ცილების დნმ და რნმ კომპლექსს ე.წ. დნმ და გენები

დღევანდელი ლექციის თემაა დნმ, რნმ და ცილების სინთეზი. დნმ-ის სინთეზს ეწოდება რეპლიკაცია ან რედუპლიკაცია (გაორმაგება), რნმ-ის სინთეზს ეწოდება ტრანსკრიფცია (დნმ-ით გადაწერა), ცილის სინთეზს, რომელსაც ახორციელებს რიბოსომა მესინჯერ რნმ-ზე, ეწოდება ტრანსლაცია, ანუ ჩვენ ვთარგმნით ნუკლეოტიდების ენიდან ენაზე. ამინომჟავების.

ჩვენ შევეცდებით მოკლე მიმოხილვა მივცეთ ყველა ამ პროცესს, ამავდროულად უფრო დეტალურად ვისაუბროთ მოლეკულურ დეტალებზე, რათა წარმოდგენა მოგცეთ იმ სიღრმეზე, რომლის სიღრმეზეც არის შესწავლილი ეს საგანი.

დნმ-ის რეპლიკაცია

დნმ-ის მოლეკულა, რომელიც შედგება ორი სპირალისგან, ორმაგდება უჯრედის გაყოფის დროს. დნმ-ის გაორმაგება ემყარება იმ ფაქტს, რომ როდესაც ძაფები იხსნება, შესაძლებელია თითოეული ჯაჭვის დამატებითი ასლის დასრულება, რითაც მიიღება დნმ-ის მოლეკულის ორი ჯაჭვი, რომელიც აკოპირებს ორიგინალს.

აქ ასევე მითითებულია დნმ-ის ერთ-ერთი პარამეტრი, ეს არის სპირალის სიმაღლე, არის 10 ბაზის წყვილი ყოველი სრული მობრუნებისთვის, გაითვალისწინეთ, რომ ერთი ნაბიჯი არის არა უახლოეს კიდეებს შორის, არამედ ერთის გავლით, რადგან დნმ-ს აქვს პატარა ღარი და დიდი. ცილები, რომლებიც ცნობენ ნუკლეოტიდურ თანმიმდევრობას, ურთიერთქმედებენ დნმ-თან ძირითადი ღარში. სპირალის სიმაღლეა 34 ანგსტრომი, ხოლო ორმაგი სპირალის დიამეტრი 20 ანგსტრომია.

დნმ-ის რეპლიკაცია ხორციელდება ფერმენტ დნმ პოლიმერაზას მიერ. ამ ფერმენტს შეუძლია დნმ-ის გაზრდა მხოლოდ 3' ბოლოზე. გახსოვთ, რომ დნმ-ის მოლეკულა არის ანტიპარალელური, მის სხვადასხვა ბოლოებს ეწოდება 3' ბოლო და 5' ბოლო. თითოეულ ჯაჭვზე ახალი ასლების სინთეზის დროს, ერთი ახალი ძაფი წაგრძელებული ხდება 5'-დან 3'-მდე, ხოლო მეორე მიმართულებით 3'-დან 5-ბოლომდე. თუმცა, დნმ პოლიმერაზას არ შეუძლია გააგრძელოს 5' ბოლო. მაშასადამე, დნმ-ის ერთი ჯაჭვის სინთეზი, რომელიც იზრდება ფერმენტისთვის „მოხერხებული“ მიმართულებით, უწყვეტად მიმდინარეობს (მას უწოდებენ წამყვან ან წამყვან ჯაჭვს), ხოლო მეორე ჯაჭვის სინთეზი ხორციელდება მოკლედ. ფრაგმენტები (მათ ოკაზაკის ფრაგმენტებს უწოდებენ მეცნიერის პატივსაცემად, რომელმაც აღწერა). შემდეგ ეს ფრაგმენტები იკერება და ასეთ ძაფს ჩამორჩენილი ძაფი ჰქვია, ზოგადად ამ ძაფის გამეორება უფრო ნელია. სტრუქტურას, რომელიც წარმოიქმნება რეპლიკაციის დროს, რეპლიკაციის ჩანგალი ეწოდება.

თუ გადავხედავთ ბაქტერიის რეპლიკაციურ დნმ-ს და ამის დაკვირვება შესაძლებელია ელექტრონულ მიკროსკოპში, დავინახავთ, რომ ის ჯერ „თვალს“ ქმნის, შემდეგ ფართოვდება, საბოლოოდ მრავლდება მთელი წრიული დნმ-ის მოლეკულა. რეპლიკაციის პროცესი ხდება დიდი სიზუსტით, მაგრამ არა აბსოლუტური. ბაქტერიული დნმ პოლიმერაზა უშვებს შეცდომებს, ანუ ის აყენებს არასწორ ნუკლეოტიდს, რომელიც იყო დნმ-ის შაბლონის მოლეკულაში, დაახლოებით 10-6 სიხშირით. ევკარიოტებში ფერმენტები უფრო ზუსტად მუშაობენ, რადგან ისინი უფრო რთულია, ადამიანებში დნმ-ის რეპლიკაციაში შეცდომების დონე შეფასებულია 10-7 - 10 -8. რეპლიკაციის სიზუსტე შეიძლება განსხვავებული იყოს გენომის სხვადასხვა რეგიონში, არის რეგიონები მუტაციების გაზრდილი სიხშირით და არის რეგიონები, რომლებიც უფრო კონსერვატიულია, სადაც მუტაციები იშვიათად ხდება. და ამაში ორი განსხვავებული პროცესი უნდა გამოიყოს: დნმ-ის მუტაციის გაჩენის პროცესი და მუტაციის დაფიქსირების პროცესი. ბოლოს და ბოლოს, თუ მუტაციებს მოჰყვება ლეტალური შედეგი, ისინი არ გამოჩნდება შემდეგ თაობებში, ხოლო თუ შეცდომა ფატალური არ არის, შემდეგ თაობებში გამოსწორდება და ჩვენ შევძლებთ დავაკვირდეთ და შევისწავლოთ მისი გამოვლინება. დნმ-ის რეპლიკაციის კიდევ ერთი თავისებურება ის არის, რომ დნმ პოლიმერაზა თავისთავად ვერ იწყებს სინთეზის პროცესს, მას სჭირდება „თესლი“. როგორც წესი, რნმ-ის ფრაგმენტი გამოიყენება როგორც ასეთი თესლი. თუ ვსაუბრობთ ბაქტერიის გენომზე, მაშინ არსებობს სპეციალური წერტილი, რომელსაც ეწოდება რეპლიკაციის წარმოშობა (წყარო, დასაწყისი), ამ დროს არის თანმიმდევრობა, რომელსაც ცნობს ფერმენტი, რომელიც ასინთეზირებს რნმ-ს. ის მიეკუთვნება რნმ პოლიმერაზების კლასს და ამ შემთხვევაში პრიმაზას უწოდებენ. რნმ პოლიმერაზებს არ სჭირდებათ თესლი და ეს ფერმენტი ასინთეზებს რნმ-ის მოკლე ფრაგმენტს - სწორედ "თესლს", რომლითაც იწყება დნმ-ის სინთეზი.

ტრანსკრიფცია

შემდეგი პროცესი არის ტრანსკრიფცია. მოდით ვისაუბროთ მასზე უფრო დეტალურად.

ტრანსკრიფცია არის რნმ-ის სინთეზი დნმ-ზე, ანუ დნმ-ის მოლეკულაზე რნმ-ის დამატებითი ჯაჭვის სინთეზი ხორციელდება ფერმენტ რნმ პოლიმერაზას მიერ. ბაქტერიებს, როგორიცაა Escherichia coli, აქვთ ერთი რნმ პოლიმერაზა და ყველა ბაქტერიული ფერმენტი ძალიან ჰგავს ერთმანეთს; უმაღლეს ორგანიზმებში (ევკარიოტებში) არის რამდენიმე ფერმენტი, მათ უწოდებენ რნმ პოლიმერაზა I, რნმ პოლიმერაზა II, რნმ პოლიმერაზა III, მათ ასევე აქვთ მსგავსება ბაქტერიულ ფერმენტებთან, მაგრამ ისინი უფრო რთულია, შეიცავს მეტ ცილას. ევკარიოტული რნმ პოლიმერაზას თითოეულ ტიპს აქვს თავისი განსაკუთრებული ფუნქციები, ანუ ის ახდენს გენების გარკვეული ნაკრების ტრანსკრიფციას. დნმ-ის ჯაჭვს, რომელიც ემსახურება რნმ-ის სინთეზის შაბლონს ტრანსკრიფციის დროს, ეწოდება გრძნობა ან შაბლონი. დნმ-ის მეორე ჯაჭვს უწოდებენ არაკოდირებულს (კომპლიმენტური რნმ არ აკოდირებს ცილებს, ის „უაზროა“).

ტრანსკრიფციის პროცესში სამი ეტაპია. პირველი ეტაპი არის ტრანსკრიფციის დაწყება - რნმ-ის ჯაჭვის სინთეზის დასაწყისი, ყალიბდება პირველი ბმა ნუკლეოტიდებს შორის. შემდეგ ძაფი გროვდება, მისი გახანგრძლივება - დრეკადობა და როდესაც სინთეზი დასრულდება, ხდება შეწყვეტა, სინთეზირებული რნმ-ის გამოყოფა. ამავდროულად, რნმ პოლიმერაზა „აშორებს“ დნმ-ს და მზად არის ახალი ტრანსკრიფციის ციკლისთვის. ბაქტერიული რნმ პოლიმერაზა დეტალურად არის შესწავლილი. იგი შედგება რამდენიმე ცილის ქვედანაყოფისგან: ორი α-ქვეგანყოფილებისგან (ეს არის პატარა ქვედანაყოფები), β- და β΄-ქვეგანყოფილებები (დიდი ქვედანაყოფები) და ω-ქვეგანყოფილებები. ისინი ერთად ქმნიან ეგრეთ წოდებულ მინიმალურ ფერმენტს, ანუ ბირთვულ ფერმენტს. σ-ქვეგანყოფილება შეიძლება დაერთოს ამ ბირთვის ფერმენტს. σ-ქვეერთეული აუცილებელია რნმ-ის სინთეზის დასაწყებად, ტრანსკრიფციის დასაწყებად. ინიცირების შემდეგ σ-ქვეერთეული წყდება კომპლექსიდან და ბირთვი-ფერმენტი ახორციელებს შემდგომ მუშაობას (ჯაჭვის გახანგრძლივება). დნმ-ზე მიმაგრებისას σ ქვეერთეული ცნობს ადგილს, საიდანაც უნდა დაიწყოს ტრანსკრიფცია. მას პრომოუტერი ჰქვია. პრომოტორი არის ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობა, რომელიც მიუთითებს რნმ-ის სინთეზის დაწყებაზე. σ-ქვეგანყოფილების გარეშე, ბირთვი-ფერმენტი პრომოტორს არ შეუძლია ამოიცნოს. σ ქვეერთეულს ბირთვულ ფერმენტთან ერთად უწოდებენ სრულ ფერმენტს, ან ჰოლოენზიმს.

დაუკავშირდა დნმ-ს, კერძოდ, პრომოტორს, რომელიც ამოიცნო σ-ქვეერთეულმა, ჰოლოენზიმი ხსნის ორჯაჭვიან სპირალს და იწყებს რნმ-ის სინთეზს. გადაუგრიხული დნმ-ის მონაკვეთი არის ტრანსკრიფციის დაწყების წერტილი, პირველი ნუკლეოტიდი, რომელსაც რიბონუკლეოტიდი დამატებით უნდა მიმაგრდეს. ტრანსკრიფცია იწყება, σ ქვეერთეული ტოვებს და ძირითადი ფერმენტი აგრძელებს რნმ-ის ჯაჭვის გახანგრძლივებას. შემდეგ ხდება შეწყვეტა, ბირთვი-ფერმენტი გამოიყოფა და მზადდება სინთეზის ახალი ციკლისთვის.

როგორ აგრძელებს ტრანსკრიფციას?

რნმ იზრდება 3' ბოლოზე. თითოეული ნუკლეოტიდის მიმაგრებით, ბირთვი-ფერმენტი დგამს ნაბიჯს დნმ-ის გასწვრივ და მოძრაობს ერთი ნუკლეოტიდით. ვინაიდან სამყაროში ყველაფერი ფარდობითია, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ბირთვი-ფერმენტი უძრავია და მასში დნმ „მიათრევს“. გასაგებია, რომ შედეგი იგივე იქნება. მაგრამ ჩვენ ვისაუბრებთ დნმ-ის მოლეკულის გასწვრივ მოძრაობაზე. ბირთვის ფერმენტის შემადგენელი ცილოვანი კომპლექსის ზომაა 150 Ǻ. რნმ პოლიმერაზას ზომები - 150×115×110Ǻ. ანუ ასეთი ნანომანქანაა. რნმ პოლიმერაზას სიჩქარე წამში 50 ნუკლეოტიდამდეა. ბირთვის ფერმენტის კომპლექსს დნმ-თან და რნმ-თან ერთად ეწოდება დრეკადობის კომპლექსი. იგი შეიცავს დნმ-რნმ ჰიბრიდს. ანუ, ეს არის ადგილი, სადაც დნმ წყვილდება რნმ-თან და რნმ-ის 3'-ბოლო ღიაა შემდგომი ზრდისთვის. ამ ჰიბრიდის ზომაა 9 ბაზის წყვილი. დნმ-ის დაუხვევი რეგიონი დაახლოებით 12 ბაზის წყვილია.

რნმ პოლიმერაზა შეკრული დნმ-ს მოუხვევი ადგილის წინ. ამ რეგიონს ეწოდება წინა დნმ-ის დუპლექსი და არის 10 ბაზის წყვილის სიგრძე. პოლიმერაზა ასევე ასოცირდება დნმ-ის უფრო დიდ ნაწილთან, რომელსაც ეწოდება უკანა დნმ-ის დუპლექსი. მესინჯერი რნმ-ების ზომა, რომლებიც ასინთეზირებენ რნმ პოლიმერაზას ბაქტერიებში, შეიძლება მიაღწიოს 1000 ნუკლეოტიდს ან მეტს. ევკარიოტულ უჯრედებში სინთეზირებული დნმ-ის ზომამ შეიძლება მიაღწიოს 100 000 ან თუნდაც რამდენიმე მილიონ ნუკლეოტიდს. მართალია, არ არის ცნობილი, არსებობენ თუ არა ისინი ასეთ ზომებში უჯრედებში, თუ სინთეზის პროცესში მათ შეუძლიათ დამუშავების დრო.

დრეკადობის კომპლექსი საკმაოდ სტაბილურია, რადგან მან უნდა გააკეთოს დიდი სამუშაო. ანუ თავისთავად ის დნმ-ით არ „ჩამოვარდება“. მას შეუძლია დნმ-ში გადაადგილება წამში 50 ნუკლეოტიდის სიჩქარით. ამ პროცესს ეწოდება გადაადგილება (ან, გადაადგილება). დნმ-ის ურთიერთქმედება რნმ პოლიმერაზასთან (ბირთვ-ფერმენტი) არ არის დამოკიდებული ამ დნმ-ის თანმიმდევრობაზე, განსხვავებით σ-ქვეგანყოფილებისგან. და ბირთვი-ფერმენტი, როდესაც გადის გარკვეული შეწყვეტის სიგნალებში, ასრულებს დნმ-ის სინთეზს.

მოდით უფრო დეტალურად გავაანალიზოთ ბირთვ-ფერმენტის მოლეკულური სტრუქტურა. როგორც ზემოთ აღინიშნა, ძირითადი ფერმენტი შედგება α- და β-ქვეგანყოფილებებისგან. ისინი დაკავშირებულია ისე, რომ ისინი ქმნიან, თითქოს, "პირს" ან "კლანჭს". α-ქვეერთეულები განლაგებულია ამ "კლანჭის" ძირში და ასრულებენ სტრუქტურულ ფუნქციას. როგორც ჩანს, ისინი არ ურთიერთობენ დნმ-თან და რნმ-თან. ω ქვედანაყოფი არის პატარა ცილა, რომელსაც ასევე აქვს სტრუქტურული ფუნქცია. ნამუშევრის ძირითადი ნაწილი ეთმობა β- და β΄-ქვეერთეულების წილს. ნახატზე β΄ ქვედანაყოფი ნაჩვენებია ზევით, ხოლო β ქვეერთეული ნაჩვენებია ბოლოში.

"პირის" შიგნით, რომელსაც მთავარ არხს უწოდებენ, არის ფერმენტის აქტიური ადგილი. აქ ხდება ნუკლეოტიდების შეერთება, ახალი ბმის წარმოქმნა რნმ-ის სინთეზის დროს. რნმ პოლიმერაზას მთავარი არხი არის სადაც დნმ ბინადრობს დრეკადობის დროს. ამ სტრუქტურაშიც კი გვერდით არის ეგრეთ წოდებული მეორადი არხი, რომლის მეშვეობითაც ხდება ნუკლეოტიდების მიწოდება რნმ-ის სინთეზისთვის.

რნმ პოლიმერაზას ზედაპირზე მუხტების განაწილება უზრუნველყოფს მის ფუნქციებს. განაწილება ძალიან ლოგიკურია. ნუკლეინის მჟავის მოლეკულა უარყოფითად არის დამუხტული. ამიტომ, მთავარი არხის ღრუ, სადაც უარყოფითად დამუხტული დნმ უნდა იყოს შენახული, გაფორმებულია დადებითი მუხტებით. რნმ პოლიმერაზას ზედაპირი დამზადებულია უარყოფითად დამუხტული ამინომჟავებით, რათა თავიდან აიცილონ მასზე დნმ-ის შეწებება.

თითქმის ნახევარი საუკუნის წინ, 1953 წელს, დ. უოტსონმა და ფ. კრიკმა აღმოაჩინეს გენის ნივთიერების - დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავას (დნმ) სტრუქტურული (მოლეკულური) ორგანიზაციის პრინციპი. დნმ-ის სტრუქტურამ გასაღები მისცა გენის ნივთიერების ზუსტი გამრავლების მექანიზმს - რედუპლიკაციას. ასე წარმოიშვა ახალი მეცნიერება - მოლეკულური ბიოლოგია. ჩამოყალიბდა მოლეკულური ბიოლოგიის ეგრეთ წოდებული ცენტრალური დოგმა: დნმ - რნმ - ცილა. მისი მნიშვნელობა ის არის, რომ დნმ-ში ჩაწერილი გენეტიკური ინფორმაცია რეალიზდება ცილების სახით, მაგრამ არა უშუალოდ, არამედ მონათესავე პოლიმერის - რიბონუკლეინის მჟავას (რნმ) მეშვეობით და ეს გზა ნუკლეინის მჟავებიდან ცილებამდე შეუქცევადია. ამრიგად, დნმ სინთეზირდება დნმ-ზე, რაც უზრუნველყოფს საკუთარ რედუპლიკაციას, ანუ ორიგინალური გენეტიკური მასალის რეპროდუქციას თაობებში; რნმ სინთეზირდება დნმ-დან, რის შედეგადაც ხდება გენეტიკური ინფორმაციის ხელახალი ჩაწერა, ან ტრანსკრიფცია რნმ-ის მრავალი ასლის სახით; რნმ-ის მოლეკულები ემსახურება ცილების სინთეზის შაბლონებს - გენეტიკური ინფორმაცია ითარგმნება პოლიპეპტიდური ჯაჭვების სახით. განსაკუთრებულ შემთხვევებში, რნმ შეიძლება გადაიწეროს დნმ-ის სახით ("საპირისპირო ტრანსკრიფცია"), ასევე კოპირება რნმ-ის სახით (რეპლიკაცია), მაგრამ ცილა ვერასოდეს იქნება ნუკლეინის მჟავების შაბლონი (იხ. დაწვრილებით).

ასე რომ, ეს არის დნმ, რომელიც განსაზღვრავს ორგანიზმების მემკვიდრეობას, ანუ ცილების ერთობლიობას და მათთან დაკავშირებულ თვისებებს, რომლებიც მრავლდება თაობებში. ცილების ბიოსინთეზი ცოცხალი მატერიის ცენტრალური პროცესია და ნუკლეინის მჟავები უზრუნველყოფს მას, ერთის მხრივ, პროგრამით, რომელიც განსაზღვრავს სინთეზირებული ცილების მთელ კომპლექტს და სპეციფიკას, ხოლო მეორეს მხრივ, ამ პროგრამის თაობებში ზუსტი რეპროდუცირების მექანიზმს. . შესაბამისად, სიცოცხლის წარმოშობა მისი თანამედროვე ფიჭური ფორმით მცირდება მემკვიდრეობითი ცილების ბიოსინთეზის მექანიზმის გაჩენამდე.

ცილის ბიოსინთეზი

მოლეკულური ბიოლოგიის ცენტრალური დოგმა ადგენს მხოლოდ გენეტიკური ინფორმაციის გადაცემის გზას ნუკლეინის მჟავებიდან ცილებზე და, შესაბამისად, ცოცხალი ორგანიზმის თვისებებზე და მახასიათებლებზე. ამ გზის რეალიზაციის მექანიზმების შესწავლამ ათწლეულებში, რომელიც მოჰყვა ცენტრალური დოგმის ფორმულირებას, გამოავლინა რნმ-ის ბევრად უფრო მრავალფეროვანი ფუნქციები, ვიდრე უბრალოდ ინფორმაციის გადამზიდავი გენებიდან (დნმ) ცილებამდე და ემსახურება როგორც ცილის სინთეზის მატრიცას. .

ნახ. 1 გვიჩვენებს ცილის ბიოსინთეზის ზოგად სქემას უჯრედში. მესინჯერი რნმ(მესენჯერი რნმ, მესინჯერი რნმ, mRNA), ცილების კოდირება, რომელიც ზემოთ იყო განხილული, არის მხოლოდ ერთი ფიჭური რნმ-ის სამი ძირითადი კლასიდან. მათი დიდი ნაწილი (დაახლოებით 80%) არის რნმ-ის სხვა კლასი - რიბოსომური რნმ, რომლებიც ქმნიან უნივერსალური ცილის სინთეზირების ნაწილაკების - რიბოზომების სტრუქტურულ ჩარჩოს და ფუნქციურ ცენტრებს. ეს არის რიბოსომური რნმ-ები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან - როგორც სტრუქტურულად, ასევე ფუნქციურად - ულტრამიკროსკოპული მოლეკულური მანქანების ფორმირებაზე, რომელსაც ეწოდება რიბოსომები. რიბოსომები იღებენ გენეტიკურ ინფორმაციას mRNA მოლეკულების სახით და, ამ უკანასკნელის მიერ დაპროგრამებული, ქმნიან ცილებს ამ პროგრამის მკაცრი შესაბამისად.

თუმცა, ცილების სინთეზისთვის, მხოლოდ ინფორმაცია ან პროგრამა საკმარისი არ არის - თქვენ ასევე გჭირდებათ მასალა, საიდანაც შეიძლება მათი დამზადება. ცილის სინთეზისთვის მასალის ნაკადი მიდის რიბოსომებში მესამე კლასის ფიჭური რნმ-ით - გადაცემის რნმ(გადაცემის რნმ, გადაცემის რნმ, tRNA). ისინი კოვალენტურად აკავშირებენ - მიიღებენ - ამინომჟავებს, რომლებიც ემსახურებიან ცილების სამშენებლო მასალას და შედიან რიბოსომებში ამინოაცილ-tRNA-ს სახით. რიბოსომებში ამინოაცილ-ტრნმ ურთიერთქმედებს კოდონებთან - სამ ნუკლეოტიდულ კომბინაციებთან - mRNA, რის შედეგადაც ხდება კოდონების დეკოდირება ტრანსლაციის დროს.

რიბონუკლეინის მჟავები

ამრიგად, ჩვენ გვაქვს ძირითადი უჯრედული რნმ-ების ნაკრები, რომლებიც განსაზღვრავენ თანამედროვე ცოცხალი მატერიის ძირითად პროცესს - ცილების ბიოსინთეზს. ეს არის mRNA, ribosomal RNA და tRNA. რნმ სინთეზირდება დნმ-ზე ფერმენტების - რნმ პოლიმერაზების გამოყენებით, რომლებიც ახორციელებენ ტრანსკრიფციას - ორჯაჭვიანი დნმ-ის გარკვეული მონაკვეთების (წრფივი სეგმენტების) გადაწერა ერთჯაჭვიანი რნმ-ის სახით. უჯრედული ცილების მაკოდირებელი დნმ-ის რეგიონები ტრანსკრიბირებულია, როგორც mRNA, ხოლო რიბოსომური რნმ-ისა და tRNA-ს მრავალი ასლის სინთეზისთვის, არის უჯრედული გენომის სპეციალური უბნები, საიდანაც ხდება ინტენსიური გადაწერა ცილებად შემდგომი თარგმნის გარეშე.

რნმ-ის ქიმიური სტრუქტურა. ქიმიურად, რნმ ძალიან ჰგავს დნმ-ს. ორივე ნივთიერება ნუკლეოტიდების წრფივი პოლიმერია. თითოეული მონომერი - ნუკლეოტიდი - არის ფოსფორილირებული N-გლიკოზიდი, აგებულია ხუთნახშირბადიანი შაქრის ნარჩენებისგან - პენტოზასგან, რომელიც ატარებს ფოსფატის ჯგუფს მეხუთე ნახშირბადის ატომის ჰიდროქსილის ჯგუფზე (ესტერული ბმა) და აზოტოვანი ფუძე ნახშირბადის პირველ ატომზე. N-გლიკოზიდური ბმა). მთავარი ქიმიური განსხვავება დნმ-სა და რნმ-ს შორის არის ის, რომ რნმ-ის მონომერის შაქრის ნარჩენი არის რიბოზა, ხოლო დნმ-ის მონომერი არის დეზოქსირიბოზა, რომელიც არის რიბოზის წარმოებული, რომელშიც არ არის ჰიდროქსილის ჯგუფი ნახშირბადის მეორე ატომში (ნახ. 2). ).

დნმ-სა და რნმ-ში არსებობს აზოტოვანი ფუძის ოთხი ტიპი: ორი პურინის ბაზა - ადენინი (A) და გუანინი (G) - და ორი პირიმიდინის ბაზა - ციტოზინი (C) და ურაცილი (U) ან მისი მეთილირებული წარმოებული თიმინი (T).

ურაცილი დამახასიათებელია რნმ-ის მონომერებისთვის, თიმინი კი დნმ-ის მონომერებისთვის და ეს არის მეორე განსხვავება რნმ-სა და დნმ-ს შორის. მონომერები - რნმ რიბონუკლეოტიდები ან დნმ დეზოქსირიბონუკლეოტიდები - ქმნიან პოლიმერულ ჯაჭვს შაქრის ნარჩენებს შორის ფოსფოდიესტერის ხიდების წარმოქმნით (პენტოზის მეხუთე და მესამე ნახშირბადის ატომებს შორის). ამრიგად, ნუკლეინის მჟავის პოლიმერული ჯაჭვი - დნმ ან რნმ - შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ხაზოვანი შაქრის ფოსფატის ხერხემალით აზოტოვანი ბაზებით, როგორც გვერდითი ჯგუფები.

რნმ-ის მაკრომოლეკულური სტრუქტურა. ნუკლეინის მჟავების ორ ტიპს შორის ფუნდამენტური მაკროსტრუქტურული განსხვავება არის ის, რომ დნმ არის ერთი ორმაგი სპირალი, ანუ მაკრომოლეკულა ორი დამატებითი დაკავშირებული პოლიმერული ჯაჭვისგან, რომელიც ხვეულია გადაბმული საერთო ღერძის გარშემო (იხ. [, ]), ხოლო რნმ არის ერთი. - ზოლიანი პოლიმერი. ამავდროულად, გვერდითი ჯგუფების ურთიერთქმედება - აზოტოვანი ფუძეები - ერთმანეთთან, აგრეთვე შაქრის ფოსფატის ხერხემლის ფოსფატებთან და ჰიდროქსილებთან, მივყავართ იმ ფაქტს, რომ ერთჯაჭვიანი რნმ პოლიმერი იკეცება თავის თავზე და ტრიალებს. კომპაქტური სტრუქტურა, მსგავსი ცილოვანი პოლიპეპტიდური ჯაჭვის კომპაქტურ გლობულში დაკეცვისა. ამ გზით, რნმ-ის უნიკალურ ნუკლეოტიდებს შეუძლიათ შექმნან უნიკალური სივრცითი სტრუქტურები.

რნმ-ის სპეციფიკური სივრცითი სტრუქტურა პირველად 1974 წელს გამოვლინდა ერთ-ერთი tRNA-ს ატომური სტრუქტურის გაშიფვრისას [, ] (ნახ. 3). tRNA პოლიმერული ჯაჭვის დაკეცვა, რომელიც შედგება 76 ნუკლეოტიდის მონომერისგან, იწვევს ძალიან კომპაქტური გლობულური ბირთვის წარმოქმნას, საიდანაც ორი ამობურცული გამოდის სწორი კუთხით. ისინი დნმ-ის მსგავსი მოკლე ორმაგი სპირალია, მაგრამ ორგანიზებული იმავე რნმ-ის ჯაჭვის მონაკვეთების ურთიერთქმედებით. ერთ-ერთი გამონაყარი არის ამინომჟავის მიმღები და მონაწილეობს რიბოსომაზე ცილოვანი პოლიპეპტიდური ჯაჭვის სინთეზში, ხოლო მეორე განკუთვნილია იმავე რიბოსომაში mRNA-ის კოდირების სამეულთან (კოდონთან) დამატებითი ურთიერთქმედებისთვის. მხოლოდ ასეთ სტრუქტურას შეუძლია სპეციფიკური ურთიერთქმედება პროტეინ-ფერმენტთან, რომელიც ამაგრებს ამინომჟავას tRNA-ს და რიბოსომას ტრანსლაციის დროს, ანუ მათ მიერ სპეციალურად "აღიარებული".

იზოლირებული რიბოსომური რნმ-ების შესწავლამ წარმოადგინა ამ ტიპის უფრო გრძელი ხაზოვანი პოლიმერებისგან კომპაქტური სპეციფიკური სტრუქტურების წარმოქმნის შემდეგი ნათელი მაგალითი. რიბოსომა შედგება ორი არათანაბარი ნაწილისაგან - დიდი და პატარა რიბოსომური ქვენაწილაკები (ქვეერთეულები). თითოეული ქვედანაყოფი აგებულია ერთი მაღალი პოლიმერული რნმ-ისა და რიბოსომული ცილებისგან. რიბოსომული რნმ-ის ჯაჭვების სიგრძე ძალიან მნიშვნელოვანია: მაგალითად, ბაქტერიული რიბოსომის მცირე ქვედანაყოფის რნმ შეიცავს 1500-ზე მეტ ნუკლეოტიდს, ხოლო დიდი ქვედანაყოფის რნმ შეიცავს დაახლოებით 3000 ნუკლეოტიდს. ძუძუმწოვრებში, მათ შორის ადამიანებში, ეს რნმ-ები კიდევ უფრო დიდია - დაახლოებით 1900 ნუკლეოტიდი და 5000-ზე მეტი ნუკლეოტიდი მცირე და დიდ ქვედანაყოფებში, შესაბამისად.

ნაჩვენებია, რომ იზოლირებულ რიბოსომურ რნმ-ებს, რომლებიც გამოყოფილია მათი პროტეინის პარტნიორებისგან და მიიღება სუფთა სახით, შეუძლიათ სპონტანურად დაკეცონ კომპაქტურ სტრუქტურებად, ზომითა და ფორმით, რიბოსომური ქვედანაყოფების მსგავსი. დიდი და პატარა ქვენაწილაკების ფორმა განსხვავებულია და, შესაბამისად, დიდი და პატარა რიბოსომური რნმ-ების ფორმაც განსხვავებულია (სურ. 4). ამრიგად, რიბოსომური რნმ-ის ხაზოვანი ჯაჭვები თვითორგანიზება ხდება სპეციფიკურ სივრცულ სტრუქტურებად, რომლებიც განსაზღვრავენ რიბოსომური ქვენაწილაკების ზომას, ფორმას და, როგორც ჩანს, შიდა განლაგებას და, შესაბამისად, მთელ რიბოსომას.

მცირე რნმ. როგორც ცოცხალი უჯრედის კომპონენტები და მთლიანი უჯრედული რნმ-ის ცალკეული ფრაქციები შეისწავლეს, ცხადი გახდა, რომ საკითხი არ შემოიფარგლებოდა რნმ-ის სამი ძირითადი ტიპით. აღმოჩნდა, რომ ბუნებაში არსებობს რნმ-ის მრავალი სხვა სახეობა. ეს არის, უპირველეს ყოვლისა, ეგრეთ წოდებული „მცირე რნმ“, რომელიც შეიცავს 300-მდე ნუკლეოტიდს, ხშირად უცნობი ფუნქციებით. როგორც წესი, ისინი დაკავშირებულია ერთ ან მეტ ცილასთან და უჯრედში იმყოფებიან რიბონუკლეოპროტეინების სახით - „მცირე RNPs“.

მცირე რნმ გვხვდება უჯრედის ყველა ნაწილში, მათ შორის ციტოპლაზმაში, ბირთვში, ბირთვსა და მიტოქონდრიაში. იმ მცირე ზომის RNP-ების უმეტესობა, რომელთა ფუნქციები ცნობილია, ჩართულია რნმ-ის ძირითადი ტიპების (რნმ-ის დამუშავება) პოსტტრანსკრიპციული დამუშავების მექანიზმებში - mRNA წინამორბედების ტრანსფორმაცია სექსუალურ mRNA-ებად (სპლისინგი), mRNA რედაქტირება, tRNA ბიოგენეზი, მომწიფება. რიბოსომული რნმ. უჯრედებში მცირე ზომის RNP-ების (SRP) ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული სახეობა მნიშვნელოვან როლს ასრულებს სინთეზირებული ცილების უჯრედის მემბრანაში ტრანსპორტირებაში. ცნობილი ტიპის მცირე რნმ-ები, რომლებიც ასრულებენ მარეგულირებელი ფუნქციებიეთერში. სპეციალური მცირე რნმ არის ყველაზე მნიშვნელოვანი ფერმენტის ნაწილი, რომელიც პასუხისმგებელია უჯრედების თაობებში დნმ-ის რეპლიკაციის შენარჩუნებაზე - ტელომერაზა. უნდა ითქვას, რომ მათი მოლეკულური ზომები შედარებულია ფიჭური გლობულური ცილების ზომებთან. ამრიგად, თანდათან ირკვევა, რომ ცოცხალი უჯრედის ფუნქციონირება განისაზღვრება არა მხოლოდ მასში სინთეზირებული ცილების მრავალფეროვნებით, არამედ სხვადასხვა რნმ-ების მდიდარი ნაკრების არსებობით, რომელთაგან მცირე რნმ-ები დიდწილად ბაძავს კომპაქტურობას და ზომას. ცილები.

რიბოციმები. მთელი აქტიური ცხოვრება აგებულია მეტაბოლიზმზე - მეტაბოლიზმზე და მეტაბოლიზმის ყველა ბიოქიმიური რეაქცია ხდება სიცოცხლისთვის შესაფერისი სიჩქარით მხოლოდ ევოლუციის შედეგად შექმნილი მაღალეფექტური სპეციფიკური კატალიზატორების წყალობით. მრავალი ათწლეულის განმავლობაში, ბიოქიმიკოსები დარწმუნებულნი იყვნენ, რომ ბიოლოგიური კატალიზი ყოველთვის და ყველგან ხორციელდება ცილების მიერ ე.წ. ფერმენტები, ან ფერმენტები.და ასე 1982-1983 წლებში. ნაჩვენებია, რომ ბუნებაში არსებობს რნმ-ის ტიპები, რომლებსაც ცილების მსგავსად აქვთ მაღალი სპეციფიკური კატალიზური აქტივობა [ , ]. ასეთ რნმ კატალიზატორებს ეწოდა რიბოციმები.ცილების ექსკლუზიურობის იდეა ბიოქიმიური რეაქციების კატალიზში დასრულდა.

ამჟამად რიბოსომაც რიბოციმად ითვლება. მართლაც, ყველა არსებული ექსპერიმენტული მონაცემი მიუთითებს, რომ რიბოსომაში ცილოვანი პოლიპეპტიდური ჯაჭვის სინთეზი კატალიზებულია რიბოსომური რნმ-ით და არა რიბოსომური ცილებით. გამოვლენილია დიდი რიბოსომური რნმ-ის კატალიზური რეგიონი, რომელიც პასუხისმგებელია ტრანსპეპტიდაციის რეაქციის კატალიზზე, რომლის მეშვეობითაც ცილოვანი პოლიპეპტიდური ჯაჭვი ვრცელდება ტრანსლაციის დროს.

რაც შეეხება ვირუსული დნმ-ის რეპლიკაციას, მისი მექანიზმი დიდად არ განსხვავდება თავად უჯრედის გენეტიკური მასალის - დნმ-ის რედუპლიკაციისგან. ვირუსული რნმ-ის შემთხვევაში რეალიზებულია პროცესები, რომლებიც დათრგუნულია ან სრულიად არ არსებობს ნორმალურ უჯრედებში, სადაც მთელი რნმ სინთეზირებულია მხოლოდ დნმ-ზე, როგორც შაბლონი. რნმ-ის შემცველი ვირუსებით ინფიცირებისას სიტუაცია შეიძლება ორგვარი იყოს. ზოგიერთ შემთხვევაში, დნმ სინთეზირდება ვირუსულ რნმ-ზე, როგორც შაბლონი ("საპირისპირო ტრანსკრიფცია") და ვირუსული რნმ-ის მრავალი ასლი გადაიწერება ამ დნმ-ზე. სხვა, ჩვენთვის ყველაზე საინტერესო შემთხვევებში, ვირუსული რნმ-ზე სინთეზირებულია დამატებითი რნმ-ის ჯაჭვი, რომელიც ემსახურება ვირუსული რნმ-ის ახალი ასლების სინთეზის - რეპლიკაციის შაბლონს. ამრიგად, რნმ-ის შემცველი ვირუსებით ინფექციის დროს რეალიზდება რნმ-ის ფუნდამენტური უნარი, განსაზღვროს საკუთარი სტრუქტურის რეპროდუქცია, როგორც ეს დნმ-ის შემთხვევაშია.

რნმ-ის მრავალფუნქციურობა. რნმ-ის ფუნქციების შესახებ ცოდნის შეჯამებით და მიმოხილვით, შეგვიძლია ვისაუბროთ ბუნებაში ამ პოლიმერის არაჩვეულებრივ მრავალფუნქციურობაზე. ქვემოთ მოცემულია რნმ-ის ძირითადი ცნობილი ფუნქციების ჩამონათვალი.

გენეტიკური რეპლიკაციური ფუნქცია: ნუკლეოტიდების ხაზოვანი თანმიმდევრობების კოპირების (გამეორების) სტრუქტურული უნარი დამატებითი თანმიმდევრობების მეშვეობით. ფუნქცია რეალიზებულია ვირუსული ინფექციების დროს და ჰგავს დნმ-ის ძირითად ფუნქციას უჯრედული ორგანიზმების ცხოვრებაში - გენეტიკური მასალის რედუპლიკაცია.

კოდირების ფუნქცია: ცილის სინთეზის დაპროგრამება ნუკლეოტიდების ხაზოვანი თანმიმდევრობით. ეს არის იგივე ფუნქცია, როგორც დნმ. როგორც დნმ-ში, ასევე რნმ-ში, ერთი და იგივე ნუკლეოტიდური ტრიპლეტები კოდირებს ცილის 20 ამინომჟავას, ხოლო ნუკლეინის მჟავის ჯაჭვში ტრიპლეტების თანმიმდევრობა არის პროგრამა 20 ტიპის ამინომჟავების თანმიმდევრული განლაგებისთვის ცილოვან პოლიპეპტიდურ ჯაჭვში.

სტრუქტურის ფორმირების ფუნქცია: უნიკალური სამგანზომილებიანი სტრუქტურების ფორმირება. კომპაქტურად დაკეცილი მცირე რნმ-ის მოლეკულები ფუნდამენტურად მსგავსია გლობულური ცილების სამგანზომილებიანი სტრუქტურების, ხოლო უფრო გრძელი რნმ-ის მოლეკულებს შეუძლიათ შექმნან უფრო დიდი ბიოლოგიური ნაწილაკები ან მათი ბირთვები.

ამოცნობის ფუნქცია: მაღალი სპეციფიკური სივრცითი ურთიერთქმედება სხვა მაკრომოლეკულებთან (მათ შორის პროტეინებთან და სხვა რნმ-ებთან) და მცირე ლიგანდებთან. ეს ფუნქცია ალბათ მთავარია ცილებში. იგი ეფუძნება პოლიმერის უნარს, დაიკეცოს უნიკალური გზით და შექმნას კონკრეტული სამგანზომილებიანი სტრუქტურები. ამოცნობის ფუნქცია სპეციფიკური კატალიზის საფუძველია.

კატალიზური ფუნქცია: ქიმიური რეაქციების სპეციფიკური კატალიზი რიბოციმებით. ეს ფუნქცია ფერმენტული ცილების ფერმენტული ფუნქციის მსგავსია.

ზოგადად, რნმ გვეჩვენება, როგორც ისეთი საოცარი პოლიმერი, რომ, როგორც ჩანს, არც სამყაროს ევოლუციის დრო და არც შემოქმედის ინტელექტი არ უნდა ყოფილიყო საკმარისი მისი გამოგონებისთვის. როგორც ჩანს, რნმ-ს შეუძლია შეასრულოს სიცოცხლისთვის ფუნდამენტურად მნიშვნელოვანი ორივე პოლიმერის - დნმ-ისა და ცილების ფუნქციები. გასაკვირი არ არის, რომ მეცნიერების წინაშე გაჩნდა კითხვა: შეიძლება თუ არა რნმ-ის სამყაროს გაჩენა და თვითკმარი არსებობა წინ უსწრებდეს სიცოცხლის გაჩენას მისი თანამედროვე დნმ-პროტეინის ფორმით?

სიცოცხლის წარმოშობა

ოპარინის პროტეინ-კოაცერვატის თეორია. შესაძლოა, პირველი მეცნიერული, კარგად გააზრებული თეორია სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ აბიოგენური გზით შემოგვთავაზა ბიოქიმიკოსმა ა.ი. ოპარინი ჯერ კიდევ გასული საუკუნის 20-იან წლებში [,]. თეორია ეფუძნებოდა იმ აზრს, რომ ყველაფერი დაიწყო ცილებით და გარკვეულ პირობებში ცილის მონომერების - ამინომჟავების - და ცილის მსგავსი პოლიმერების (პოლიპეპტიდების) სპონტანური ქიმიური სინთეზის შესაძლებლობას აბიოგენური გზით. თეორიის გამოქვეყნებამ გამოიწვია მრავალი ექსპერიმენტი მსოფლიოს რიგ ლაბორატორიებში, რომლებმაც აჩვენეს ასეთი სინთეზის რეალობა ხელოვნურ პირობებში. თეორია სწრაფად გახდა ზოგადად მიღებული და არაჩვეულებრივი პოპულარული.

მისი მთავარი პოსტულატი იყო ის, რომ პირველად "ბულიონში" სპონტანურად წარმოქმნილი ცილის მსგავსი ნაერთები გაერთიანდა "კოაცერვატულ წვეთებად - ცალკეულ კოლოიდურ სისტემებად (სოლებად), რომლებიც მცურავდნენ უფრო განზავებულ წყალხსნარში. ამან შექმნა ორგანიზმების გაჩენის მთავარი წინაპირობა - გარკვეული ბიოქიმიური სისტემის გარემოდან გამოყოფა, მისი დანაწევრება. ვინაიდან კოაცერვატის წვეთების ზოგიერთ ცილისმაგვარ ნაერთს შეიძლება ჰქონდეს კატალიზური აქტივობა, შესაძლებელი გახდა წვეთების შიგნით ბიოქიმიური სინთეზის რეაქციების გატარება - არსებობდა ასიმილაციის მსგავსება, რაც გულისხმობს წვეთების ზრდას. კოაცერვატი მისი შემდგომი დაშლით ნაწილებად - გამრავლებით.კოაცერვატი განიხილებოდა როგორც ცოცხალი უჯრედის პროტოტიპი (სურ. 5).

ყველაფერი კარგად იყო გააზრებული და მეცნიერულად დასაბუთებული თეორიულად, გარდა ერთი პრობლემისა, რომელიც დიდი ხნის განმავლობაში თვალს ხუჭავდა სიცოცხლის წარმოშობის დარგის თითქმის ყველა ექსპერტზე. თუ სპონტანურად, შემთხვევითი შაბლონის გარეშე სინთეზებით კოაცერვატში, წარმოიქმნება ცილის მოლეკულების ერთი წარმატებული კონსტრუქცია (მაგალითად, ეფექტური კატალიზატორები, რომლებიც უპირატესობას ანიჭებენ ამ კოაცერვატს ზრდასა და რეპროდუქციაში), მაშინ როგორ შეიძლებოდა მათი კოპირება კოაცერვატში განაწილებისთვის. , და კიდევ უფრო მეტი გადაცემის შთამომავლების coacervates? თეორიამ ვერ შესთავაზა გადაწყვეტა ზუსტი გამრავლების პრობლემას - კოაცერვატში და თაობებში - ცალკეული, შემთხვევით გამოჩენილი ეფექტური ცილის სტრუქტურების.

რნმ-ის სამყარო, როგორც თანამედროვე ცხოვრების წინამორბედი. გენეტიკური კოდის, ნუკლეინის მჟავების და ცილების ბიოსინთეზის შესახებ ცოდნის დაგროვებამ გამოიწვია ფუნდამენტურად ახალი იდეის დამტკიცება TOM-ის შესახებ, რომ ყველაფერი დაიწყო არა ცილებით, არამედ რნმ-ით [-]. ნუკლეინის მჟავები ბიოლოგიური პოლიმერების ერთადერთი ტიპია, რომელთა მაკრომოლეკულური სტრუქტურა, ახალი ჯაჭვების სინთეზში კომპლემენტარობის პრინციპის გამო (დაწვრილებით იხილეთ), იძლევა მონომერული ერთეულების საკუთარი წრფივი თანმიმდევრობის კოპირების შესაძლებლობას, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, პოლიმერის რეპროდუცირების (გამრავლების) უნარი, მისი მიკროსტრუქტურა. ამიტომ, მხოლოდ ნუკლეინის მჟავა, მაგრამ არა ცილები, შეიძლება იყოს გენეტიკური მასალა, ანუ გამრავლებადი მოლეკულები, რომლებიც იმეორებენ თავიანთ სპეციფიკურ მიკროსტრუქტურას თაობებში.

მრავალი მიზეზის გამო, ეს არის რნმ და არა დნმ, რომელიც შეიძლება წარმოადგენდეს პირველად გენეტიკურ მასალას.

ჯერ ერთი,როგორც ქიმიური სინთეზის, ასევე ბიოქიმიური რეაქციების დროს რიბონუკლეოტიდები წინ უსწრებენ დეზოქსირიბონუკლეოტიდებს; დეზოქსირიბონუკლეოტიდები რიბონუკლეოტიდების მოდიფიკაციის პროდუქტებია (იხ. სურ. 2).

Მეორეც,სასიცოცხლო მეტაბოლიზმის უძველეს, უნივერსალურ პროცესებში ფართოდ არის წარმოდგენილი რიბონუკლეოტიდები და არა დეზოქსირიბონუკლეოტიდები, მათ შორის ძირითადი ენერგიის მატარებლები, როგორიცაა რიბონუკლეოზიდის პოლიფოსფატები (ATP და ა.შ.).

მესამედ,რნმ-ის რეპლიკაცია შეიძლება მოხდეს დნმ-ის ყოველგვარი ჩართვის გარეშე და დნმ-ის რეპლიკაციის მექანიზმი, თუნდაც თანამედროვე ცოცხალ სამყაროში, მოითხოვს რნმ პრაიმერის სავალდებულო მონაწილეობას დნმ-ის ჯაჭვის სინთეზის დაწყებაში.

მეოთხე,რნმ-ს აქვს იგივე შაბლონი და გენეტიკური ფუნქციები, როგორც დნმ, ასევე შეუძლია შეასრულოს ცილების თანდაყოლილი ფუნქციები, მათ შორის ქიმიური რეაქციების კატალიზება. ამრიგად, არსებობს ყველა მიზეზი იმისა, რომ დნმ მივიჩნიოთ, როგორც მოგვიანებით ევოლუციური შენაძენი - როგორც რნმ-ის მოდიფიკაცია, რომელიც სპეციალიზირებულია უჯრედულ გენომში გენების უნიკალური ასლების რეპროდუცირებისა და შენახვის ფუნქციის შესასრულებლად ცილების ბიოსინთეზში უშუალო მონაწილეობის გარეშე.

კატალიზურად აქტიური რნმ-ების აღმოჩენის შემდეგ, სიცოცხლის წარმოშობაში რნმ-ის პრიმატის იდეამ მიიღო განვითარების ძლიერი სტიმული და ჩამოყალიბდა კონცეფცია. თვითკმარი რნმ სამყარო,თანამედროვე ცხოვრების წინამორბედი [ , ]. რნმ სამყაროს გაჩენის შესაძლო სქემა ნაჩვენებია ნახ. 6.

რიბონუკლეოტიდების აბიოგენური სინთეზი და მათი კოვალენტური კავშირი ოლიგომერებსა და რნმ-ის ტიპის პოლიმერებში შეიძლება მოხდეს დაახლოებით იმავე პირობებში და იმავე ქიმიურ გარემოში, რაც იყო პოსტულირებული ამინომჟავების და პოლიპეპტიდების ფორმირებისთვის. ცოტა ხნის წინ ა.ბ. ჩეტვერინმა და სხვებმა (პროტეინის ინსტიტუტი, რუსეთის მეცნიერებათა აკადემია) ექსპერიმენტულად აჩვენეს, რომ სულ მცირე ზოგიერთ პოლირიბონუკლეოტიდს (რნმ) ჩვეულებრივ წყალხსნარში შეუძლია სპონტანური რეკომბინაცია, ანუ ჯაჭვის სეგმენტების გაცვლა ტრანსესტერიფიკაციის გზით. მოკლე ჯაჭვის სეგმენტების გრძელი სეგმენტების გაცვლამ უნდა გამოიწვიოს პოლირიბონუკლეოტიდების (რნმ) გახანგრძლივება და ამგვარმა რეკომბინაციამ თავად უნდა შეუწყოს ხელი ამ მოლეკულების სტრუქტურულ მრავალფეროვნებას. მათ შორის ასევე შეიძლება წარმოიშვას კატალიზურად აქტიური რნმ-ის მოლეკულები.

რნმ-ის ცალკეული მოლეკულების უკიდურესად იშვიათი გამოჩენაც კი, რომლებმაც შეძლეს რიბონუკლეოტიდების პოლიმერიზაციის ან ოლიგონუკლეოტიდების შეერთება დამატებით ჯაჭვზე, როგორც შაბლონზე [ , ], ნიშნავდა რნმ-ის რეპლიკაციის მექანიზმის ფორმირებას. თავად რნმ-ის კატალიზატორების (რიბოციმების) რეპლიკაციას უნდა გამოეწვია თვითგამრავლებული რნმ-ის პოპულაციების გაჩენა. საკუთარი თავის ასლების შექმნით რნმ მრავლდებოდა. გარდაუვალმა შეცდომებმა კოპირება (მუტაცია) და რეკომბინაცია თვითგანმეორებადი რნმ-ის პოპულაციებში შექმნა ამ სამყაროს მუდმივად მზარდი მრავალფეროვნება. ამრიგად, რნმ-ის სავარაუდო უძველესი სამყარო არის "თვითკმარი ბიოლოგიური სამყარო, რომელშიც რნმ-ის მოლეკულები მოქმედებენ როგორც გენეტიკური მასალა და როგორც ფერმენტის მსგავსი კატალიზატორები" .

ცილის ბიოსინთეზის გაჩენა. გარდა ამისა, რნმ-ის სამყაროს საფუძველზე, ცილის ბიოსინთეზის მექანიზმების ფორმირება, მემკვიდრეობითი სტრუქტურისა და თვისებების მქონე სხვადასხვა ცილების გაჩენა, ცილების ბიოსინთეზის სისტემებისა და ცილების ნაკრების დანაწევრება, შესაძლოა კოაცერვატების სახით და ევოლუცია. ეს უკანასკნელი უჯრედულ სტრუქტურებში - ცოცხალი უჯრედები (იხ. სურ. 6) უნდა მომხდარიყო. ).

ძველი რნმ-ის სამყაროდან თანამედროვე ცილების სინთეზირებულ სამყაროზე გადასვლის პრობლემა ყველაზე რთულია თუნდაც წმინდა თეორიული გადაწყვეტისთვის. პოლიპეპტიდების და ცილის მსგავსი ნივთიერებების აბიოგენური სინთეზის შესაძლებლობა არ უწყობს ხელს პრობლემის გადაჭრას, რადგან არ არსებობს კონკრეტული გზა, რომლითაც ეს სინთეზი რნმ-თან დაკავშირება და გენეტიკური კონტროლის ქვეშ მოხვდება. პოლიპეპტიდების და ცილების გენეტიკურად კონტროლირებადი სინთეზი უნდა განვითარებულიყო პირველადი აბიოგენური სინთეზისგან დამოუკიდებლად, თავისებურად, უკვე არსებული სამყაროს რნმ-ის საფუძველზე. ლიტერატურაში შემოთავაზებულია რნმ სამყაროში ცილების ბიოსინთეზის თანამედროვე მექანიზმის წარმოშობის რამდენიმე ჰიპოთეზა, მაგრამ, შესაძლოა, არც ერთი მათგანი არ შეიძლება ჩაითვალოს საფუძვლიანად გააზრებული და უნაკლო ფიზიკურ-ქიმიური შესაძლებლობების თვალსაზრისით. მე წარმოგიდგენთ რნმ-ის ევოლუციისა და სპეციალიზაციის პროცესის ჩემს ვერსიას, რაც იწვევს ცილების ბიოსინთეზის აპარატის წარმოქმნას (ნახ. 7), მაგრამ ის არ არის პრეტენზია, რომ ეს არის სრული.

შემოთავაზებული ჰიპოთეტური სქემა შეიცავს ორ არსებით პუნქტს, რომლებიც, როგორც ჩანს, ფუნდამენტურია.

ჯერ ერთი,ვარაუდობენ, რომ აბიოგენურად სინთეზირებული ოლიგორიბონუკლეოტიდები აქტიურად რეკომბინირებულია სპონტანური არაფერმენტული ტრანსესტერიფიკაციის მექანიზმით, რაც იწვევს წაგრძელებული რნმ-ის ჯაჭვების წარმოქმნას და მათ მრავალფეროვნებას. სწორედ ამ გზით შეიძლება გამოჩნდეს როგორც კატალიზურად აქტიური რნმ-ის ტიპები (რიბოციმები), ასევე სპეციალიზებული ფუნქციების მქონე რნმ-ის სხვა ტიპები ოლიგონუკლეოტიდებისა და პოლინუკლეოტიდების პოპულაციაში (იხ. სურ. 7). უფრო მეტიც, ოლიგონუკლეოტიდების არაფერმენტულმა რეკომბინაციამ, რომლებიც დამატებით აკავშირებს პოლინუკლეოტიდურ შაბლონს, შეიძლება უზრუნველყოს ამ შაბლონის შემავსებელი ფრაგმენტების ჯვარედინი კავშირი (დაერთება) ერთ ჯაჭვში. სწორედ ამ გზით, და არა მონონუკლეოტიდების კატალიზებული პოლიმერიზაციით, შეიძლება განხორციელდეს რნმ-ის პირველადი კოპირება (გავრცელება). რა თქმა უნდა, თუ გამოჩნდებოდა რიბოციმები, რომლებსაც გააჩნდათ პოლიმერაზული აქტივობა, მაშინ კოპირების ეფექტურობა (სიზუსტე, სიჩქარე და პროდუქტიულობა) იყო დამატებითი საფუძველზე. მატრიცა მნიშვნელოვნად უნდა გაზრდილიყო.

მეორეჩემი ვერსიის ფუნდამენტური წერტილი არის ის, რომ ცილების ბიოსინთეზის პირველადი აპარატი წარმოიშვა რამდენიმე ტიპის სპეციალიზებული რნმ-ის საფუძველზე, გენეტიკური მასალის ფერმენტული (პოლიმერაზული) რეპლიკაციის აპარატის მოსვლამდე - რნმ და დნმ. ეს პირველადი აპარატი მოიცავდა კატალიზურად აქტიურ პრორიბოსომურ რნმ-ს პეპტიდილ ტრანსფერაზას აქტივობით; პრო-თრნმ-ების ნაკრები, რომელიც სპეციალურად აკავშირებს ამინომჟავებს ან მოკლე პეპტიდებს; სხვა პრორიბოსომური რნმ, რომელსაც შეუძლია ერთდროულად იმოქმედოს კატალიზურ პრორიბოსომურ რნმ-თან, პრო-მრნმ-თან და პრო-ტრნმ-თან (იხ. სურ. 7). ასეთ სისტემას უკვე შეეძლო პოლიპეპტიდური ჯაჭვების სინთეზირება მის მიერ კატალიზებული ტრანსპეპტიდაციის რეაქციის გამო. სხვა კატალიზურად აქტიურ პროტეინებს შორის - პირველადი ფერმენტები (ფერმენტები) - ასევე გამოჩნდა ცილები, რომლებიც ახდენენ ნუკლეოტიდების პოლიმერიზაციას - რეპლიკაზები, ანუ NK პოლიმერაზები.

თუმცა, შესაძლებელია, რომ რნმ-ის უძველესი სამყაროს ჰიპოთეზამ, როგორც თანამედროვე ცოცხალი სამყაროს წინამორბედმა, ვერ მიიღოს საკმარისი დასაბუთება მთავარი სირთულის დასაძლევად - რნმ-დან გადასვლის მექანიზმისა და მისი რეპლიკაციის მეცნიერულად დამაჯერებელი აღწერა. ცილის ბიოსინთეზისთვის. არსებობს მიმზიდველი და კარგად გააზრებული ალტერნატიული ჰიპოთეზა A.D. ალტშტეინი (გენური ბიოლოგიის ინსტიტუტი, რუსეთის მეცნიერებათა აკადემია), რომელიც ამტკიცებს, რომ გენეტიკური მასალის რეპლიკაცია და მისი ტრანსლაცია - ცილის სინთეზი - წარმოიშვა და განვითარდა ერთდროულად და კონიუგირებული, დაწყებული აბიოგენურად სინთეზირებული ოლიგონუკლეოტიდების და ამინოაცილ-ნუკლეოტიდების - შერეული ანოკლეოტიდების ურთიერთქმედებით. ამინომჟავებისა და ნუკლეოტიდების. მაგრამ ეს არის შემდეგი ამბავი... "შეჰერეზადემ დაიჭირა დილა და შეწყვიტა ნებადართული გამოსვლა".)

ლიტერატურა

. Watson J.D., Crick F.H.C.ნუკლეინის მჟავების მოლეკულური სტრუქტურა // ბუნება. 1953. V. 171. გვ 738-740.

. Watson J.D., Crick F.H.C.დეზოქსირიბოზის ნუკლეინის მჟავის სტრუქტურის გენეტიკური შედეგები // Nature 1953 V. 171. P. 964-967.

. სპირინი A.S.თანამედროვე ბიოლოგია და ბიოლოგიური უსაფრთხოება // რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის ბიულეტენი. 1997. No7.

. სპირინი A.S.ხსნარში არსებული მაღალი პოლიმერული რიბონუკლეინის მჟავის მაკრომოლეკულური სტრუქტურის შესახებ // მოლეკულური ბიოლოგიის ჟურნალი. 1960. V. 2. გვ. 436-446.

. Kirn S.H., Suddath F.L., Quigley GJ. და სხვ.საფუარის ფენილალანინის გადაცემის რნმ-ის სამგანზომილებიანი მესამეული სტრუქტურა // მეცნიერება. 1974. V. 185. გვ. 435-40.

. Robertas J.D., Ladner J.E., Finch J.T. და სხვ.საფუარის ფენილალანინის tRNA სტრუქტურა 3 A გარჩევადობით // ბუნება. 1974. V. 250. გვ 546-551.

. ვასილიევი V.D., Serdyuk I.N., Gudkov A.T., SPIRin A.S.რიბოსომური რნმ-ის თვითორგანიზება // რიბოსომების სტრუქტურა, ფუნქცია და გენეტიკა / რედ. Hardesty B. and Kramer G. New York: Springer-Verlag, 1986, გვ. 129-142.

. ბასერგა SJ., Steitz J.A.მცირე რიბო-ნუკლეოპროტეინების მრავალფეროვანი სამყარო // რნმ-ის სამყარო / რედ. გესტელანდ რ.ფ. და ატკინს ჯ.ფ. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, 1993, გვ. 359-381.

. კრუგერ კ., გრაბოვსკი პჯ., ზაუგ ე.ჯ. და სხვ.თვითშეჯვარებადი რნმ: რიბოსომური რნმ-ის ინტერვენციული თანმიმდევრობის ავტოექსციზია და ავტოციკლიზაცია ტეტრაჰიმენა

. Bartel D.P., Szostak J.W.ახალი რიბოციმების იზოლაცია შემთხვევითი თანმიმდევრობების დიდი აუზიდან // მეცნიერება. 1993. V. 261. გვ 1411-1418 წ.

. Ekland E.H., Bartel D.P.რნმ-ის კატალიზირებული რნმ-ის პოლიმერიზაცია ნუკლეოზიდური ტრიფოსფატების გამოყენებით // ბუნება. 1996 V. 382. გვ 373-376.

. ორგელ ლ.ე.სიცოცხლის წარმოშობა - ფაქტებისა და სპეკულაციების მიმოხილვა //ტენდენციები ბიოქიმიურ მეცნიერებებში. 1998. V. 23. გვ. 491-495 წწ.

. ალტშტეინი ახ.წ.გენეტიკური სისტემის წარმოშობა: პროგენის ჰიპოთეზა // მოლეკულური ბიოლოგია. 1987. T. 21. S. 309-322.

სპირინი ალექსანდრე სერგეევიჩი - აკადემიკოსი, რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის ცილების კვლევის ინსტიტუტის დირექტორი, რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის პრეზიდიუმის წევრი.

მონაწილეობით მიმდინარეობს მემკვიდრეობითი ინფორმაციის რეალიზაციის პროცესი ბიოსინთეზში სამი სახისრიბონუკლეინის მჟავები (რნმ): ინფორმაციული (მატრიცა) - mRNA (mRNA), რიბოსომული - rRNA და სატრანსპორტო tRNA. ყველა რიბონუკლეინის მჟავა სინთეზირდება დნმ-ის მოლეკულის შესაბამის რეგიონებში. ისინი ბევრად უფრო მცირეა ვიდრე დნმ და წარმოადგენს ნუკლეოტიდების ერთ ჯაჭვს. ნუკლეოტიდები შეიცავს ფოსფორის მჟავას ნარჩენს (ფოსფატს), პენტოზას შაქარს (რიბოზა) და ოთხი აზოტოვანი ფუძიდან ერთ-ერთს - ადენინს, ციტოზინს, გუანინს, ურაცილს. აზოტოვანი ფუძე, ურაცილი, ავსებს ადენინს.

ბიოსინთეზის პროცესი მოიცავს მთელ რიგ საფეხურებს - ტრანსკრიფციას, შერწყმას და თარგმნას.

პირველ ნაბიჯს ტრანსკრიფცია ეწოდება. ტრანსკრიფცია ხდება უჯრედის ბირთვში: mRNA სინთეზირდება დნმ-ის მოლეკულის გარკვეული გენის ადგილზე. სინთეზში მონაწილეობს ფერმენტების კომპლექსი, რომელთაგან მთავარია რნმ პოლიმერაზა.

mRNA-ს სინთეზი იწყება რნმ პოლიმერაზას მიერ დნმ-ის მოლეკულაში სპეციალური ადგილის გამოვლენით, რომელიც მიუთითებს ტრანსკრიფციის დაწყების ადგილს – პრომოტორს. პრომოტორთან მიმაგრების შემდეგ, რნმ პოლიმერაზა ხსნის დნმ-ის სპირალის მიმდებარე ბრუნს. ამ დროს დნმ-ის ორი ჯაჭვი განსხვავდება და mRNA სინთეზი ერთ-ერთ მათგანზე ხდება. რიბონუკლეოტიდების ჯაჭვში შეკრება ხდება დნმ-ის ნუკლეოტიდებთან მათი კომპლემენტარობის შესაბამისად და ასევე დნმ-ის შაბლონის ჯაჭვის ანტიპარალელურად. გამომდინარე იქიდან, რომ რნმ პოლიმერაზას შეუძლია პოლინუკლეოტიდის შეკრება მხოლოდ 5' ბოლოდან 3' ბოლომდე, დნმ-ის ორი ჯაჭვიდან მხოლოდ ერთს შეუძლია ტრანსკრიფციის შაბლონი, კერძოდ ის, რომელიც ფერმენტის წინაშე დგას თავისი 3-ით. ' დასასრული. ასეთ ჯაჭვს კოდოგენური ეწოდება.

დნმ-ის მოლეკულაში ორი პოლინუკლეოტიდური ჯაჭვის შეერთების ანტიპარალელიზმი საშუალებას აძლევს რნმ პოლიმერაზას სწორად შეარჩიოს mRNA სინთეზის შაბლონი.

კოდოგენური დნმ-ის ჯაჭვის გასწვრივ მოძრაობს, რნმ პოლიმერაზა ახორციელებს ინფორმაციის ზუსტ თანდათანობით გადაწერას, სანამ არ შეხვდება სპეციფიკურ ნუკლეოტიდურ თანმიმდევრობას - ტრანსკრიფციის ტერმინატორს. ამ რეგიონში რნმ პოლიმერაზა გამოყოფილია როგორც დნმ-ის შაბლონიდან, ასევე ახლად სინთეზირებული mRNA-სგან. დნმ-ის მოლეკულის ფრაგმენტი, პრომოტორის, ტრანსკრიბირებული თანმიმდევრობისა და ტერმინატორის ჩათვლით, ქმნის ტრანსკრიპციის ერთეულს, ტრანსკრიპტონს.

შემდგომმა კვლევებმა აჩვენა, რომ ეგრეთ წოდებული პრო-მრნმ სინთეზირდება ტრანსკრიპციის დროს, მწიფე რნმ-ის წინამორბედი, რომელიც მონაწილეობს ტრანსლაციაში. პრო-მრნმ გაცილებით დიდია და შეიცავს ფრაგმენტებს, რომლებიც არ ახდენენ შესაბამისი პოლიპეპტიდური ჯაჭვის სინთეზის კოდირებას. დნმ-ში, rRNA, tRNA და პოლიპეპტიდების მაკოდირებელ რეგიონებთან ერთად, არის ფრაგმენტები, რომლებიც არ შეიცავს გენეტიკურ ინფორმაციას. მათ ინტრონებს უწოდებენ, კოდირების ფრაგმენტებისგან განსხვავებით, რომლებსაც ეგზონებს უწოდებენ. ინტრონები გვხვდება დნმ-ის მოლეკულების ბევრ რეგიონში. მაგალითად, ერთი გენი, დნმ-ის რეგიონი, რომელიც კოდირებს ქათმის ოვალბუმინს, შეიცავს 7 ინტრონს, ხოლო ვირთხის შრატის ალბუმინის გენი შეიცავს 13 ინტრონს. ინტრონის სიგრძე განსხვავებულია - 200-დან 1000 წყვილამდე დნმ ნუკლეოტიდამდე. ინტრონები იკითხება (ტრანსკრიბირება) ეგზონებთან ერთად, ამიტომ ფორა-მრნმ გაცილებით გრძელია ვიდრე სექსუალურ mRNA. mRNA-ის მომწიფება, ანუ დამუშავება გულისხმობს პირველადი ტრანსკრიპტის მოდიფიკაციას და მისგან არაკოდირების ინტრონის რეგიონების ამოღებას, რასაც მოჰყვება კოდირების მიმდევრობების - ეგზონების კავშირი. დამუშავების პროცესში ინტრონები პრო-მრნმ-დან სპეციალური ფერმენტებით "იჭრება" და ეგზონის ფრაგმენტები მკაცრი თანმიმდევრობით "იჭრება". შერწყმის პროცესში წარმოიქმნება მომწიფებული mRNA, რომელიც შეიცავს ინფორმაციას, რომელიც აუცილებელია შესაბამისი პოლიპეპტიდის, ანუ სტრუქტურული გენის ინფორმაციული ნაწილის სინთეზისთვის.

ინტრონების მნიშვნელობა და ფუნქციები ჯერ კიდევ ბოლომდე არ არის გასაგები, მაგრამ დადგენილია, რომ თუ დნმ-ში მხოლოდ ეგზონების ნაწილები იკითხება, მომწიფებული mRNA არ წარმოიქმნება. შერწყმის პროცესი შესწავლილია ოვალბუმინის გამოყენებით, როგორც მაგალითი. იგი შეიცავს ერთ ეგზონს და 7 ინტრონს. ჯერ დნმ-ზე სინთეზირდება პრო-მრნმ, რომელიც შეიცავს 7700 ნუკლეოტიდს. შემდეგ ნუკლეოტიდების პრო-მრნმ რაოდენობა მცირდება 6800-მდე, შემდეგ 5600-მდე, 4850-მდე, 3800-მდე, 3400-მდე და ა.შ. ეგზონის შესაბამისი 1372 ნუკლეოტიდი. mRNA, რომელიც შეიცავს 1372 ნუკლეოტიდს, ტოვებს ბირთვს ციტოპლაზმაში, შედის რიბოსომაში და ასინთეზებს შესაბამის პოლიპეპტიდს.

ბიოსინთეზის შემდეგი ეტაპი - ტრანსლაცია - ხდება ციტოპლაზმაში რიბოზომებზე tRNA-ს მონაწილეობით.

ტრანსფერი რნმ სინთეზირდება ბირთვში, მაგრამ თავისუფალ მდგომარეობაში ფუნქციონირებს უჯრედის ციტოპლაზმაში. ერთი tRNA მოლეკულა შეიცავს 75-95 ნუკლეოტიდს და აქვს საკმაოდ რთული სტრუქტურა, რომელიც წააგავს სამყურას ფოთოლს. მას აქვს ოთხი ნაწილი, რომელსაც განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს. მიმღების „ღერო“ იქმნება tRNA-ს ორი ტერმინალური ნაწილის დამატებითი შეერთებით. მას აქვს 7 ბაზის წყვილი. ამ ღეროს 3'-ბოლო ოდნავ გრძელია და ქმნის ერთჯაჭვიან რეგიონს, რომელიც მთავრდება CCA მიმდევრობით თავისუფალი OH ჯგუფით - მიმღების ბოლო. ამ ბოლოზე მიმაგრებულია ტრანსპორტირებადი ამინომჟავა. დარჩენილი სამი ტოტი არის დამატებითი დაწყვილებული ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობები, რომლებიც მთავრდება დაუწყვილებელი სექციებით, რომლებიც ქმნიან მარყუჟებს. ამ ტოტების შუა – ანტიკოდონი – შედგება 5 წყვილისგან და შეიცავს ანტიკოდონს მისი მარყუჟის ცენტრში. ანტიკოდონი არის 3 ნუკლეოტიდი, რომელიც ავსებს mRNA კოდონს, რომელიც აკოდირებს ამ tRNA-ს მიერ პეპტიდის სინთეზის ადგილზე გადატანილ ამინომჟავას.

მიმღებსა და ანტიკოდონის ტოტებს შორის არის ორი გვერდითი ტოტი. მათ მარყუჟებში ისინი შეიცავენ მოდიფიცირებულ ფუძეებს - დიჰიდრურიდინს (D-loop) და ტრიპლეტი T ᴪC, სადაც ᴪ არის ფსევდოურიდინი (T ᴪC-მარყუჟი). ანტიკოდონსა და T ᴪC ტოტებს შორის არის დამატებითი მარყუჟი, მათ შორის 3-5-დან 13-21 ნუკლეოტიდამდე.

თრნმ-ში ამინომჟავის დამატებას წინ უძღვის მისი გააქტიურება ფერმენტ ამინოაცილ-ტრნმ სინთეტაზას მიერ. ეს ფერმენტი სპეციფიკურია თითოეული ამინომჟავისთვის. გააქტიურებული ამინომჟავა ემაგრება შესაბამის tRNA-ს და მის მიერ მიეწოდება რიბოსომას.

თარგმანში ცენტრალური ადგილი ეკუთვნის რიბოზომებს - ციტოპლაზმის რიბონუკლეოპროტეინის ორგანელებს, რომლებიც მასში ბევრშია. პროკარიოტებში რიბოსომების ზომა საშუალოდ არის 30 * 30 * 20 ნმ, ევკარიოტებში - 40 * 40 * 20 ნმ. როგორც წესი, მათი ზომები განისაზღვრება დანალექის ერთეულებში (S) - დალექვის სიჩქარე შესაბამის გარემოში ცენტრიფუგაციის დროს. E. coli ბაქტერიაში რიბოსომას აქვს 70S ზომა და შედგება 2 ქვენაწილაკისგან, რომელთაგან ერთს აქვს მუდმივი 30S, მეორეს 50S და შეიცავს 64% რიბოსომურ რნმ-ს და 36% პროტეინს.

mRNA მოლეკულა გამოდის ბირთვიდან ციტოპლაზმაში და მიმაგრებულია რიბოსომის მცირე ქვედანაყოფთან. თარგმანი იწყება ეგრეთ წოდებული საწყისი კოდონით (სინთეზის ინიციატორი) - AUG -. როდესაც tRNA აწვდის გააქტიურებულ ამინომჟავას რიბოსომას, მისი ანტიკოდონი წყალბადით არის დაკავშირებული დამატებითი mRNA კოდონის ნუკლეოტიდებთან. tRNA-ს მიმღები ბოლო შესაბამისი ამინომჟავით მიმაგრებულია რიბოსომის დიდი ქვედანაყოფის ზედაპირზე. პირველი ამინომჟავის შემდეგ, სხვა tRNA აწვდის შემდეგ ამინომჟავას და, ამრიგად, პოლიპეპტიდური ჯაჭვი სინთეზირდება რიბოსომაზე. mRNA მოლეკულა ჩვეულებრივ მუშაობს რამდენიმე (5-20) რიბოსომაზე ერთდროულად, რომლებიც დაკავშირებულია პოლისომებად. პოლიპეპტიდური ჯაჭვის სინთეზის საწყისს ეწოდება ინიცირება, მის ზრდას ეწოდება ელოგიაცია. პოლიპეპტიდურ ჯაჭვში ამინომჟავების თანმიმდევრობა განისაზღვრება mRNA-ში კოდონების თანმიმდევრობით. პოლიპეპტიდური ჯაჭვის სინთეზი ჩერდება, როდესაც mRNA-ზე გამოჩნდება ერთ-ერთი კოდონი - ტერმინატორი - UAA -, - UAG - ან - UGA. მოცემული პოლიპეპტიდური ჯაჭვის სინთეზის დასასრულს ტერმინაცია ეწოდება.

დადგენილია, რომ ცხოველურ უჯრედებში პოლიპეპტიდური ჯაჭვი ერთ წამში 7 ამინომჟავით გრძელდება, ხოლო mRNA რიბოსომაზე 21 ნუკლეოტიდით მიიწევს. ბაქტერიებში ეს პროცესი 2-3-ჯერ უფრო სწრაფად მიმდინარეობს.

შესაბამისად, ცილის მოლეკულის პირველადი სტრუქტურის - პოლიპეპტიდური ჯაჭვის სინთეზი რიბოსომაზე ხდება ნუკლეოტიდების მონაცვლეობის რიგის შესაბამისად რიბონუკლეინის მჟავას მატრიცაში - mRNA.

ცილის ბიოსინთეზი (თარგმანი) არის უჯრედების გენეტიკური პროგრამის განხორციელების ყველაზე მნიშვნელოვანი ეტაპი, რომლის დროსაც ნუკლეინის მჟავების პირველად სტრუქტურაში კოდირებული ინფორმაცია ითარგმნება სინთეზირებული ცილების ამინომჟავების თანმიმდევრობაში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თარგმანი არის ნუკლეინის მჟავების ოთხასოიანი (ნუკლეოტიდების რაოდენობის მიხედვით) "ენის" თარგმნა ცილების ოცასოიან (პროტეინოგენური ამინომჟავების რაოდენობის მიხედვით) "ენაზე". თარგმნა ტარდება გენეტიკური კოდის წესების დაცვით.

მნიშვნელობა M. Nirenberg და J. Mattei, შემდეგ კი S. Ochoa და G. Korans, რომელიც მათ დაიწყეს 1961 წელს, უნდა გამოეჩინათ გენეტიკური კოდი. აშშ - ში. მათ შეიმუშავეს მეთოდი და ექსპერიმენტულად დაადგინეს ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობა mRNA კოდონებში, რომლებიც აკონტროლებენ მოცემული ამინომჟავის მდებარეობას პოლიპეპტიდურ ჯაჭვში. უჯრედებისგან თავისუფალ გარემოში, რომელიც შეიცავს ყველა ამინომჟავას, რიბოზომებს, tRNA, ATP და ფერმენტებს, M. Nirenberg-მა და J. Mattei-მა შემოიღეს ხელოვნურად სინთეზირებული mRNA ტიპის ბიოპოლიმერი, რომელიც წარმოადგენს იდენტური ნუკლეოტიდების ჯაჭვს - UUU - UUU - UUU - UUU. - და ა.შ. ბიოპოლიმერი კოდირებდა პოლიპეპტიდური ჯაჭვის სინთეზს, რომელიც შეიცავს მხოლოდ ერთ ამინომჟავას, ფენილალანინს; ასეთ ჯაჭვს პოლიფენილალანინი ეწოდება. თუ mRNA შედგებოდა კოდონებისგან, რომლებიც შეიცავს ნუკლეოტიდებს აზოტოვანი ბაზის ციტოზინით - CCC - CCC - CCC - CCC -, მაშინ სინთეზირებული იყო პოლიპეპტიდური ჯაჭვი, რომელიც შეიცავს ამინომჟავას პროლინ - პოლიპროლინს. ხელოვნურმა mRNA ბიოპოლიმერებმა, რომლებიც შეიცავს კოდონებს - AGU - AGU - AGU - AGU - სინთეზირდა პოლიპეპტიდური ჯაჭვი ამინომჟავის სერინიდან - პოლისერინიდან და ა.შ.

საპირისპირო ტრანსკრიფცია.

საპირისპირო ტრანსკრიფცია არის ორჯაჭვიანი დნმ-ის ფორმირების პროცესი ერთჯაჭვიანი რნმ-ის შაბლონზე. ამ პროცესს უწოდებენ საპირისპირო ტრანსკრიფციას, რადგან გენეტიკური ინფორმაციის გადაცემა ხდება ტრანსკრიპციის მიმართ "საპირისპირო" მიმართულებით.

საპირისპირო ტრანსკრიპტაზა (რევერტაზა ან რნმ-დამოკიდებული დნმ-პოლიმერაზა) არის ფერმენტი, რომელიც აკატალიზებს დნმ-ის სინთეზს რნმ-ის შაბლონზე უკუ ტრანსკრიპციის პროცესში. საპირისპირო ტრანსკრიფცია აუცილებელია, კერძოდ, რეტროვირუსების სასიცოცხლო ციკლის განსახორციელებლად, მაგალითად. , ადამიანის იმუნოდეფიციტის ვირუსები და T-უჯრედოვანი ადამიანის ლიმფომა 1 და 2 ტიპები. მას შემდეგ, რაც ვირუსული რნმ შედის უჯრედში, ვირუსულ ნაწილაკებში შემავალი საპირისპირო ტრანსკრიპტაზა ასინთეზირებს მის დამატებით დნმ-ს და შემდეგ ასრულებს მეორე ჯაჭვს ამ დნმ-ის ჯაჭვზე. რეტროვირუსები არის რნმ-ის შემცველი ვირუსები, რომელთა სასიცოცხლო ციკლი მოიცავს დნმ-ის წარმოქმნის სტადიას უკუ ტრანსკრიპტაზას მიერ და მასპინძელი უჯრედის გენომში მის შეყვანას პროვირუსის სახით.

არ არსებობს პროვირუსის გენომში შეყვანის სასურველი ადგილი. ეს შესაძლებელს ხდის მის კლასიფიკაციას მოძრავ გენეტიკურ ელემენტად.რეტროვირუსი შეიცავს ორ იდენტურ რნმ მოლეკულას. არის ქუდი 5" ბოლოზე და პოლი A კუდი 3" ბოლოზე. საპირისპირო ტრანსკრიპტაზას ფერმენტი ატარებს ვირუსს.

რეტროვირუსის გენომი შეიცავს 4 გენს: nucleoid gag ცილას, pol reverse transcriptase, env capsid (shell) ცილას, ონკოგენს str5 = str3-მოკლე ტერმინალური გამეორება; U5, U3-უნიკალური თანმიმდევრობები, PB (პრაიმერის შეკვრის ადგილი) - შებოჭვის ადგილის პრაიმინგი. tRNA ზის RV-ზე (კომპლიმენტურობის გამო) და ემსახურება როგორც დნმ-ის სინთეზის თესლს. სინთეზირდება დნმ-ის მცირე ნაწილი.

საპირისპირო ტრანსკრიპტაზა, რომელსაც ასევე გააჩნია RNase H აქტივობა, შლის რნმ-ს ჰიბრიდში დნმ-თან და str3 და str5-ის იდენტურობის გამო, ეს ერთჯაჭვიანი დნმ-ის რეგიონი ურთიერთქმედებს მეორე რნმ-ის მოლეკულის 3'-ბოლოსთან, რომელიც ემსახურება. როგორც შაბლონი დნმ-ის ჯაჭვის სინთეზის გასაგრძელებლად.

შემდეგ რნმ-ის შაბლონი განადგურებულია და დნმ-ის დამატებითი ჯაჭვი აგებულია მიღებული დნმ-ის ჯაჭვის გასწვრივ.

შედეგად მიღებული დნმ-ის მოლეკულა რნმ-ზე გრძელია. იგი შეიცავს LTR (U3 str 3(5) U5). პროვირუსის სახით ის განლაგებულია მასპინძელი უჯრედის გენომში. მიტოზისა და მეიოზის დროს ის გადაეცემა ქალიშვილურ უჯრედებსა და შთამომავლებს.

ზოგიერთ ვირუსს (როგორიცაა აივ, რომელიც იწვევს შიდსს) აქვს რნმ-ის დნმ-ში ტრანსკრიფციის უნარი. აივ-ს აქვს რნმ გენომი, რომელიც ინტეგრირდება დნმ-ში. შედეგად, ვირუსის დნმ შეიძლება გაერთიანდეს მასპინძელი უჯრედის გენომთან. რნმ-დან დნმ-ის სინთეზზე პასუხისმგებელ მთავარ ფერმენტს რევერსეტაზა ეწოდება. რევერსიტაზას ერთ-ერთი ფუნქციაა ვირუსის გენომიდან დამატებითი დნმ-ის (cDNA) შექმნა. ასოცირებული ფერმენტი რიბონუკლეაზა H ჭრის რნმ-ს და რევერსეტაზა სინთეზირებს cDNA-ს დნმ-ის ორმაგი სპირალიდან. cDNA ინტეგრირდება მასპინძელი უჯრედის გენომში ინტეგრაზას მეშვეობით. შედეგი არის მასპინძელი უჯრედის მიერ ვირუსული ცილების სინთეზი, რომლებიც ქმნიან ახალ ვირუსებს.

მოლეკულური ბიოლოგიის ცენტრალური დოგმატი - არის ინფორმაციის ნაკადი დნმ მეშვეობით რნმ ზე ცილა : ინფორმაცია ნუკლეინის მჟავებიდან ცილებზე გადადის, მაგრამ არა პირიქით. წესი ჩამოაყალიბა ფრენსის კრიკმა 1958 წელს. გენეტიკური ინფორმაციის გადატანა დნმ-დან რნმ-ზე და რნმ-დან ცილაზე უნივერსალურია ყველა უჯრედული ორგანიზმისთვის გამონაკლისის გარეშე და საფუძვლად უდევს მაკრომოლეკულების ბიოსინთეზს. გენომის რეპლიკაცია შეესაბამება დნმ → დნმ ინფორმაციულ გადასვლას. ბუნებაში ასევე არსებობს გადასვლები რნმ → რნმ და რნმ → დნმ (მაგალითად, ზოგიერთ ვირუსში).

დნმ, რნმ და ცილები წრფივი პოლიმერებია, ანუ მათში შემავალი თითოეული მონომერი აერთიანებს მაქსიმუმ ორ სხვა მონომერს. მონომერების თანმიმდევრობა აკოდირებს ინფორმაციას, რომლის გადაცემის წესები აღწერილია ცენტრალური დოგმით.

ზოგადი - გვხვდება უმეტეს ცოცხალ ორგანიზმებში; განსაკუთრებული - გამონაკლისის სახით, ვირუსებში და გენომის მობილურ ელემენტებში ან ბიოლოგიური ექსპერიმენტის პირობებში; უცნობი - არ არის ნაპოვნი.

დნმ-ის რეპლიკაცია (დნმ → დნმ)ტრანსკრიფცია (დნმ → რნმ)თარგმანი (რნმ → ცილა)მწიფე mRNA იკითხება რიბოსომები ტრანსლაციის დროს.დაწყების და დრეკადობის ფაქტორების კომპლექსები აწვდიან ამინოაცილირებულ ტრანსფერ რნმ-ს mRNA-რიბოსომას კომპლექსში.

საპირისპირო ტრანსკრიფცია (რნმ → დნმ)ინფორმაციის გადაცემა რნმ-დან დნმ-ზე, პროცესი, რომელიც არის ნორმალური ტრანსკრიპციის საპირისპირო პროცესი, რომელსაც ახორციელებს ფერმენტი უკუ ტრანსკრიპტაზა. გვხვდება რეტროვირუსებში, როგორიცაა აივ. რნმ-ის რეპლიკაცია (რნმ → რნმ)რნმ-ის ჯაჭვის კოპირება მის დამატებით რნმ ჯაჭვში ფერმენტის რნმ-დამოკიდებული რნმ პოლიმერაზას გამოყენებით. ერთჯაჭვიანი (მაგალითად, ფეხის და პირის ღრუს დაავადების ვირუსი) ან ორჯაჭვიანი რნმ-ის შემცველი ვირუსები ანალოგიურად მრავლდება. ცილის პირდაპირი ტრანსლაცია დნმ-ის შაბლონზე (დნმ → ცილა)ცოცხალი ტრანსლაცია ნაჩვენებია E. coli-ს უჯრედების ექსტრაქტებში, რომლებიც შეიცავდნენ რიბოზომებს, მაგრამ არა mRNA. ასეთი ექსტრაქტები სინთეზირებდა სისტემაში შეყვანილი დნმ-დან ცილებს და ანტიბიოტიკი ნეომიცინი აძლიერებდა ამ ეფექტს.

11. მატრიცის სინთეზის სახეები, როგორც ცენტრალური პროცესი მემკვიდრეობითი მასალის გადაცემის, შენახვისა და დანერგვისას.

მატრიცა ნუკლეინის მჟავების და ცილების სინთეზის ბუნება უზრუნველყოფს ინფორმაციის რეპროდუქციის მაღალი სიზუსტე .

გენეტიკური ინფორმაცია გენოტიპი განსაზღვრავს ფენოტიპური უჯრედის ნიშნები გენოტიპი გარდაიქმნება ფენოტიპად .

ინფორმაციის ნაკადის ეს მიმართულება მოიცავს სამი სახისმატრიცა სინთეზებს:

1. დნმ-ის სინთეზი - რეპლიკაცია

2. რნმ-ის სინთეზი - ტრანსკრიფცია

3. ცილის სინთეზი - გადაცემა

1) დნმ-ის რეპლიკაცია (დნმ → დნმ)დნმ-ის ზუსტი დუბლირება (რეპლიკაცია). რეპლიკაცია ხორციელდება ცილების კომპლექსით, რომელიც ხსნის ქრომატინს, შემდეგ კი ორმაგ სპირალს. ამის შემდეგ, დნმ პოლიმერაზა და მასთან დაკავშირებული ცილები ქმნიან იდენტურ ასლს თითოეულ ორ ჯაჭვზე. დაკვრაგენეტიკური მასალის წყარო თაობებში.2) ტრანსკრიფცია (დნმ → რნმ)ბიოლოგიური პროცესი, რომლითაც დნმ-ის ნაჭერში შემავალი ინფორმაცია კოპირდება სინთეზირებულ mRNA მოლეკულაზე. ტრანსკრიფცია ხორციელდება ტრანსკრიფციის ფაქტორებით და რნმ პოლიმერაზათ. 3) ტრანსლაცია (რნმ → ცილა)გენეტიკური ინფორმაცია ითარგმნება პოლიპეპტიდურ ჯაჭვებში. საწყისი ფაქტორების კომპლექსები და დრეკადობის ფაქტორები აწვდიან ამინოაცილირებულ ტრანსფერ რნმ-ებს mRNA-რიბოსომას კომპლექსში. 4) განსაკუთრებულ შემთხვევებში რნმ შეიძლება გადაიწეროს დნმ-ის სახით (უკუ ტრანსკრიფცია) და ასევე კოპირდეს რნმ-ის სახით (რეპლიკაცია), მაგრამ ცილა ვერასოდეს იქნება ნუკლეინის მჟავების შაბლონი.

შეკეთება- ეს არის მატრიცა სინთეზი, რომელიც ასწორებს შეცდომებს დნმ-ის სტრუქტურაში , ვარიანტი შეზღუდული რეპლიკაცია. აღადგენს საწყისი დნმ-ის სტრუქტურა. მატრიცა არის ნაკვეთი ხელუხლებელი დნმ-ის ჯაჭვები.

ნუკლეოტიდების სტრუქტურა. სივრცული იზომერები (2'-ენდო-, 3'-ენდო- და ა.შ., ანტი, სინ)

ნუკლეოტიდი- რთული ქიმიური ჯგუფი, რომელიც გვხვდება ბუნებრივ მდგომარეობაში. ნუკლეოტიდები წარმოადგენს ნუკლეინის მჟავების (დნმ და რნმ) სამშენებლო ბლოკებს. ნუკლეოტიდები აგებულია სამი კომპონენტისგან: პირიმიდინის ან პურინის ფუძე, პენტოზა და ფოსფორის მჟავა. ნუკლეოტიდები ერთმანეთთან ჯაჭვით არის დაკავშირებული ფოსფოდიესტერული ბმის საშუალებით. იგი წარმოიქმნება ერთი ნუკლეოტიდის პენტოზის OH ჯგუფის C-3` და სხვა ნუკლეოტიდის ფოსფატის ნარჩენების OH ჯგუფის ესტერიფიკაციის გამო. შედეგად, პოლინუკლეოტიდური ჯაჭვის ერთ-ერთი ბოლო მთავრდება თავისუფალი ფოსფატით (P-ბოლო ან 5'-ბოლო). მეორე მხარეს არის არაესტერიფიცირებული OH ჯგუფი C-3'პენტოზაზე (3'-ბოლო). ცოცხალ უჯრედებში ასევე გვხვდება თავისუფალი ნუკლეოტიდები, რომლებიც წარმოდგენილია სხვადასხვა კოენზიმის სახით, რომელიც მოიცავს ATP-ს.

შემადგენელ ნუკლეინის მჟავებში შემავალი ხუთივე ჰეტეროციკლური ბაზა აქვს ბრტყელი კონფორმაცია, მაგრამ ეს ენერგიულად არახელსაყრელია. ამრიგად, პოლინუკლეოტიდებში რეალიზებულია 2 კონფორმაცია C3`-endo და C2`-endo. C1, 0 და C4 განლაგებულია იმავე სიბრტყეში, C2 და C3 არიან ენდო კონფორმაციებში, როდესაც ისინი ამ სიბრტყის ზემოთ არიან გამოყვანილი, ე.ი. კომუნიკაციის მიმართულებით С4-С5.

ნუკლეოტიდური ერთეულის კონფორმაციის განსაზღვრისას ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებაა ნახშირწყლებისა და ჰეტეროციკლური ნაწილების ურთიერთგანლაგება, რომელიც განისაზღვრება N-გლიკოზიდური ბმის გარშემო ბრუნვის კუთხით. არსებობს ნებადართული კონფორმაციების 2 რეგიონი, სინ-და ანტი-.

ყველა ცოცხალი არსება დამოკიდებულია სამ ძირითად მოლეკულაზე არსებითად ყველა მათი ბიოლოგიური ფუნქციისთვის. ეს მოლეკულებია დნმ, რნმ და ცილა. დნმ-ის ორი ჯაჭვი ბრუნავს საპირისპირო მიმართულებით და განლაგებულია ერთმანეთის გვერდით (ანტიპარალელური). ეს არის ოთხი აზოტოვანი ბაზის თანმიმდევრობა, რომელიც მიმართულია ხერხემლის გასწვრივ, რომელიც კოდირებს ბიოლოგიურ ინფორმაციას. გენეტიკური კოდის მიხედვით, რნმ-ის ძაფები გარდაიქმნება ცილებში ამინომჟავების თანმიმდევრობის დასადგენად. რნმ-ის ეს ძაფები თავდაპირველად დამზადებულია დნმ-ის ჯაჭვების გამოყენებით, როგორც შაბლონი, პროცესი, რომელსაც ტრანსკრიფცია ეწოდება.

დნმ-ის, რნმ-ის და ცილების გარეშე დედამიწაზე ბიოლოგიური სიცოცხლე არ იარსებებდა. დნმ არის ინტელექტუალური მოლეკულა, რომელიც კოდირებს გენეტიკური ინსტრუქციების სრულ კომპლექტს (გენომი), რომელიც საჭიროა თითოეულის შეკრების, შენარჩუნებისა და რეპროდუცირებისთვის. არსება. რნმ მრავალ სასიცოცხლო როლს ასრულებს გენეტიკის კოდირების, დეკოდირების, რეგულირებისა და გამოხატვის საქმეში. რნმ-ის მთავარი მოვალეობაა ცილების შექმნა უჯრედის დნმ-ში დაშიფრული ინსტრუქციების ნაკრების მიხედვით.

დნმ შედგება შაქრის, აზოტოვანი ფუძისა და ფოსფატის ჯგუფისგან. რნმ იგივეა.

დნმ-ში აზოტოვანი ბაზა შედგება ნუკლეინის მჟავებისგან: ციტოზინი (C), გუანინი (G), ადენინი (A) და თიმინი (T). მეტაფიზიკურად, თითოეული ეს ნუკლეინის მჟავა დაკავშირებულია პლანეტის ელემენტარულ ნივთიერებებთან: ჰაერთან, წყალთან, ცეცხლთან და დედამიწასთან. როდესაც ჩვენ ვაბინძურებთ ამ ოთხ ელემენტს დედამიწაზე, ჩვენ ვაბინძურებთ შესაბამის ნუკლეინის მჟავას ჩვენს დნმ-ში.

თუმცა, რნმ-ში აზოტოვანი ბაზა შედგება ნუკლეინის მჟავებისგან: ციტოზინი (C), გუანინი (G), ადენინი (A) და ურაცილი (U). გარდა ამისა, რნმ-ის თითოეული ნუკლეინის მჟავა დაკავშირებულია პლანეტის ელემენტარულ ნივთიერებებთან: ჰაერთან, წყალთან, ცეცხლთან და დედამიწასთან. როგორც დნმ-ში, ასევე რნმ-ში, მიტოქონდრიული დნმ შეესაბამება მეხუთე ძირითად ელემენტს კოსმოსურ ეთერს, გამავალი ტ. მხოლოდ დედისგან. ეს არის ალოტროპიის მაგალითი, რომელიც მცირე რაოდენობის მახასიათებელია ქიმიური ელემენტებიიყოს ორი ან მეტი განსხვავებული ფორმით, რომლებიც ცნობილია როგორც ამ ელემენტების ალოტროპები. ალოტროპები არის ელემენტის სხვადასხვა სტრუქტურული მოდიფიკაცია. ჩვენი დნმ არის ოთხი ძირითადი პლანეტარული ელემენტის ალოტროპი.

დნმ-ში აზოტოვანი ფუძეების ძირითადი ბიოლოგიური ფუნქციაა ნუკლეინის მჟავების დაკავშირება. ადენინი ყოველთვის ერწყმის თიმინს, ხოლო გუანინი ყოველთვის აერთიანებს ციტოზინს. ისინი ცნობილია როგორც დაწყვილებული ბაზები. ურაცილი არის მხოლოდ რნმ-ში, რომელიც ცვლის თიმინს და აერთიანებს ადენინს.

ორივე რნმ და დნმ იყენებენ ბაზის წყვილს (მამაკაცი + მდედრობითი სქესის) როგორც დამატებით ენას, რომელიც შეიძლება გარდაიქმნას ორივე მიმართულებით დნმ-სა და რნმ-ს შორის შესაბამისი ფერმენტების მოქმედებით. ეს მამრობითი-ქალი ენის ან ბაზის დაწყვილების სტრუქტურა უზრუნველყოფს ყველა გენეტიკური ინფორმაციის სარეზერვო ასლს, რომელიც კოდირებულია ორჯაჭვიან დნმ-ში.

საპირისპირო ტყუპი ბაზა

ყველა დნმ და რნმ ფუნქციონირებს ბაზის დაწყვილების გენდერული პრინციპით, რაც ქმნის წყალბადურ კავშირს. დაწყვილებული ფუძეები თანმიმდევრულად უნდა შეერთდნენ, რაც დნმ-სა და რნმ-ს ურთიერთქმედების საშუალებას მისცემენ (ჩვენი 12 ძაფების დნმ-ის ორიგინალური დიზაინის მიხედვით, ალმასის მზის სხეული) და ასევე რნმ-ს საშუალებას აძლევს წარმოქმნას მოქმედი ცილები, რომლებიც ქმნიან კავშირებს, რომლებიც ასინთეზირებენ და აღადგენენ დნმ-ს ორმაგ. სპირალი. ადამიანის დნმ დაზიანდა ბაზის წყვილის მუტაციით და თანმიმდევრობის რედაქტირების წყვილების ან ჩანართების შეცვლით ინჟინერიული ორგანიზმების, როგორიცაა ვირუსი. დაწყვილებულ ბაზებში ჩარევა ეხება ნეფილიმების საპირისპირო ქსელის (NRG) გენდერული გაყოფის ტექნოლოგიას, რომელიც გავლენას ახდენს ყველა მამაკაცისა და ქალის ენაზე და მათ ურთიერთობებზე. დნმ-ის ასლები იქმნება დნმ-ის ორიგინალური მოლეკულის თითოეულ ჯაჭვზე, ნუკლეინის მჟავას ქვედანაყოფების მამრობითი-ქალი ბაზის წყვილთან შეერთებით. ასეთი კავშირი ყოველთვის ხდება გარკვეულ კომბინაციებში. დნმ-ის ძირითადი ნაერთის ცვლილება, ისევე როგორც გენეტიკური მოდიფიკაციისა და გენეტიკური კონტროლის მრავალი დონე, ხელს უწყობს დნმ-ის სინთეზის ჩახშობას. ეს არის ორიგინალური გეგმის, სილიკონის მატრიქსის, დნმ-ის 12 ჯაჭვის გააქტიურების მიზანმიმართული ჩახშობა, რომელიც აწყობილია და აგებულია ცილებით. ეს გენეტიკური ჩახშობა აგრესიულად განხორციელდა ატლანტიდის კატაკლიზმის შემდეგ. იგი პირდაპირ კავშირშია იეროგამიის გაერთიანების ჩახშობასთან, რაც მიიღწევა დნმ-ის ფუძეების სწორი შეერთებით, რომლითაც შესაძლებელია ცილების შექმნა და აწყობა დნმ-ის ცეცხლის ასოების აღსადგენად.

რნმ-ის რედაქტირება ასპარტამით

გენეტიკური მოდიფიკაციისა და მოსახლეობასთან ექსპერიმენტების ერთ-ერთი მაგალითია ასპარტამის* გამოყენება. ასპარტამი ქიმიურად სინთეზირდება ასპარტატიდან, რომელიც აზიანებს დნმ-ში ურაცილ-თიმინური ბმის ფუნქციას, ასევე ამცირებს რნმ ცილის სინთეზის ფუნქციებს და რნმ-სა და დნმ-ს შორის კომუნიკაციას. რნმ-ის რედაქტირებამ ურაცილისა და თიმინის დამატების ან ამოღების გზით დააკოდირა უჯრედის მიტოქონდრია, რომელშიც მიტოქონდრიული დაზიანება ხელს უწყობს ნევროლოგიურ დაავადებას. თიმინი არის დნმ-ის მთლიანობის ძლიერი დამცავი. გარდა ამისა, ურაცილის შემცირებით წარმოიქმნება სუბსტრატი ასპარტატი, ნახშირორჟანგი და ამიაკი.

ჩარევა აზოტის ციკლში

ინდუსტრიული რევოლუციის შედეგად, სამხედრო კომპლექსის განლაგება NEA კონტაქტების საშუალებით, აზოტის საერთო ციკლი მნიშვნელოვნად შეიცვალა გასული საუკუნის განმავლობაში. მიუხედავად იმისა, რომ აზოტი აუცილებელია დედამიწაზე ყველა ცნობილი სიცოცხლისთვის, იყო წიაღისეული საწვავის ომები, რომლებიც შეგნებულად აიძულა NAA-მ, რომელიც აბინძურებს დედამიწას და აზიანებს დნმ-ს. აზოტი არის ყველა ამინომჟავის კომპონენტი, რომლებიც ქმნიან ცილებს და იმყოფება ფუძეებში, რომლებიც ქმნიან რნმ-ისა და დნმ-ის ნუკლეინის მჟავებს. თუმცა, წიაღისეული საწვავის გამო ომების წარმოებით, ძრავების გამოყენების იძულებით შიგაწვის, ქმნის ქიმიურ სასუქებს და აბინძურებს გარემო მანქანებიდა ინდუსტრიებში, ადამიანებმა წვლილი შეიტანეს აზოტის სერიოზულ ტოქსიკურობაში ბიოლოგიურ ფორმებში. აზოტის ოქსიდი, ნახშირორჟანგი, მეთანი, ამიაკი - ეს ყველაფერი ქმნის სათბურის გაზს, რომელიც მომწამლავს დედამიწას, წყლის დალევადა ოკეანეები. ეს დაბინძურება იწვევს დნმ-ის დაზიანებას და მუტაციას.

ტკივილის სხეულის ელემენტარული ცვლილება

ამრიგად, ბევრ ჩვენგანს განიცადა ელემენტარული ცვლილებები ჩვენს სისხლში, სხეულის ნაწილებში (განსაკუთრებით კანის ზედაპირზე, რომელიც რეაგირებს სისხლის ცვლილებებზე) და ღრმა ცვლილებები ჩვენს უჯრედებსა და ქსოვილებში. მაგნიტური ცვლილებების შედეგად მატერიის აღორძინება ასევე აღწევს ჩვენი ემოციურ-ელემენტარული სხეულის დონეზე, რაც მნიშვნელოვნად მოქმედებს უჯრედულ რეაქციებსა და მეხსიერებაზე, რომელიც ინახება ინსტინქტურ სხეულში (ტკივილის სხეულში).

ეს ახალი ციკლი აიძულებს თითოეულ ჩვენგანს მივაქციოთ ყურადღება ჩვენს ინსტინქტურ სხეულს, ჩვენს ემოციურ-ელემენტარულ ტკივილს და რა ხდება მასზე. მზისა და მთვარის ძალების ურთიერთობა და მათი ერთობლივი მოქმედება პლანეტარული სხეულის ძალების პოლარობებზე მორგებულია მაგნიტურ ველზე ამ ეფექტზე.

სამწუხაროდ, ბუნებრივი სამართლის უმაღლესი პრინციპების გაუგებრობა იწვევს დიდ ქაოსს და ტანჯვას მათთვის, ვინც დაჟინებით აგრძელებს ნგრევას, განხეთქილებას და ძალადობას, მიუხედავად გამოყენებული მეთოდებისა.

თუმცა, მთვარის ძალების მასობრივი გამოსვლა, მთვარის ჯაჭვის არსებები, დაცემული ანგელოზები ჩვენი პლანეტიდან და მზის სისტემაამჟამად მიმდინარეობს. როდესაც მზის სისტემა კარანტინირებულია, ისინი, ვინც ამაღლებულნი არიან (ან სუფთა გულით) განიცდიან თავიანთი წმინდა ენერგეტიკული ცენტრების ღრმა გადასწორებას მთვარიდან მზის გავლენებამდე. მზის და მთვარის ძალების ეს ბიფურკაცია განაგრძობს ცვლილებას არა მხოლოდ ემოციურ-ელემენტალურ სხეულში, არამედ საკრალურ ცენტრში და ყველა რეპროდუქციულ ორგანოში. მას მოაქვს კორექტირება ან შეხედულება სექსუალურ ტანჯვასთან დაკავშირებულ ბევრ საკითხში, რომლებიც დაპროგრამებულია მთვარის ჯაჭვის ერთეულებთან დაკავშირებული ფარული ისტორიების საფუძველზე. დედის მაგნიტური ბრძანებები და მიტოქონდრიები აღადგენს მზის ქალურობას მათი მიწიერი შვილებისთვისაც.

დნმ-ის სინთეზი

იმის გაგებით, რომ ჩვენი ემოციურ-ელემენტური სხეული გადადის ნახშირბადზე დაფუძნებული ატომებიდან უფრო მაღალ ელემენტებზე მაღალი სიხშირის აქტივაციისა და პლანეტარული მაგნიტური ცვლილებების გზით, ჩვენ შეგვიძლია დავაკავშიროთ წერტილები ჩვენი სხეულის სულიერ განვითარებაში, რომლებიც დაკავშირებულია პირად ალქიმიურ პროცესებთან. სოფიანური სხეულის აღდგენისას, ჩვენი ცნობიერების ევოლუციის ალქიმიური ტრანსფორმაცია ერწყმის დნმ-ის სინთეზის მეცნიერულ გაგებას. დნმ-ის სინთეზი ისეთივე მნიშვნელოვანია, როგორც დნმ-ის აქტივაცია, რომელიც მნიშვნელოვან და პირდაპირ როლს ასრულებს სულიერ ამაღლებაში. დედა აღადგენს მიტოქონდრიულ დნმ-ის ჩანაწერს მაგნიტური დენების შებრუნების გზით, აღადგენს ჩვენი სისხლის, ტვინის და ნერვული სისტემის უფრო მაღალ ფუნქციონირებას ჩვენი ნამდვილი ორიგინალური დნმ-ით.

*მაგრამ სპარტამი არის გენეტიკურად ინჟინერიის მქონე ქიმიკატი, რომელიც ნაწილდება და იყიდება დიეტური დანამატის სახით

თარგმანი: Oreanda Web