэр нь ихэвчлэн үл хамаарах зүйл юм, учир нь энэ нь чийг дутагдсан тохиолдолд л үүсдэг. Гэхдээ энэ нь зөвхөн лабораторийн судалгаанд л боломжтой, байгаль орчны хувьд энэ нь хэвийн бус, амьд эсэд ийм үйл явц тохиолдох боломжгүй юм.

B-хэлбэр нь сонгодог бөгөөд давхар баруун гартай гинж гэж нэрлэгддэг боловч Z-хэлбэр нь зөвхөн зүүн тийшээ эсрэг чиглэлд мушгиад зогсохгүй илүү зигзаг хэлбэртэй байдаг. Эрдэмтэд мөн G-quadruplex хэлбэрийг тодорхойлсон. Түүний бүтэц нь 2 биш, харин 4 утастай. Генетикчдийн үзэж байгаагаар энэ хэлбэр нь гуанин илүүдэлтэй газруудад тохиолддог.

Хиймэл ДНХ

Өнөөдөр хиймэл ДНХ аль хэдийн бий болсон бөгөөд энэ нь жинхэнэтэй ижил хуулбар юм; Энэ нь байгалийн давхар мушгиагийн бүтцийг төгс дагаж мөрддөг. Гэхдээ анхны полинуклеотидээс ялгаатай нь хиймэл нь зөвхөн хоёр нэмэлт нуклеотидтэй байдаг.

Бодит ДНХ-ийн янз бүрийн судалгаагаар олж авсан мэдээлэлд үндэслэн дубляцыг бүтээсэн тул үүнийг хуулбарлах, өөрөө хуулбарлах, хөгжүүлэх боломжтой. Мэргэжилтнүүд ийм хиймэл молекул бүтээхээр 20 орчим жил ажиллаж байна. Үүний үр дүнд генетикийн кодыг байгалийн ДНХ-тэй ижил аргаар ашиглах боломжтой гайхалтай шинэ бүтээл юм.

Одоо байгаа дөрвөн азотын суурь дээр генетикчид хоёр нэмэлтийг нэмсэн бөгөөд эдгээр нь байгалийн суурьт химийн өөрчлөлтөөр бий болсон. Байгалийн ДНХ-ээс ялгаатай нь хиймэл ДНХ нь нэлээд богино байсан. Энэ нь зөвхөн 81 үндсэн хосыг агуулдаг. Гэсэн хэдий ч энэ нь бас үржиж, хөгжиж байдаг.

Зохиомлоор олж авсан молекулын хуулбар нь полимеразын гинжин урвалын ачаар явагддаг боловч өнөөг хүртэл энэ нь бие даан биш, харин эрдэмтдийн оролцоотойгоор явагддаг. Эдгээр ДНХ-д шаардлагатай ферментүүдийг бие даан нэмж, тусгайлан бэлтгэсэн шингэн орчинд байрлуулна.

Эцсийн үр дүн

ДНХ-ийн хөгжлийн үйл явц, эцсийн үр дүнд мутаци гэх мэт янз бүрийн хүчин зүйлс нөлөөлж болно. Энэ нь шинжилгээний үр дүн найдвартай, найдвартай байхын тулд материалын дээжийг судлах шаардлагатай болдог. Жишээ нь эцэг тогтоох шалгалт юм. Гэхдээ мутаци гэх мэт тохиолдлууд ховор байдагт бид баярлахгүй байхын аргагүй. Гэсэн хэдий ч шинжилгээнд үндэслэн илүү үнэн зөв мэдээлэл олж авахын тулд материалын дээжийг үргэлж дахин шалгадаг.

Ургамлын ДНХ

Өндөр дарааллын технологийн (HTS) ачаар геномикийн салбарт хувьсгал хийгдсэн - ургамлаас ДНХ гаргаж авах боломжтой. Мэдээжийн хэрэг, ургамлын гаралтай материалаас өндөр чанарын молекул жинтэй ДНХ олж авах нь митохондри, хлоропласт ДНХ-ийн олон тооны хуулбар, түүнчлэн полисахарид, фенолын нэгдлүүдийн өндөр түвшинтэй холбоотой зарим хүндрэлийг үүсгэдэг. Энэ тохиолдолд бидний авч үзэж буй бүтцийг тусгаарлахын тулд янз бүрийн аргыг ашигладаг.

ДНХ дахь устөрөгчийн холбоо

ДНХ-ийн молекул дахь устөрөгчийн холбоо нь электрон сөрөг атомтай холбогдсон эерэг цэнэгтэй устөрөгчийн атомын хооронд үүссэн цахилгаан соронзон таталтыг хариуцдаг. Энэхүү диполь харилцан үйлчлэл нь химийн бондын шалгуурыг хангадаггүй. Гэхдээ энэ нь молекул хоорондын эсвэл молекулын янз бүрийн хэсэгт, тухайлбал молекулын дотор тохиолдож болно.

Устөрөгчийн атом нь бондын донор болох электрон сөрөг атомтай холбогддог. Электрон сөрөг атом нь азот, фтор, хүчилтөрөгч байж болно. Энэ нь төвлөрлийг сааруулах замаар устөрөгчийн цөмөөс электрон үүлийг өөртөө татаж, устөрөгчийн атомыг (хэсэгчилсэн) эерэг цэнэгтэй болгодог. H-ийн хэмжээ бусад молекул, атомуудтай харьцуулахад бага байдаг тул цэнэг нь бас бага байдаг.

ДНХ-ийн код тайлах

ДНХ молекулыг тайлахын өмнө эрдэмтэд эхлээд асар олон тооны эсийг авдаг. Хамгийн үнэн зөв, амжилттай ажиллахын тулд тэдгээрийн сая орчим нь шаардлагатай. Судалгааны явцад олж авсан үр дүнг байнга харьцуулж, бүртгэдэг. Өнөөдөр геномын кодыг тайлах нь ховор байхаа больсон, гэхдээ хүртээмжтэй процедур юм.

Мэдээжийн хэрэг, нэг эсийн геномыг тайлах нь бодит бус дасгал юм. Ийм судалгааны явцад олж авсан мэдээлэл нь эрдэмтдийн сонирхлыг татдаггүй. Гэхдээ одоо байгаа бүх код тайлах аргууд нь нарийн төвөгтэй хэдий ч хангалттай үр дүнтэй биш гэдгийг ойлгох нь чухал юм. Тэд зөвхөн ДНХ-ийн 40-70 хувийг уншихыг зөвшөөрдөг.

Гэсэн хэдий ч Харвардын профессорууд саяхан геномын 90% -ийг тайлах аргыг зарласан. Энэхүү техник нь тусгаарлагдсан эсүүдэд праймер молекулуудыг нэмэхэд суурилдаг бөгөөд үүний тусламжтайгаар ДНХ-ийн хуулбар эхэлдэг. Гэхдээ энэ аргыг ч амжилттай гэж үзэх боломжгүй, шинжлэх ухаанд нээлттэй ашиглахын өмнө үүнийг боловсронгуй болгох шаардлагатай хэвээр байна.