ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի սպիտակուցների համալիրը կոչվում է. ԴՆԹ և գեներ

Այսօրվա դասախոսության թեման ԴՆԹ-ի, ՌՆԹ-ի և սպիտակուցների սինթեզն է։ ԴՆԹ-ի սինթեզը կոչվում է վերարտադրություն կամ կրկնապատկում (կրկնապատկում), ՌՆԹ-ի սինթեզը կոչվում է տրանսկրիպցիա (վերագրում ԴՆԹ-ով), սպիտակուցի սինթեզը, որն իրականացվում է ռիբոսոմի կողմից սուրհանդակ ՌՆԹ-ի վրա, կոչվում է թարգմանություն, այսինքն՝ մենք նուկլեոտիդների լեզվից թարգմանում ենք լեզվի: ամինաթթուներ.

Մենք կփորձենք համառոտ ակնարկ տալ այս բոլոր գործընթացներին՝ միևնույն ժամանակ ավելի մանրամասն անդրադառնալով մոլեկուլային մանրամասներին, որպեսզի պատկերացնենք, թե ինչ խորությամբ է ուսումնասիրվել այս թեման:

ԴՆԹ-ի վերարտադրություն

Երկու պարույրներից բաղկացած ԴՆԹ մոլեկուլը կրկնապատկվում է բջիջների բաժանման ժամանակ։ ԴՆԹ-ի կրկնապատկումը հիմնված է այն փաստի վրա, որ երբ շղթաները չեն ոլորվում, յուրաքանչյուր շղթայի համար կարող է լրացվել կրկնօրինակը, այդպիսով ստանալով ԴՆԹ-ի մոլեկուլի երկու շղթա, որը պատճենում է բնօրինակը:

Այստեղ նշվում է նաև ԴՆԹ-ի պարամետրերից մեկը, սա պարույրի քայլն է, յուրաքանչյուր ամբողջական պտույտի համար կա 10 բազային զույգ, նկատի ունեցեք, որ մեկ քայլը գտնվում է ոչ թե մոտակա եզրերի միջև, այլ մեկի միջով, քանի որ ԴՆԹ-ն ունի փոքր ակոս: և մի մեծ: Նուկլեոտիդային հաջորդականությունը ճանաչող սպիտակուցները փոխազդում են ԴՆԹ-ի հետ հիմնական ակոսով: Խխունջի բարձրությունը 34 անգստրմ է, իսկ կրկնակի պարույրի տրամագիծը 20 անգստրմ է։

ԴՆԹ-ի վերարտադրությունն իրականացվում է ԴՆԹ պոլիմերազ ֆերմենտի միջոցով: Այս ֆերմենտը ի վիճակի է աճեցնել ԴՆԹ միայն 3' վերջում: Հիշում եք, որ ԴՆԹ-ի մոլեկուլը հակազուգահեռ է, նրա տարբեր ծայրերը կոչվում են 3' ծայր և 5' ծայր: Յուրաքանչյուր շղթայի վրա նոր կրկնօրինակների սինթեզի ընթացքում մի նոր շարանը երկարացվում է 5΄-ից 3΄ ուղղությամբ, իսկ մյուսը՝ 3΄-ից մինչև 5 վերջնակետ: Այնուամենայնիվ, ԴՆԹ պոլիմերազը չի կարող երկարացնել 5΄ ծայրը: Հետևաբար, ԴՆԹ-ի մի շղթայի սինթեզը, որը աճում է ֆերմենտի համար «հարմար» ուղղությամբ, շարունակվում է (այն կոչվում է առաջատար կամ առաջատար շղթա), իսկ մյուս շղթայի սինթեզն իրականացվում է կարճ. բեկորներ (դրանք կոչվում են Օկազակիի բեկորներ՝ ի պատիվ դրանք նկարագրած գիտնականի)։ Հետո այս բեկորները կարվում են իրար, և այդպիսի թելը կոչվում է ուշաթել, ընդհանրապես այս թելի կրկնօրինակումն ավելի դանդաղ է ընթանում։ Այն կառուցվածքը, որը ձևավորվում է կրկնօրինակման ժամանակ, կոչվում է կրկնօրինակման պատառաքաղ:

Եթե ​​մենք նայենք բակտերիաների վերարտադրվող ԴՆԹ-ին, և դա կարելի է դիտարկել էլեկտրոնային մանրադիտակով, ապա կտեսնենք, որ այն սկզբում ձևավորում է «աչք», այնուհետև այն ընդլայնվում է, ի վերջո ամբողջ շրջանաձև ԴՆԹ մոլեկուլը կրկնօրինակվում է: Կրկնօրինակման գործընթացը տեղի է ունենում մեծ ճշգրտությամբ, բայց ոչ բացարձակ: Բակտերիալ ԴՆԹ պոլիմերազը սխալներ է թույլ տալիս, այսինքն՝ այն ներդնում է սխալ նուկլեոտիդ, որը եղել է ԴՆԹ-ի կաղապարի մոլեկուլում՝ մոտավորապես 10-6 հաճախականությամբ։ Էուկարիոտներում ֆերմենտներն ավելի ճշգրիտ են աշխատում, քանի որ դրանք ավելի բարդ են, մարդկանց մոտ ԴՆԹ-ի վերարտադրության սխալների մակարդակը գնահատվում է 10-7 - 10 -8: Վերարտադրման ճշգրտությունը կարող է տարբեր լինել գենոմի տարբեր շրջաններում, կան մուտացիաների հաճախականությամբ շրջաններ, և կան շրջաններ, որոնք ավելի պահպանողական են, որտեղ մուտացիաները հազվադեպ են լինում: Եվ դրանում պետք է առանձնացնել երկու տարբեր գործընթացներ՝ ԴՆԹ-ի մուտացիայի առաջացման և մուտացիայի ֆիքսման գործընթաց։ Ի վերջո, եթե մուտացիաները բերեն մահացու ելքի, ապա հաջորդ սերունդներում դրանք չեն ի հայտ գալու, իսկ եթե սխալը մահացու չէ, այն կուղղվի հաջորդ սերունդներին, և մենք կկարողանանք դիտարկել և ուսումնասիրել դրա դրսևորումը։ ԴՆԹ-ի վերարտադրության մեկ այլ առանձնահատկությունն այն է, որ ԴՆԹ պոլիմերազը չի կարող ինքնուրույն սկսել սինթեզի գործընթացը, նրան անհրաժեշտ է «սերմ»: Սովորաբար, որպես այդպիսի սերմ օգտագործվում է ՌՆԹ-ի հատվածը: Եթե ​​խոսքը մանրէի գենոմի մասին է, ապա կա հատուկ կետ, որը կոչվում է վերարտադրության սկզբնաղբյուր (աղբյուր, սկիզբ), այս պահին կա հաջորդականություն, որը ճանաչվում է ՌՆԹ սինթեզող ֆերմենտի կողմից։ Այն պատկանում է ՌՆԹ պոլիմերազների դասին, և այս դեպքում կոչվում է պրիմազա։ ՌՆԹ պոլիմերազները սերմերի կարիք չունեն, և այս ֆերմենտը սինթեզում է ՌՆԹ-ի կարճ հատվածը՝ հենց այն «սերմը», որով սկսվում է ԴՆԹ-ի սինթեզը:

Տառադարձում

Հաջորդ գործընթացը տառադարձումն է: Անդրադառնանք դրա վրա ավելի մանրամասն։

Տրանսկրիպցիան ՌՆԹ-ի սինթեզն է ԴՆԹ-ի վրա, այսինքն՝ ԴՆԹ-ի մոլեկուլի վրա ՌՆԹ-ի կոմպլեմենտար շղթայի սինթեզն իրականացվում է ՌՆԹ պոլիմերազ ֆերմենտի միջոցով։ Բակտերիաները, ինչպիսիք են Escherichia coli-ն, ունեն մեկ ՌՆԹ պոլիմերազ, և բոլոր բակտերիալ ֆերմենտները շատ նման են միմյանց. բարձրագույն օրգանիզմներում (էուկարիոտներ) կան մի քանի ֆերմենտներ, դրանք կոչվում են ՌՆԹ պոլիմերազ I, ՌՆԹ պոլիմերազ II, ՌՆԹ պոլիմերազ III, նմանություններ ունեն նաև բակտերիալ ֆերմենտների հետ, բայց դրանք ավելի բարդ են, ավելի շատ սպիտակուցներ են պարունակում։ Էուկարիոտիկ ՌՆԹ պոլիմերազի յուրաքանչյուր տեսակ ունի իր հատուկ գործառույթները, այսինքն՝ արտագրում է գեների որոշակի խումբ։ ԴՆԹ-ի այն շարանը, որը տրանսկրիպցիայի ժամանակ ծառայում է որպես ՌՆԹ սինթեզի ձևանմուշ, կոչվում է իմաստ կամ կաղապար: ԴՆԹ-ի երկրորդ շարանը կոչվում է ոչ կոդավորող (կոմպլեմենտար ՌՆԹ-ն չի կոդավորում սպիտակուցները, այն «անիմաստ» է):

Տառադարձման գործընթացում կա երեք փուլ. Առաջին փուլը տրանսկրիպցիայի մեկնարկն է՝ ՌՆԹ-ի շղթայի սինթեզի սկիզբը, ձևավորվում է նուկլեոտիդների միջև առաջին կապը։ Այնուհետև թելը կուտակվում է, դրա երկարացումը՝ երկարացում, և երբ սինթեզն ավարտվում է, տեղի է ունենում դադար՝ սինթեզված ՌՆԹ-ի արտազատում։ Միևնույն ժամանակ, ՌՆԹ պոլիմերազը «կեղևում է» ԴՆԹ-ն և պատրաստ է նոր տրանսկրիպցիոն ցիկլին։ Բակտերիալ ՌՆԹ պոլիմերազը շատ մանրամասն ուսումնասիրվել է: Այն բաղկացած է մի քանի սպիտակուցային ստորաբաժանումներից՝ երկու α-ենթամիավորներից (սրանք փոքր ենթամիավորներ են), β- և β΄-ենթամիավորներից (մեծ ենթամիավորներ) և ω-ենթամիավորներից։ Նրանք միասին կազմում են այսպես կոչված նվազագույն ֆերմենտը կամ առանցքային ֆերմենտը: σ-ենթամիավորը կարող է կցվել այս հիմնական ֆերմենտին: σ-ենթամիավորը անհրաժեշտ է ՌՆԹ սինթեզ սկսելու, տրանսկրիպցիան սկսելու համար։ Ինիցիացիայից հետո σ-ենթամիավորը անջատվում է համալիրից, և միջուկ-ֆերմենտը կատարում է հետագա աշխատանքը (շղթայի երկարացում): Երբ կցվում է ԴՆԹ-ին, σ ենթամիավորը ճանաչում է այն վայրը, որտեղից պետք է սկսվի տրանսկրիպցիան: Այն կոչվում է պրոմոութեր: Պրոմոտորը նուկլեոտիդների հաջորդականություն է, որը ցույց է տալիս ՌՆԹ սինթեզի սկիզբը: Առանց σ-ենթամիավորի միջուկ-ֆերմենտը չի կարող ճանաչվել պրոմոտորի կողմից: σ ենթամիավորը միջուկային ֆերմենտի հետ միասին կոչվում է ամբողջական ֆերմենտ կամ հոլոֆերմենտ։

Շփվելով ԴՆԹ-ի հետ, մասնավորապես՝ պրոմոտորի հետ, որը ճանաչեց σ-ենթաբաժինը, հոլոէնզիմը արձակում է երկշղթա պարույրը և սկսում ՌՆԹ-ի սինթեզը: ԴՆԹ-ի չոլորված շրջանը տրանսկրիպցիայի մեկնարկի կետն է, առաջին նուկլեոտիդը, որին ռիբոնուկլեոտիդը պետք է կոմպլեմենտար կցվի: Տրանսկրիպցիան սկսվում է, σ ենթամիավորը հեռանում է, և առանցքային ֆերմենտը շարունակում է ՌՆԹ-ի շղթայի երկարացումը։ Այնուհետև ավարտվում է, միջուկ-ֆերմենտը ազատվում է և պատրաստ է դառնում սինթեզի նոր ցիկլի։

Ինչպե՞ս է տառադարձումը երկարաձգվում:

ՌՆԹ-ն աճում է 3' վերջում: Յուրաքանչյուր նուկլեոտիդ կցելով՝ միջուկ-ֆերմենտը մի քայլ է կատարում ԴՆԹ-ի երկայնքով և տեղաշարժվում մեկ նուկլեոտիդով: Քանի որ աշխարհում ամեն ինչ հարաբերական է, կարելի է ասել, որ միջուկ-ֆերմենտը անշարժ է, և ԴՆԹ-ն «քաշվում» է դրա միջով։ Պարզ է, որ արդյունքը նույնն է լինելու։ Բայց մենք կխոսենք ԴՆԹ-ի մոլեկուլով շարժման մասին։ Հիմնական ֆերմենտը կազմող սպիտակուցային համալիրի չափը 150 Ǻ է: ՌՆԹ պոլիմերազի չափերը՝ 150×115×110Ǻ։ Այսինքն՝ նման նանոմեքենա է։ ՌՆԹ պոլիմերազի արագությունը վայրկյանում մինչև 50 նուկլեոտիդ է։ ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի հետ միջուկի ֆերմենտի բարդույթը կոչվում է երկարացման բարդույթ: Այն պարունակում է ԴՆԹ-ՌՆԹ հիբրիդ: Այսինքն, սա այն տեղն է, որտեղ ԴՆԹ-ն զուգակցվում է ՌՆԹ-ի հետ, և ՌՆԹ-ի 3'-վերջը բաց է հետագա աճի համար: Այս հիբրիդի չափը 9 բազային զույգ է: ԴՆԹ-ի չոլորված հատվածը մոտավորապես 12 բազային զույգ երկարություն ունի:

ՌՆԹ պոլիմերազը կապված է ԴՆԹ-ի հետ՝ չոլորված տեղամասի դիմաց: Այս շրջանը կոչվում է առջեւի ԴՆԹ դուպլեքս և ունի 10 բազային զույգ երկարություն։ Պոլիմերազը նաև կապված է ԴՆԹ-ի ավելի երկար մասի հետ, որը կոչվում է հետևի ԴՆԹ դուպլեքս: Սուրհանդակային ՌՆԹ-ների չափերը, որոնք սինթեզում են ՌՆԹ պոլիմերազները բակտերիաներում, կարող են հասնել 1000 նուկլեոտիդների կամ ավելի: Էուկարիոտ բջիջներում սինթեզված ԴՆԹ-ի չափը կարող է հասնել 100000 կամ նույնիսկ մի քանի միլիոն նուկլեոտիդների։ Ճիշտ է, հայտնի չէ՝ դրանք նման չափերով կան բջիջներում, թե՞ սինթեզի գործընթացում կարող են ժամանակ ունենալ մշակելու համար։

Երկարացման համալիրը բավականին կայուն է, քանի որ նա պետք է մեծ աշխատանք կատարի: Այսինքն՝ ինքնին ԴՆԹ-ով «չի ընկնի»։ Այն կարողանում է շարժվել ԴՆԹ-ի միջով վայրկյանում մինչև 50 նուկլեոտիդ արագությամբ։ Այս գործընթացը կոչվում է տեղաշարժ (կամ տեղափոխում): ԴՆԹ-ի փոխազդեցությունը ՌՆԹ պոլիմերազի (միջուկ-ֆերմենտի) հետ կախված չէ այս ԴՆԹ-ի հաջորդականությունից՝ ի տարբերություն σ-ենթամիավորի։ Իսկ միջուկ-ֆերմենտը, երբ անցնելով ավարտման որոշակի ազդանշանների միջով, ավարտում է ԴՆԹ-ի սինթեզը։

Եկեք ավելի մանրամասն վերլուծենք միջուկ-ֆերմենտի մոլեկուլային կառուցվածքը: Ինչպես նշվեց վերևում, առանցքային ֆերմենտը բաղկացած է α- և β-ենթամիավորներից: Նրանք միացված են այնպես, որ ձևավորում են, ասես, «բերան» կամ «ճանկ»: α-ստորաբաժանումները գտնվում են այս «ճանկի» հիմքում և կատարում են կառուցվածքային ֆունկցիա։ Նրանք կարծես չեն փոխազդում ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի հետ: ω ենթամիավորը փոքր սպիտակուց է, որն ունի նաև կառուցվածքային ֆունկցիա։ Աշխատանքի հիմնական մասը բաժին է ընկնում β- և β΄-ենթամիավորներին: Նկարում β΄ ենթամիավորը ցուցադրված է վերևում, իսկ β ենթամիավորը՝ ներքևում:

«Բերանի» ներսում, որը կոչվում է հիմնական ալիք, գտնվում է ֆերմենտի ակտիվ վայրը: Այստեղ է, որ տեղի է ունենում նուկլեոտիդների միացում, նոր կապի ձևավորում ՌՆԹ-ի սինթեզի ժամանակ։ ՌՆԹ պոլիմերազի հիմնական ալիքն այն է, որտեղ ԴՆԹ-ն ապրում է երկարացման ժամանակ: Նույնիսկ այս կառուցվածքում կողքի վրա կա այսպես կոչված երկրորդական ալիք, որի միջոցով նուկլեոտիդներ են մատակարարվում ՌՆԹ սինթեզի համար։

ՌՆԹ պոլիմերազի մակերեսի վրա լիցքերի բաշխումն ապահովում է նրա գործառույթները։ Բաշխումը շատ տրամաբանական է. Նուկլեինաթթվի մոլեկուլը բացասական լիցքավորված է։ Հետևաբար, հիմնական ալիքի խոռոչը, որտեղ պետք է պահվի բացասական լիցքավորված ԴՆԹ, ծածկված է դրական լիցքերով: ՌՆԹ պոլիմերազի մակերեսը կազմված է բացասական լիցքավորված ամինաթթուներով՝ կանխելու ԴՆԹ-ի կպչունությունը դրան:

Գրեթե կես դար առաջ՝ 1953 թվականին, Դ.Վաթսոնը և Ֆ.Կրիքը հայտնաբերեցին գենային նյութի՝ դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթվի (ԴՆԹ) կառուցվածքային (մոլեկուլային) կազմակերպման սկզբունքը։ ԴՆԹ-ի կառուցվածքը տվել է գենային նյութի ճշգրիտ վերարտադրության մեխանիզմի բանալին: Այսպիսով, առաջացավ նոր գիտություն՝ մոլեկուլային կենսաբանություն։ Ձևակերպվեց մոլեկուլային կենսաբանության այսպես կոչված կենտրոնական դոգման՝ ԴՆԹ - ՌՆԹ - սպիտակուց։ Դրա իմաստն այն է, որ ԴՆԹ-ում գրանցված գենետիկական տեղեկատվությունը իրացվում է սպիտակուցների տեսքով, բայց ոչ ուղղակիորեն, այլ հարակից պոլիմերի՝ ռիբոնուկլեինաթթվի (ՌՆԹ) միջոցով, և այդ ուղին նուկլեինաթթուներից մինչև սպիտակուցներ անշրջելի է։ Այսպիսով, ԴՆԹ-ն սինթեզվում է ԴՆԹ-ի վրա՝ ապահովելով իր սեփական վերարտադրությունը, այսինքն՝ սկզբնական գենետիկական նյութի վերարտադրությունը սերունդների ընթացքում. ՌՆԹ-ն սինթեզվում է ԴՆԹ-ից, ինչը հանգեցնում է գենետիկ տեղեկատվության վերագրանցմանը կամ տառադարձմանը ՌՆԹ-ի մի քանի օրինակների մեջ. ՌՆԹ մոլեկուլները ծառայում են որպես սպիտակուցների սինթեզի ձևանմուշներ՝ գենետիկական տեղեկատվությունը թարգմանվում է պոլիպեպտիդային շղթաների տեսքով: Հատուկ դեպքերում ՌՆԹ-ն կարող է արտագրվել ԴՆԹ-ի ձևով («հակադարձ տրանսկրիպցիա»), ինչպես նաև պատճենվել ՌՆԹ-ի տեսքով (կրկնօրինակում), բայց սպիտակուցը երբեք չի կարող լինել նուկլեինաթթուների ձևանմուշ (տե՛ս ավելի մանրամասն):

Այսպիսով, հենց ԴՆԹ-ն է որոշում օրգանիզմների ժառանգականությունը, այսինքն՝ սպիտակուցների և հարակից հատկությունների մի շարք, որոնք վերարտադրվում են սերունդների ընթացքում: Սպիտակուցների կենսասինթեզը կենդանի նյութի կենտրոնական գործընթացն է, և նուկլեինաթթուները մի կողմից ապահովում են այն ծրագրով, որը որոշում է սինթեզված սպիտակուցների ամբողջությունն ու առանձնահատկությունները, իսկ մյուս կողմից՝ այս ծրագիրը սերունդների ընթացքում ճշգրիտ վերարտադրելու մեխանիզմ։ . Հետևաբար, կյանքի ծագումն իր ժամանակակից բջջային ձևով վերածվում է ժառանգական սպիտակուցի կենսասինթեզի մեխանիզմի առաջացման:

ՍՊԵՏՈՒՆԻԿԻ ԲԻՈՍԻՆԹԵԶ

Մոլեկուլային կենսաբանության կենտրոնական դոգման ենթադրում է միայն գենետիկ տեղեկատվությունը նուկլեինաթթուներից դեպի սպիտակուցներ և, հետևաբար, կենդանի օրգանիզմի հատկություններ և բնութագրեր փոխանցելու միջոց: Կենտրոնական դոգմայի ձևակերպմանը հաջորդած տասնամյակների ընթացքում այս ճանապարհի իրականացման մեխանիզմների ուսումնասիրությունը բացահայտեց ՌՆԹ-ի շատ ավելի բազմազան գործառույթներ, քան պարզապես տեղեկատվության կրող գեներից (ԴՆԹ) դեպի սպիտակուցներ և ծառայելով որպես սպիտակուցի սինթեզի մատրիցա: .

Նկ. 1-ը ցույց է տալիս բջջում սպիտակուցի կենսասինթեզի ընդհանուր սխեման: սուրհանդակ ՌՆԹ(սուրհանդակ ՌՆԹ, սուրհանդակ ՌՆԹ, մՌՆԹ), կոդավորող սպիտակուցներ, որոնք քննարկվեցին վերևում, բջջային ՌՆԹ-ի երեք հիմնական դասերից միայն մեկն է: Նրանց հիմնական մասը (մոտ 80%) ՌՆԹ-ի մեկ այլ դաս է. ռիբոսոմային ՌՆԹ, որոնք կազմում են ունիվերսալ սպիտակուցային սինթեզող մասնիկների՝ ռիբոսոմների կառուցվածքային շրջանակը և ֆունկցիոնալ կենտրոնները։ Հենց ռիբոսոմային ՌՆԹ-ներն են պատասխանատու՝ և՛ կառուցվածքային, և՛ ֆունկցիոնալ առումով, ռիբոսոմներ կոչվող ուլտրամիկրոսկոպիկ մոլեկուլային մեքենաների ձևավորման համար: Ռիբոսոմները ստանում են գենետիկական տեղեկատվություն mRNA մոլեկուլների տեսքով և, ծրագրավորվելով վերջիններիս կողմից, պատրաստում են սպիտակուցներ՝ խիստ համապատասխան այս ծրագրին։

Այնուամենայնիվ, սպիտակուցներ սինթեզելու համար միայն տեղեկատվությունը կամ ծրագիրը բավարար չէ. անհրաժեշտ է նաև նյութ, որից դրանք կարող են պատրաստվել: Սպիտակուցի սինթեզի համար նյութի հոսքը ռիբոսոմներ է գնում բջջային ՌՆԹ-ի երրորդ դասի միջոցով. փոխանցման ՌՆԹ(փոխանցող ՌՆԹ, փոխանցման ՌՆԹ, tRNA): Նրանք կովալենտորեն կապում են - ընդունում - ամինաթթուները, որոնք ծառայում են որպես սպիտակուցների շինանյութ և մտնում են ռիբոսոմներ ամինացիլ-tRNA-ի տեսքով: Ռիբոսոմներում aminoacyl-tRNA-ները փոխազդում են mRNA-ի կոդոնների՝ եռանուկլեոտիդային համակցությունների հետ, ինչի արդյունքում կոդոնները վերծանվում են թարգմանության ժամանակ։

ՌԻԲՈՆՈՒԿԼԵԻՆԹԹՈՒՆԵՐ

Այսպիսով, մենք ունենք հիմնական բջջային ՌՆԹ-ների մի շարք, որոնք որոշում են ժամանակակից կենդանի նյութի հիմնական գործընթացը՝ սպիտակուցի կենսասինթեզը: Դրանք են՝ mRNA, ribosomal RNA և tRNA: ՌՆԹ-ն սինթեզվում է ԴՆԹ-ի վրա՝ օգտագործելով ֆերմենտներ՝ ՌՆԹ պոլիմերազներ, որոնք իրականացնում են տրանսկրիպցիա՝ վերաշարադրելով երկշղթա ԴՆԹ-ի որոշակի հատվածներ (գծային հատվածներ) միաշղթա ՌՆԹ-ի տեսքով: Բջջային սպիտակուցները կոդավորող ԴՆԹ-ի շրջանները վերագրվում են mRNA-ի տեսքով, մինչդեռ ռիբոսոմային ՌՆԹ-ի և tRNA-ի բազմաթիվ պատճենների սինթեզի համար կան բջջային գենոմի հատուկ շրջաններ, որոնցից ինտենսիվ վերագրում է տեղի ունենում՝ առանց հետագա վերածման սպիտակուցների:

ՌՆԹ-ի քիմիական կառուցվածքը. Քիմիապես ՌՆԹ-ն շատ նման է ԴՆԹ-ին։ Երկու նյութերն էլ նուկլեոտիդների գծային պոլիմերներ են։ Յուրաքանչյուր մոնոմեր՝ նուկլեոտիդ, ֆոսֆորիլացված N-գլիկոզիդ է, որը կառուցված է հինգ ածխածնի շաքարի մնացորդից՝ պենտոզից, որը կրում է ֆոսֆատ խումբ հինգերորդ ածխածնի ատոմի հիդրոքսիլ խմբի վրա (էսթերային կապ) և ազոտային հիմք՝ առաջին ածխածնի ատոմում ( N-գլիկոզիդային կապ): ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի հիմնական քիմիական տարբերությունն այն է, որ ՌՆԹ-ի մոնոմերի շաքարի մնացորդը ռիբոզն է, իսկ ԴՆԹ-ի մոնոմերը՝ դեզօքսիրիբոզը, որը ռիբոզի ածանցյալ է, որում ածխածնի երկրորդ ատոմում հիդրոքսիլ խումբ չկա (Նկար 2): )

Ինչպես ԴՆԹ-ում, այնպես էլ ՌՆԹ-ում կան չորս տեսակի ազոտային հիմքեր՝ երկու պուրինային հիմքեր՝ ադենին (A) և գուանին (G) և երկու պիրիմիդինային հիմքեր՝ ցիտոզին (C) և ուրացիլ (U) կամ դրա մեթիլացված ածանցյալ թիմին (T):

Uracil-ը բնորոշ է ՌՆԹ մոնոմերներին, մինչդեռ թիմինը բնորոշ է ԴՆԹ մոնոմերներին, և սա ՌՆԹ-ի և ԴՆԹ-ի երկրորդ տարբերությունն է։ Մոնոմերներ՝ ՌՆԹ-ի ռիբոնուկլեոտիդներ կամ ԴՆԹ դեզօքսիռիբոնուկլեոտիդներ, ձևավորում են պոլիմերային շղթա՝ ձևավորելով ֆոսֆոդիստերային կամուրջներ շաքարի մնացորդների միջև (պենտոզայի հինգերորդ և երրորդ ածխածնի ատոմների միջև): Այսպիսով, նուկլեինաթթվի պոլիմերային շղթան՝ ԴՆԹ կամ ՌՆԹ, կարող է ներկայացվել որպես գծային շաքարաֆոսֆատային ողնաշար՝ ազոտային հիմքերով՝ որպես կողմնակի խմբեր։

ՌՆԹ-ի մակրոմոլեկուլային կառուցվածքը. Երկու տեսակի նուկլեինաթթուների միջև հիմնարար մակրոկառուցվածքային տարբերությունն այն է, որ ԴՆԹ-ն մեկ կրկնակի խխունջ է, այսինքն՝ երկու փոխլրացնող պոլիմերային շղթաների մակրոմոլեկուլ, որոնք պարուրաձև ոլորված են ընդհանուր առանցքի շուրջ (տես [, ]), իսկ ՌՆԹ-ն մեկ է։ - ոլորված պոլիմեր: Միևնույն ժամանակ, կողային խմբերի՝ ազոտային հիմքերի, փոխազդեցությունները միմյանց հետ, ինչպես նաև շաքարաֆոսֆատ ողնաշարի ֆոսֆատների և հիդրոքսիլների հետ հանգեցնում են նրան, որ միաշղթա ՌՆԹ պոլիմերը ծալվում է իր վրա և ոլորվում։ կոմպակտ կառուցվածք, որը նման է սպիտակուցի պոլիպեպտիդային շղթայի ծալմանը կոմպակտ գնդիկի մեջ: Այս կերպ ՌՆԹ-ի եզակի նուկլեոտիդային հաջորդականությունները կարող են ստեղծել յուրահատուկ տարածական կառուցվածքներ։

ՌՆԹ-ի հատուկ տարածական կառուցվածքը առաջին անգամ ցուցադրվել է tRNA-ներից մեկի ատոմային կառուցվածքի վերծանման ժամանակ 1974 թվականին [ , ] (նկ. 3): tRNA պոլիմերային շղթայի ծալումը, որը բաղկացած է 76 նուկլեոտիդային մոնոմերներից, հանգեցնում է շատ կոմպակտ գնդաձեւ միջուկի առաջացմանը, որից ուղիղ անկյան տակ դուրս են գալիս երկու ելուստ։ Դրանք կարճ կրկնակի պարույրներ են, որոնք նման են ԴՆԹ-ին, բայց կազմակերպված են նույն ՌՆԹ շղթայի հատվածների փոխազդեցությամբ։ Ելույթներից մեկը ամինաթթուների ընդունիչ է և մասնակցում է ռիբոսոմի սպիտակուցային պոլիպեպտիդային շղթայի սինթեզին, իսկ մյուսը նախատեսված է նույն ռիբոսոմում mRNA-ի կոդավորող եռյակի (կոդոնի) հետ կոմպլեմենտար փոխազդեցության համար։ Միայն այդպիսի կառուցվածքն է ունակ հատուկ փոխազդելու ամինաթթուն tRNA-ին միացնող սպիտակուց-ֆերմենտի և թարգմանության ընթացքում ռիբոսոմի հետ, այսինքն՝ հատուկ «ճանաչվել» նրանց կողմից։

Մեկուսացված ռիբոսոմային ՌՆԹ-ների ուսումնասիրությունը տվեց այս տեսակի նույնիսկ ավելի երկար գծային պոլիմերներից կոմպակտ հատուկ կառուցվածքների ձևավորման հետևյալ վառ օրինակը: Ռիբոսոմը բաղկացած է երկու անհավասար մասերից՝ մեծ և փոքր ռիբոսոմային ենթամասնիկներից (ենթամիավորներ)։ Յուրաքանչյուր ենթամիավոր կառուցված է մեկ բարձր պոլիմերային ՌՆԹ-ից և մի շարք ռիբոսոմային սպիտակուցներից: Ռիբոսոմային ՌՆԹ-ի շղթաների երկարությունը շատ էական է՝ օրինակ՝ բակտերիալ ռիբոսոմի փոքր ենթամիավորի ՌՆԹ-ն պարունակում է ավելի քան 1500 նուկլեոտիդ, իսկ մեծ ենթամիավորի ՌՆԹ-ը՝ մոտ 3000 նուկլեոտիդ։ Կաթնասունների, այդ թվում՝ մարդկանց մոտ, այդ ՌՆԹ-ները նույնիսկ ավելի մեծ են՝ մոտ 1900 նուկլեոտիդ և ավելի քան 5000 նուկլեոտիդ՝ համապատասխանաբար փոքր և մեծ ստորաբաժանումներում։

Ցույց է տրվել, որ մեկուսացված ռիբոսոմային ՌՆԹ-ները, որոնք առանձնացվել են իրենց սպիտակուցային գործընկերներից և ստացվել մաքուր ձևով, իրենք ի վիճակի են ինքնաբերաբար ծալվել դեպի կոմպակտ կառուցվածքներ, որոնք չափերով և ձևով նման են ռիբոսոմային ենթամիավորներին]: Մեծ և փոքր ենթամասնիկների ձևը տարբեր է, և, համապատասխանաբար, տարբերվում է մեծ և փոքր ռիբոսոմային ՌՆԹ-ների ձևը (նկ. 4): Այսպիսով, ռիբոսոմային ՌՆԹ-ի գծային շղթաները ինքնակազմակերպվում են հատուկ տարածական կառուցվածքների, որոնք որոշում են ռիբոսոմային ենթամասնիկների չափը, ձևը և, ըստ երևույթին, ներքին կառուցվածքը և, հետևաբար, ամբողջ ռիբոսոմը:

Փոքր ՌՆԹ-ներ. Երբ ուսումնասիրվեցին կենդանի բջջի բաղադրիչները և ընդհանուր բջջային ՌՆԹ-ի առանձին ֆրակցիաները, պարզ դարձավ, որ հարցը չի սահմանափակվում ՌՆԹ-ի երեք հիմնական տեսակներով։ Պարզվեց, որ բնության մեջ կան ՌՆԹ-ի բազմաթիվ այլ տեսակներ։ Սրանք, առաջին հերթին, այսպես կոչված «փոքր ՌՆԹ»-ներն են, որոնք պարունակում են մինչև 300 նուկլեոտիդներ՝ հաճախ անհայտ գործառույթներով։ Որպես կանոն, դրանք կապված են մեկ կամ մի քանի սպիտակուցների հետ և բջիջում առկա են որպես ռիբոնուկլեոպրոտեիններ՝ «փոքր RNP»:

Փոքր ՌՆԹ-ները առկա են բջջի բոլոր մասերում, ներառյալ ցիտոպլազմը, միջուկը, միջուկը և միտոքոնդրիումը: Այդ փոքր RNP-ների մեծ մասը, որոնց գործառույթները հայտնի են, ներգրավված են ՌՆԹ-ի հիմնական տեսակների հետտրանսկրիպցիոն մշակման մեխանիզմներում (ՌՆԹ-ի մշակում)՝ mRNA պրեկուրսորների վերափոխումը հասուն mRNA-ների (սպլիսինգ), mRNA խմբագրում, tRNA բիոգենեզ և ռիբոսոմի հասունացում: ՌՆԹ-ներ. Բջիջներում փոքր RNP-ների (SRPs) առավել առատ տեսակներից մեկը առանցքային դեր է խաղում սինթեզված սպիտակուցների բջջային թաղանթով տեղափոխելու գործում: Փոքր ՌՆԹ-ների հայտնի տեսակները, որոնք կատարում են կարգավորող գործառույթներհեռարձակման մեջ։ Հատուկ փոքր ՌՆԹ-ն ամենակարևոր ֆերմենտի մի մասն է, որը պատասխանատու է բջիջների սերունդներում ԴՆԹ-ի վերարտադրության պահպանման համար՝ տելոմերազին: Պետք է ասել, որ դրանց մոլեկուլային չափերը համեմատելի են բջջային գնդաձեւ սպիտակուցների չափերի հետ։ Այսպիսով, աստիճանաբար պարզ է դառնում, որ կենդանի բջջի գործունեությունը որոշվում է ոչ միայն դրանում սինթեզված սպիտակուցների բազմազանությամբ, այլև տարբեր ՌՆԹ-ների հարուստ հավաքածուի առկայությամբ, որոնցից փոքր ՌՆԹ-ները հիմնականում ընդօրինակում են կոմպակտությունը և չափը: սպիտակուցներ.

Ռիբոզիմներ. Ամբողջ ակտիվ կյանքը կառուցված է նյութափոխանակության՝ նյութափոխանակության վրա, և նյութափոխանակության բոլոր կենսաքիմիական ռեակցիաները տեղի են ունենում կյանքի համար համապատասխան արագությամբ միայն էվոլյուցիայի արդյունքում ստեղծված բարձր արդյունավետ հատուկ կատալիզատորների շնորհիվ: Շատ տասնամյակներ շարունակ կենսաքիմիկոսները համոզված են եղել, որ կենսաբանական կատալիզը միշտ և ամենուր իրականացվում է սպիտակուցների միջոցով, որոնք կոչվում են. ֆերմենտներ, կամ ֆերմենտներ.Եվ այսպես 1982-1983 թթ. ցույց է տրվել, որ բնության մեջ կան ՌՆԹ-ի տեսակներ, որոնք, ինչպես սպիտակուցները, ունեն բարձր սպեցիֆիկ կատալիտիկ ակտիվություն [ , ]։ Այդպիսի ՌՆԹ կատալիզատորներ են կոչվել ռիբոզիմներ.Ավարտվեց կենսաքիմիական ռեակցիաների կատալիզում սպիտակուցների բացառիկության գաղափարը:

Ներկայումս ռիբոսոմը նույնպես համարվում է ռիբոզիմ։ Իրոք, բոլոր առկա փորձարարական տվյալները ցույց են տալիս, որ սպիտակուցի պոլիպեպտիդային շղթայի սինթեզը ռիբոսոմում կատալիզացվում է ռիբոսոմային ՌՆԹ-ով, և ոչ թե ռիբոսոմային սպիտակուցներով: Հայտնաբերվել է մեծ ռիբոսոմային ՌՆԹ-ի կատալիտիկ շրջան, որը պատասխանատու է տրանսպեպտիդացման ռեակցիայի կատալիզացման համար, որի միջոցով ընդլայնվում է սպիտակուցի պոլիպեպտիդային շղթան թարգմանության ընթացքում:

Ինչ վերաբերում է վիրուսային ԴՆԹ-ի վերարտադրմանը, ապա դրա մեխանիզմը շատ չի տարբերվում բուն բջջի գենետիկական նյութի` ԴՆԹ-ի կրկնօրինակումից: Վիրուսային ՌՆԹ-ի դեպքում իրականացվում են գործընթացներ, որոնք ճնշված են կամ բացակայում են նորմալ բջիջներում, որտեղ ամբողջ ՌՆԹ-ն սինթեզվում է միայն ԴՆԹ-ի վրա՝ որպես ձևանմուշ։ ՌՆԹ պարունակող վիրուսներով վարակվելիս իրավիճակը կարող է կրկնակի լինել. Որոշ դեպքերում ԴՆԹ-ն սինթեզվում է վիրուսային ՌՆԹ-ի վրա որպես ձևանմուշ («հակադարձ տրանսկրիպցիա»), և վիրուսային ՌՆԹ-ի բազմաթիվ պատճեններ արտագրվում են այս ԴՆԹ-ի վրա։ Մեզ համար ամենահետաքրքիր այլ դեպքերում վիրուսային ՌՆԹ-ի վրա սինթեզվում է կոմպլեմենտար ՌՆԹ շղթա, որը ծառայում է որպես վիրուսային ՌՆԹ-ի նոր պատճենների սինթեզի - վերարտադրության ձևանմուշ: Այսպիսով, ՌՆԹ պարունակող վիրուսներով վարակվելու ժամանակ իրագործվում է ՌՆԹ-ի՝ սեփական կառուցվածքի վերարտադրությունը որոշելու հիմնարար կարողությունը, ինչպես ԴՆԹ-ի դեպքում է։

ՌՆԹ-ի բազմաֆունկցիոնալություն. Ամփոփելով և վերանայելով ՌՆԹ-ի գործառույթների մասին գիտելիքները՝ կարելի է խոսել բնության մեջ այս պոլիմերի արտասովոր բազմաֆունկցիոնալության մասին։ Կարող է տրվել ՌՆԹ-ի հիմնական հայտնի գործառույթների հետևյալ ցանկը.

Գենետիկական վերարտադրողական ֆունկցիա. կոմպլեմենտար հաջորդականությունների միջոցով նուկլեոտիդների գծային հաջորդականությունները պատճենելու (կրկնօրինակելու) կառուցվածքային կարողություն: Գործառույթն իրականացվում է վիրուսային վարակների դեպքում և նման է բջջային օրգանիզմների կյանքում ԴՆԹ-ի հիմնական գործառույթին՝ գենետիկական նյութի կրկնօրինակմանը:

Կոդավորման ֆունկցիա՝ սպիտակուցի սինթեզի ծրագրավորում նուկլեոտիդների գծային հաջորդականությամբ։ Սա նույն գործառույթն է, ինչ ԴՆԹ-ն: Ե՛վ ԴՆԹ-ում, և՛ ՌՆԹ-ում նույն նուկլեոտիդային եռյակները կոդավորում են սպիտակուցների 20 ամինաթթուներ, իսկ եռյակների հաջորդականությունը նուկլեինաթթուների շղթայում 20 տեսակի ամինաթթուների հաջորդական դասավորության ծրագիր է սպիտակուցային պոլիպեպտիդային շղթայում:

Կառուցվածք ձևավորող ֆունկցիա՝ եզակի եռաչափ կառուցվածքների ձևավորում։ Կոմպակտ ծալված փոքր ՌՆԹ մոլեկուլները հիմնովին նման են գնդային սպիտակուցների եռաչափ կառուցվածքներին, մինչդեռ ավելի երկար ՌՆԹ մոլեկուլները կարող են նաև ավելի մեծ կենսաբանական մասնիկներ կամ դրանց միջուկներ ձևավորել:

Ճանաչման գործառույթ. բարձր սպեցիֆիկ տարածական փոխազդեցություններ այլ մակրոմոլեկուլների (ներառյալ սպիտակուցներ և այլ ՌՆԹ) և փոքր լիգանդների հետ: Այս ֆունկցիան, թերեւս, գլխավորն է սպիտակուցների մեջ։ Այն հիմնված է պոլիմերի՝ յուրահատուկ ձևով ծալվելու և կոնկրետ եռաչափ կառուցվածքներ ձևավորելու ունակության վրա։ Ճանաչման ֆունկցիան հատուկ կատալիզի հիմքն է։

Կատալիզային ֆունկցիա՝ քիմիական ռեակցիաների հատուկ կատալիզի ռիբոզիմներով։ Այս ֆունկցիան նման է ֆերմենտային սպիտակուցների ֆերմենտային ֆունկցիային։

Ընդհանրապես, ՌՆԹ-ն մեզ թվում է որպես այնպիսի զարմանալի պոլիմեր, որը, թվում է, ոչ Տիեզերքի էվոլյուցիայի ժամանակը, ոչ էլ Արարչի ինտելեկտը պետք է բավարար չլինեին դրա գյուտի համար: Ինչպես երևում է, ՌՆԹ-ն ի վիճակի է կատարել կյանքի համար սկզբունքորեն կարևոր երկու պոլիմերների՝ ԴՆԹ-ի և սպիտակուցների գործառույթները։ Զարմանալի չէ, որ գիտության առջև ծագեց հարցը. կարո՞ղ է արդյոք ՌՆԹ-ի աշխարհի առաջացումը և ինքնաբավ գոյությունը նախորդել կյանքի առաջացմանը՝ իր ժամանակակից ԴՆԹ-սպիտակուցային ձևով:

ԿՅԱՆՔԻ Ծագում

Օպարինի սպիտակուցային կոացերվատ տեսություն. Թերևս աբիոգեն ճանապարհով կյանքի ծագման առաջին գիտական, լավ մտածված տեսությունը առաջարկվել է կենսաքիմիկոս Ա.Ի. Օպարինը դեռ անցյալ դարի 20-ական թվականներին [,]։ Տեսությունը հիմնված էր այն գաղափարի վրա, որ ամեն ինչ սկսվեց սպիտակուցներից, և որոշակի պայմաններում սպիտակուցի մոնոմերների՝ ամինաթթուների և սպիտակուցանման պոլիմերների (պոլիպեպտիդների) ինքնաբուխ քիմիական սինթեզի հնարավորության վրա՝ աբիոգեն ճանապարհով: Տեսության հրապարակումը խթանեց բազմաթիվ փորձեր աշխարհի մի շարք լաբորատորիաներում, որոնք ցույց տվեցին արհեստական ​​պայմաններում նման սինթեզի իրականությունը։ Տեսությունը շատ արագ դարձավ ընդհանուր ընդունված և արտասովոր տարածվածություն:

Դրա հիմնական պոստուլատն այն էր, որ առաջնային «արգանակում» ինքնաբերաբար առաջացող սպիտակուցի նման միացությունները միավորվեցին «կազերվատային կաթիլների մեջ՝ առանձին կոլոիդային համակարգերի (sols)՝ լողացող ավելի նոսր ջրային լուծույթում: Սա տվեց օրգանիզմների առաջացման հիմնական նախադրյալը. որոշակի կենսաքիմիական համակարգի մեկուսացում շրջակա միջավայրից, դրա բաժանում: Քանի որ կոացերվատ կաթիլների որոշ սպիտակուցանման միացություններ կարող էին կատալիտիկ ակտիվություն ունենալ, հնարավոր դարձավ կաթիլների ներսում կենսաքիմիական սինթեզի ռեակցիաներ անցնել, և, հետևաբար, աճը: կոացերվատի հետագա տարրալուծմամբ՝ վերարտադրումը, կոացերվատը համարվում էր կենդանի բջջի նախատիպ (նկ. 5):

Ամեն ինչ լավ մտածված ու գիտականորեն հիմնավորված էր տեսականորեն, բացառությամբ մի խնդրի, որը երկար ժամանակ աչք էր փակում կյանքի ծագման ոլորտի գրեթե բոլոր մասնագետների վրա. Եթե ​​սպիտակուցի մոլեկուլների միայնակ հաջող կառուցվածքները (օրինակ՝ արդյունավետ կատալիզատորներ, որոնք առավելություն են տալիս այս կոացերվատի աճի և վերարտադրության մեջ) ինքնաբերաբար առաջացել են, պատահական ձևանմուշից զերծ սինթեզների միջոցով կոացերվատում, ինչպե՞ս կարող են դրանք պատճենվել՝ բաշխման համար կոացերվատում: , և առավել եւս՝ սերունդների հետնորդներին փոխանցման համար։ Տեսությունը չի կարողացել լուծում առաջարկել միայնակ, պատահականորեն ի հայտ եկած արդյունավետ սպիտակուցային կառուցվածքների ճշգրիտ վերարտադրության խնդրին` կոացերվատի ներսում և սերունդների ընթացքում:

ՌՆԹ-ի աշխարհը՝ որպես ժամանակակից կյանքի նախակարապետ։ Գենետիկ կոդի, նուկլեինաթթուների և սպիտակուցների կենսասինթեզի մասին գիտելիքների կուտակումը հանգեցրեց TOM-ի մասին սկզբունքորեն նոր գաղափարի հաստատմանը, որ ամեն ինչ սկսվեց ոչ թե սպիտակուցներից, այլ ՌՆԹ-ից [-]: Նուկլեինաթթուները կենսաբանական պոլիմերների միակ տեսակն են, որոնց մակրոմոլեկուլային կառուցվածքը, նոր շղթաների սինթեզում կոմպլեմենտարության սկզբունքի շնորհիվ (ավելի մանրամասն՝ տե՛ս), հնարավորություն է տալիս պատճենել մոնոմերի միավորների իրենց գծային հաջորդականությունը, այլ կերպ. պոլիմերը, նրա միկրոկառուցվածքը վերարտադրելու (կրկնօրինակելու) ունակությունը. Հետեւաբար, միայն նուկլեինաթթուներ, բայց ոչ սպիտակուցները, կարող են լինել գենետիկ նյութ, այսինքն՝ վերարտադրվող մոլեկուլներ, որոնք կրկնում են իրենց հատուկ միկրոկառուցվածքը սերունդների ընթացքում։

Մի շարք պատճառներով, դա ՌՆԹ-ն է, և ոչ թե ԴՆԹ-ն, որը կարող է ներկայացնել առաջնային գենետիկական նյութը:

Նախ,և՛ քիմիական սինթեզի, և՛ կենսաքիմիական ռեակցիաներում ռիբոնուկլեոտիդները նախորդում են դեզօքսիռիբոնուկլեոտիդներին. դեզօքսիռիբոնուկլեոտիդները ռիբոնուկլեոտիդների ձևափոխման արտադրանք են (տես նկ. 2):

Երկրորդ,Կենսական նյութափոխանակության ամենահին, ունիվերսալ գործընթացներում լայնորեն ներկայացված են ռիբոնուկլեոտիդները, և ոչ թե դեզօքսիռիբոնուկլեոտիդները, ներառյալ հիմնական էներգիայի կրիչները, ինչպիսիք են ռիբոնուկլեոզիդային պոլիֆոսֆատները (ATP և այլն):

Երրորդ,ՌՆԹ-ի վերարտադրությունը կարող է տեղի ունենալ առանց ԴՆԹ-ի որևէ ներգրավման, և ԴՆԹ-ի վերարտադրման մեխանիզմը, նույնիսկ ժամանակակից կենդանի աշխարհում, պահանջում է ՌՆԹ պրիմերի պարտադիր մասնակցություն ԴՆԹ-ի շղթայի սինթեզի մեկնարկին:

Չորրորդ,Ունենալով բոլոր նույն ձևանմուշը և գենետիկական գործառույթները, ինչ ԴՆԹ-ն, ՌՆԹ-ն կարող է նաև կատարել սպիտակուցներին բնորոշ մի շարք գործառույթներ, ներառյալ քիմիական ռեակցիաների կատալիզացումը: Այսպիսով, կան բոլոր հիմքերը ԴՆԹ-ն դիտարկելու որպես ավելի ուշ էվոլյուցիոն ձեռքբերում՝ որպես ՌՆԹ-ի մոդիֆիկացում, որը մասնագիտացված է բջջային գենոմում գեների եզակի պատճենները վերարտադրելու և պահելու գործառույթը՝ առանց սպիտակուցի կենսասինթեզի անմիջական մասնակցության:

Այն բանից հետո, երբ հայտնաբերվեցին կատալիտիկորեն ակտիվ ՌՆԹ-ներ, կյանքի սկզբնավորման մեջ ՌՆԹ-ի գերակայության գաղափարը զարգացման ուժեղ խթան ստացավ, և հայեցակարգը ձևակերպվեց: ինքնաբավ ՌՆԹ աշխարհ,նախորդող ժամանակակից կյանքին [ , ]։ ՌՆԹ աշխարհի առաջացման հնարավոր սխեման ներկայացված է նկ. 6.

Ռիբոնուկլեոտիդների աբիոգեն սինթեզը և դրանց կովալենտային միացումը ՌՆԹ տիպի օլիգոմերների և պոլիմերների կարող է տեղի ունենալ մոտավորապես նույն պայմաններում և նույն քիմիական միջավայրում, որոնք ենթադրվում էին ամինաթթուների և պոլիպեպտիդների ձևավորման համար: Վերջերս Ա.Բ. Չետվերինը և ուրիշները (Սպիտակուցների ինստիտուտ, Ռուսաստանի Գիտությունների ակադեմիա) փորձարարականորեն ցույց են տվել, որ սովորական ջրային միջավայրում առնվազն որոշ պոլիրիբոնուկլեոտիդներ (ՌՆԹ) ունակ են ինքնաբուխ վերահամակցման, այսինքն՝ շղթայի հատվածների փոխանակման տրանս-էստերիֆիկացման միջոցով: Կարճ շղթայական հատվածների փոխանակումը երկարների հետ պետք է հանգեցնի պոլիրիբոնուկլեոտիդների (ՌՆԹ) երկարացմանը, և նման վերամիավորումն ինքնին պետք է նպաստի այդ մոլեկուլների կառուցվածքային բազմազանությանը: Նրանց մեջ կարող են առաջանալ նաև կատալիզապես ակտիվ ՌՆԹ մոլեկուլներ։

Նույնիսկ ՌՆԹ-ի միայնակ մոլեկուլների չափազանց հազվադեպ տեսքը, որը կարողացել է կատալիզացնել ռիբոնուկլեոտիդների պոլիմերացումը կամ օլիգոնուկլեոտիդների միացումը լրացուցիչ շղթայի վրա, ինչպես կաղապարի վրա [ , ] նշանակում է ՌՆԹ-ի վերարտադրության մեխանիզմի ձևավորում: ՌՆԹ-ի կատալիզատորների (ռիբոզիմների) կրկնօրինակումը պետք է հանգեցներ ինքնակրկնվող ՌՆԹ պոպուլյացիաների առաջացմանը: Իրենցից պատճեններ պատրաստելով՝ ՌՆԹ-ն բազմապատկվեց։ Անխուսափելի սխալները պատճենահանման (մուտացիայի) և ինքնակրկնվող ՌՆԹ-ի պոպուլյացիաներում վերամիավորման մեջ ստեղծեցին այս աշխարհի անընդհատ աճող բազմազանությունը: Այսպիսով, ՌՆԹ-ի ենթադրյալ հնագույն աշխարհն է «ինքնաբավ կենսաբանական աշխարհ, որտեղ ՌՆԹ-ի մոլեկուլները գործում էին և որպես գենետիկ նյութ, և որպես ֆերմենտային կատալիզատորներ» .

Սպիտակուցի կենսասինթեզի առաջացումը. Ավելին, ՌՆԹ աշխարհի հիման վրա սպիտակուցների կենսասինթեզի մեխանիզմների ձևավորումը, ժառանգական կառուցվածքով և հատկություններով տարբեր սպիտակուցների առաջացումը, սպիտակուցների կենսասինթեզի համակարգերի և սպիտակուցային հավաքածուների բաժանումը, հնարավոր է կոացերվատների տեսքով, և էվոլյուցիան: վերջինս վերածվել է բջջային կառուցվածքների՝ կենդանի բջիջները (տես նկ. 6) պետք է տեղի ունենային:

Հին ՌՆԹ աշխարհից դեպի սպիտակուցներ սինթեզող ժամանակակից աշխարհ անցնելու խնդիրը ամենադժվարն է նույնիսկ զուտ տեսական լուծման համար։ Պոլիպեպտիդների և սպիտակուցանման նյութերի աբիոգեն սինթեզի հնարավորությունը չի օգնում խնդրի լուծմանը, քանի որ չկա որևէ կոնկրետ միջոց, որով այս սինթեզը կարող է կապված լինել ՌՆԹ-ի հետ և ընկնել գենետիկ հսկողության տակ: Պոլիպեպտիդների և սպիտակուցների գենետիկորեն վերահսկվող սինթեզը պետք է զարգանար առաջնային աբիոգեն սինթեզից անկախ՝ յուրովի, արդեն գոյություն ունեցող ՌՆԹ-ի աշխարհի հիման վրա։ Գրականության մեջ առաջարկվել են ՌՆԹ աշխարհում սպիտակուցների կենսասինթեզի ժամանակակից մեխանիզմի ծագման մի քանի վարկածներ, բայց, հավանաբար, դրանցից ոչ մեկը չի կարելի համարել մանրակրկիտ մտածված և անթերի ֆիզիկաքիմիական հնարավորությունների առումով: Ես կներկայացնեմ իմ տարբերակը ՌՆԹ-ի էվոլյուցիայի և մասնագիտացման գործընթացի մասին, որը հանգեցնում է սպիտակուցների կենսասինթեզի ապարատի առաջացմանը (նկ. 7), բայց այն չի հավակնում ամբողջական լինելուն:

Առաջարկվող հիպոթետիկ սխեման պարունակում է երկու էական կետ, որոնք կարծես հիմնարար են:

Նախ,Ենթադրվում է, որ աբիոգեն սինթեզված օլիգորիբոնուկլեոտիդները ակտիվորեն վերամիավորվում են ինքնաբուխ ոչ ֆերմենտային տրանսեսթերիֆիկացման մեխանիզմի միջոցով՝ հանգեցնելով երկարաձգված ՌՆԹ շղթաների ձևավորմանը և առաջացնելով դրանց բազմազանությունը։ Հենց այս կերպ է, որ օլիգոնուկլեոտիդների և պոլինուկլեոտիդների պոպուլյացիայի մեջ կարող են հայտնվել ինչպես կատալիտիկորեն ակտիվ ՌՆԹ (ռիբոզիմներ), այնպես էլ մասնագիտացված գործառույթներ ունեցող ՌՆԹ-ի այլ տեսակներ (տես նկ. 7): Ավելին, օլիգոնուկլեոտիդների ոչ ֆերմենտային վերահամակցումը, որոնք կոմպլեմենտար կապվում են պոլինուկլեոտիդային ձևանմուշի հետ, կարող է ապահովել այս ձևանմուշին լրացնող բեկորների խաչաձև կապում (սպլիզավորում) մեկ շղթայի մեջ: Հենց այս կերպ, և ոչ թե մոնոնուկլեոտիդների կատալիզացված պոլիմերացման միջոցով, կարող է իրականացվել ՌՆԹ-ի առաջնային պատճենումը (տարածումը): Իհարկե, եթե հայտնվեցին ռիբոզիմներ, որոնք օժտված էին պոլիմերազային ակտիվությամբ, ապա պատճենահանման արդյունավետությունը (ճշգրտությունը, արագությունը և արտադրողականությունը) փոխլրացնող հիմքի վրա էր: մատրիցը պետք է զգալիորեն ավելանար։

ԵրկրորդԻմ տարբերակի հիմնարար կետն այն է, որ սպիտակուցի կենսասինթեզի առաջնային ապարատը առաջացել է մասնագիտացված ՌՆԹ-ի մի քանի տեսակների հիման վրա՝ նախքան գենետիկական նյութի՝ ՌՆԹ-ի և ԴՆԹ-ի ֆերմենտային (պոլիմերազային) վերարտադրման ապարատի հայտնվելը: Այս առաջնային ապարատը ներառում էր կատալիտիկորեն ակտիվ պրորիբոսոմային ՌՆԹ՝ պեպտիդիլ տրանսֆերազայի ակտիվությամբ; պրո-tRNA-ների մի շարք, որոնք հատուկ կապում են ամինաթթուները կամ կարճ պեպտիդները; մեկ այլ պրորիբոսոմային ՌՆԹ, որը կարող է միաժամանակ փոխազդել կատալիտիկ պրորիբոսոմային ՌՆԹ-ի, պրո-մՌՆԹ-ի և պրո-tRNA-ի հետ (տես նկ. 7): Նման համակարգն արդեն կարող էր սինթեզել պոլիպեպտիդային շղթաներ՝ շնորհիվ իր կողմից կատալիզացված տրանսպեպտիդացման ռեակցիայի: Ի թիվս այլ կատալիտիկորեն ակտիվ սպիտակուցների՝ առաջնային ֆերմենտների (ֆերմենտների), հայտնվեցին նաև սպիտակուցներ, որոնք կատալիզացնում են նուկլեոտիդների պոլիմերացումը՝ ռեպլիկազները կամ NK պոլիմերազները:

Այնուամենայնիվ, հնարավոր է, որ ՌՆԹ-ի հին աշխարհի վարկածը՝ որպես ժամանակակից կենդանի աշխարհի նախորդի, երբեք չկարողանա բավարար հիմնավորում ստանալ՝ հաղթահարելու հիմնական դժվարությունը՝ ՌՆԹ-ից անցման մեխանիզմի գիտականորեն հիմնավոր նկարագրությունը և դրա վերարտադրությունը: սպիտակուցի կենսասինթեզի համար: Գոյություն ունի գրավիչ և լավ մտածված այլընտրանքային վարկած Ա.Դ. Ալտշտեյն (Գենի կենսաբանության ինստիտուտ, Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիա), որը պնդում է, որ գենետիկական նյութի կրկնօրինակումը և դրա թարգմանությունը՝ սպիտակուցի սինթեզը, առաջացել և զարգացել են միաժամանակ և զուգակցվել՝ սկսած աբիոգեն սինթեզված օլիգոնուկլեոտիդների և ամինասիլ-նուկլեոտիդիլատների՝ խառը փոխազդեցությունից։ ամինաթթուների և նուկլեոտիդների. Բայց սա հաջորդ պատմությունն է... «Եվ Շեհերազադեն բռնեց առավոտը, և նա դադարեցրեց թույլատրված ելույթը»:.)

գրականություն

. Watson J.D., Crick F.H.C.Նուկլեինաթթուների մոլեկուլային կառուցվածքը // Բնություն. 1953. V. 171. P. 738-740.

. Watson J.D., Crick F.H.C.Դեզօքսիրիբոզ նուկլեինաթթվի կառուցվածքի գենետիկական հետևանքները // Nature 1953 V. 171. P. 964-967:

. Սպիրին Ա.Ս.Ժամանակակից կենսաբանություն և կենսաբանական անվտանգություն // Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի տեղեկագիր. 1997. Թիվ 7:

. Սպիրին Ա.Ս.Բնական բարձր պոլիմերային ռիբոնուկլեինաթթվի մակրոմոլեկուլային կառուցվածքի մասին լուծույթում // Molecular Biology ամսագիր. 1960. V. 2. P. 436-446.

. Kirn S.H., Suddath F.L., Quigley GJ. et al.Խմորիչ ֆենիլալանինի փոխանցման ՌՆԹ-ի եռաչափ երրորդական կառուցվածքը // Գիտություն. 1974. V. 185. P. 435-40.

. Robertas J.D., Ladner J.E., Finch J.T. et al.Խմորիչ ֆենիլալանինի tRNA-ի կառուցվածքը 3 Ա լուծաչափով // Բնություն. 1974. V. 250. P. 546-551.

. Vasiliev V.D., Serdyuk I.N., Gudkov A.T., SPIRin A.S.Ռիբոսոմային ՌՆԹ-ի ինքնակազմակերպում // Ռիբոսոմների կառուցվածք, ֆունկցիա և գենետիկա / Eds. Hardesty B. and Kramer G. New York: Springer-Verlag, 1986, էջ 129-142:

. Baserga SJ., Steitz J.A.Փոքր ռիբո-նուկլեոպրոտեինների բազմազան աշխարհը // ՌՆԹ աշխարհը / Eds. Գեստելանդ Ռ.Ֆ. and Atkins J.F. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, 1993, էջ 359-381:

. Kruger K., Grabowski PJ., Zaug AJ. et al.Ինքնասպայվող ՌՆԹ. Ռիբոսոմային ՌՆԹ-ի միջանկյալ հաջորդականության ավտոմատ հեռացում և ավտոցիկլացում Tetrahymena

. Bartel D.P., Szostak J.W.Պատահական հաջորդականությունների մեծ լողավազանից նոր ռիբոզիմների մեկուսացում // Գիտություն. 1993. V. 261. P. 1411-1418.

. Ekland E.H., Bartel D.P.ՌՆԹ-ի կատալիզացված ՌՆԹ-ի պոլիմերացում՝ օգտագործելով նուկլեոզիդ տրիֆոսֆատներ // Բնություն. 1996 V. 382. P. 373-376.

. Օրգել Լ.Է.Կյանքի ծագումը - փաստերի և ենթադրությունների վերանայում //Կենսաքիմիական գիտությունների միտումները. 1998. V. 23. էջ. 491-495 թթ.

. Ալթշտեյն Ա.Դ.Գենետիկական համակարգի ծագումը. պրոգենի վարկածը // Մոլեկուլային կենսաբանություն. 1987. T. 21. S. 309-322.

Սպիրին Ալեքսանդր Սերգեևիչ - ակադեմիկոս, Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի սպիտակուցային հետազոտությունների ինստիտուտի տնօրեն, Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի նախագահության անդամ։

Մասնակցությամբ իրականացվում է կենսասինթեզում ժառանգական տեղեկատվության իրացման գործընթացը երեք տեսակիՌիբոնուկլեինաթթուներ (ՌՆԹ)՝ տեղեկատվական (մատրիքս) - mRNA (mRNA), ռիբոսոմային - rRNA և տրանսպորտային tRNA: Բոլոր ռիբոնուկլեինաթթուները սինթեզվում են ԴՆԹ-ի մոլեկուլի համապատասխան հատվածներում։ Դրանք ԴՆԹ-ից շատ ավելի փոքր են և նուկլեոտիդների մեկ շղթա են։ Նուկլեոտիդները պարունակում են ֆոսֆորաթթվի մնացորդ (ֆոսֆատ), պենտոզա շաքար (ռիբոզ) և չորս ազոտային հիմքերից մեկը՝ ադենին, ցիտոզին, գուանին, ուրացիլ։ Ազոտային հիմքը՝ ուրացիլը, լրացնում է ադենինին։

Կենսասինթեզի գործընթացը ներառում է մի շարք քայլեր՝ տառադարձում, զուգավորում և թարգմանություն։

Առաջին քայլը կոչվում է տառադարձում: Տրանսկրիպցիան տեղի է ունենում բջջի միջուկում. mRNA-ն սինթեզվում է ԴՆԹ-ի մոլեկուլի որոշակի գենի տեղում: Սինթեզում ներգրավված է ֆերմենտների համալիր, որոնցից հիմնականը ՌՆԹ պոլիմերազն է։

mRNA-ի սինթեզը սկսվում է ԴՆԹ-ի մոլեկուլում հատուկ տեղամասի ՌՆԹ պոլիմերազի հայտնաբերմամբ, որը ցույց է տալիս տրանսկրիպցիայի մեկնարկի վայրը՝ պրոմոտորը: Պրոմոտորին միանալուց հետո ՌՆԹ պոլիմերազը արձակում է ԴՆԹ-ի պարույրի հարակից շրջադարձը: ԴՆԹ-ի երկու շղթաներ այս պահին տարբերվում են, և դրանցից մեկի վրա տեղի է ունենում mRNA սինթեզ: Ռիբոնուկլեոտիդների միացումը շղթայի մեջ տեղի է ունենում ԴՆԹ-ի նուկլեոտիդների հետ դրանց փոխլրացմանը համապատասխան, ինչպես նաև ԴՆԹ-ի կաղապարի շղթային հակազուգահեռ: Հաշվի առնելով այն հանգամանքը, որ ՌՆԹ պոլիմերազը ի վիճակի է հավաքել պոլինուկլեոտիդը միայն 5' ծայրից մինչև 3' ծայրը, ԴՆԹ-ի երկու շղթաներից միայն մեկը կարող է ծառայել որպես տառադարձման ձևանմուշ, այն է, որ ֆերմենտը դեմ է առնում իր 3-ով: «վերջ. Նման շղթան կոչվում է կոդոգեն:

ԴՆԹ-ի մոլեկուլում երկու պոլինուկլեոտիդային շղթաների միացման հակազուգահեռությունը թույլ է տալիս ՌՆԹ պոլիմերազին ճիշտ ընտրել mRNA սինթեզի ձևանմուշը:

Շարժվելով կոդոգեն ԴՆԹ-ի շղթայի երկայնքով՝ ՌՆԹ պոլիմերազն իրականացնում է տեղեկատվության ճշգրիտ աստիճանական վերաշարադրում, մինչև բախվի հատուկ նուկլեոտիդային հաջորդականության՝ տրանսկրիպցիոն տերմինատորի: Այս տարածաշրջանում ՌՆԹ պոլիմերազն առանձնացված է ինչպես ԴՆԹ-ի կաղապարից, այնպես էլ նոր սինթեզված mRNA-ից: ԴՆԹ-ի մոլեկուլի մի հատվածը, ներառյալ պրոմոտորը, տառադարձված հաջորդականությունը և վերջավորիչը, կազմում է տրանսկրիպցիոն միավոր՝ տրանսկրիպտոն։

Հետագա ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ այսպես կոչված պրո-մՌՆԹ-ն սինթեզվում է տրանսկրիպցիայի ժամանակ՝ թարգմանության մեջ ներգրավված հասուն մՌՆԹ-ի նախադրյալը: Pro-mRNA-ն շատ ավելի մեծ է և պարունակում է բեկորներ, որոնք չեն կոդավորում համապատասխան պոլիպեպտիդային շղթայի սինթեզը: ԴՆԹ-ում, rRNA, tRNA և պոլիպեպտիդներ կոդավորող շրջանների հետ միասին, կան բեկորներ, որոնք չեն պարունակում գենետիկական տեղեկատվություն: Դրանք կոչվում են ինտրոններ՝ ի տարբերություն կոդավորման բեկորների, որոնք կոչվում են էկզոններ։ Ինտրոնները հայտնաբերված են ԴՆԹ-ի մոլեկուլների շատ շրջաններում: Օրինակ՝ մեկ գենը՝ հավի օվալբումինը կոդավորող ԴՆԹ-ի շրջանը, պարունակում է 7 ինտրոն, մինչդեռ առնետի շիճուկի ալբումինի գենը պարունակում է 13 ինտրոն։ Ինտրոնի երկարությունը տարբեր է՝ 200-ից 1000 զույգ ԴՆԹ նուկլեոտիդ։ Ինտրոնները կարդացվում են (տառադարձվում) էկզոնների հետ միաժամանակ, ուստի ծակոտկեն-mRNA-ն շատ ավելի երկար է, քան հասուն mRNA-ն։ mRNA-ի հասունացումը կամ մշակումը ենթադրում է առաջնային տառադարձության փոփոխություն և նրանից ոչ կոդավորող ինտրոնային շրջանների հեռացում, որին հաջորդում է կոդավորող հաջորդականությունների՝ էկզոնների միացումը։ Մշակման ընթացքում ինտրոնները «կտրվում» են պրո-մՌՆԹ-ից հատուկ ֆերմենտների միջոցով, իսկ էկզոնների բեկորները «կցվում» են իրար խիստ հերթականությամբ։ Սպլայսինգի ժամանակ ձևավորվում է հասուն mRNA, որը պարունակում է տեղեկատվություն, որն անհրաժեշտ է համապատասխան պոլիպեպտիդի, այսինքն՝ կառուցվածքային գենի տեղեկատվական մասի սինթեզի համար։

Ինտրոնների նշանակությունն ու գործառույթները դեռ ամբողջությամբ պարզված չեն, սակայն հաստատվել է, որ եթե ԴՆԹ-ում ընթերցվում են միայն էկզոնների մի մասը, հասուն mRNA չի ձևավորվում: Միացման գործընթացը ուսումնասիրվել է օվալբումինի օրինակով: Այն պարունակում է մեկ էկզոն և 7 ինտրոն։ Նախ՝ 7700 նուկլեոտիդ պարունակող պրո-մՌՆԹ-ն սինթեզվում է ԴՆԹ-ի վրա։ Այնուհետև նուկլեոտիդների պրո-մՌՆԹ թիվը նվազում է մինչև 6800, ապա՝ 5600, 4850, 3800, 3400 և այլն։ էկզոնին համապատասխան մինչև 1372 նուկլեոտիդ։ 1372 նուկլեոտիդ պարունակող mRNA-ն միջուկից դուրս է գալիս ցիտոպլազմա, մտնում է ռիբոսոմ և սինթեզում համապատասխան պոլիպեպտիդը։

Կենսասինթեզի հաջորդ փուլը՝ թարգմանությունը, տեղի է ունենում ռիբոսոմների վրա գտնվող ցիտոպլազմում՝ tRNA-ի մասնակցությամբ։

Տրանսֆերային ՌՆԹ-ները սինթեզվում են միջուկում, սակայն գործում են ազատ վիճակում՝ բջջի ցիտոպլազմայում։ Մեկ tRNA մոլեկուլը պարունակում է 75-95 նուկլեոտիդ և ունի բավականին բարդ կառուցվածք, որը նման է երեքնուկի տերևին: Այն ունի չորս մաս, որոնք առանձնահատուկ նշանակություն ունեն. Ընդունող «ցողունը» ձևավորվում է tRNA-ի երկու տերմինալ մասերի փոխլրացնող միացումից։ Ունի 7 բազային զույգ։ Այս ցողունի 3' ծայրը փոքր-ինչ ավելի երկար է և կազմում է միաշղթա շրջան, որն ավարտվում է ազատ OH խմբով CCA հաջորդականությամբ՝ ընդունող ծայրով: Այս ծայրին կցվում է տեղափոխվող ամինաթթու: Մնացած երեք ճյուղերը փոխլրացնող զույգ նուկլեոտիդային հաջորդականություններ են, որոնք ավարտվում են չզույգված հատվածներով, որոնք կազմում են օղակներ։ Այս ճյուղերի միջնամասը՝ հակակոդոնը, բաղկացած է 5 զույգից և իր օղակի կենտրոնում պարունակում է հակակոդոն։ Հակոդոնը 3 նուկլեոտիդ է, որոնք լրացնում են mRNA կոդոնին, որը կոդավորում է այս tRNA-ի կողմից պեպտիդների սինթեզի վայր տեղափոխվող ամինաթթուն:

Ընդունիչի և հակակոդոնային ճյուղերի միջև կան երկու կողային ճյուղեր: Իրենց օղակներում դրանք պարունակում են փոփոխված հիմքեր՝ դիհիդրոուրիդին (D-loop) և եռյակ T ᴪC, որտեղ ᴪ-ը կեղծավորիդին է (T ᴪC-loop): Անտիկոդոնի և T ᴪC ճյուղերի միջև կա լրացուցիչ հանգույց, ներառյալ 3-5-ից մինչև 13-21 նուկլեոտիդներ:

tRNA-ին ամինաթթվի ավելացմանը նախորդում է նրա ակտիվացումը ամինոացիլ-tRNA սինթետազ ֆերմենտի կողմից։ Այս ֆերմենտը հատուկ է յուրաքանչյուր ամինաթթվի համար: Ակտիվացված ամինաթթուն կցվում է համապատասխան tRNA-ին և նրա կողմից առաքվում ռիբոսոմին։

Թարգմանության մեջ կենտրոնական տեղը պատկանում է ռիբոսոմներին՝ ցիտոպլազմայի ռիբոնուկլեոպրոտեինային օրգանելներին, որոնք առկա են դրանում շատերում։ Ռիբոսոմների չափերը պրոկարիոտներում միջինում 30 * 30 * 20 նմ է, էուկարիոտներում՝ 40 * 40 * 20 նմ։ Սովորաբար դրանց չափերը որոշվում են նստվածքի միավորներով (S) - համապատասխան միջավայրում ցենտրիֆուգման ժամանակ նստվածքի արագությունը: E. coli բակտերիաներում ռիբոսոմն ունի 70S չափ և բաղկացած է 2 ենթամասիկներից, որոնցից մեկն ունի 30S հաստատուն, երկրորդը՝ 50S և պարունակում է 64% ռիբոսոմային ՌՆԹ և 36% սպիտակուց։

mRNA մոլեկուլը միջուկից դուրս է գալիս ցիտոպլազմա և միանում ռիբոսոմի փոքր ենթամիավորին։ Թարգմանությունը սկսվում է այսպես կոչված մեկնարկային կոդոնով (սինթեզի նախաձեռնող) - AUG -: Երբ tRNA-ն ակտիվացված ամինաթթու է հասցնում ռիբոսոմին, նրա հակակոդոնը ջրածնային կապով կապված է լրացուցիչ mRNA կոդոնի նուկլեոտիդների հետ: Համապատասխան ամինաթթուով tRNA-ի ընդունող ծայրը կցվում է ռիբոսոմի մեծ ենթամիավորի մակերեսին։ Առաջին ամինաթթուից հետո մեկ այլ tRNA առաքում է հաջորդ ամինաթթուն, և այդպիսով ռիբոսոմի վրա սինթեզվում է պոլիպեպտիդային շղթա։ mRNA մոլեկուլը սովորաբար աշխատում է միանգամից մի քանի (5-20) ռիբոսոմների վրա՝ կապված պոլիսոմների հետ։ Պոլիպեպտիդային շղթայի սինթեզի սկիզբը կոչվում է մեկնարկ, դրա աճը՝ էլոգացիա։ Պոլիպեպտիդային շղթայում ամինաթթուների հաջորդականությունը որոշվում է mRNA-ի կոդոնների հաջորդականությամբ: Պոլիպեպտիդային շղթայի սինթեզը դադարում է, երբ mRNA-ի վրա հայտնվում է կոդոններից մեկը՝ տերմինատորներ՝ UAA -, - UAG կամ - UGA: Տվյալ պոլիպեպտիդային շղթայի սինթեզի ավարտը կոչվում է վերջացում։

Հաստատվել է, որ կենդանական բջիջներում պոլիպեպտիդային շղթան մեկ վայրկյանում երկարանում է 7 ամինաթթուով, իսկ mRNA-ն ռիբոսոմի վրա առաջ է շարժվում 21 նուկլեոտիդով։ Բակտերիաների մոտ այս գործընթացը 2-3 անգամ ավելի արագ է ընթանում։

Հետևաբար, սպիտակուցի մոլեկուլի առաջնային կառուցվածքի՝ պոլիպեպտիդ շղթայի սինթեզը տեղի է ունենում ռիբոսոմի վրա՝ մատրիցային ռիբոնուկլեինաթթվի նուկլեոտիդների փոփոխման կարգին համապատասխան՝ mRNA:

Սպիտակուցների կենսասինթեզը (թարգմանությունը) բջիջների գենետիկական ծրագրի իրականացման կարևորագույն փուլն է, որի ընթացքում նուկլեինաթթուների առաջնային կառուցվածքում կոդավորված տեղեկատվությունը վերածվում է սինթեզված սպիտակուցների ամինաթթուների հաջորդականության։ Այլ կերպ ասած, թարգմանությունը նուկլեինաթթուների չորս տառային (ըստ նուկլեոտիդների քանակի) «լեզվի» ​​սպիտակուցների քսանատառ (ըստ պրոտեինածին ամինաթթուների քանակի) «լեզվի» ​​թարգմանությունն է։ Թարգմանությունն իրականացվում է գենետիկ կոդի կանոններին համապատասխան։

ԿարևորությունՄ. Նիրենբերգը և Ջ. Մատթեյը, իսկ հետո Ս. Օչոան և Գ. Քորանսը, որոնք նրանք սկսեցին 1961 թվականին, պետք է բացահայտեին գենետիկ կոդը: ԱՄՆ-ում։ Նրանք մշակեցին մեթոդ և փորձնականորեն հաստատեցին նուկլեոտիդների հաջորդականությունը mRNA կոդոններում, որոնք վերահսկում են տվյալ ամինաթթվի գտնվելու վայրը պոլիպեպտիդային շղթայում: Բոլոր ամինաթթուներ, ռիբոսոմներ, tRNA, ATP և ֆերմենտներ պարունակող առանց բջջային միջավայրում M. Nirenberg և J. Mattei-ն ներկայացրել են արհեստականորեն սինթեզված mRNA տիպի բիոպոլիմեր, որը միանման նուկլեոտիդների շղթա է՝ UUU - UUU - UUU - UUU: - և այլն: բիոպոլիմերը կոդավորում է պոլիպեպտիդային շղթայի սինթեզը, որը պարունակում է միայն մեկ ամինաթթու՝ ֆենիլալանին; նման շղթան կոչվում է պոլիֆենիլալանին: Եթե ​​mRNA-ն բաղկացած էր նուկլեոտիդներ պարունակող կոդոններից՝ ազոտային հիմքով ցիտոսինով՝ CCC - CCC - CCC - CCC -, ապա սինթեզվում էր պոլիպեպտիդային շղթա, որը պարունակում էր ամինաթթու պրոլին - պոլիպրոլին: Կոդոններ պարունակող mRNA արհեստական ​​բիոպոլիմերները՝ AGU - AGU - AGU - AGU - սինթեզել են պոլիպեպտիդային շղթա սերին - պոլիսերին ամինաթթուից և այլն։

Հակադարձ արտագրում.

Հակադարձ արտագրումը միաշղթա ՌՆԹ կաղապարի վրա երկշղթա ԴՆԹ-ի ձևավորման գործընթացն է: Այս գործընթացը կոչվում է հակադարձ տառադարձում, քանի որ գենետիկական տեղեկատվության փոխանցումը տեղի է ունենում տառադարձման նկատմամբ «հակառակ» ուղղությամբ:

Հակադարձ տրանսկրիպտազը (ռևերտազ կամ ՌՆԹ-ից կախված ԴՆԹ պոլիմերազ) ֆերմենտ է, որը կատալիզացնում է ԴՆԹ-ի սինթեզը ՌՆԹ ձևանմուշի վրա՝ հակադարձ տրանսկրիպցիա կոչվող գործընթացում: Հակադարձ տրանսկրիպցիան անհրաժեշտ է, մասնավորապես, ռետրովիրուսների կյանքի ցիկլը իրականացնելու համար, օրինակ. , մարդու իմունային անբավարարության վիրուսներ և T-բջիջների մարդու լիմֆոմա 1 և 2 տիպեր: Վիրուսային ՌՆԹ-ի բջիջ մտնելուց հետո վիրուսային մասնիկների մեջ պարունակվող հակադարձ տրանսկրիպտազը սինթեզում է դրան լրացնող ԴՆԹ, այնուհետև այս ԴՆԹ շղթայի վրա, ինչպես մատրիցայի վրա, ավարտվում է: երկրորդ շղթան Ռետրովիրուսները ՌՆԹ պարունակող վիրուսներ են, որոնց կյանքի ցիկլը ներառում է հակադարձ տրանսկրիպտազի միջոցով ԴՆԹ-ի ձևավորման փուլը և դրա ներմուծումը հյուրընկալող բջիջի գենոմում՝ պրովիրուսի տեսքով:

Պրովիրուսը գենոմում ներդնելու համար նախընտրելի տեղ չկա: Սա հնարավորություն է տալիս այն դասակարգել որպես շարժական գենետիկ տարր։Ռետրովիրուսը պարունակում է երկու նույնական ՌՆԹ մոլեկուլ։ 5 դյույմանոց ծայրին կա գլխարկ, իսկ 3 դյույմ ծայրին՝ պոլի A պոչ: Հակադարձ տրանսկրիպտազ ֆերմենտը իր հետ կրում է վիրուսը։

Ռետրովիրուսի գենոմը պարունակում է 4 գեն՝ նուկլեոիդ gag սպիտակուց, pol reverse transcriptase, env capsid (shell) սպիտակուց, oncogene str5 = str3-կարճ տերմինալ կրկնություն; U5, U3-եզակի հաջորդականություններ, PB (պրիմերի կապման տեղ) - կապող տեղամասի պրիմինգ: tRNA-ն նստում է RV-ի վրա (կոմպլեմենտարության պատճառով) և ծառայում է որպես ԴՆԹ սինթեզի սերմ:Սինթեզվում է ԴՆԹ-ի փոքր կտոր:

Հակադարձ տրանսկրիպտազը, որը նաև ունի RNase H-ի ակտիվություն, հեռացնում է ՌՆԹ-ն ԴՆԹ-ի հետ հիբրիդից, և str3-ի և str5-ի նույնականության շնորհիվ այս միաշղթա ԴՆԹ-ի շրջանը փոխազդում է երկրորդ ՌՆԹ մոլեկուլի 3'-վերջի հետ, որը ծառայում է: որպես ԴՆԹ-ի շղթայի սինթեզը շարունակելու ձևանմուշ։

Այնուհետև ՌՆԹ-ի ձևանմուշը ոչնչացվում է և ստացված ԴՆԹ-ի շղթայի երկայնքով կառուցվում է լրացուցիչ ԴՆԹ շղթա:

Ստացված ԴՆԹ-ի մոլեկուլն ավելի երկար է, քան ՌՆԹ-ն: Այն պարունակում է LTR (U3 str 3(5) U5): Պրովիրուսի տեսքով այն գտնվում է ընդունող բջջի գենոմում։ Միտոզի և մեյոզի ժամանակ այն փոխանցվում է դուստր բջիջներին և ժառանգներին։

Որոշ վիրուսներ (օրինակ՝ ՄԻԱՎ-ը, որը ՁԻԱՀ-ի պատճառ է հանդիսանում) ունեն ՌՆԹ-ն ԴՆԹ-ի արտագրելու հատկություն: ՄԻԱՎ-ն ունի ՌՆԹ գենոմ, որը ինտեգրվում է ԴՆԹ-ին: Արդյունքում վիրուսի ԴՆԹ-ն կարող է զուգակցվել ընդունող բջջի գենոմի հետ։ ՌՆԹ-ից ԴՆԹ-ի սինթեզի համար պատասխանատու հիմնական ֆերմենտը կոչվում է ռեվերսետազ: Ռեվերսետազի գործառույթներից մեկը վիրուսի գենոմից կոմպլեմենտար ԴՆԹ (cDNA) ստեղծումն է: Ռիբոնուկլեազ H-ի հետ կապված ֆերմենտը ճեղքում է ՌՆԹ-ն, իսկ ռեվերսետազը սինթեզում է cDNA-ն ԴՆԹ-ի կրկնակի պարույրից: cDNA-ն ինտեգրվում է հյուրընկալող բջիջի գենոմի մեջ ինտեգրազի միջոցով: Արդյունքը հյուրընկալ բջիջի կողմից վիրուսային սպիտակուցների սինթեզն է, որոնք ձևավորում են նոր վիրուսներ։

Մոլեկուլային կենսաբանության կենտրոնական դոգմա - ից տեղեկատվության հոսքն է ԴՆԹ միջոցով ՌՆԹ վրա սպիտակուցը Տեղեկատվությունը նուկլեինաթթուներից փոխանցվում է սպիտակուցներ, բայց ոչ հակառակը: Կանոնը ձևակերպվել է Ֆրենսիս Քրիքի կողմից 1958 թվականին։ Գենետիկական տեղեկատվության փոխանցումը ԴՆԹ-ից ՌՆԹ-ին և ՌՆԹ-ից սպիտակուցին ունիվերսալ է բոլոր բջջային օրգանիզմների համար՝ առանց բացառության և ընկած է մակրոմոլեկուլների կենսասինթեզի հիմքում։ Գենոմի վերարտադրությունը համապատասխանում է ԴՆԹ → ԴՆԹ տեղեկատվական անցմանը: Բնության մեջ կան նաև անցումներ՝ ՌՆԹ → ՌՆԹ և ՌՆԹ → ԴՆԹ (օրինակ՝ որոշ վիրուսների մոտ)։

ԴՆԹ-ն, ՌՆԹ-ն և սպիտակուցները գծային պոլիմերներ են, այսինքն՝ դրանց պարունակած յուրաքանչյուր մոնոմեր միավորվում է առավելագույնը երկու այլ մոնոմերի հետ: Մոնոմերների հաջորդականությունը կոդավորում է տեղեկատվություն, որի փոխանցման կանոնները նկարագրված են կենտրոնական դոգմայով։

Ընդհանուր - հայտնաբերվել է կենդանի օրգանիզմների մեծ մասում; Հատուկ - առաջանում է որպես բացառություն, վիրուսների և գենոմի շարժական տարրերի մեջ կամ կենսաբանական փորձի պայմաններում. Անհայտ - չի գտնվել:

ԴՆԹ-ի վերարտադրություն (ԴՆԹ → ԴՆԹ)Տրանսկրիպցիա (ԴՆԹ → ՌՆԹ)Թարգմանություն (ՌՆԹ → սպիտակուց)Հասուն mRNA-ն ընթերցվում է ռիբոսոմների կողմից թարգմանության ընթացքում: Մեկնարկային և երկարաձգման գործոնների բարդույթները փոխանցում են ամինասիլացված տրանսֆերային ՌՆԹ-ները mRNA-ռիբոսոմային համալիր:

Հակադարձ տառադարձում (ՌՆԹ → ԴՆԹ)տեղեկատվության փոխանցում ՌՆԹ-ից ԴՆԹ, գործընթաց, որը նորմալ տրանսկրիպցիայի հակառակն է, որն իրականացվում է հակադարձ տրանսկրիպտազ ֆերմենտի կողմից: Հանդիպում է ռետրովիրուսների մեջ, ինչպիսին է ՄԻԱՎ-ը: ՌՆԹ-ի վերարտադրություն (ՌՆԹ → ՌՆԹ)ՌՆԹ-ի շղթայի պատճենումը իր լրացուցիչ ՌՆԹ շղթային՝ օգտագործելով ՌՆԹ-ից կախված ՌՆԹ պոլիմերազ ֆերմենտը: Միաշղթա (օրինակ՝ ոտքի և բերանի հիվանդության վիրուս) կամ երկշղթա ՌՆԹ պարունակող վիրուսները կրկնօրինակվում են նույն ձևով։ Սպիտակուցի ուղղակի թարգմանություն ԴՆԹ կաղապարի վրա (ԴՆԹ → սպիտակուց)Կենդանի թարգմանությունը ցուցադրվել է E. coli բջիջների քաղվածքներում, որոնք պարունակում էին ռիբոսոմներ, բայց ոչ mRNA: Նման քաղվածքները սինթեզում էին ԴՆԹ-ից համակարգ մուտքագրված սպիտակուցներ, և հակաբիոտիկ նեոմիցինը ուժեղացնում էր այդ ազդեցությունը:

11. Մատրիցային սինթեզի տեսակները որպես ժառանգական նյութի փոխանցման, պահպանման և իրականացման կենտրոնական գործընթաց:

մատրիցա նուկլեինաթթուների և սպիտակուցների սինթեզի բնույթն ապահովում է տեղեկատվության վերարտադրման բարձր ճշգրտություն .

գենետիկ տեղեկատվություն գենոտիպը սահմանում է ֆենոտիպիկ բջջի նշաններ գենոտիպը վերածվում է ֆենոտիպի .

Տեղեկատվության հոսքի այս ուղղությունը ներառում է երեք տեսակիմատրիցա սինթեզներ:

1. ԴՆԹ սինթեզ - վերօրինակման

2. ՌՆԹ սինթեզ - արտագրում

3. սպիտակուցի սինթեզ - հեռարձակում

1) ԴՆԹ-ի վերարտադրություն (ԴՆԹ → ԴՆԹ)ԴՆԹ-ի ճշգրիտ կրկնօրինակում (կրկնօրինակում): Կրկնօրինակումն իրականացվում է սպիտակուցների համալիրի միջոցով, որը քամում է քրոմատինը, այնուհետև կրկնակի պարույրը։ Դրանից հետո ԴՆԹ պոլիմերազը և դրա հետ կապված սպիտակուցները երկու շղթաներից յուրաքանչյուրի վրա կառուցում են նույնական պատճեն: Նվագարկումգենետիկական նյութի աղբյուրը սերունդների մեջ:2) Տրանսկրիպցիա (ԴՆԹ → ՌՆԹ)կենսաբանական գործընթաց, որով ԴՆԹ-ի մի հատվածում պարունակվող տեղեկատվությունը պատճենվում է սինթեզված mRNA մոլեկուլի վրա: Տրանսկրիպցիան իրականացվում է տրանսկրիպցիոն գործոնների և ՌՆԹ պոլիմերազի միջոցով։ 3) Թարգմանություն (ՌՆԹ → սպիտակուց)Գենետիկական տեղեկատվությունը թարգմանվում է պոլիպեպտիդային շղթաներով: Մեկնարկային գործոնների և երկարացման գործոնների համալիրները փոխանցում են ամինասիլացված տրանսֆերային ՌՆԹ-ները mRNA-ռիբոսոմային համալիր: 4) Հատուկ դեպքերում ՌՆԹ-ն կարող է վերաշարադրվել ԴՆԹ-ի տեսքով (հակադարձ տառադարձում) և նաև պատճենվել ՌՆԹ-ի (կրկնօրինակման) տեսքով, սակայն սպիտակուցը երբեք չի կարող լինել նուկլեինաթթուների ձևանմուշ։

Վերանորոգում- սա մատրիցա սինթեզ, որը շտկում է ԴՆԹ-ի կառուցվածքի սխալները , տարբերակ սահմանափակ կրկնօրինակում: Վերականգնում է սկզբնական ԴՆԹ-ի կառուցվածքը. Մատրիցը սյուժե է անձեռնմխելի ԴՆԹ-ի շղթաներ.

Նուկլեոտիդների կառուցվածքը. Տարածական իզոմերներ (2'-endo-, 3'-endo- և այլն, anti, syn)

ՆՈՒԿԼԵՈՏԻԴ- բնական վիճակում հայտնաբերված բարդ քիմիական խումբ. Նուկլեոտիդները NUCLEIC թթուների (ԴՆԹ և ՌՆԹ) շինանյութ են: Նուկլեոտիդները կառուցված են երեք բաղադրիչներից՝ պիրիմիդին կամ պուրինային հիմք, պենտոզա և ֆոսֆորաթթու: Նուկլեոտիդները շղթայով կապված են ֆոսֆոդիստերային կապով։ Այն առաջանում է մի նուկլեոտիդի պենտոզայի OH խմբի C-3` և մեկ այլ նուկլեոտիդի ֆոսֆատային մնացորդի OH խմբի էսթերիֆիկացման շնորհիվ։ Արդյունքում, պոլինուկլեոտիդային շղթայի ծայրերից մեկն ավարտվում է ազատ ֆոսֆատով (P-terminus կամ 5'-terminus): Մյուս ծայրում կա ոչ էսթերիֆիկացված OH խումբ C-3'pentose-ում (3'-վերջ): Կենդանի բջիջներում հայտնաբերվում են նաև ազատ նուկլեոտիդներ՝ ներկայացված տարբեր կոֆերմենտների տեսքով, որոնք ներառում են ATP։

Բաղադրիչ նուկլեինաթթուներում ընդգրկված բոլոր 5 հետերոցիկլիկ հիմքերն ունեն հարթ կոնֆորմացիա, բայց դա էներգետիկ առումով անբարենպաստ է։ Այսպիսով, պոլինուկլեոտիդներում իրականացվում է 2 կոնֆորմացիա C3`-endo և C2`-endo. C1-ը, 0-ն և C4-ը գտնվում են նույն հարթության մեջ, C2-ը և C3-ը գտնվում են էնդո կոնֆորմացիաներում, երբ դրանք դուրս են բերվում այս հարթությունից վեր, այսինքն. С4-С5 կապի ուղղությամբ։

Նուկլեոտիդային միավորի կոնֆորմացիան որոշելու ամենակարևոր հատկանիշը ածխաջրային և հետերոցիկլիկ մասերի փոխադարձ դասավորությունն է, որը որոշվում է N-գլիկոզիդային կապի շուրջ պտտման անկյունով։ Գոյություն ունի թույլատրելի կոնֆորմացիաների 2 շրջան. syn-և հակա-.

Բոլոր կենդանի արարածները հիմնականում կախված են երեք հիմնական մոլեկուլներից իրենց կենսաբանական բոլոր գործառույթների համար: Այդ մոլեկուլներն են ԴՆԹ-ն, ՌՆԹ-ն և սպիտակուցը: ԴՆԹ-ի երկու շղթաները պտտվում են հակառակ ուղղություններով և գտնվում են իրար կողքի (հակ զուգահեռ): Սա չորս ազոտային հիմքերի հաջորդականություն է՝ ուղղված ողնաշարի երկայնքով, որը կոդավորում է կենսաբանական տեղեկատվությունը: Ըստ գենետիկ կոդի՝ ՌՆԹ-ի շղթաները փոխակերպվում են՝ որոշելու սպիտակուցներում ամինաթթուների հաջորդականությունը։ ՌՆԹ-ի այս շղթաներն ի սկզբանե պատրաստված են ԴՆԹ-ի շղթաներով որպես ձևանմուշ, մի գործընթաց, որը կոչվում է տրանսկրիպցիա:

Առանց ԴՆԹ-ի, ՌՆԹ-ի և սպիտակուցների, Երկրի վրա կենսաբանական կյանք չէր լինի: ԴՆԹ-ն խելացի մոլեկուլ է, որը կոդավորում է գենետիկական հրահանգների ամբողջական փաթեթը (գենոմը), որն անհրաժեշտ է յուրաքանչյուրը հավաքելու, պահպանելու և վերարտադրելու համար։ արարած. ՌՆԹ-ն բազմաթիվ կենսական դերեր է խաղում գենետիկայի կոդավորման, վերծանման, կարգավորման և արտահայտման գործում: ՌՆԹ-ի հիմնական պարտականությունը սպիտակուցներ արտադրելն է՝ ըստ բջջի ԴՆԹ-ում կոդավորված հրահանգների:

ԴՆԹ-ն կազմված է շաքարից, ազոտային հիմքից և ֆոսֆատային խմբից։ ՌՆԹ-ն նույնն է:

ԴՆԹ-ում ազոտային հիմքը կազմված է նուկլեինաթթուներից՝ ցիտոզին (C), գուանին (G), ադենին (A) և թիմին (T): Մետաֆիզիկական առումով այս նուկլեինաթթուներից յուրաքանչյուրը կապված է մոլորակի տարրական նյութերի հետ՝ օդ, ջուր, կրակ և Երկիր: Երբ մենք աղտոտում ենք այս չորս տարրերը Երկրի վրա, մենք աղտոտում ենք մեր ԴՆԹ-ի համապատասխան նուկլեինաթթուն:

Այնուամենայնիվ, ՌՆԹ-ում ազոտային հիմքը բաղկացած է նուկլեինաթթուներից՝ ցիտոզին (C), գուանին (G), ադենին (A) և ուրացիլ (U): Բացի այդ, ՌՆԹ-ի նուկլեինաթթուներից յուրաքանչյուրը կապված է մոլորակի տարրական նյութերի հետ՝ օդ, ջուր, կրակ և Երկիր: Ե՛վ ԴՆԹ-ում, և՛ ՌՆԹ-ում միտոքոնդրիալ ԴՆԹ-ն համապատասխանում է հինգերորդ հիմնական տարրին Տիեզերական Եթերին՝ ելքային t. միայն մայրիկից. Սա ալոտրոպիայի օրինակ է, որը փոքր քանակի հատկանիշ է քիմիական տարրերլինի երկու կամ ավելի տարբեր ձևերով, որոնք հայտնի են որպես այդ տարրերի ալոտրոպներ: Ալոտրոպները տարրի կառուցվածքային տարբեր փոփոխություններ են: Մեր ԴՆԹ-ն չորս հիմնական մոլորակային տարրերի ալոտրոպն է:

ԴՆԹ-ում ազոտային հիմքերի հիմնական կենսաբանական ֆունկցիան նուկլեինաթթուների միացումն է: Ադենինը միշտ միանում է թիմինին, իսկ գուանինը միշտ ցիտոզինի հետ։ Նրանք հայտնի են որպես զույգ հիմքեր: Ուրացիլը առկա է միայն ՌՆԹ-ում՝ փոխարինելով թիմինին և զուգակցվում ադենինի հետ։

Ե՛վ ՌՆԹ-ն, և՛ ԴՆԹ-ն օգտագործում են հիմքերի զուգավորում (տղամարդ + իգական) որպես լրացուցիչ լեզու, որը կարող է փոխակերպվել ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի միջև երկու ուղղությամբ՝ համապատասխան ֆերմենտների գործողությամբ: Այս արական-իգական լեզվի կամ հիմքերի զուգավորման կառուցվածքը ապահովում է կրկնակի շղթա ԴՆԹ-ում կոդավորված ողջ գենետիկ տեղեկատվության կրկնօրինակը:

Հակադարձ երկվորյակ հիմք

Ամբողջ ԴՆԹ-ն և ՌՆԹ-ն գործում են հիմքերի զուգավորման գենդերային սկզբունքով՝ ստեղծելով ջրածնային կապ: Զուգակցված հիմքերը պետք է միանան հաջորդականությամբ՝ թույլ տալով ԴՆԹ-ին և ՌՆԹ-ին փոխազդել (ըստ մեր 12 ԴՆԹ-ի սկզբնական նախագծի՝ ադամանդե արևի մարմին) և նաև թույլ տալով ՌՆԹ-ին արտադրել գործող սպիտակուցներ, որոնք կառուցում են կապեր, որոնք սինթեզում և վերականգնում են ԴՆԹ-ի կրկնապատկումը: խխունջ. Մարդու ԴՆԹ-ն վնասվել է բազային զույգ մուտացիաների և հաջորդականության խմբագրման զույգերի կամ ներդիրների փոփոխության հետևանքով մշակված օրգանիզմների, ինչպիսին է վիրուսը: Զուգակցված հիմքերում միջամտությունը վերաբերում է նեֆիլիմների հակադարձ ցանցի (NRG) գենդերային պառակտման տեխնոլոգիային, որը ազդում է տղամարդկանց և կանանց բոլոր լեզուների և նրանց հարաբերությունների վրա: ԴՆԹ-ի պատճենները ստեղծվում են սկզբնական ԴՆԹ-ի մոլեկուլի յուրաքանչյուր շղթայի վրա նուկլեինաթթվի ենթամիավորներին միացնելով արական-իգական հիմքերի զույգին: Նման կապը միշտ տեղի է ունենում որոշակի համակցություններում: ԴՆԹ-ի հիմնական միացության փոփոխությունը, ինչպես նաև գենետիկ մոդիֆիկացիայի և գենետիկական հսկողության բազմաթիվ մակարդակները նպաստում են ԴՆԹ-ի սինթեզի ճնշմանը: Սա սկզբնական նախագծի՝ Սիլիկոնային մատրիցայի 12 ԴՆԹ շղթաների ակտիվացման կանխամտածված ճնշումն է, որը հավաքվել և կառուցվել է սպիտակուցներով: Այս գենետիկ ճնշումը ագրեսիվ կերպով իրականացվել է Ատլանտիսի կատակլիզմից ի վեր: Այն ուղղակիորեն կապված է հիերոգամիայի միության ճնշման հետ, որը ձեռք է բերվում ԴՆԹ-ի հիմքերի ճիշտ միացմամբ, որոնցով հնարավոր է ստեղծել և հավաքել սպիտակուցներ՝ վերականգնելու ԴՆԹ-ի կրակային տառերը։

ՌՆԹ-ի խմբագրում ասպարտամով

Գենետիկական մոդիֆիկացիայի և բնակչության հետ փորձերի օրինակներից է ասպարտամի* օգտագործումը: Ասպարտամը քիմիապես սինթեզվում է ասպարտատից, որը խաթարում է ԴՆԹ-ում ուրացիլ-տիմին կապի գործառույթը, ինչպես նաև նվազեցնում է ՌՆԹ սպիտակուցի սինթեզի գործառույթները և ՌՆԹ-ի և ԴՆԹ-ի միջև հաղորդակցությունը: ՌՆԹ-ի խմբագրումը ուրացիլի և տիմինի ավելացման կամ հեռացման միջոցով վերակոդավորեց բջջի միտոքոնդրիումները, որոնցում միտոքոնդրիալ վնասը նպաստեց նյարդաբանական հիվանդության առաջացմանը: Թիմինը ԴՆԹ-ի ամբողջականության հզոր պաշտպան է: Բացի այդ, ուրացիլի իջեցումը առաջացնում է ասպարտատ, ածխածնի երկօքսիդ և ամոնիակ:

Ազոտի ցիկլի միջամտություն

Արդյունաբերական հեղափոխության արդյունքում, ռազմական համալիրի տեղակայումը ՆԱԱ կապերի միջոցով, ազոտի ընդհանուր ցիկլը զգալիորեն փոխվել է վերջին հարյուրամյակի ընթացքում: Թեև ազոտը կարևոր նշանակություն ունի Երկրի վրա բոլոր հայտնի կյանքի համար, եղել են հանածո վառելիքի պատերազմներ, որոնք միտումնավոր ստիպել են NAA-ն՝ աղտոտելով Երկիրը և վնասելով ԴՆԹ-ն: Ազոտը սպիտակուցներ կազմող բոլոր ամինաթթուների բաղադրիչն է և առկա է ՌՆԹ-ի և ԴՆԹ-ի նուկլեինաթթուները կազմող հիմքերում: Այնուամենայնիվ, հանածո վառելիքի համար պատերազմներ մղելով՝ ստիպելով օգտագործել շարժիչներ ներքին այրման, ստեղծել քիմիական պարարտանյութեր և աղտոտել միջավայրը տրանսպորտային միջոցներև արդյունաբերություններում, մարդիկ նպաստել են կենսաբանական ձևերով ազոտի լուրջ թունավորությանը: Ազոտի օքսիդ, ածխածնի երկօքսիդ, մեթան, ամոնիակ - այս ամենը ստեղծում է ջերմոցային գազ, որը թունավորում է Երկիրը, խմելու ջուրև օվկիանոսներ։ Այս աղտոտումը առաջացնում է ԴՆԹ-ի վնաս և մուտացիա:

Ցավի մարմնի տարրական փոփոխություն

Այսպիսով, մեզանից շատերը զգացել են տարերային փոփոխություններ մեր արյան, մարմնի մասերի (հատկապես մաշկի մակերեսի վրա, որն արձագանքում է արյան փոփոխություններին) և խորը փոփոխություններ մեր բջիջներում և հյուսվածքներում: Մագնիսական փոփոխությունների արդյունքում նյութի վերակենդանացումը թափանցում է նաև մեր էմոցիոնալ-տարրական մարմնի մակարդակները՝ էապես ազդելով Բնազդային մարմնում (Ցավի մարմին) պահվող բջջային ռեակցիաների և հիշողության վրա։

Այս նոր ցիկլը մեզանից յուրաքանչյուրին ստիպում է ուշադրություն դարձնել մեր բնազդային մարմնին, մեր էմոցիոնալ-տարրական ցավային մարմնին և այն, ինչ կատարվում է նրա հետ։ Արեգակնային և լուսնային ուժերի փոխհարաբերությունները և դրանց համակցված ազդեցությունը մոլորակային մարմնի ուժերի բևեռականությունների վրա հարմարեցված են մագնիսական դաշտի վրա այս ազդեցությանը:

Ցավոք, բնական իրավունքի բարձրագույն սկզբունքները չհասկանալը հանգեցնում է մեծ քաոսի և տառապանքի նրանց համար, ովքեր համառորեն անձնատուր են լինում կործանմանը, բաժանմանը և բռնությանը, անկախ կիրառվող մեթոդներից:

Այնուամենայնիվ, լուսնային ուժերի, լուսնային շղթայական էակների, մեր մոլորակից ընկած հրեշտակների զանգվածային արտահոսքը և Արեգակնային համակարգներկայումս շարունակվում է։ Քանի որ Արեգակնային համակարգը կարանտինի մեջ է, նրանք, ովքեր Համբարձված են (կամ մաքուր սրտով) կզգան իրենց սուրբ էներգիայի կենտրոնների խորը վերադասավորումը լուսնային ազդեցություններից մինչև արևային ազդեցություն: Արեգակնային և լուսնային ուժերի այս երկփեղկումը շարունակում է փոխվել ոչ միայն զգացմունքային-տարրական մարմնում, այլև սրբային կենտրոնում և վերարտադրողական բոլոր օրգաններում: Այն ճշգրտումներ կամ պատկերացումներ է բերում սեռական տառապանքի հետ կապված բազմաթիվ խնդիրների համար, որոնք ծրագրավորվել են լուսնային շղթայի հետ կապված թաքնված պատմությունների հիման վրա: Մայրիկի մագնիսական հրամանների հավաքածուները և միտոքոնդրիոնները վերականգնում են Արեգակնային Կանացիությունը նաև իրենց երկրային երեխաների համար:

ԴՆԹ սինթեզ

Հասկանալով, որ մեր էմոցիոնալ-տարրական մարմինը տեղափոխվում է ածխածնի վրա հիմնված ատոմներից դեպի ավելի բարձր հիմքի տարրեր բարձր հաճախականության ակտիվացման և մոլորակային մագնիսական փոփոխությունների միջոցով, մենք կարող ենք միացնել մեր սեփական մարմնի հոգևոր զարգացման կետերը՝ կապված անձնական ալքիմիական գործընթացների հետ: Սոֆիական մարմնի վերականգնման ժամանակ մեր գիտակցության էվոլյուցիայի ալքիմիական փոխակերպումը միաձուլվում է ԴՆԹ սինթեզի գիտական ​​ըմբռնմանը: ԴՆԹ-ի սինթեզը նույնքան կարևոր է, որքան ԴՆԹ-ի ակտիվացումը, որը կարևոր և անմիջական դեր է խաղում հոգևոր վերելքի մեջ: Մայրը վերադարձնում է միտոքոնդրիալ ԴՆԹ-ի գրառումը մագնիսական հոսանքների հակադարձման միջոցով՝ վերականգնելով մեր արյան, ուղեղի և նյարդային համակարգի նախագիծը մեր իսկական սկզբնական ԴՆԹ-ի հետ ավելի բարձր գործելու համար:

*ԲԱՅՑ սպարտամը գենետիկորեն մշակված քիմիական նյութ է, որը տարածվում և վաճառվում է որպես սննդային հավելում

Թարգմանություն՝ Oreanda Web