Dezoksiribonuklein turşusu

Vikipediya, açıq ensiklopediya
Keçid et: naviqasiya, axtar
DNT spiralının bir parçasının quruluşu

Dezoksiribonuklein turşusu (DNT) canlı orqanizmin formalaşması və həyati proseslərini davam etdirəbilməsi üçün irsi informasiyanın saxlanıldığı, nəsillər arasında ötürülən biopolimerdir. Bütün orqanizmlər, bəzi viruslarda daxil olmaq üzrə DNT-yə sahibdir.

DNT eukariot hüceyrələrdə (misal olaraq heyvan vəya bitki hüceyrələrində) nüvədə yerləşir. Buradaki DNT hüceyrənin bəzi səfhələrində xromosom halına keçir. DNT eukariotlarda eləcə də bəzi mitoxondriya(mitoxondri) vəya plastid kimi orqanoidlərdə də vardır. Bakteriya vəya arxeya kimi prokariot orqanizmərdə isə DNT nüvəyə bənzər ərazidə membrana tutunmuş şəkildədir. Bu orqanizmlərdə plazmid deyilən, avtonom bölünəbilən kiçik DNT molekulları şəklindədir. Bundan başqa bəzi viruslar genetik materyal olara tək vəya qoşa DNT sarmalına sahibdirlər.

DNT-nin ən əsas rolu hüceyrədə uzun-müddətli informasiyanın saxlanılmasıdır. DNT ən önəmlisi gen olan bir sıra vahidlərə bölünür.

Kimyəvi cəhətdən, DNT nukleotid deyilən vahidlərdən əmələ gələn uzun polimerdir. Hər bir nukleotid azotlu əsas, şəkər (dezoksiroboza) və fosfat qrupundan meydana gəlir. DNT zincirinin omurğasını fosfat və şəkər qrupları əmələ gətirir, əsaslar isə ikili zincirin iç qismində digər tərəfdəki əsas ilə qarşı qarşıya duracaq şəkildədir. DNT molekulunun bu cür iki zincirli halı təbiətdə əksəriyyəti təşkil edir və spiral şəklini alaraq "ikili sarmal" adını almasına səbəb olmuşdur.

DNT molekulunda dörd növ azotlu əsas mövcuddur: adenin, quanin, timinsitozin. Molekulun bir zincirindəki əsaslar digər zincirdəki əsaslar ilə komplementarlıq prinsipinə uyğun olaraq bağ meydana gətirməkdədirlər. Belə ki, adenin sadəcə timin ilə, quanin isə sadəcə sitozin ilə qoşalaşmaqdadır. Məhz bu xususiyyət DNT maddəsininin üzünün çıxarılmasına və məlumatın RNT polimerinə ötürülməsinə imkan verməkdədir. Bu özəlliklər hüceyrə strukturlarının yaradılması və işlədilməsi, eləcə də informasiyanın bir sonraki nəslə keçirilməsi kimi təməl proseslərin əsasını təşkil etməkdədir.

DNT molekulunun fiziki quruluşunun 1953-cü ildə kəşfi biologiya elmi tarixində çevriliş nöqtələrindən birinə çevrilmişdir. Bu müstəsna kəşf üçün Fransis Krik, Ceyms Uatson, Mauris Uilkins 1962-ci ildə Fiziologiya və Tibb üzrə Nobel mükafatına layiq görülmüşlərdir.

Bioloji funksiyaları[redaktə]

DNT, genetik kod vasitəsiylə nukleotidlərin ardıcıllığı şəklində saxlanılan genetik informasiyanın daşıyıcısıdır. Reduplikasiya adlanan proses nəticəsində DNT özünün genetik olaraq tamamilə eynisi olan iki kopiasını yaratmaqdadır, beləcə molekulda saxlanılan ırsi informasiya yeni nəsillərə ötürüləbilməkdədir. DNT-dəki informasiyanın reallaşması genlerin ifadə edilməsi nəticəsində yəni transkripsiyatranslyasiya adlanan proseslər nəticəsində olmaqdadır. Transkripsiya DNT əsasında RNT-nin yaradılması, translyasiya isə RNT əsasında zülalların istehsalıdır.

Nukleotidlərin ardıcıllığında saxlanılar informasiya müxtəlif növ RNT tiplərinin yaranmasına yarayır: informasiya (qəlib, matriks) RNT (mRNT), ribosomal (rRNT) və nəqliyyat RNT (tRNT). Bütün RNT növləri zülal istehsalında rol almaqdadırlar. mRNT özündə yaradılacaq zülalın amin turşuları ardıcıllığı bilgisini saxlamaqdadır. rRNT ribosomun əsas tərkibində yer almaqdadır. tRNT isə amin turşularını ribosomdaki zülal quraşdırma aktiv mərkəzinə daşımaqdadır.

Bir qayda olaraq DNT prokariotlarda dairəvi şəkildə, eukariotlarda isə dairəvi olmayan düz molekul şəklində xromosomlarda tapılır. İnsanda nüvə DNT-si 46 parçadan ibarət olub təxminən 3 milyard əsas cütündən ibarətdir.DNT kişi sperması sayəsində nəsildən-nəsilə ötürülür. Qadin yumurtalığında artıq mövcud olan DNT kişi spermasına onurğa beyinindən gətirilir. Beləliklə hərbir nəslin xususiyətləri yeni yaranacaq körpəyə ötürülür . Onurğa beyinindən gətirilən DNT xayalarda spermaya daxil olur

Miniatür Məlumat bankı:DNT[redaktə]

DNT insan orqanizminin məlumat bankıdır. Ətrafınızdakı insanlara baxın və nə cür xüsusiyyətlərinin olduğunu bir anlıq düşünün. Bu insanlara aid göz rəngi, boyun uzunluğu, saç tipi və rəngi, səs tonu, dəri rəngi və s. kimi bütün məlumatlar DNT-lərində qeyd edilmişdir. Bu məlumat bankı həm içində yerləşdiyi hüceyrənin, həm də bədəndəki digər bütün hüceyrələrin quruluşları və ehtiyacları haqqında hər cür məlumatı da içində saxlayır.İnsan bədəni bir binaya bənzədilsə, bədənin ən incə təfərrüatına qədər nöqsansız plan və layihəsi, bütün texniki detalı ilə hər hüceyrənin nüvəsindəki DNT-də mövcuddur.

DNT hüceyrənin mərkəzində yerləşən nüvədə ciddi şəkildə qorunur. İnsan orqanizmində sayı 100 trilyona çatan hüceyrələrin diametrinin təxminən "millimetrin yüzdə biri" olduğu nəzərə alınsa, nə qədər kiçik yerdən bəhs edildiyi daha yaxşı başa düşülər. Bu möcüzəvi molekul yaradılışdakı mükəmməllik və fövqəltəbiiliyin açıq dəlilidir.DNT-dəki bu məlumatlar sadəcə fiziki xüsusiyyətləri müəyyənləşdirmir. Eyni zamanda hüceyrə və orqanizmdəki minlərlə müxtəlif hadisə və sistemə də nəzarət edir. Məsələn, insanın qan təzyiqinin aşağı, yuxarı və ya normal olması belə DNT-dəki məlumatlarla əlaqədardır.

Elm adamları insanın genetik quruluşu ilə bağlı məlumatların çoxluğunu vurğulamaq üçün fərqli ölçü vahidlərini ortaya qoyurlar. DNT-də qeyd olunmuş məlumatlar o qədər çoxdur ki, bunları kitab halında düşünsək və bu kitabları üst-üstə qoyduğumuzu fərz etsək, 70 metr hündürlükdə kitab yığını alınar. Elm adamları insanın gen xəritəsini makinada yazmağın müddətini də hesablaşmışlar və dəqiqədə 60 söz yazan bir şəxsin gündə səkkiz saat yazaraq bunu ancaq 50 ildə bitirəcəyini də qeyd etmişlər. Həm də qeyd etmişlər ki, DNT-dəki məlumatlarla 200-ə yaxın 500 səhifəlik dəftəri doldurmaq olar.

Gözlə görə bilmədiyimiz, diametri millimetrin milyardda biri qədər olan, atomların yan-yana düzülməsilə əmələ gəlmiş bir zəncirin belə bir məlumata və hafizəyə malik olması və bir canlının bütün həyati funksiyalarının bu məlumat əsasında baş verməsi açıq-aydın yaradılış həqiqətidir.

Kəşf tarixi[redaktə]

Frensis Krik


DNT tarixdə ilk dəfə İsveçrəli həkim Fridrix Mişer tərəfindən 1869-cu ildə kəşf edilmişdir. Zülallar üzərində tədqiqat aparan Mişer, onlardan çox fərqli özəlliklərə sahib olan və sadəcə hüceyrə nüvəsində tapılan bir maddə diqqətini cəlb edincə bu yeni maddəyə nüvə mənasına gələn "nuklein" adını vermişdir. 1919-da Fobus Levene nukleotidin tərkibindəki azotlu əsas, şəkər və fosfatı aşkar eləyir. Ancaq Levenenin DNT-nin ümumi quruluşu haqqqında irəli sürdüyi səhv idi. O, DNT-nin nukleotidlərin fosfat qruplarının birləşməsi vasitəsiylə əmələ gələn qısa və sabit ardıcıllığa malik bir zincir olduğunu düşünmüşdür. 1937-ci ildə Villiam Osburi rentgen diffraksiya təcrübəsi ilə göstərir ki, DNT təkrarlanan quruluşa malikdir.

Frederik Qriffit 1928-də bu gün öz adıyla anılan Qriffit təcrübəsi ilə göstərdi ki, "hamar" və ölü Pneumococcus bakteriyaları ilə canlı və "hamar olmayan" bakteriyaları qarışdıraraq, Pneumococcusun "hamarlıq" xüsusiyyətləri bakteriyalar arasında köçürüləbilir. 1943-cü ildə Osvald Teodor Averi, Kolin MakleodMaklin Makkarti DNT-ni geenetik informasiyanın daçıyıcısı olaraq irəli sürdüklərində, Qriffit təcrübəsindəki "tranformasiya edən faktor"-nun DNT olduğunu göstərmiş oldular. 1953-cu ildə Alfred HörşiMarta Çeyz DNT-nin T2 faj virusunun genetik maddəsi olduğunu göstərərək bir daha sübut etdilər ki, bu molekul irsiyyətdə mərkəzi rol oynamaqdadır.

DNT-nin bir parçasının animasiyası. Əsaslar ortada qalan üfüqi molekullardır. [1]

1953-cü ildə Ceyms UotsonFrensis Krik, Rozalind Franklin tərəfindən əldə edilən rentqen diffraksiya şəkilləri və əsasların qoşalaşdığı fakrtlarına arxalanaraq ilk doğru model olaraq qəbul edilən ikili sarmal modelini irəli sürdülər. Bu kəşf ümumilikdə molekulyar biologiyada dönüm nöqtəsi olaraq qəbul edilir. Vatson və Krik modelinə eksperimental sübutlar olan başqa 5 məqalə də sözü gedən modelin təklif edildiyi məqalə ilə birlikdə Nature (Təbiət) elmi jurnalında dərc olunmuşdur. Bu məqalələrdən biri Rozalind FranklinRaymond Qoslinqin Vatson-Krik modelini dəstəkləyən ilk rentqen diffraksiya təcrübəsidir. Franklinin ölümündən sonra 1962-ci ildə Vatson, Krik və Vilkins birlikdə Fiziologiya və Tibb Nobel mükafatına layiq görülürlər. Bu gün də Vatson və Krik modellərinə ən böyük eksperimental sübut olan Franklinin təcrübəsini yeterincə önəm vermədikləri haqqda danışılır. Vatson və Krik məqalələrində Franklinə təşəkkür belə etməmişlərdir.

Krik 1957-ci ildə halhazırda molekulyar biologiyanın təməl prinsiplərindən biri kimi qəbul edilən "mərkəzi doqma" aksiyomunu irəli sürür. Bu aksiyom zülalların RNT-dən, RNT-nin isə öz növbəsində DNT-dən istehsal olunduğunu və bu informasiya axışının tək yönlü olduğu prinsipidir. İkili sarmal quruluşunun gərəktirdiyi DNT-nin kopialanması mexanizmi 1958-ci ildə Meselson-Stahl təcrübəsi ilə aydınlğa qovuşduruldu. Krik və əməkdaşlarının informasiyanın DNT-də üst-üstə düşməyən, yəni ardıcıl kodon adı verilən üçlü əsas şəklində tutulduğunu irəli sürdükdən sonra, Korana, HolliNirenberq genetik şifrəni aşkarlamışlardır.

Bu kəşflər molekulyar biologiya elminin doğuşunu təmsil etməkdədirlər.

Xarici keçidlər[redaktə]

Mənbə[redaktə]

  1. PDB 1D65-un döndürülməsi ilə əldə edilmişdir