ცოტა ხნის წინ, მნიშვნელოვანი გარღვევა მოხდა მიკრობიოლოგიასა და გენეტიკაში, რამაც გავლენა მოახდინა მეცნიერებაზე. თითქმის მთლიანად გაშიფრა დნმ-ის სტრუქტურა. გაანალიზდა ინფორმაციის გაშიფვრა, შემუშავდა და დაინერგა მოლეკულის გაშიფვრის ახალი მეთოდები და დაიწყო ცოდნის ეფექტური გამოყენება პრაქტიკაში. სტატიაში მოცემულია ზოგადი ინფორმაცია დნმ-ის შესახებ.

ამბავი

ნუკლეინის მჟავების შესწავლა მეცხრამეტე საუკუნეში დაიწყო. ფრიდრიხ მიშერმა 1868 წელს პირველმა გამოყო უჯრედებიდან ნუკლეინი, რომელსაც მოგვიანებით დეოქსირიბონუკლეინის მჟავა - დნმ უწოდეს. თუმცა, იმ დროს აღმოჩენას საკმაოდ სკეპტიკურად ეპყრობოდნენ და მოლეკულას დიდი მნიშვნელობა არ ენიჭებოდა. მხოლოდ მეოცე საუკუნის შუა ხანებში ო.ევერისა და ფ.გრიფიტის თაგვებზე ექსპერიმენტების წყალობით მოხდა რადიკალური ცვლილება. ბაქტერიების ტრანსფორმაციის შესწავლისას აღმოჩნდა, რომ ამ პროცესზე პასუხისმგებელი იყო დნმ-ის მოლეკულა.

მოგვიანებით რ. ფრანკლინმა შემთხვევით გამოიყენა რენტგენის სხივები კრისტალების სტრუქტურის შესასწავლად, რისი წყალობითაც მან შეძლო დნმ-ის ფოტოს გადაღება. ამის საფუძველზე 1953 წელს ჩამოყალიბდა როგორც თვითგამრავლების, ასევე დედამიწაზე სიცოცხლის გამრავლების პრინციპი.

დნმ - შემადგენლობა

დნმ შედგება დეზოქსირიბონუკლეინის და რიბონუკლეინის მჟავებისგან. ბიოპოლიმერები, თავის მხრივ, შედგება მონომერებისგან ან ნუკლეოტიდებისგან, რომლებიც შეიცავს სამ კომპონენტს, რომლებიც მყარად არის დაკავშირებული ქიმიური ბმებით.

დნმ-ის ნუკლეოტიდები შეიცავს ხუთნახშირბადიან შაქარს, რომელიც მიმაგრებულია მოლეკულაზე აზოტოვანი ფუძიდან (ადენინი, გუანინი, ციტოზინი, თიმინი) ერთ მხარეს და ფოსფორის მჟავას ნარჩენს მეორე მხარეს. ისინი დაკავშირებულია გრძელი ჯაჭვებით.

დნმ-ის სტრუქტურა შედგება ორი ჯაჭვისგან, რომლებიც დაკავშირებულია წყალბადის ბმებით. მათ ორმაგ სპირალს უწოდებენ. ასეთი სტრუქტურა არსებობს მხოლოდ დნმ-ის მოლეკულაში. მასში, ერთ ჯაჭვში ერთი აზოტის ფუძის წინააღმდეგ, მეორეში არის გარკვეული ბაზა. ასეთ წყვილებს უწოდებენ შემავსებელს, ანუ შემავსებელს.

ადამიანის გენომი

უზარმაზარ ინფორმაციას შეიცავს მხოლოდ ერთი დნმ-ის მოლეკულა. მისი ფორმულა არის პეპტიდების სახელის დიდი ასოების ხაზი. ეს არის გენეტიკური კოდი, ანუ ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობა, რომელიც თან ახლავს კონკრეტულ ადამიანს.

ადამიანის გენომი აღმოაჩინეს 2001 წელს. მაგრამ სრული სურათი მსოფლიოს მხოლოდ 2007 წელს წარუდგინა. პროექტი, რომელიც 1990 წელს დაიწყო, ეხებოდა ადამიანის ცხოვრების სოციალურ, ეთიკურ და მორალურ ასპექტებსაც კი. 2003 წლისთვის კოდი 99,99% გაშიფრული იყო. ამიტომ, დღესაც არის პროცესის არასრული სიცხადე. მაგრამ მეცნიერები პროცენტის ამ ნაწილს უმნიშვნელო მინუსად მიიჩნევენ.

გახსნის ღირებულება

დნმ პასუხისმგებელია მემკვიდრეობაზე. დეკოდირება შესაძლებელს ხდის ნებისმიერი ხმელეთის ორგანიზმის განვითარებისა და სიცოცხლის შესწავლას და ექიმების ჩარევამ დღეს შეიძლება ოდნავ შეცვალოს მოლეკულაში თანდაყოლილი პროცესები.

თუ არსებობს დნმ-ის კოდი, მისი გაშიფვრა საშუალებას მისცემს ექიმს დაადგინოს სხვადასხვა დაავადება, რომელიც შეიძლება მოხდეს ადამიანში, იწინასწარმეტყველოს მათი მიმდინარეობა და შეარჩიოს მედიკამენტები.

და დღემდე არ არის სრული გაგება, თუ რას ნიშნავს მოლეკულის გაშიფვრა. ამის წყალობით, მაგალითად, ცნობილი გახდა, რომ ნეანდერტალელებს შეეძლოთ ლაპარაკი და არ აწუხებთ შიზოფრენია და დაუნის სინდრომი.

ადამიანებში დნმ-ის მოლეკულები პრაქტიკულად ერთნაირია. მათში აზოტოვანი ფუძეების ჩანაცვლებამ შეიძლება გამოიწვიოს მუტაციები და დაავადებები. თუმცა ზოგჯერ მათ მიმართ მხოლოდ მიდრეკილებაა და თუ ადამიანი არ ექვემდებარება მავნე ჩვევებს, ის შეძლებს თავიდან აიცილოს მათი გარეგნობა.

ექიმებმა უკვე იციან დნმ-ის საშუალებით გადაცემული ხუთი ათასი დაავადება (რომელთაგან ბევრი ინვალიდობას იწვევს). მოლეკულის გაშიფვრა ადამიანებს გააფრთხილებს წინასწარგანწყობის შესახებ. შემდეგ ადამიანი მიიღებს პრევენციულ ზომებს, რათა დაავადება არ განვითარდეს. ვინაიდან ადამიანის გენოტიპი ასაკთან ერთად არ იცვლება, საკმარისია ანალიზების ერთხელ ჩაბარება.

ტექნოლოგიები დღეს ხელს უწყობს ადამიანის შესაძლებლობების გამოვლენას ოპტიმალური ფიზიკური აქტივობის გაანგარიშებამდე, კუნთების ეფექტური აშენება და წონის სწრაფი კლება.

დნმ-ის შესწავლა აუმჯობესებს მიკრობიოლოგიის დონეს, რომელიც ეხება ვირუსებს, სოკოებს და ბაქტერიებს, რომლებიც იწვევენ ინფექციებს ადამიანებში. ამის წყალობით, ისეთი ინდუსტრიები, როგორიცაა ბიოფარმაცევტული, საკვები, კოსმეტიკა, გარემოს მონიტორინგი და სხვა, იღებენ ახალ იმპულსს მათი განვითარებისთვის.

ყურადღება!!! ეს მასალა გადახედულია, დამატებულია და ჩართულია წიგნში „შექმნა თუ ევოლუცია? რამდენი წლისაა დედამიწა? წასაკითხად გადადით გვერდზე -->

იმისათვის, რომ დავრწმუნდეთ სპონტანური წარმოშობის აბსურდულობაში, ვნახოთ, როგორ მუშაობს მიკროკოსმოსი. გაითვალისწინეთ, რომ ჩვენ განვიხილავთ მას მხოლოდ ზედაპირულად, რადგან ის ძალიან რთულია.

უჯრედი არის ყველა ცოცხალი ორგანიზმის სტრუქტურისა და სასიცოცხლო აქტივობის ელემენტარული ერთეული. მას აქვს საკუთარი მეტაბოლიზმი, შეუძლია დამოუკიდებელი არსებობა, თვითრეპროდუქცია და განვითარება. თითოეული უჯრედი არის ქალაქი მინიატურულად, რომელიც შედგება ელექტროსადგურებისგან, ესტაკადებისგან, გამწმენდი საშუალებებისგან და ა.შ. უჯრედი შედგება ბირთვისგან, მემბრანისგან, ციტოპლაზმისგან, ქრომოსომებისგან, რიბოზომებისგან, დნმ-ის, რნმ-ის, ცილებისგან და მრავალი სხვა ელემენტისგან, რომელთაგან თითოეულს, თავის მხრივ, აქვს საკუთარი მიკროსამყარო. ბუნებრივია, უჯრედს შეუძლია არსებობდეს და შეასრულოს თავისი ფუნქციები, თუ ყველა ეს სტრუქტურა ერთდროულად იქმნება.

ცილის მოლეკულა (ცილა) შედგება 50 - 40,000 ურთიერთდაკავშირებული ამინომჟავისგან.

ბრინჯი. ამინომჟავებისგან ცილის სტრუქტურის პრინციპი

უფრო მეტიც, 20 ტიპის ამინომჟავისგან შექმნილი ცილის სტრუქტურების მრავალფეროვნება არ შეიძლება გადაჭარბებული იყოს. ასე რომ, 100 ამინომჟავის ჯაჭვი (მცირე ცილა) შეიძლება წარმოდგენილი იყოს 10-ზე მეტი 130-ე ხარისხში, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, 10 და 130 ნულში. მაგალითად: ოკეანეებში არის 10-დან 40-ე ხარისხის წყლის მოლეკულები (10 და 40 ნული). უფრო მეტიც, თითოეული ამინომჟავის ადგილმდებარეობას ცილის სტრუქტურაში დიდი მნიშვნელობა აქვს, როგორც კომპიუტერულ პროგრამაში. თუ ერთი ელემენტი მაინც გადააწყდება, ცილის მოლეკულა არ იმუშავებს, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის ვერ შეძლებს ფუნქციონირებას და ვერ შეასრულებს თავის დანიშნულებას და უჯრედი, ანუ სხეულის ის ნაწილი, რომელშიც საჭიროა ამ ცილების მქონე უჯრედები, არ იმუშავებს. წარმოიდგინეთ, რამდენად უმნიშვნელოა უმარტივესი ცილის სპონტანური გაჩენის შესაძლებლობა და მით უმეტეს, სპეციფიკური, რომელიც სჭირდება უჯრედს და, შედეგად, სხეულს! მაგრამ უმარტივესი უჯრედებისა და ორგანიზმების ფუნქციონირებისთვის საჭიროა ათასობით სხვადასხვა ცილა.

რიბოსომებისა და რნმ-ის გარეშე ამინომჟავები ვერ გაერთიანდებიან ცილაში, განსაკუთრებით ცილაში, რომელიც საჭიროა ამ ეტაპზე კონკრეტულ უჯრედში. რნმ იღებს ინფორმაციას ამ სასურველი ცილის შესახებ დნმ-დან და რიბოსომები მოქმედებენ როგორც სამშენებლო მასალა.

ბრინჯი. ცილის სინთეზი უჯრედში

ადამიანის ქრომოსომის დნმ-ის მოლეკულაში არის 50-დან 245 მილიონამდე კომპლექსურად მოწყობილი აზოტოვანი ფუძის წყვილი. ბიოქიმიკოსებმა გამოთვალეს, რომ დნმ-ის 1 მოლეკულაში მასში არსებული მასალის შეერთების 10-დან 87-მდე ვარიანტია. და მხოლოდ ერთი ვარიანტი მოგცემთ საშუალებას შეგიქმნათ პირადად - ყველა გამართულად მოქმედი ორგანოებითა და ინდივიდუალური თვისებებით. მატერიალისტი მეცნიერები თვლიან, რომ დედამიწა 4,5 მილიარდი წლისაა. დროის ეს მონაკვეთი შეესაბამება წამების 10-დან 25-ე ხარისხს. ანუ, თუ ყოველ წამში დნმ-ის ერთი ვარიანტი გამოიგონეს, მაშინ დედამიწის ასაკი საკმარისი არ იქნება ერთი მოქმედი დნმ-ის შესაქმნელად. მაგრამ ეს არ არის მხოლოდ დნმ-ის სირთულე. ფაქტია, რომ დნმ არის პროგრამა, რომელიც შეიძლება შევადაროთ კომპიუტერულ კოდს. მხოლოდ ეს კოდი აჭარბებს ადამიანის მიერ შექმნილ პროგრამებს თავისი ზომითა და სირთულით. ცნობილმა პროგრამისტმა ბილ გეითსმა დნმ-ის შესახებ თქვა: „ადამიანის დნმ კომპიუტერულ პროგრამას ჰგავს, მხოლოდ უსაზღვროდ უფრო სრულყოფილი“. დაფიქრდით, რადგან პროგრამა არსებობს, მაშინ კითხვის მექანიზმიც საჭიროა, თორემ ნებისმიერი პროგრამა უბრალოდ ნაგავია. ასე რომ, დნმ ასევე შეიცავს კოდს საკუთარი თავისგან ინფორმაციის წაკითხვისა და მთელი ორგანიზმის შემდგომი აგების მექანიზმის შესაქმნელად ამ პროგრამის მიხედვით. დნმ-ში წერია, სად და რა დროს უნდა შეიქმნას ადამიანში გარკვეული ცილა და სხვა ელემენტები. ერთი უჯრედიდან, რომელშიც დნმ მდებარეობს, იწყება ნებისმიერი ორგანიზმის თვითმშენებლობა. დნმ-ის მოლეკულის სტრუქტურა გაყოფის საშუალებას იძლევა. იგი შედგება ნუკლეოტიდების ორი პარალელური იდენტური ჯაჭვისგან, რომლებიც დაკავშირებულია სუსტი ქიმიური წყალბადის ბმით. როდესაც მოლეკულა იყოფა, ჯაჭვი იშლება და ყველა ინფორმაცია რჩება თითოეულ ახალ უჯრედში.

ბრინჯი. დნმ-ის სტრუქტურა

ვინ შექმნა მასალა უჯრედისთვის? ვინ დააკავშირა ეს მასალა გალიაში? ვინ მოიფიქრა განსხვავებული - ერთმანეთისგან განსხვავებულები, რომლებიც განკუთვნილია სხვადასხვა ფუნქციებისთვის, მაგრამ აუცილებელია თითოეული ორგანიზმის უჯრედებისთვის. ვინ დაწერა ინფორმაცია პროგრამის სახით დნმ-ში? ვინ შექმნა ამ ინფორმაციის წაკითხვისა და შესრულების მექანიზმი? სამეცნიერო დოკუმენტური ფილმი გადაღებულია უჯრედის გენიალური სირთულის შესახებ " სასწაული გალიაში (სასწაული გალიაში)", რომელშიც ანიმაციის სახით არის ნაჩვენები, თუ რა უაღრესად რთული პროცესები მიმდინარეობს უჯრედის შიგნით. არსებობს ბევრი ვიდეო ამ "უჯრედული სიცოცხლის", "უჯრედული სამყაროს" შესახებ და ა.შ. დარვინის თეორიის გასაანალიზებლად უნდა გესმოდეთ, რომ იმ დღეებში მეცნიერებას შეეძლო მხოლოდ დიდი ბაქტერიების დანახვა და უჯრედი ხალხს აძლევდა როგორც პატარა კონტეინერს სითხით. უფრო მეტიც, მათ არაფერი იცოდნენ მიკრობიოლოგიისა და გენეტიკის შესახებ.

დღეს ბევრმა მეცნიერმა იცის უჯრედისა და მთელი ორგანიზმის სტრუქტურის წარმოუდგენელი სირთულე. ზოგიერთი მათგანი კრეაციონისტების მხარეზეა. მაგრამ ბევრს სჯერა შემთხვევითობის. ამრიგად, ჩვენ ვხედავთ არა მეცნიერთა დაპირისპირებას რელიგიის წინააღმდეგ, არამედ ორი რელიგიის - 1) რწმენას ღმერთისა და შემოქმედებისადმი და 2) რწმენას სიცოცხლის შემთხვევითი ბედნიერი დაბადებისა და მისი შემდგომი თვითგანვითარებისადმი. მაგრამ მარტივი მიზეზიც კი საკმარისია ამ უკანასკნელის პრაქტიკული შეუძლებლობის გასაგებად. იფიქრეთ იმაზე, თუ როგორ მოაწყეს თავი მილიონობით უსულო ელემენტმა, ქიმიური ბმების დახმარებით, დნმ-ის, რნმ-ის, რიბოზომების, ცილების და ა.შ. კომპლექსურ უზარმაზარ სტრუქტურებად, მკაცრად განსაზღვრული თანმიმდევრობით (პროგრამის ჩათვლით) და შემდეგ „ფიქრი და ურთიერთქმედებების „განაწილებამ“ ერთმანეთთან, გარსით გარშემორტყმული, შექმნა ცოცხალი ორგანიზმი თავისგან - უჯრედი უზარმაზარი მრავალფეროვანი შესაძლებლობებითა და ფუნქციებით. როგორ შემდეგ უჯრედები, დაყოფილნი, არ გავრცელდნენ ჟელეში, არამედ შექმნეს ცალკეული ორგანოები, ქსოვილები, ძვლები, სისხლძარღვები, ტვინი, რომლებიც ერთმანეთთან კომპლექსური ურთიერთქმედებით ქმნიდნენ სიცოცხლისუნარიან და თვითრეპროდუცირებულ ორგანიზმს. საიდან გაჩნდა მამაკაცური და ქალური? თუ ვივარაუდებთ, რომ ჩვენ ამეობიდან გამოვჩნდით, მაშინ დაშლის თეორია უფრო სწორი იქნება. როგორ გაიყვნენ სახეობის შიგნით ევოლუციის პროცესში მისი წარმომადგენლები თანდათანობით მამრობითად და ქალად, ამავდროულად შეინარჩუნეს სიცოცხლისუნარიანობა და შეიძინეს საკუთარი სახის ცალსახად გამრავლების უნარი და თუნდაც სხვადასხვა გზით (შიდა, გარეგანი, ორმაგი განაყოფიერება ... )? როგორ გაჩნდა ახალი არსებები, მაგალითად, ძუძუმწოვრები, როცა მდედრი და მამრობითი ორგანიზმების სტრუქტურა ჯერ კიდევ განცალკევებისა და განვითარების პროცესში იყო? ყოველივე ამის შემდეგ, განუვითარებელი სპერმატოზოიდები, კვერცხუჯრედები და საშვილოსნო უბრალოდ ვერ ახერხებენ ცოცხალი არსების შექმნას. როგორ ვითარდებოდა სხვადასხვა სქესის არსებები და მათი ორგანოები სიცოცხლისუნარიანობის პარალელურად. დღეს ჩვენ ვხედავთ, რომ სპერმაში, კვერცხუჯრედსა და საშვილოსნოში მცირე გადახრა ან დაავადებაც კი ადამიანს უნაყოფოს ხდის. და ევოლუციურ განვითარებაზე საუბრისას, ყველაფრის თანდათანობითი გაუმჯობესება, როგორც გარეგანი, ისე შინაგანი, რეპროდუქციის ორგანოების ჩათვლით, უბრალოდ გარდაუვალია. როგორ მრავლდებოდნენ განუვითარებელი რეპროდუქციული ორგანოების განუვითარებელი არსებები და როგორ მრავლდებოდნენ შუალედური ფორმები? მატერიალისტებს ამ კითხვებზე პასუხი არ აქვთ და არც შეიძლება.

აქ მიზანშეწონილია გავიხსენოთ რიტორიკული კითხვა, რომელზეც მატერიალისტები ვერასოდეს იპოვიან პასუხს: „რა იყო ადრე ქათამს თუ კვერცხს?“. მიუხედავად ერთი შეხედვით კომიკური კითხვისა, ის ძალიან სერიოზულია. ქათამი ვერ გაჩნდებოდა კვერცხუჯრედის გარეშე, ემბრიონის ფორმირების, ემბრიონის ზრდისა და მისი ქათმად განვითარებისთვის იდეალური ხელსაწყოს გარეშე. ასე რომ, კვერცხი ქათმის გარეშე უცებ არ გამოჩნდებოდა. ეს ურთიერთგამომრიცხავი ანალოგია ევოლუციის მატერიალისტური თეორიის სხვა საკამათო პუნქტებს ეყრდნობა. როგორც ზემოთ აღინიშნა, ნებისმიერ ორგანიზმს აქვს დნმ, რომელიც შეიცავს მის შესახებ ყველა ინფორმაციას. ამ მზა დნმ-ის გარეშე მასში ჩადებული ინფორმაციით, ეს სრულყოფილი ორგანიზმი არ იარსებებდა. ასე რომ, დნმ-ის აღება შესაძლებელია მხოლოდ უკვე შექმნილი არსებიდან.

სერ ფრედ ჰოილმა, კემბრიჯის ასტრონომიის პროფესორმა, თავისი დროის დიდი ნაწილი დაუთმო სიცოცხლის შემთხვევითი წარმოშობის შესაძლებლობის მათემატიკურ გამოთვლას და შემდგომში თქვა: „უფრო სავარაუდოა, რომ ტორნადო, რომელიც ნაგავსაყრელში გადის, შეუძლია Boeing 747-ის აწყობა. ჰაერში ამოღებული ნაგავი, ვიდრე უსულო ბუნებიდან შეიძლება ცოცხალი აღმოჩნდეს“.

მაშასადამე, მეცნიერებას ჯერ კიდევ არ შეუძლია სიცოცხლის სპონტანური წარმოშობის განმეორებითი მაგალითი!

უჯრედი, მოლეკულა, დნმ - ადამიანის მიკროსამყარო, სიცოცხლე ორგანიზმის შიგნით

რადიოკარბონის მეთოდი არასწორია

დედამიწის მაგნიტური ველი სუსტდება

"პირსირებული" ფენები

ნიადაგის ეროზია საწყის დონეზე

მთვარე 10000 წელზე ნაკლები ასაკისაა

მოსახლეობის ზრდა შეესაბამება დედამიწის ბიბლიურ ხანას

მთვარე დედამიწასთან ახლოს

ყინულის რგოლები წლებს არ აჩვენებს

მარჯნის რიფი 5000 წელზე ნაკლები ხნის განმავლობაში იზრდება

დინოზავრები სანდო მოწმეები არიან

ყველა ადამიანი ერთი წყვილის შთამომავალია

ცივილიზაციები და მწერლობა 5000 წელზე ნაკლები ხნისაა

დედამიწის ფენებს არ აქვთ საკუთარი დათარიღება. გეოლოგიური ფენები. გეოლოგიური მასშტაბი

მეცნიერული მტკიცებულებების ნაკლებობა. კენტ ჰოვინდ

Დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავაპოლიმერი შედგება ნუკლეოტიდებისგან.

ნუკლეოტიდიდნმ შედგება

• აზოტოვანი ბაზა (4 ტიპი დნმ-ში: ადენინი, თიმინი, ციტოზინი, გუანინი)
• დეზოქსირიბოზა მონოშაქარი
• ფოსფორმჟავა

ნუკლეოტიდები ერთმანეთთან დაკავშირებულია ძლიერი კოვალენტური კავშირით ერთი ნუკლეოტიდის შაქრისა და მეორის ფოსფორის მჟავის მეშვეობით. თურმე პოლინუკლეოტიდური ჯაჭვი.

ორი პოლინუკლეოტიდური ჯაჭვი დაკავშირებულია ერთმანეთთან სუსტი წყალბადის ბმებით აზოტოვან ფუძეებს შორის წესის მიხედვით კომპლემენტარულობა: თიმინი ყოველთვის საპირისპიროა ადენინის, გუანინი ყოველთვის საპირისპიროა ციტოზინის (ისინი ერთმანეთს ემთხვევა წყალბადის ბმების სახით და რაოდენობით - A-სა და T-ს შორის არის ორი ბმული, C-სა და G-ს შორის - 3). გამოდის დნმ-ის ორმაგი ჯაჭვი, ის ტრიალებს ორმაგი სპირალი.

დნმ-ის ფუნქცია

დნმ არის ქრომოსომების ნაწილი, ინახავს მემკვიდრეობით ინფორმაციას (ორგანიზმის ნიშნების შესახებ, ცილების პირველადი სტრუქტურის შესახებ).

დნმ-ს შეუძლია თვითგაორმაგება (გამეორება, გამრავლება).თვითგაორმაგება ხდება ინტერფაზაში გაყოფამდე. დუბლირების შემდეგ, თითოეული ქრომოსომა შედგება ორი ქრომატიდისგან, რომლებიც მომავალი გაყოფის დროს გადაიქცევა ქალიშვილ ქრომოსომებად. თვითგამრავლების გამო, მომავალი ქალიშვილის თითოეული უჯრედი მიიღებს იგივე მემკვიდრეობით ინფორმაციას.

განსხვავებები რნმ-სა და დნმ-ს შორის სტრუქტურაში

• რიბოზა დეზოქსირიბოზის ნაცვლად
• არ არის თიმინი, ნაცვლად ურაცილი
• ერთჯერადი

რნმ-ის ტიპები

• ინფორმაცია (მატრიცა) რნმ
  • გადასცემს ინფორმაციას ცილის სტრუქტურის შესახებ ბირთვიდან (დნმ-დან) ციტოპლაზმაში (რიბოსომამდე);
  • მინიმუმ საკანში;
• გადაცემის რნმ
  • გადააქვს ამინომჟავები რიბოსომამდე;
  • ყველაზე პატარა, აქვს სამყურას ფოთლის ფორმა;
• რიბოსომური რნმ
  • არის რიბოსომის ნაწილი;
  • ზომით და რაოდენობით ყველაზე დიდი

ამოცანები კომპლემენტარობის წესისთვის

დნმ-ში იმდენი თიმინია, რამდენიც ადენინი, დანარჩენი (100%-მდე) მოდის ციტოზინზე და გუანინზე, ისინიც თანაბრად იყოფა. მაგალითად: თუ გუანინი არის 15%, მაშინ ციტოზინიც არის 15%, სულ 30%, რაც ნიშნავს, რომ ადენინი და თიმინი შეადგენს 100-30=70%, შესაბამისად ადენინი 70/2=35% და თიმინიც არის 35%.

აირჩიეთ ერთი, ყველაზე სწორი ვარიანტი. რა პროცესი მიტოზის დროს წარმოქმნის შვილობილი უჯრედებს ქრომოსომების ნაკრებით, რომლებიც მშობლის ტოლია?
1) ქრომატიდების წარმოქმნა
2) ქრომოსომების სპირალიზაცია
3) ბირთვული კონვერტის დაშლა
4) ციტოპლაზმის დაყოფა

უპასუხე

განვიხილოთ ნახატი, რომელიც ასახავს ბიოპოლიმერის მოლეკულის ფრაგმენტს. დაადგინეთ (A) რა ემსახურება მის მონომერს, (B) რომელი პროცესის შედეგად იზრდება ამ მოლეკულების რაოდენობა უჯრედში, (C) რა პრინციპი უდევს საფუძვლად მის კოპირებას. თითოეული ასოსთვის აირჩიეთ შესაბამისი ტერმინი მოწოდებული სიიდან.
1) კომპლემენტარულობა
2) რეპლიკაცია
3) ნუკლეოტიდი
4) დენატურაცია
5) ნახშირწყლები
6) მაუწყებლობა
7) ტრანსკრიფცია

უპასუხე

ქვემოთ ჩამოთვლილი ყველა მახასიათებელი, გარდა ორისა, გამოიყენება ნახატზე გამოსახული ორგანული ნივთიერების მოლეკულის აღსაწერად. დაასახელეთ ორი ნიშანი, რომლებიც „გამოვარდება“ ზოგადი სიიდან და ჩაწერეთ რიცხვები, რომლებზეც ისინი მითითებულია.
1) ასრულებს ფერმენტულ ფუნქციას
2) ინახავს და გადასცემს მემკვიდრეობით ინფორმაციას
3) შედგება ორი ნუკლეოტიდური ჯაჭვისგან
4) ცილებთან კომპლექსში ქმნის ქრომოსომებს
5) მონაწილეობს თარგმნის პროცესში

უპასუხე

ნუკლეინის მჟავის მოლეკულის მახასიათებლებსა და მის ტიპს შორის შესაბამისობის დადგენა: 1) tRNA, 2) დნმ. ჩაწერეთ რიცხვები 1 და 2 სწორი თანმიმდევრობით.
ა) შედგება ერთი პოლინუკლეოტიდური ჯაჭვისგან
ბ) ამინომჟავების ტრანსპორტირებას რიბოსომამდე
ბ) შედგება 70-80 ნუკლეოტიდის ნარჩენებისგან
დ) ინახავს მემკვიდრეობით ინფორმაციას
დ) გამრავლების უნარი
ე) არის სპირალი

უპასუხე

ნუკლეოტიდი სხვა წყვილიდან
1. დნმ-ში ნუკლეოტიდები თიმინთან ერთად შეადგენს 23%-ს. განსაზღვრეთ ნუკლეოტიდების პროცენტი გუანინით, რომლებიც ქმნიან მოლეკულას. ჩაწერეთ შესაბამისი რიცხვი თქვენს პასუხში.

უპასუხე

2. დნმ-ში ნუკლეოტიდები ციტოზინთან ერთად შეადგენს 13%-ს. განსაზღვრეთ ნუკლეოტიდების პროცენტი ადენინით, რომლებიც ქმნიან მოლეკულას. თქვენს პასუხში ჩაწერეთ მხოლოდ შესაბამისი რიცხვი.

უპასუხე

3. დნმ-ში ნუკლეოტიდები ადენინთან ერთად შეადგენს 18%-ს. განსაზღვრეთ ნუკლეოტიდების პროცენტი ციტოზინით, რომლებიც ქმნიან მოლეკულას. თქვენს პასუხში ჩაწერეთ მხოლოდ შესაბამისი რიცხვი.

უპასუხე

4. დნმ-ში ნუკლეოტიდები თიმინთან ერთად შეადგენს 36%-ს. განსაზღვრეთ ნუკლეოტიდების პროცენტი გუანინით, რომლებიც ქმნიან მოლეკულას. თქვენს პასუხში ჩაწერეთ მხოლოდ შესაბამისი რიცხვი.

უპასუხე

5. დნმ-ში ნუკლეოტიდები თიმინთან ერთად შეადგენს 28%-ს. განსაზღვრეთ ნუკლეოტიდების პროცენტი გუანინით, რომლებიც ქმნიან მოლეკულას. თქვენს პასუხში ჩაწერეთ მხოლოდ შესაბამისი რიცხვი.

უპასუხე

ნუკლეოტიდი იგივე წყვილიდან
1. დნმ-ის მოლეკულის ფრაგმენტი შეიცავს 15% ადენინს. რამდენი თიმინია ამ დნმ-ის ფრაგმენტში? პასუხად ჩაწერეთ მხოლოდ რიცხვი (თიმინის პროცენტი).

უპასუხე

2. დნმ-ის გარკვეულ მოლეკულაში ნუკლეოტიდები გუანინით შეადგენს 28%-ს. განსაზღვრეთ ნუკლეოტიდების პროცენტი ციტოზინით, რომლებიც ქმნიან ამ მოლეკულას. თქვენს პასუხში ჩაწერეთ მხოლოდ შესაბამისი რიცხვი.

უპასუხე

3. დნმ-ის გარკვეულ მოლეკულაში ნუკლეოტიდები ადენინთან ერთად შეადგენს 37%-ს. განსაზღვრეთ ნუკლეოტიდების პროცენტი თიმინთან ერთად, რომლებიც ქმნიან ამ მოლეკულას. თქვენს პასუხში ჩაწერეთ მხოლოდ შესაბამისი რიცხვი.

უპასუხე

ნუკლეოტიდი - ჯამი ერთი წყვილისა
1. ადენინითა და თიმინით ნუკლეოტიდების რა პროცენტს შეიცავს დნმ-ის მოლეკულა მთლიანობაში, თუ მისი ნუკლეოტიდების პროპორცია ციტოზინთან არის მთლიანის 26%? თქვენს პასუხში ჩაწერეთ მხოლოდ შესაბამისი რიცხვი.

უპასუხე

2. დნმ-ში ნუკლეოტიდები ციტოზინთან ერთად შეადგენს 15%-ს. განსაზღვრეთ ნუკლეოტიდების პროცენტული რაოდენობა თიმინთან და ადენინთან ერთად იმ რაოდენობით, რომელიც ქმნის მოლეკულას. თქვენს პასუხში ჩაწერეთ მხოლოდ შესაბამისი რიცხვი.

უპასუხე

ერთი წყვილის ჯამი - ნუკლეოტიდი
1. რა პროცენტია ადენინთან ერთად ნუკლეოტიდები დნმ-ის მოლეკულაში, თუ ნუკლეოტიდები გუანინით და ციტოზინით ერთად შეადგენენ 18%-ს? თქვენს პასუხში ჩაწერეთ მხოლოდ შესაბამისი რიცხვი.

უპასუხე

2. დნმ-ში ნუკლეოტიდები გუანინით და ციტოზინით შეადგენს 36%-ს. განსაზღვრეთ ნუკლეოტიდების პროცენტი ადენინით, რომლებიც ქმნიან მოლეკულას. თქვენს პასუხში ჩაწერეთ მხოლოდ შესაბამისი რიცხვი.

უპასუხე

3. დნმ-ის გარკვეულ მოლეკულაში ნუკლეოტიდების საერთო წილი ადენინთან და თიმინთან არის 26%. განსაზღვრეთ ნუკლეოტიდების პროცენტი გუანინით, რომლებიც ქმნიან ამ მოლეკულას. თქვენს პასუხში ჩაწერეთ მხოლოდ შესაბამისი რიცხვი.

უპასუხე

4. დნმ-ის გარკვეულ მოლეკულაში ნუკლეოტიდების საერთო წილი ციტოზინთან და გუანინთან არის 42%. განსაზღვრეთ ნუკლეოტიდების პროცენტი ადენინით, რომლებიც ქმნიან ამ მოლეკულას. თქვენს პასუხში ჩაწერეთ მხოლოდ შესაბამისი რიცხვი.

უპასუხე

5. დნმ-ის გარკვეულ მოლეკულაში ნუკლეოტიდები ადენინით და თიმინით მთლიანობაში 54%-ს შეადგენს. განსაზღვრეთ ნუკლეოტიდების პროცენტი ციტოზინით, რომლებიც ქმნიან ამ მოლეკულას. თქვენს პასუხში ჩაწერეთ მხოლოდ შესაბამისი რიცხვი.

უპასუხე

სხვადასხვა წყვილების ჯამი
1. დნმ-ის მოლეკულის ფრაგმენტი შეიცავს 10% თიმინს. რამდენი ადენინი და გუანინია ამ დნმ-ის ფრაგმენტში? პასუხად ჩაწერეთ მხოლოდ ადენინისა და გუანინის რაოდენობა მთლიანობაში.

უპასუხე

2. დნმ-ში ნუკლეოტიდები თიმინთან ერთად შეადგენს 35%-ს. განსაზღვრეთ ნუკლეოტიდების პროცენტული რაოდენობა ციტოზინთან და ადენინთან ერთად იმ რაოდენობით, რომელიც ქმნის მოლეკულას. თქვენს პასუხში ჩაწერეთ მხოლოდ შესაბამისი რიცხვი.

უპასუხე

აირჩიეთ სამი ვარიანტი. რით განსხვავდება დნმ-ის მოლეკულა mRNA მოლეკულისგან?
1) შეუძლია თვითგაორმაგება
2) არ შეუძლია თვითგაორმაგება
3) მონაწილეობს მატრიცის ტიპის რეაქციებში
4) არ შეიძლება გახდეს სხვა მოლეკულების სინთეზის შაბლონი
5) შედგება ორი პოლინუკლეოტიდური ძაფისგან, რომლებიც გადაუგრიხეს სპირალურად
6) არის ქრომოსომების განუყოფელი ნაწილი

უპასუხე

1. ცხრილის ანალიზი. შეავსეთ ცხრილის ცარიელი უჯრები სიაში მოცემული ცნებებისა და ტერმინების გამოყენებით. თითოეული ასოიანი უჯრედისთვის აირჩიეთ შესაბამისი ტერმინი მოწოდებული სიიდან.
1) ურაცილი
2) რიბოსომის სხეულის აგება
3) ცილის პირველადი სტრუქტურის შესახებ ინფორმაციის გადაცემა
4) rRNA

უპასუხე

2. ცხრილის ანალიზი. თითოეული ასოიანი უჯრედისთვის აირჩიეთ შესაბამისი ტერმინი მოწოდებული სიიდან.
1) rRNA
2) კომპლექსში ფორმირება რიბოსომის სხეულის ცილებთან
3) მემკვიდრეობითი ინფორმაციის შენახვა და გადაცემა
4) ურაცილი
5) tRNA
6) ამინომჟავა

8) mRNA სინთეზი

უპასუხე

აირჩიეთ ერთი, ყველაზე სწორი ვარიანტი. მოლეკულები კლასიფიცირდება როგორც ბიოლოგიური პოლიმერები.
1) რიბოზა
2) გლუკოზა
3) ამინომჟავები

უპასუხე

აირჩიეთ ერთი, ყველაზე სწორი ვარიანტი. ბმა, რომელიც წარმოიქმნება დნმ-ის ორი დამატებითი ჯაჭვის აზოტოვან ფუძეს შორის
1) იონური
2) პეპტიდი
3) წყალბადი
4) კოვალენტური პოლარული

უპასუხე

აირჩიეთ ერთი, ყველაზე სწორი ვარიანტი. დნმ-ის მოლეკულაში ორი ჯაჭვის კავშირი ხდება იმის გამო
1) ნუკლეოტიდების ჰიდროფობიური ურთიერთქმედება
2) პეპტიდური ბმები აზოტოვან ფუძეებს შორის
3) დამატებითი აზოტოვანი ფუძეების ურთიერთქმედება
4) ნუკლეოტიდების იონური ურთიერთქმედება

უპასუხე

რამდენ ნუკლეოტიდს შეიცავს ციტოზინით დნმ-ის მოლეკულა, თუ თიმინთან ერთად ნუკლეოტიდების რაოდენობა 120-ია, რაც მთლიანის 15%-ია? ჩაწერეთ შესაბამისი რიცხვი თქვენს პასუხში.

უპასუხე

რნმ-ში ნუკლეოტიდები ურაცილით და ადენინით შეადგენენ თითოეულს 10%. განსაზღვრეთ ნუკლეოტიდების პროცენტი თიმინთან ერთად, რომელიც შედის დამატებით, ორჯაჭვიან დნმ-ის ჯაჭვში. თქვენს პასუხში ჩაწერეთ მხოლოდ შესაბამისი რიცხვი.

უპასუხე

ბაქტერიოფაგის ლამბდას დნმ-ის ჯაჭვის მონაკვეთი შეიცავს 23 ნუკლეოტიდს თიმინთან ერთად, რამდენი ნუკლეოტიდია ციტოზინით ამ განყოფილებაში, თუ მისი სიგრძე 100 ნუკლეოტიდია? პასუხად ჩაწერეთ მხოლოდ ნუკლეოტიდების რაოდენობა.

უპასუხე

mRNA მოლეკულა შეიცავს 200 ნუკლეოტიდს ურაცილით, რაც შეადგენს ნუკლეოტიდების მთლიანი რაოდენობის 10%-ს. რამდენ ნუკლეოტიდს (%) ადენინით შეიცავს დნმ-ის მოლეკულის ერთ-ერთი ჯაჭვი? ჩაწერეთ შესაბამისი რიცხვი თქვენს პასუხში.

უპასუხე

დნმ-ის მოლეკულის ფრაგმენტი შეიცავს 60 ნუკლეოტიდს. აქედან 12 ნუკლეოტიდი არის თიმინი. რამდენი გუანინის ნუკლეოტიდია ამ ფრაგმენტში? დაწერეთ მხოლოდ ნომერი თქვენს პასუხში.

უპასუხე

დაადგინეთ შესაბამისობა ნუკლეინის მჟავის თვისებასა და მის ტიპს შორის: 1) ი-რნმ, 2) ტ-რნმ. ჩაწერეთ 1 და 2 რიცხვები ასოების შესაბამისი თანმიმდევრობით.
ა) აქვს სამყურას ფორმა
ბ) აწვდის ამინომჟავებს რიბოსომას
გ) აქვს ნუკლეინის მჟავების ყველაზე მცირე ზომის
დ) ემსახურება როგორც ცილის სინთეზის მატრიცას
დ) გადააქვს მემკვიდრეობითი ინფორმაცია ბირთვიდან რიბოსომაში

უპასუხე

დაამყარეთ შესაბამისობა უჯრედის მახასიათებლებსა და ორგანულ ნივთიერებებს შორის: 1) mRNA, 2) tRNA, 3) rRNA. ჩაწერეთ 1-3 რიცხვები ასოების შესაბამისი თანმიმდევრობით.
ა) აწვდის ამინომჟავებს თარგმნისთვის
ბ) შეიცავს ინფორმაციას პოლიპეპტიდის პირველადი სტრუქტურის შესახებ
ბ) არის რიბოსომის ნაწილი
დ) ემსახურება როგორც მატრიცას თარგმანისთვის
დ) ააქტიურებს ამინომჟავას

უპასუხე

1. ქვემოთ ჩამოთვლილი ყველა მახასიათებელი, გარდა ორისა, შეიძლება გამოყენებულ იქნას რნმ-ის მოლეკულის აღსაწერად. დაასახელეთ ორი ნიშანი, რომლებიც „გამოვარდება“ ზოგადი სიიდან და ჩაწერეთ რიცხვები, რომლებზეც ისინი მითითებულია.
1) შედგება ორი პოლინუკლეოტიდური ჯაჭვისგან, რომლებიც გადაუგრიხეს სპირალურად
2) შედგება ერთი პოლინუკლეოტიდური არამოხვეული ჯაჭვისგან
3) გადააქვს მემკვიდრეობითი ინფორმაცია ბირთვიდან რიბოსომაში
4) აქვს ნუკლეინის მჟავების უდიდესი ზომა
5) შედგება AUHC ნუკლეოტიდებისგან

უპასუხე

2. ქვემოთ ჩამოთვლილი ყველა მახასიათებელი, გარდა ორისა, შეიძლება გამოყენებულ იქნას რნმ-ის მოლეკულის აღსაწერად. დაასახელეთ ორი ნიშანი, რომლებიც „გამოვარდება“ ზოგადი სიიდან და ჩაწერეთ რიცხვები, რომლებზეც ისინი მითითებულია.
1) შედგება ორი პოლინუკლეოტიდური ჯაჭვისგან, რომლებიც გადაუგრიხეს სპირალურად
2) ინფორმაციას გადასცემს ცილის სინთეზის ადგილზე
3) ცილებთან კომპლექსში აშენებს რიბოსომის სხეულს
4) შეუძლია თვითგაორმაგება
5) ამინომჟავების ტრანსპორტირება ცილის სინთეზის ადგილზე

უპასუხე

აირჩიეთ ერთი, ყველაზე სწორი ვარიანტი. ერთი ან გენების ჯგუფის ასლი, რომელიც შეიცავს ინფორმაციას ცილების სტრუქტურის შესახებ, რომლებიც ასრულებენ ერთ ფუნქციას, არის მოლეკულა.

2) tRNA
3) ATP
4) mRNA

უპასუხე

დნმ-ის მოლეკულის ორი ჯაჭვის ერთ-ერთი მონაკვეთი შეიცავს 300 ნუკლეოტიდს ადენინით (A), 100 ნუკლეოტიდს თიმინთან (T), 150 ნუკლეოტიდს გუანინით (G) და 200 ნუკლეოტიდს ციტოზინით (C). რამდენი ნუკლეოტიდია დნმ-ის ორ ჯაჭვში? ჩაწერეთ თქვენი პასუხი რიცხვის სახით.

უპასუხე

1. რამდენ ნუკლეოტიდს შეიცავს ორჯაჭვიანი დნმ-ის მოლეკულის ფრაგმენტი, რომელიც შეიცავს 14 ნუკლეოტიდს ადენინით და 20 ნუკლეოტიდს გუანინით? თქვენს პასუხში ჩაწერეთ მხოლოდ შესაბამისი რიცხვი.

უპასუხე

2. რამდენ ნუკლეოტიდს მოიცავს ორჯაჭვიანი დნმ-ის მოლეკულის ფრაგმენტი, თუ შეიცავს 16 ნუკლეოტიდს თიმინთან და 16 ნუკლეოტიდს ციტოზინით? თქვენს პასუხში ჩაწერეთ მხოლოდ შესაბამისი რიცხვი.

უპასუხე

ქვემოთ ჩამოთვლილი ყველა ნიშანი, გარდა ორისა, გამოიყენება ნახატზე ნაჩვენები ორგანული ნივთიერების მოლეკულის სტრუქტურის დიაგრამის აღსაწერად. დაასახელეთ ორი ნიშანი, რომლებიც „გამოვარდება“ ზოგადი სიიდან და ჩაწერეთ რიცხვები, რომლებზეც ისინი მითითებულია.

დეოქსირიბონუკლეინის მჟავები (დნმ), მაღალი პოლიმერული ბუნებრივი ნაერთები, რომლებიც შეიცავს ცოცხალი ორგანიზმების უჯრედების ბირთვებს; ცილებთან ერთად ჰისტონები ქმნიან ქრომოსომების ნივთიერებას. დნმ არის გენეტიკური ინფორმაციის მატარებელი, მისი ცალკეული განყოფილებები შეესაბამება გარკვეულ გენებს. დნმ-ის მოლეკულა შედგება 2 პოლინუკლეოტიდური ჯაჭვისგან, რომლებიც ერთმანეთის გარშემო ხვეულია სპირალში. ჯაჭვები აგებულია 4 ტიპის მონომერების დიდი რაოდენობით - ნუკლეოტიდებისგან, რომელთა სპეციფიკურობას განსაზღვრავს 4 აზოტოვანი ფუძიდან ერთ-ერთი (ადენინი, გუანინი, ციტოზინი, თიმინი). სამი მიმდებარე ნუკლეოტიდის კომბინაციები დნმ-ის ჯაჭვში (სამმაგი ან კოდონები) ქმნიან გენეტიკურ კოდს. დნმ-ის ჯაჭვში ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობის დარღვევა იწვევს ორგანიზმში მემკვიდრეობით ცვლილებებს - მუტაციებს. დნმ ზუსტად მრავლდება უჯრედების გაყოფის დროს, რაც უზრუნველყოფს უჯრედებისა და ორგანიზმების რიგ თაობებში მემკვიდრეობითი თვისებების და მეტაბოლიზმის სპეციფიკური ფორმების გადაცემას.

დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავები (დნმ), ნუკლეინის მჟავები, რომლებიც შეიცავს დეზოქსირიბოზას, როგორც ნახშირწყლების კომპონენტს. დნმ არის ყველა ცოცხალი ორგანიზმის ქრომოსომის მთავარი კომპონენტი; ის წარმოადგენს ყველა პრო- და ევკარიოტის გენს, ისევე როგორც მრავალი ვირუსის გენომს. დნმ-ის ნუკლეოტიდურ მიმდევრობაში აღირიცხება (დაშიფრული) გენეტიკური ინფორმაცია სახეობის ყველა მახასიათებლისა და ინდივიდის (ინდივიდულის) მახასიათებლების - მისი გენოტიპის შესახებ. დნმ არეგულირებს უჯრედებისა და ქსოვილების კომპონენტების ბიოსინთეზს, განსაზღვრავს ორგანიზმის აქტივობას მთელი სიცოცხლის მანძილზე.

დნმ-ის აღმოჩენისა და შესწავლის ისტორია

უკვე მე-19 საუკუნის შუა ხანებში დადგინდა, რომ ორგანიზმების გარკვეული მახასიათებლების მემკვიდრეობის უნარი დაკავშირებულია უჯრედის ბირთვში შემავალ მასალასთან. 1868-72 წლებში. შვეიცარიელმა ბიოქიმიკოსმა I.F. Misher-მა გამოყო ნივთიერება ჩირქოვანი უჯრედებიდან (ლეიკოციტები) და ორაგულის სპერმა, რომელსაც მან უწოდა ნუკლეინი და მოგვიანებით უწოდა დეოქსირიბონუკლეინის მჟავა.

მე-19 საუკუნის ბოლოს - მე-20 საუკუნის დასაწყისში. ლ.კესელის, პ. ლევენის, ე. ფიშერის და სხვათა ნაშრომების წყალობით, აღმოჩნდა, რომ დნმ-ის მოლეკულები არის წრფივი პოლიმერული ჯაჭვები, რომლებიც შედგება ერთმანეთთან დაკავშირებული ათასობით მონომერისგან - ოთხი ტიპის დეოქსირიბონუკლეოტიდებისგან. ეს ნუკლეოტიდები წარმოიქმნება ხუთნახშირბადოვანი შაქრის დეზოქსირიბოზის, ფოსფორის მჟავისა და ოთხი აზოტოვანი ფუძიდან ერთ-ერთის ნარჩენებისგან: პურინები - ადენინი და გუანინი და პირიმიდინები - ციტოზინი და თიმინი. ბაზების დასანიშნად მათ დაიწყეს თავიანთი სახელების საწყისი ასოების გამოყენება ინგლისურ ან რუსულ (რუსულენოვან სამეცნიერო ლიტერატურაში) ენაზე: A, G (G), C (C) და T, შესაბამისად.

დიდი ხნის განმავლობაში ითვლებოდა, რომ დნმ მხოლოდ ცხოველთა უჯრედებში იყო ნაპოვნი, 1930-იან წლებამდე. რუსმა ბიოქიმიკოსმა ა.ნ. ბელოზერსკიმ არ აჩვენა, რომ დნმ არის ყველა ცოცხალი უჯრედის აუცილებელი კომპონენტი. პირველი მტკიცებულება დნმ-ის (როგორც მემკვიდრეობითი ნივთიერების) გენეტიკური როლის შესახებ 1944 წელს მოიპოვა ამერიკელმა მეცნიერთა ჯგუფმა (ო. ევერი და სხვები), რომლებმაც ბაქტერიებზე ექსპერიმენტების დროს ცალსახად დაადგინეს, რომ მისი დახმარებით მემკვიდრეობითი თვისებაა. შეიძლება გადავიდეს ერთი უჯრედიდან მეორეში.

მე-20 საუკუნის შუა ხანებისთვის ბრიტანელი მეცნიერების (ა. ტოდი და სხვები) ნაშრომებმა საბოლოოდ გაარკვია ნუკლეოტიდების სტრუქტურა, რომლებიც დნმ-ის მოლეკულაში მონომერული კავშირების როლს ასრულებენ და ინტერნუკლეოტიდური ბმის ტიპი. ყველა ნუკლეოტიდი ერთმანეთთან არის დაკავშირებული 3"-, 5"-ფოსფოდიესტერული ბმაით ისე, რომ ფოსფორის მჟავის ნარჩენი ემსახურება როგორც დამაკავშირებელს ერთი ნუკლეოტიდის დეზოქსირიბოზის 3"-ნახშირბადის ატომსა და დეზოქსირიბოზის 5"-ნახშირბადის ატომს შორის. სხვა ნუკლეოტიდი. ამის საფუძველზე დნმ-ის თითოეულ ჯაჭვში იზოლირებულია მოლეკულის 3' ბოლო და 5' ბოლო.

დნმ-ის სტრუქტურა. "ორმაგი სპირალის" აღმოჩენა

1950 წელს ამერიკელმა ბიოქიმიკოსმა ე. ჩარგაფმა აღმოაჩინა მნიშვნელოვანი განსხვავებები დნმ-ის ნუკლეოტიდურ შემადგენლობაში სხვადასხვა წყაროდან. გარდა ამისა, აღმოჩნდა, რომ ნუკლეოტიდების შემადგენლობა დნმ-ის მოლეკულაში ემორჩილება უამრავ შაბლონს, რომელთაგან მთავარია პურინისა და პირიმიდინის ფუძეების საერთო რაოდენობის თანასწორობა და ადენინისა და ტინინის (A-T) რაოდენობის თანასწორობა. და გუანინი და ციტოზინი (G-C). 1953 წელს ამერიკელმა ბიოქიმიკოსმა J. Watson-მა და ინგლისელმა ფიზიკოსმა F. Crick-მა, დნმ-ის კრისტალების რენტგენის დიფრაქციული ანალიზის საფუძველზე (მ. უილკინსის ლაბორატორია) და ჩარგაფის მონაცემებზე დაყრდნობით, შესთავაზეს მისი სტრუქტურის სამგანზომილებიანი მოდელი. ამ მოდელის მიხედვით, დნმ-ის მოლეკულები არის ორი მარჯვენა პოლინუკლეოტიდური ჯაჭვი საერთო ღერძის, ანუ ორმაგი სპირალის გარშემო. სპირალის ყოველ შემობრუნებაზე დაახლოებით 10 ნუკლეოტიდის ნარჩენია. ამ ორმაგი სპირალის ძაფები არის ანტიპარალელური, ანუ ისინი მიმართულია საპირისპირო მიმართულებით, ისე, რომ ერთი ჯაჭვის 3" ბოლო მეორის 5" ბოლოს საპირისპიროა.

ჯაჭვების ხერხემალი წარმოიქმნება დეზოქსირიბოზის ნარჩენებით და უარყოფითად დამუხტული ფოსფატური ჯგუფებით. ისინი ორმაგი სპირალის გარედან არიან (მოლეკულის ზედაპირისკენ). ორივე ჯაჭვის წყალში ხსნადი (ჰიდროფობიური) პურინისა და პირიმიდინის ფუძეები ორიენტირებულია შიგნით და განლაგებულია ორმაგი სპირალის ღერძის პერპენდიკულარულად.

დნმ-ის ორმაგი სპირალის ანტიპარალელური პოლინუკლეოტიდური ჯაჭვები არ არის იდენტური არც ბაზის თანმიმდევრობით და არც ნუკლეოტიდური შემადგენლობით. თუმცა, ისინი ერთმანეთს ავსებენ: სადაც კი ადენინი გამოჩნდება ერთ ჯაჭვში, თიმინი აუცილებლად დადგება მის საპირისპიროდ მეორე ჯაჭვში, ხოლო მეორე ჯაჭვის ციტოზინი აუცილებლად დგას გუანინის საპირისპიროდ ერთ ჯაჭვში. ეს ნიშნავს, რომ ერთ ჯაჭვში ფუძეების თანმიმდევრობა ცალსახად განსაზღვრავს ფუძეების თანმიმდევრობას მოლეკულის მეორე (შემავსებელ) ჯაჭვში. უფრო მეტიც, ეს ფუძის წყვილები ქმნიან წყალბადურ კავშირებს ერთმანეთთან (სამი ბმული არის G-C წყვილში და ორი A-T-ს შორის). წყალბადის ბმები და ჰიდროფობიური ურთიერთქმედება დიდ როლს თამაშობს დნმ-ის ორმაგი სპირალის სტაბილიზაციაში.

გათბობა, pH-ის მნიშვნელოვანი ცვლილებები და რიგი სხვა ფაქტორები იწვევს დნმ-ის მოლეკულის დენატურაციას, რაც იწვევს მისი ჯაჭვების გამოყოფას. გარკვეულ პირობებში შესაძლებელია დნმ-ის მოლეკულის ორიგინალური (მშობლიური) სტრუქტურის სრული აღდგენა, მისი რენატურაცია. დამატებითი დნმ-ის ჯაჭვების უნარს ადვილად გამოეყოთ და შემდეგ აღადგინონ თავდაპირველი სტრუქტურა, საფუძვლად უდევს დნმ-ის მოლეკულის თვითრეპროდუქციას, მის რეპლიკაციას (გაორმაგებას): თუ ორი დამატებითი დნმ ჯაჭვი იყოფა და შემდეგ თითოეულზე, როგორც მატრიცაზე, შექმენით ახალი, მკაცრად შემავსებელი ჯაჭვები, მაშინ ორი ახლად წარმოქმნილი მოლეკულა ორიგინალის იდენტური იქნება. ამ პრინციპის აღმოჩენამ შესაძლებელი გახადა მემკვიდრეობის ფენომენის ახსნა მოლეკულურ დონეზე.

მსგავსება და განსხვავებები ბუნებრივი დნმ-ის სტრუქტურაში. ზომები

თითქმის ყველა ბუნებრივი დნმ შედგება ორი ჯაჭვისაგან (გარდა ზოგიერთი ვირუსის ერთჯაჭვიანი დნმ-ისა). ამ შემთხვევაში დნმ შეიძლება იყოს წრფივი ან წრიული (როდესაც მოლეკულის ბოლოები კოვალენტურად დახურულია). პროკარიოტულ უჯრედებში დნმ ორგანიზებულია ერთ ქრომოსომად (ნუკლეოიდად) და წარმოდგენილია ერთი წრიული მაკრომოლეკულით 10-ზე მეტი მოლეკულური მასით. გარდა ამისა, ზოგიერთ ბაქტერიას აქვს ერთი ან მეტი პლაზმიდი - მცირე წრიული დნმ-ის მოლეკულები, რომლებიც არ არის დაკავშირებული ქრომოსომა. ევკარიოტებში დნმ-ის ძირითადი ნაწილი მდებარეობს უჯრედის ბირთვში, როგორც ქრომოსომების ნაწილი (ბირთვული დნმ). თითოეულ ევკარიოტურ ქრომოსომაში არის მხოლოდ ერთი წრფივი დნმ-ის მოლეკულა, მაგრამ რადგან ყველა ევკარიოტურ უჯრედში (სქესის გარდა) არის ჰომოლოგიური ქრომოსომების ორმაგი ნაკრები, მაშინ დნმ წარმოდგენილია მამისა და დედისგან მიღებული სხეულის მიერ მიღებული ორი არაიდენტური ასლით. ჩანასახოვანი უჯრედების შერწყმის დროს. ევკარიოტული დნმ-ის მოლეკულური წონა უფრო მაღალია, ვიდრე პროკარიოტებისა (მაგალითად, დროზოფილას ბუზის ერთ-ერთ ქრომოსომაში ის აღწევს 7,9 x 1010). გარდა ამისა, მიტოქონდრიისა და ქლოროპლასტების შემადგენლობა მოიცავს დნმ-ის წრიულ მოლეკულებს, რომელთა მოლეკულური წონაა 106-107. ამ ორგანელების დნმ-ს ციტოპლაზმური ეწოდება; იგი შეადგენს მთლიანი უჯრედული დნმ-ის დაახლოებით 0.1%-ს.

დნმ-ის მოლეკულების ზომები ჩვეულებრივ გამოიხატება ნუკლეოტიდების რაოდენობით, რომლებიც ქმნიან მათ. ეს ზომები მერყეობს რამდენიმე ათასი ბაზის წყვილიდან ბაქტერიულ პლაზმიდებში და ზოგიერთ ვირუსში, ასობით ათასი ბაზის წყვილამდე მაღალ ორგანიზმებში. ასეთი გიგანტური მოლეკულები ძალიან კომპაქტურად უნდა იყოს შეფუთული უჯრედებსა და ვირუსებში. მაგალითად, Escherichia coli-ს დნმ-ის ნუკლეოტიდის სიგრძე, რომელიც შედგება დაახლოებით ოთხი მილიონი ბაზის წყვილისაგან, არის 1,4 მმ, რაც 700-ჯერ აღემატება თავად ბაქტერიულ უჯრედს. მთელი დნმ-ის მთლიანი სიგრძე ადამიანის ერთ უჯრედში არის დაახლოებით 2 მ. თუ გავითვალისწინებთ, რომ ზრდასრული ადამიანის სხეული შედგება დაახლოებით 1013 უჯრედისგან, მაშინ მთელი ადამიანის დნმ-ის მთლიანი სიგრძე უნდა იყოს დაახლოებით 2x1013 მ, ანუ 2x1010 კმ. შედარებისთვის: დედამიწის გარშემოწერილობა - 4x104 კმ, და მანძილი დედამიწიდან მზემდე - 1,44x108 კმ). როგორ ხდება გიგანტური დნმ-ის მოლეკულების შეფუთვა უჯრედის ან ვირუსის მცირე მოცულობაში? დნმ-ის ორმაგი სპირალი არ არის აბსოლიტურად ხისტი, რაც შესაძლებელს ხდის ჩამოყალიბდეს ნახვევების, მარყუჟების, სუპერკოპირების სტრუქტურები და ა.შ. ბაქტერიულ ნუკლეოიდში ამ დაკეცვას მხარს უჭერს მცირე რაოდენობით სპეციალური ცილები და, შესაძლოა, რიბონუკლეინის მჟავები. ეუკარიოტულ უჯრედებში, ძირითადი ჰისტონური ცილების უნივერსალური ნაკრების და ზოგიერთი არაჰისტონის ცილის დახმარებით, დნმ გარდაიქმნება ძალიან კომპაქტურ წარმონაქმნად - ქრომატინად, რომელიც ქრომოსომების მთავარი კომპონენტია. მაგალითად, ადამიანის უდიდესი ქრომოსომის დნმ-ის სიგრძე 8 სმ-ია, ხოლო ქრომოსომის შემადგენლობაში, შეფუთვის გამო, ის არ აღემატება 8 ნმ-ს.

ცილის (პოლიპეპტიდის) და რნმ-ის პირველადი სტრუქტურის კოდირებით დნმ-ის ცალკეულ ნაწილებს გენები ეწოდება. მემკვიდრეობითი ინფორმაცია აღირიცხება ნუკლეოტიდების წრფივი თანმიმდევრობით. სხვადასხვა ორგანიზმში ის მკაცრად ინდივიდუალურია და წარმოადგენს ყველაზე მნიშვნელოვან მახასიათებელს, რომელიც განასხვავებს დნმ-ის ერთ მოლეკულას მეორისგან და, შესაბამისად, ერთ გენს მეორისგან. სხვადასხვა სახეობის ცხოველები ერთმანეთისგან განსხვავდებიან, რადგან მათი უჯრედების დნმ-ის მოლეკულებს აქვთ სხვადასხვა ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობა, ანუ ისინი ატარებენ სხვადასხვა ინფორმაციას.

დნმ-ის ბიოსინთეზი

დნმ-ის ბიოსინთეზი ხდება რეპლიკაციის გზით, რაც უზრუნველყოფს გენეტიკური ინფორმაციის ზუსტ კოპირებას და მის გადაცემას თაობიდან თაობას. ეს პროცესი ხდება ფერმენტ დნმ პოლიმერაზას მონაწილეობით. ერთჯაჭვიანი (ერთჯაჭვიანი) რიბონუკლეინის მჟავას (რნმ) მოლეკულა ასევე შეიძლება გახდეს დნმ-ის სინთეზის შაბლონი, რაც ხდება, მაგალითად, როდესაც უჯრედები ინფიცირდება რეტროვირუსებით (შიდსის ვირუსის ჩათვლით). ამ ვირუსების სასიცოცხლო ციკლი მოიცავს ინფორმაციის საპირისპირო ნაკადს - რნმ-დან დნმ-მდე. ამ შემთხვევაში, რნმ-ის დამატებითი კოპირება დნმ-ში ხორციელდება საპირისპირო ტრანსკრიპტაზას ფერმენტის გამოყენებით. ორგანიზმების სიცოცხლის განმავლობაში მათ დნმ გარე ფაქტორების გავლენის ქვეშ შეიძლება განიცადოს სხვადასხვა დაზიანება (მუტაციები), რომლებიც დაკავშირებულია აზოტოვანი ფუძეების სტრუქტურის დარღვევასთან. ევოლუციის პროცესში უჯრედებმა შეიმუშავეს დამცავი მექანიზმები, რომლებიც უზრუნველყოფენ მისი თავდაპირველი სტრუქტურის - დნმ-ის შეკეთების აღდგენას.

შემუშავებულია ეფექტური მეთოდები დნმ-ის მოლეკულებში ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობის დასადგენად, რომლის წყალობითაც დაგროვდა დიდი ინფორმაცია მისი პირველადი სტრუქტურის შესახებ მრავალი ვირუსის, ზოგიერთი მიტოქონდრიისა და ქლოროპლასტის გენებში, ასევე ცალკეულ გენებსა და დიდი გენომის ფრაგმენტებში. საფუარის, ნემატოდური ჭიის (150 მილიონი ბაზის წყვილი) დნმ-ის ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობა სრულად არის განსაზღვრული. საერთაშორისო პროგრამის „ადამიანის გენომი“ ფარგლებში, ძირითადად, დასრულებულია ადამიანის გენომში არსებული ყველა დნმ-ის ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობის (3 მილიარდი ბაზის წყვილი) დადგენა.

დნმ-ის მოლეკულაში ნუკლეოტიდების მონაცვლეობის თანმიმდევრობის ცოდნა მნიშვნელოვანია ადამიანის მემკვიდრეობითი დაავადებების ანალიზში, ცალკეული გენების და დნმ-ის სხვა ფუნქციურად მნიშვნელოვანი მონაკვეთების იზოლაციაში; ის გენეტიკური კოდის გამოყენებით საშუალებას იძლევა, უტყუარად ჩამოაყალიბოს გარკვეული გენების მიერ კოდირებული ცილების პირველადი სტრუქტურა. ინფორმაცია დნმ-ის პირველადი სტრუქტურის შესახებ ფართოდ გამოიყენება გენური ინჟინერიაში რეკომბინანტული დნმ-ის შესაქმნელად - სასურველი თვისებების მქონე მოლეკულები, მათ შორის სხვადასხვა ორგანიზმის დნმ კომპონენტები.

მოლეკულური ბიოლოგია ბიოლოგიური მეცნიერებების ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი დარგია და მოიცავს ცოცხალი ორგანიზმების უჯრედებისა და მათი კომპონენტების დეტალურ შესწავლას. მისი კვლევის სფერო მოიცავს ბევრ სასიცოცხლო პროცესს, როგორიცაა დაბადება, სუნთქვა, ზრდა, სიკვდილი.


მოლეკულური ბიოლოგიის ფასდაუდებელი აღმოჩენა იყო უმაღლესი არსებების გენეტიკური კოდის გაშიფვრა და უჯრედის გენეტიკური ინფორმაციის შენახვისა და გადაცემის უნარის დადგენა. ამ პროცესებში მთავარი როლი ეკუთვნის ნუკლეინის მჟავებს, რომლებიც ბუნებაში გამოირჩევიან ორი ტიპით - დნმ და რნმ. რა არის ეს მაკრომოლეკულები? რისგან შედგება და რა ბიოლოგიურ ფუნქციებს ასრულებენ?

რა არის დნმ?

დნმ ნიშნავს დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავას. ეს არის უჯრედის სამი მაკრომოლეკულიდან ერთ-ერთი (დანარჩენი ორი არის ცილები და რიბონუკლეინის მჟავა), რომელიც უზრუნველყოფს ორგანიზმების განვითარებისა და აქტივობის გენეტიკური კოდის შენარჩუნებას და გადაცემას. მარტივად რომ ვთქვათ, დნმ არის გენეტიკური ინფორმაციის მატარებელი. იგი შეიცავს ინდივიდის გენოტიპს, რომელსაც აქვს საკუთარი თავის გამრავლების უნარი და გადასცემს ინფორმაციას მემკვიდრეობით.

როგორც ქიმიური ნივთიერება, მჟავა უჯრედებიდან იზოლირებული იყო ჯერ კიდევ 1860-იან წლებში, მაგრამ მე-20 საუკუნის შუა პერიოდამდე არავინ ფიქრობდა, რომ მას შეეძლო ინფორმაციის შენახვა და გადაცემა.


დიდი ხნის განმავლობაში ითვლებოდა, რომ ამ ფუნქციებს ასრულებენ ცილები, მაგრამ 1953 წელს ბიოლოგთა ჯგუფმა შეძლო მნიშვნელოვნად გაეფართოებინა მოლეკულის არსის გაგება და დაამტკიცა დნმ-ის ძირითადი როლი გენოტიპის შენარჩუნებასა და გადაცემაში. . აღმოჩენა საუკუნის აღმოჩენა იყო და მეცნიერებმა თავიანთი მუშაობისთვის ნობელის პრემია მიიღეს.

რისგან შედგება დნმ?

დნმ ბიოლოგიურ მოლეკულებს შორის ყველაზე დიდია და შედგება ოთხი ნუკლეოტიდისგან, რომელიც შედგება ფოსფორის მჟავის ნარჩენებისგან. სტრუქტურულად, მჟავა საკმაოდ რთულია. მისი ნუკლეოტიდები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული გრძელი ჯაჭვებით, რომლებიც წყვილ-წყვილად გაერთიანებულია მეორად სტრუქტურებად - ორმაგ სპირალებად.

დნმ მიდრეკილია დაზიანდეს რადიაციის ან სხვადასხვა ჟანგვითი ნივთიერებების გამო, რის გამოც მოლეკულაში მუტაციის პროცესი ხდება. მჟავის ფუნქციონირება პირდაპირ დამოკიდებულია მის ურთიერთქმედებაზე სხვა მოლეკულასთან - ცილებთან. უჯრედში მათთან ურთიერთქმედებისას ის აყალიბებს ნივთიერებას ქრომატინს, რომლის ფარგლებშიც ხდება ინფორმაციის რეალიზება.

რა არის რნმ?

რნმ არის რიბონუკლეინის მჟავა, რომელიც შეიცავს აზოტოვან ფუძეებს და ფოსფორის მჟავას ნარჩენებს.


არსებობს ჰიპოთეზა, რომ ეს არის პირველი მოლეკულა, რომელმაც საკუთარი თავის გამრავლების უნარი ჩვენი პლანეტის ფორმირების ეპოქაში შეიძინა - პრებიოლოგიურ სისტემებში. რნმ კვლავ შედის ცალკეული ვირუსების გენომებში და ასრულებს მათ როლს, რომელსაც დნმ ასრულებს უმაღლეს არსებებში.

რიბონუკლეინის მჟავა შედგება 4 ნუკლეოტიდისგან, მაგრამ ორმაგი სპირალის ნაცვლად, როგორც დნმ-ში, მისი ჯაჭვები დაკავშირებულია ერთი მრუდით. ნუკლეოტიდები შეიცავს რიბოზას, რომელიც აქტიურად მონაწილეობს მეტაბოლიზმში. ცილის დაშიფვრის უნარიდან გამომდინარე, რნმ იყოფა მატრიქსად და არაკოდირებად.

პირველი მოქმედებს როგორც ერთგვარი შუამავალი დაშიფრული ინფორმაციის რიბოზომებზე გადაცემისას. ამ უკანასკნელს არ შეუძლია ცილების კოდირება, მაგრამ აქვს სხვა შესაძლებლობები - მოლეკულების ტრანსლაცია და ლიგირება.

რით განსხვავდება დნმ რნმ-ისგან?

ქიმიური შემადგენლობით მჟავები ძალიან ჰგავს ერთმანეთს. ორივე ხაზოვანი პოლიმერია და არის N-გლიკოზიდი, რომელიც შექმნილია ხუთნახშირბადოვანი შაქრის ნარჩენებისგან. მათ შორის განსხვავება ისაა, რომ რნმ-ის შაქრის ნარჩენი არის რიბოზა, მონოსაქარიდი პენტოზის ჯგუფიდან, რომელიც წყალში ადვილად ხსნადია. დნმ-ის შაქრის ნარჩენი არის დეზოქსირიბოზა, ან რიბოზის წარმოებული, რომელსაც ოდნავ განსხვავებული სტრუქტურა აქვს.


რიბოზასგან განსხვავებით, რომელიც ქმნის რგოლს 4 ნახშირბადის ატომისა და 1 ჟანგბადის ატომისგან, დეზოქსირიბოზაში ნახშირბადის მეორე ატომი იცვლება წყალბადით. კიდევ ერთი განსხვავება დნმ-სა და რნმ-ს შორის არის მათი ზომა - უფრო დიდი. გარდა ამისა, ოთხ ნუკლეოტიდს შორის, რომლებიც დნმ-ს ქმნიან, ერთი არის აზოტოვანი ფუძე, რომელსაც თიმინი ჰქვია, ხოლო რნმ-ში, თიმინის ნაცვლად, არის მისი ვარიანტი, ურაცილი.