ការរកឃើញតួនាទីហ្សែនរបស់ DNA

DNA ត្រូវបានរកឃើញដោយ Johann Friedrich Miescher ក្នុងឆ្នាំ ១៨៦៩។ ពីសំណល់នៃកោសិកាដែលមាននៅក្នុងខ្ទុះ គាត់បានញែកសារធាតុមួយ ដែលរួមមានអាសូត និងផូស្វ័រ។ ជាលើកដំបូង អាស៊ីត nucleic គ្មានប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានទទួលដោយ R. Altman ក្នុងឆ្នាំ 1889 ដែលបានណែនាំពាក្យនេះទៅក្នុងជីវគីមី។ វាមិនមែនរហូតដល់ពាក់កណ្តាលទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1930 ដែលវាត្រូវបានបង្ហាញថា DNA និង RNA មាននៅក្នុងគ្រប់កោសិការស់។ A. N. Belozersky ដែលជាមនុស្សដំបូងគេដែលញែក DNA ពីរុក្ខជាតិបានដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការបង្កើតទីតាំងជាមូលដ្ឋាននេះ។ បន្តិចម្ដងៗ វាត្រូវបានបង្ហាញថាវាជា DNA ហើយមិនមែនជាប្រូតេអ៊ីន ដូចដែលបានគិតពីមុនទេ នោះគឺជាអ្នកបញ្ជូនព័ត៌មានហ្សែន។ O. Everin, Colin McLeod និង McLean McCarthy (1944) បានគ្រប់គ្រងដើម្បីបង្ហាញថា DNA ដាច់ដោយឡែកពី pneumococci គឺទទួលខុសត្រូវចំពោះការផ្លាស់ប្តូរដែលគេហៅថា (ការទទួលបានលក្ខណៈសម្បត្តិបង្កជំងឺដោយវប្បធម៌ដែលមិនបង្កគ្រោះថ្នាក់ដែលជាលទ្ធផលនៃការបន្ថែមបាក់តេរីបង្កជំងឺស្លាប់ទៅវា) ។ ការពិសោធន៍ដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាមេរិក (ការពិសោធន៍ Hershey-Chase, 1952) ជាមួយនឹងប្រូតេអ៊ីនដែលមានស្លាកវិទ្យុសកម្ម និង DNA នៃ bacteriophages បានបង្ហាញថា មានតែអាស៊ីត nucleic នៃ phage ប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានបញ្ជូនទៅកោសិកាដែលមានមេរោគ ហើយ phage ជំនាន់ថ្មីមានប្រូតេអ៊ីនដូចគ្នា និង អាស៊ីត nucleic ជា phage ដើម។ រហូតមកដល់ទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1950 រចនាសម្ព័ន្ធពិតប្រាកដនៃ DNA ក៏ដូចជារបៀបនៃការបញ្ជូនព័ត៌មានតំណពូជនៅតែមិនស្គាល់។ ទោះបីជាគេដឹងច្បាស់ថា DNA ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយបណ្តុំនៃ nucleotides ជាច្រើនក៏ដោយ ក៏គ្មាននរណាម្នាក់ដឹងច្បាស់ថាមានប៉ុន្មាន strands និងរបៀបដែលពួកវាត្រូវបានតភ្ជាប់នោះទេ។ នៅលើកាំរស្មីអ៊ិច Maurice Wilkins និង Rosalind Franklin និង "ច្បាប់របស់ Chargaff" យោងទៅតាមសមាមាត្រដ៏តឹងរឹងត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងម៉ូលេគុល DNA នីមួយៗដោយភ្ជាប់ចំនួននៃមូលដ្ឋានអាសូតនៃប្រភេទផ្សេងៗគ្នា។ ក្រោយមក គំរូរចនាសម្ព័ន្ធ DNA ដែលស្នើឡើងដោយ Watson និង Crick ត្រូវបានបង្ហាញ ហើយការងាររបស់ពួកគេត្រូវបានផ្តល់រង្វាន់ណូបែលផ្នែកសរីរវិទ្យា ឬវេជ្ជសាស្ត្រក្នុងឆ្នាំ 1962។ Rosalind Franklin ដែលបានស្លាប់នៅពេលនោះ មិនស្ថិតក្នុងចំណោមអ្នកទទួលរង្វាន់នោះទេ ដោយសាររង្វាន់មិនមាន នៅឆ្នាំ 1960 នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ជាច្រើនក្នុងពេលតែមួយត្រូវបានរកឃើញអង់ស៊ីម RNA polymerase ដែលសំយោគ RNA នៅលើគំរូ DNA ។ លេខកូដអាស៊ីតអាមីណូហ្សែនត្រូវបានបកស្រាយទាំងស្រុងនៅឆ្នាំ 1961-1966 ។ ដោយការខិតខំប្រឹងប្រែងរបស់មន្ទីរពិសោធន៍របស់ M. Nirenberg, S. Ochoa និង G. Korana ។

សមាសភាពគីមី និងការរៀបចំរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុល DNA ។

DNA គឺជាអាស៊ីត deoxyribonucleic ។ ម៉ូលេគុល DNA គឺជាជីវប៉ូលីម័រដ៏ធំបំផុត ដែលជាម៉ូណូមឺរ ដែលជានុយក្លេអូទីត។ នុយក្លេអូទីតមួយមានសំណល់នៃសារធាតុ 3 : 1 - មូលដ្ឋានអាសូត; 2 - កាបូអ៊ីដ្រាត deoxyribose; 3 - អាស៊ីតផូស្វ័រ (រូបភាព - រចនាសម្ព័ន្ធនៃនុយក្លេអូទីត) ។ នុយក្លេអូទីតដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការបង្កើតម៉ូលេគុល DNA ខុសគ្នាពីគ្នាទៅវិញទៅមកនៅក្នុងមូលដ្ឋានអាសូត។ មូលដ្ឋានអាសូតៈ 1 - Cytosine និង Thymine (ដេរីវេនៃ pyrimidine) និង 2 - Adenine និង Guanine (និស្សន្ទវត្ថុ purine) ។ ការភ្ជាប់នុយក្លេអូទីតនៅក្នុងខ្សែ DNA កើតឡើងតាមរយៈកាបូអ៊ីដ្រាតនៃនុយក្លេអូទីតមួយ និងសំណល់អាស៊ីតផូស្វ័ររបស់អ្នកជិតខាង (រូបភាព - រចនាសម្ព័ន្ធនៃខ្សែសង្វាក់ polynucleotide) ។ ច្បាប់របស់ Chargaff (1951): ចំនួននៃមូលដ្ឋាន purine នៅក្នុង DNA គឺតែងតែស្មើនឹងចំនួន pyrimidine bases A=T G=C ។

១៩៥៣ J. Watson និង F. Crick - បានបង្ហាញគំរូនៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុល DNA (រូបភាព - រចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុល DNA) ។

រចនាសម្ព័ន្ធបឋម- លំដាប់នៃការរៀបចំឯកតា monomer (mononucleotides) ក្នុងប៉ូលីលីនេអ៊ែរ។ ខ្សែសង្វាក់នេះមានស្ថេរភាពដោយចំណង 3,5-phosphodiester ។ រចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំ- helix ទ្វេដែលការបង្កើតដែលត្រូវបានកំណត់ដោយចំណងអ៊ីដ្រូសែន internucleotide ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាងមូលដ្ឋានដែលបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងគូ Canonical A-T (ចំណងអ៊ីដ្រូសែន 2) និង G-C (ចំណងអ៊ីដ្រូសែន 3) ។ ខ្សែសង្វាក់ត្រូវបានតោងជាប់គ្នាដោយអន្តរកម្មជង់ អន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្ទិច អន្តរកម្មវ៉ាន ឌឺវ៉ាល់។ រចនាសម្ព័ន្ធទីបីគឺជារូបរាងទូទៅនៃម៉ូលេគុល biopolymer ។ រចនាសម្ព័ន្ធ Superhelical - នៅពេលដែល helix ទ្វេដែលបិទជិតមិនបង្កើតជារង្វង់ទេប៉ុន្តែរចនាសម្ព័ន្ធដែលមានលំដាប់ខ្ពស់ (ផ្តល់នូវការបង្រួម) ។ រចនាសម្ព័ន្ធបួនជ្រុង- ការវេចខ្ចប់ម៉ូលេគុលចូលទៅក្នុងក្រុមប៉ូលីម៉ូលេគុល។ សម្រាប់អាស៊ីត nucleic ទាំងនេះគឺជាក្រុមដែលរួមបញ្ចូលម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន។

រចនាសម្ព័ន្ធនិងមុខងាររបស់ DNA

ឈ្មោះប៉ារ៉ាម៉ែត្រ	អត្ថន័យ
ប្រធានបទអត្ថបទ៖	រចនាសម្ព័ន្ធនិងមុខងាររបស់ DNA
Rubric (ប្រភេទប្រធានបទ)	ការអប់រំ

ឌីអិនអេ- វត្ថុធាតុ polymer ដែលមានម៉ូណូមឺរគឺ deoxyribonucleotides ។ គំរូនៃរចនាសម្ព័ន្ធលំហនៃម៉ូលេគុល DNA ក្នុងទម្រង់ជា helix ទ្វេត្រូវបានស្នើឡើងនៅឆ្នាំ 1953 ᴦ។ J. Watson និង F. Crick (ដើម្បីបង្កើតគំរូនេះ ពួកគេបានប្រើស្នាដៃរបស់ M. Wilkins, R. Franklin, E. Chargaff)។

ម៉ូលេគុល DNAបង្កើតឡើងដោយខ្សែសង្វាក់ polynucleotide ពីរ បង្វិលជារង្វង់ជុំវិញគ្នាទៅវិញទៅមក និងរួមគ្នាជុំវិញអ័ក្សស្រមើស្រមៃ ᴛ.ᴇ។ គឺជា helix ទ្វេ (ករណីលើកលែង - មេរោគដែលមាន DNA មួយចំនួនមាន DNA តែមួយខ្សែ) ។ អង្កត់ផ្ចិតនៃ DNA helix ទ្វេគឺ 2 nm ចម្ងាយរវាង nucleotides ដែលនៅជាប់គ្នាគឺ 0.34 nm ហើយមាន 10 base pairs ក្នុងមួយវេននៃ helix ។ ប្រវែងនៃម៉ូលេគុលអាចឡើងដល់ជាច្រើនសង់ទីម៉ែត្រ។ ទំងន់ម៉ូលេគុល - រាប់សិបលាន។ ប្រវែងសរុបនៃ DNA នៅក្នុងស្នូលកោសិកាមនុស្សគឺប្រហែល 2 ម៉ែត្រ។ នៅក្នុងកោសិកា eukaryotic DNA បង្កើតជាស្មុគ្រស្មាញជាមួយនឹងប្រូតេអ៊ីន និងមានការអនុលោមតាមលំហជាក់លាក់។

DNA monomer - នុយក្លេអូទីត (deoxyribonucleotide)- មានសំណល់នៃសារធាតុចំនួនបី៖ 1) មូលដ្ឋានអាសូត 2) កាបូនម៉ូណូស្កការីត 5 (ផេនតូស) និង 3) អាស៊ីតផូស្វ័រ។ មូលដ្ឋានអាសូតនៃអាស៊ីត nucleic ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ថ្នាក់នៃ pyrimidines និង purines ។ មូលដ្ឋាន Pyrimidine នៃ DNA(មានចិញ្ចៀនមួយនៅក្នុងម៉ូលេគុលរបស់ពួកគេ) - thymine, cytosine ។ មូលដ្ឋាន Purine(មានចិញ្ចៀនពីរ) - adenine និង guanine ។

monosaccharide នៃ DNA nucleotide ត្រូវបានតំណាងដោយ deoxyribose ។

ឈ្មោះនៃនុយក្លេអូទីតបានមកពីឈ្មោះនៃមូលដ្ឋានដែលត្រូវគ្នា។ នុយក្លេអូទីត និងមូលដ្ឋានអាសូតត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញដោយអក្សរធំ។

ខ្សែសង្វាក់ polynucleotide ត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មនៃ nucleotide condensation ។ ក្នុងករណីនេះរវាង 3 "-carbon នៃសំណល់ deoxyribose នៃ nucleotide មួយ និងសំណល់អាស៊ីត phosphoric នៃមួយទៀត ចំណងផូស្វ័រ(ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ប្រភេទនៃចំណង covalent ដ៏រឹងមាំ) ។ ចុងម្ខាងនៃខ្សែសង្វាក់ polynucleotide បញ្ចប់ដោយ 5 "កាបូន (វាត្រូវបានគេហៅថាចុងបញ្ចប់ 5") ចុងម្ខាងទៀតបញ្ចប់ដោយ 3 "កាបូន (3") ។

ប្រឆាំងនឹងសង្វាក់មួយនៃ nucleotides គឺជាខ្សែសង្វាក់ទីពីរ។ ការរៀបចំនុយក្លេអូទីតនៅក្នុងសង្វាក់ទាំងពីរនេះមិនចៃដន្យទេ ប៉ុន្តែត្រូវបានកំណត់យ៉ាងតឹងរ៉ឹង៖ thymine តែងតែស្ថិតនៅទល់នឹង adenine នៃសង្វាក់មួយនៅក្នុងសង្វាក់ផ្សេងទៀត ហើយ cytosine តែងតែប្រឆាំងនឹង guanine ចំណងអ៊ីដ្រូសែនពីរកើតឡើងរវាង adenine និង thymine រវាង guanine និង cytosine - ចំណងអ៊ីដ្រូសែនបី។ គំរូដែលយោងទៅតាម nucleotides នៃ DNA strands ផ្សេងគ្នាត្រូវបានរៀបចំតាមលំដាប់យ៉ាងតឹងរ៉ឹង (adenine - thymine, guanine - cytosine) ហើយត្រូវបានជ្រើសរើសដោយភ្ជាប់ទៅគ្នាទៅវិញទៅមកត្រូវបានគេហៅថាជាទូទៅ។ គោលការណ៍នៃការបំពេញបន្ថែម. គួរកត់សំគាល់ថា J. Watson និង F. Crick បានយល់ពីគោលការណ៍នៃការបំពេញបន្ថែមបន្ទាប់ពីបានអានស្នាដៃរបស់ E. Chargaff ។ E. Chargaff ដោយបានសិក្សាលើសំណាកជាច្រើននៃជាលិកា និងសរីរាង្គនៃសារពាង្គកាយផ្សេងៗ បានរកឃើញថានៅក្នុងបំណែក DNA ណាមួយ ខ្លឹមសារនៃសំណល់ guanine តែងតែត្រូវគ្នាទៅនឹងខ្លឹមសារនៃ cytosine ហើយ adenine ទៅ thymine ( 'ក្បួនគិតលុយ') ប៉ុន្តែគាត់មិនអាចពន្យល់ការពិតនេះបានទេ។

តាមគោលការណ៍នៃការបំពេញបន្ថែម វាកើតឡើងថា លំដាប់នុយក្លេអូទីតនៃខ្សែសង្វាក់មួយកំណត់លំដាប់នុយក្លេអូទីតនៃខ្សែសង្វាក់មួយទៀត។

ច្រវាក់ DNA គឺប្រឆាំងប៉ារ៉ាឡែល (ទល់មុខ), ᴛ.ᴇ. នុយក្លេអូទីតនៃខ្សែសង្វាក់ផ្សេងៗគ្នាមានទីតាំងនៅទិសផ្ទុយគ្នា ហើយដូច្នេះ ទល់មុខ 3 "ចុងនៃខ្សែសង្វាក់មួយគឺជាចុង 5" នៃផ្សេងទៀត។ ម៉ូលេគុល DNA ជួនកាលត្រូវបានប្រៀបធៀបទៅនឹងជណ្តើរតំរៀបស្លឹក។ 'ផ្លូវដែក' នៃជណ្ដើរនេះគឺជាឆ្អឹងខ្នងស្ករ-ផូស្វាត (សំណល់ជំនួសនៃ deoxyribose និងអាស៊ីតផូស្វ័រ); 'steps' - មូលដ្ឋានអាសូតបន្ថែម។

មុខងារ DNA- ការផ្ទុកនិងការបញ្ជូនព័ត៌មានតំណពូជ។

រចនាសម្ព័ន្ធនិងមុខងារនៃ DNA - គំនិតនិងប្រភេទ។ ចំណាត់ថ្នាក់ និងលក្ខណៈនៃប្រភេទ "រចនាសម្ព័ន្ធ និងមុខងារនៃ DNA" ឆ្នាំ 2017 ឆ្នាំ 2018 ។

នៅខាងស្តាំគឺជា helix DNA របស់មនុស្សដ៏ធំបំផុតដែលត្រូវបានសាងសង់ឡើងពីមនុស្សនៅលើឆ្នេរខ្សាច់ក្នុងទីក្រុង Varna (ប៊ុលហ្គារី) ដែលត្រូវបានបញ្ចូលក្នុងសៀវភៅកំណត់ត្រាហ្គីណេសកាលពីថ្ងៃទី 23 ខែមេសា ឆ្នាំ 2016។

អាស៊ីត deoxyribonucleic ។ ព័ត៌មាន​ទូទៅ

DNA (អាស៊ីត deoxyribonucleic) គឺជាប្រភេទនៃប្លង់មេនៃជីវិត ដែលជាកូដស្មុគ្រស្មាញដែលមានទិន្នន័យអំពីព័ត៌មានតំណពូជ។ ម៉ាក្រូម៉ូលេគុលដ៏ស្មុគស្មាញនេះ មានសមត្ថភាពរក្សាទុក និងបញ្ជូនព័ត៌មានហ្សែនតំណពូជពីជំនាន់មួយទៅជំនាន់មួយ។ DNA កំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារពាង្គកាយមានជីវិតណាមួយ ដូចជាតំណពូជ និងភាពប្រែប្រួល។ ព័ត៌មានដែលបានអ៊ិនកូដនៅក្នុងវាកំណត់កម្មវិធីអភិវឌ្ឍន៍ទាំងមូលនៃសារពាង្គកាយមានជីវិតណាមួយ។ កត្តាបង្កប់ហ្សែនកំណត់ទុកជាមុននូវដំណើរជីវិតទាំងមូលរបស់មនុស្ស និងសារពាង្គកាយដទៃទៀត។ ឥទ្ធិពលសិប្បនិម្មិត ឬធម្មជាតិនៃបរិស្ថានខាងក្រៅអាចប៉ះពាល់ដល់ភាពធ្ងន់ធ្ងរទាំងមូលនៃលក្ខណៈហ្សែននីមួយៗ ឬប៉ះពាល់ដល់ការវិវត្តនៃដំណើរការដែលបានកំណត់កម្មវិធី។

អាស៊ីត deoxyribonucleic(DNA) គឺជាម៉ាក្រូម៉ូលេគុល (មួយក្នុងចំណោមបីសំខាន់ៗ ពីរផ្សេងទៀតគឺ RNA និងប្រូតេអ៊ីន) ដែលផ្តល់នូវការផ្ទុក ការបញ្ជូនពីជំនាន់មួយទៅជំនាន់មួយ និងការអនុវត្តកម្មវិធីហ្សែនសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍ និងដំណើរការនៃសារពាង្គកាយមានជីវិត។ DNA មានព័ត៌មានអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រភេទផ្សេងៗនៃ RNA និងប្រូតេអ៊ីន។

នៅក្នុងកោសិកា eukaryotic (សត្វ រុក្ខជាតិ និងផ្សិត) DNA ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងស្នូលកោសិកា ដែលជាផ្នែកមួយនៃក្រូម៉ូសូម ក៏ដូចជានៅក្នុងសរីរាង្គកោសិកាមួយចំនួន (មីតូខនឌ្រី និងផ្លាស្ទីត)។ នៅក្នុងកោសិកានៃសារពាង្គកាយ prokaryotic (បាក់តេរី និង archaea) ម៉ូលេគុល DNA រាងជារង្វង់ ឬលីនេអ៊ែរ ដែលហៅថា nucleoid ត្រូវបានភ្ជាប់ពីខាងក្នុងទៅភ្នាសកោសិកា។ ពួកវា និង eukaryotes ទាប (ឧទាហរណ៍ ដំបែ) ក៏មានស្វ័យភាពតូចៗផងដែរ ដែលភាគច្រើនជាម៉ូលេគុល DNA រាងជារង្វង់ហៅថា plasmids ។

តាមទស្សនៈគីមី DNA គឺជាម៉ូលេគុលវត្ថុធាតុ polymeric ដ៏វែងមួយដែលមានប្លុកដដែលៗ - nucleotides ។ នុយក្លេអូទីតនីមួយៗត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយមូលដ្ឋានអាសូត ជាតិស្ករ (deoxyribose) និងក្រុមផូស្វាត។ ចំណងរវាងនុយក្លេអូទីតនៅក្នុងសង្វាក់មួយត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ deoxyribose ( ពី) និងផូស្វ័រ ( ច) ក្រុម (ចំណង phosphodiester) ។

អង្ករ។ 2. Nuclertide មានមូលដ្ឋានអាសូត ស្ករ (deoxyribose) និងក្រុមផូស្វាត

នៅក្នុងករណីភាគច្រើនលើសលប់ (លើកលែងតែមេរោគមួយចំនួនដែលមាន DNA ខ្សែតែមួយ) DNA macromolecule មានច្រវាក់ពីរតម្រង់ទិសដោយមូលដ្ឋានអាសូតទៅគ្នាទៅវិញទៅមក។ ម៉ូលេគុលដែលមានខ្សែពីរនេះត្រូវបានបង្វិលនៅក្នុង helix ។

មានមូលដ្ឋានអាសូតចំនួនបួនប្រភេទដែលត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុង DNA (អាដេនីន ហ្គានីន ទីមីន និងស៊ីតូស៊ីន)។ មូលដ្ឋានអាសូតនៃខ្សែសង្វាក់មួយត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងមូលដ្ឋានអាសូតនៃខ្សែសង្វាក់ផ្សេងទៀតដោយចំណងអ៊ីដ្រូសែនយោងទៅតាមគោលការណ៍នៃការបំពេញបន្ថែម: អាដេនីនរួមបញ្ចូលគ្នាតែជាមួយ thymine ( A-T), guanine - តែជាមួយ cytosine ( G-C) វាគឺជាគូទាំងនេះដែលបង្កើតជា "រនាំង" នៃ "ជណ្ដើរ" នៃ DNA (សូមមើលរូបភាព 2, 3 និង 4) ។

អង្ករ។ 2. មូលដ្ឋានអាសូត

លំដាប់នៃនុយក្លេអូទីតអនុញ្ញាតឱ្យអ្នក "អ៊ិនកូដ" ព័ត៌មានអំពីប្រភេទផ្សេងៗនៃ RNA ដែលសំខាន់បំផុតគឺព័ត៌មាន ឬគំរូ (mRNA) ribosomal (rRNA) និងការដឹកជញ្ជូន (tRNA) ។ ប្រភេទ RNA ទាំងអស់នេះត្រូវបានសំយោគនៅលើគំរូ DNA ដោយចម្លងលំដាប់ DNA ទៅក្នុងលំដាប់ RNA ដែលសំយោគក្នុងអំឡុងពេលប្រតិចារិក និងចូលរួមក្នុងជីវសំយោគប្រូតេអ៊ីន (ដំណើរការបកប្រែ)។ បន្ថែមពីលើលំដាប់នៃការសរសេរកូដ DNA កោសិកាមានលំដាប់ដែលអនុវត្តមុខងារនិយតកម្ម និងរចនាសម្ព័ន្ធ។

អង្ករ។ 3. ការចម្លង DNA

ទីតាំងនៃការរួមផ្សំជាមូលដ្ឋាននៃសមាសធាតុគីមី DNA និងសមាមាត្របរិមាណរវាងបន្សំទាំងនេះផ្តល់នូវការអ៊ិនកូដព័ត៌មានតំណពូជ។

ការអប់រំ DNA ថ្មី (ចម្លង)

1. ដំណើរការនៃការចម្លង៖ ការបង្រួបបង្រួមនៃ DNA ពីរ helix - ការសំយោគនៃខ្សែបន្ថែមដោយ DNA polymerase - ការបង្កើតម៉ូលេគុល DNA ពីរពីមួយ។
2. helix ទ្វេ "unzips" ចូលទៅក្នុងសាខាពីរនៅពេលដែលអង់ស៊ីមបំបែកចំណងរវាងគូមូលដ្ឋាននៃសមាសធាតុគីមី។
3. សាខានីមួយៗគឺជាធាតុ DNA ថ្មី។ គូមូលដ្ឋានថ្មីត្រូវបានតភ្ជាប់ក្នុងលំដាប់ដូចគ្នាដូចនៅក្នុងសាខាមេ។

នៅពេលបញ្ចប់ការចម្លង សំបុកឯករាជ្យពីរត្រូវបានបង្កើតឡើង បង្កើតចេញពីសមាសធាតុគីមីនៃ DNA មេ និងមានលេខកូដហ្សែនដូចគ្នាជាមួយវា។ តាមរបៀបនេះ DNA អាចច្រៀកព័ត៌មានពីកោសិកាមួយទៅកោសិកា។

ពត៌មានលំអិតបន្ថែម៖

រចនាសម្ព័ន្ធនៃអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក

អង្ករ។ បួន . មូលដ្ឋានអាសូត: អាឌីនីន, ហ្គានីន, ស៊ីតូស៊ីន, ធីមីន

អាស៊ីត deoxyribonucleic(DNA) សំដៅលើអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក។ អាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកគឺ​ជា​ក្រុម​នៃ​ជីវប៉ូលីម័រ​មិន​ទៀងទាត់ ដែល​ម៉ូណូម័រ​ជា​នុយក្លេអូទីត។

នុយក្លេអូទីតមាន មូលដ្ឋានអាសូតភ្ជាប់ទៅនឹងកាបូអ៊ីដ្រាត ៥ កាបូអ៊ីដ្រាត (ផេនតូស) - deoxyribose(ក្នុងករណី DNA) ឬ ឆ្អឹងជំនី(ក្នុងករណី RNA) ដែលផ្សំជាមួយសំណល់អាស៊ីតផូស្វ័រ (H 2 PO 3 -) ។

មូលដ្ឋានអាសូតមានពីរប្រភេទ៖ មូលដ្ឋាន pyrimidine - uracil (តែនៅក្នុង RNA) cytosine និង thymine មូលដ្ឋាន purine - adenine និង guanine ។

អង្ករ។ រូបទី 5. រចនាសម្ព័ន្ធនៃនុយក្លេអូទីត (ខាងឆ្វេង) ទីតាំងនៃនុយក្លេអូទីតនៅក្នុង DNA (បាត) និងប្រភេទនៃមូលដ្ឋានអាសូត (ស្តាំ)៖ pyrimidine និង purine

អាតូមកាបូននៅក្នុងម៉ូលេគុល pentose ត្រូវបានដាក់លេខពី 1 ដល់ 5 ។ ផូស្វាតរួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយអាតូមកាបូនទីបី និងទីប្រាំ។ នេះជារបៀបដែលអាស៊ីត nucleic ត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយគ្នាដើម្បីបង្កើតជាខ្សែសង្វាក់នៃអាស៊ីត nucleic ។ ដូច្នេះ យើងអាចញែកចុង 3' និង 5' នៃខ្សែ DNA ចេញ៖

អង្ករ។ 6. ភាពឯកោនៃចុង 3' និង 5' នៃខ្សែ DNA

ទម្រង់ DNA ពីរ helix ទ្វេ. ច្រវាក់ទាំងនេះនៅក្នុងវង់មួយត្រូវបានតម្រង់ទិសផ្ទុយគ្នា។ នៅក្នុងខ្សែ DNA ផ្សេងៗគ្នា មូលដ្ឋានអាសូតត្រូវបានភ្ជាប់ទៅគ្នាទៅវិញទៅមកដោយមធ្យោបាយ ចំណងអ៊ីដ្រូសែន. Adenine តែងតែរួមផ្សំជាមួយ thymine ហើយ cytosine តែងតែផ្សំជាមួយ guanine ។ វា​ហៅថា ច្បាប់នៃការបំពេញបន្ថែម.

ច្បាប់នៃការបំពេញបន្ថែម៖

A-T G-C

ឧទាហរណ៍ប្រសិនបើយើងត្រូវបានគេផ្តល់ខ្សែ DNA ដែលមានលំដាប់

3'-ATGTCCTAGCTGCTCG - 5',

បន្ទាប់មកខ្សែសង្វាក់ទីពីរនឹងត្រូវបានបំពេញបន្ថែមទៅវាហើយដឹកនាំក្នុងទិសដៅផ្ទុយ - ពី 5'-end ទៅ 3'-end:

5'- TACAGGATCGACGAGC- 3'។

អង្ករ។ 7. ទិសដៅនៃច្រវាក់នៃម៉ូលេគុល DNA និងការតភ្ជាប់នៃមូលដ្ឋានអាសូតដោយប្រើចំណងអ៊ីដ្រូសែន

ការចម្លង DNA

ការចម្លង DNAគឺជាដំណើរការនៃការបង្កើនម៉ូលេគុល DNA ទ្វេដងដោយការសំយោគគំរូ។ ក្នុងករណីភាគច្រើននៃការចម្លង DNA ធម្មជាតិថ្នាំ primerសម្រាប់ការសំយោគ DNA គឺ អត្ថបទខ្លី (បង្កើតម្តងទៀត) ។ ថ្នាំ primer ribonucleotide បែបនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអង់ស៊ីម primase (DNA primase នៅក្នុង prokaryotes, DNA polymerase នៅក្នុង eukaryotes) ហើយត្រូវបានជំនួសជាបន្តបន្ទាប់ដោយ deoxyribonucleotide polymerase ដែលជាធម្មតាអនុវត្តមុខងារជួសជុល (កែតម្រូវការខូចខាតគីមី និងការបំបែកនៅក្នុងម៉ូលេគុល DNA) ។

ការចម្លងកើតឡើងក្នុងលក្ខណៈពាក់កណ្តាលអភិរក្ស។ នេះមានន័យថា helix ពីរដងនៃ DNA បន្ធូរបន្ថយ និងខ្សែសង្វាក់ថ្មីត្រូវបានបញ្ចប់នៅលើសង្វាក់នីមួយៗរបស់វា យោងទៅតាមគោលការណ៍នៃការបំពេញបន្ថែម។ ដូច្នេះ ម៉ូលេគុល DNA របស់កូនស្រីមាន strand មួយពីម៉ូលេគុលមេ និងមួយដែលត្រូវបានសំយោគថ្មី។ ការចម្លងកើតឡើងក្នុងទិសដៅពី 3 ទៅ 5' នៃខ្សែមេ។

អង្ករ។ 8. ការចម្លង (ទ្វេដង) នៃម៉ូលេគុល DNA

ការសំយោគ DNA- នេះមិនមែនជាដំណើរការស្មុគស្មាញដូចដែលវាហាក់ដូចជានៅ glance ដំបូង។ ប្រសិនបើអ្នកគិតអំពីវា នោះដំបូងអ្នកត្រូវស្វែងយល់ថាតើការសំយោគគឺជាអ្វី។ វាគឺជាដំណើរការនៃការនាំយកអ្វីមួយរួមគ្នា។ ការបង្កើតម៉ូលេគុល DNA ថ្មីកើតឡើងក្នុងដំណាក់កាលជាច្រើន៖

1) DNA topoisomerase ដែលមានទីតាំងនៅពីមុខប្រអប់ចម្លង កាត់ DNA ដើម្បីជួយសម្រួលដល់ការបន្ធូរបន្ថយ និងបន្ធូរបន្ថយរបស់វា។
2) DNA helicase បន្ទាប់ពី topoisomerase ប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការនៃការ "ស្រាយ" helix DNA ។
3) ប្រូតេអ៊ីនភ្ជាប់ DNA អនុវត្តការចងខ្សែ DNA និងអនុវត្តស្ថេរភាពរបស់ពួកគេផងដែរ ការពារពួកវាពីការជាប់គ្នា។
4) ឌីអិនអេ ប៉ូលីមេរ៉ាស δ(ដីសណ្តរ) , សំរបសំរួលជាមួយនឹងល្បឿននៃចលនានៃ fork ចម្លង, អនុវត្តការសំយោគនាំមុខច្រវាក់សាខា DNA ក្នុងទិសដៅ 5" → 3" នៅលើម៉ាទ្រីសមាតា ខ្សែ DNA ក្នុងទិសដៅពីចុង 3 "ទៅចុង 5" (បង្កើនល្បឿនដល់ 100 គូមូលដ្ឋានក្នុងមួយវិនាទី) ។ ព្រឹត្តិការណ៍ទាំងនេះនៅលើនេះ។ មាតាខ្សែ DNA ត្រូវបានកំណត់។

អង្ករ។ 9. ការបង្ហាញគ្រោងការណ៍នៃដំណើរការចម្លង DNA៖ (1) Lagging strand (lag strand), (2) Leading strand (leading strand), (3) DNA polymerase α (Polα), (4) DNA ligase, (5) RNA -primer, (6) Primase, (7) Okazaki fragment, (8) DNA polymerase δ (Polδ), (9) Helicase, (10) Single-stranded DNA-binding proteins, (11) Topoisomerase ។

ការសំយោគនៃខ្សែ DNA កូនស្រីដែលយឺតយ៉ាវត្រូវបានពិពណ៌នាខាងក្រោម (សូមមើលខាងក្រោម) ។ គ្រោងការណ៍សមនៃការចម្លង និងមុខងារនៃអង់ស៊ីមចម្លង)

សម្រាប់ព័ត៌មានបន្ថែមអំពីការចម្លង DNA សូមមើល

5) ភ្លាមៗបន្ទាប់ពីការបន្ធូរបន្ថយ និងស្ថេរភាពនៃខ្សែមួយទៀតនៃម៉ូលេគុលមេ វាភ្ជាប់ជាមួយDNA polymerase α(អាល់ហ្វា)ហើយក្នុងទិសដៅ 5 "→ 3" សំយោគ primer (RNA primer) - លំដាប់ RNA នៅលើគំរូ DNA ដែលមានប្រវែងពី 10 ទៅ 200 nucleotides ។ បន្ទាប់ពីនោះអង់ស៊ីមដកចេញពីខ្សែ DNA ។

ជំនួស​អោយ DNA polymeraseα ភ្ជាប់ទៅនឹងចុង 3 "នៃ primer DNA polymeraseε .

6) DNA polymeraseε (epsilon) ដូចជាប្រសិនបើបន្តពង្រីក primer ប៉ុន្តែដូចជាស្រទាប់ខាងក្រោមបង្កប់deoxyribonucleotides(ក្នុងបរិមាណ 150-200 nucleotides) ។ លទ្ធផលគឺជាខ្សែស្រឡាយរឹងនៃពីរផ្នែក -RNA(ឧទាហរណ៍ primer) និង ឌីអិនអេ. DNA polymerase εដំណើរការរហូតដល់វាជួប primer នៃមុន។បំណែក Okazaki(សំយោគមុននេះបន្តិច)។ បន្ទាប់មកអង់ស៊ីមនេះត្រូវបានយកចេញពីខ្សែសង្វាក់។

7) ឌីអិនអេ ប៉ូលីមេរ៉ាស បេ(បេតា) ឈរជំនួសDNA polymerases ε,ផ្លាស់ទីក្នុងទិសដៅដូចគ្នា (5" → 3") និងយក primer ribonucleotides ចេញខណៈពេលដែលបញ្ចូល deoxyribonucleotides នៅកន្លែងរបស់វា។ អង់ស៊ីមដំណើរការរហូតដល់ការយកចេញពេញលេញនៃ primer, i.e. រហូតដល់ deoxyribonucleotide (សូម្បីតែត្រូវបានសំយោគពីមុនDNA polymerase ε). អង់ស៊ីមមិនអាចភ្ជាប់លទ្ធផលនៃការងាររបស់វា និង DNA នៅខាងមុខបានទេ ដូច្នេះវាទុកខ្សែសង្វាក់។

ជាលទ្ធផលបំណែកនៃ DNA កូនស្រី "ស្ថិតនៅ" នៅលើម៉ាទ្រីសនៃខ្សែស្រឡាយម្តាយ។ វា​ហៅថាបំណែកនៃ Okazaki.

8) DNA ligase ភ្ជាប់ពីរនៅជាប់គ្នា។ បំណែក Okazaki , i.e. 5 "- ចុងបញ្ចប់នៃផ្នែក, សំយោគDNA polymerase ε,និងខ្សែសង្វាក់ 3" ភ្ជាប់មកជាមួយDNA polymeraseβ .

រចនាសម្ព័ន្ធនៃ RNA

អាស៊ីត Ribonucleic(RNA) គឺជាម៉ាក្រូម៉ូលេគុលសំខាន់មួយក្នុងចំនោមម៉ាក្រូម៉ូលេគុលសំខាន់ៗចំនួនបី (ពីរផ្សេងទៀតគឺ DNA និងប្រូតេអ៊ីន) ដែលត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងកោសិកានៃសារពាង្គកាយមានជីវិតទាំងអស់។

ដូច DNA ដែរ RNA ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយខ្សែសង្វាក់វែងដែលតំណភ្ជាប់នីមួយៗត្រូវបានគេហៅថា នុយក្លេអូទីត. នុយក្លេអូទីតនីមួយៗត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយមូលដ្ឋានអាសូត ជាតិស្ករ ribose និងក្រុមផូស្វាត។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយមិនដូច DNA ទេ RNA ជាធម្មតាមានខ្សែមួយជាជាងពីរ។ Pentose នៅក្នុង RNA ត្រូវបានតំណាងដោយ ribose មិនមែន deoxyribose (ribose មានក្រុម hydroxyl បន្ថែមនៅលើអាតូមកាបូអ៊ីដ្រាតទីពីរ) ។ ទីបំផុត DNA ខុសពី RNA ក្នុងសមាសភាពនៃមូលដ្ឋានអាសូត៖ ជំនួសឱ្យ thymine ( ធ uracil មាននៅក្នុង RNA ( យូ) ដែលជាការបំពេញបន្ថែមទៅនឹងអាឌីនីន។

លំដាប់នៃនុយក្លេអូទីតអនុញ្ញាតឱ្យ RNA អ៊ិនកូដព័ត៌មានហ្សែន។ សារពាង្គកាយកោសិកាទាំងអស់ប្រើ RNA (mRNA) ដើម្បីរៀបចំការសំយោគប្រូតេអ៊ីន។

Cellular RNAs ត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងដំណើរការមួយហៅថា ប្រតិចារិក នោះគឺការសំយោគ RNA នៅលើគំរូ DNA ដែលធ្វើឡើងដោយអង់ស៊ីមពិសេស - RNA polymerases.

Messenger RNAs (mRNAs) បន្ទាប់មកចូលរួមនៅក្នុងដំណើរការដែលគេហៅថា ការចាក់ផ្សាយ, ទាំងនោះ។ ការសំយោគប្រូតេអ៊ីននៅលើគំរូ mRNA ដោយមានការចូលរួមពី ribosomes ។ RNAs ផ្សេងទៀតឆ្លងកាត់ការកែប្រែគីមីបន្ទាប់ពីការចម្លង ហើយបន្ទាប់ពីការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំ និងទីបី ពួកគេអនុវត្តមុខងារដែលអាស្រ័យលើប្រភេទនៃ RNA ។

អង្ករ។ 10. ភាពខុសគ្នារវាង DNA និង RNA នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃមូលដ្ឋានអាសូត: ជំនួសឱ្យ thymine (T) RNA មានផ្ទុកសារធាតុ uracil (U) ដែលជាការបំពេញបន្ថែមទៅ adenine ផងដែរ។

ប្រតិចារិក

នេះគឺជាដំណើរការនៃការសំយោគ RNA នៅលើគំរូ DNA ។ DNA បន្ធូរអារម្មណ៍នៅកន្លែងណាមួយ ខ្សែសង្វាក់មួយក្នុងចំណោមខ្សែសង្វាក់មានព័ត៌មានដែលត្រូវការចម្លងទៅម៉ូលេគុល RNA - ខ្សែសង្វាក់នេះត្រូវបានគេហៅថាការសរសេរកូដ។ ខ្សែទីពីរនៃ DNA ដែលបំពេញបន្ថែមទៅនឹងខ្សែអក្សរកូដ ត្រូវបានគេហៅថា ខ្សែគំរូ។ នៅក្នុងដំណើរការនៃការចម្លងនៅលើខ្សែសង្វាក់គំរូក្នុងទិសដៅ 3'-5' (តាមខ្សែសង្វាក់ DNA) ខ្សែសង្វាក់ RNA ដែលបំពេញបន្ថែមជាមួយវាត្រូវបានសំយោគ។ ដូច្នេះ ច្បាប់ចម្លង RNA នៃខ្សែកូដត្រូវបានបង្កើតឡើង។

អង្ករ។ 11. ការបង្ហាញគ្រោងការណ៍នៃការចម្លង

ឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើ​យើង​ត្រូវ​បាន​ផ្តល់​ឱ្យ​នូវ​លំដាប់​នៃ​ខ្សែ​កូដ

3'-ATGTCCTAGCTGCTCG - 5',

បន្ទាប់មក យោងតាមច្បាប់នៃការបំពេញបន្ថែម ខ្សែសង្វាក់ម៉ាទ្រីសនឹងអនុវត្តលំដាប់

5'- TACAGGATCGACGAGC- 3',

ហើយ RNA សំយោគពីវាគឺជាលំដាប់

ផ្សាយ

ពិចារណាយន្តការ ការសំយោគប្រូតេអ៊ីននៅលើម៉ាទ្រីស RNA ក៏ដូចជាលេខកូដហ្សែននិងលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វា។ ផងដែរ សម្រាប់ភាពច្បាស់លាស់ នៅតំណខាងក្រោម យើងសូមណែនាំឱ្យមើលវីដេអូខ្លីមួយអំពីដំណើរការនៃការចម្លង និងការបកប្រែដែលកើតឡើងនៅក្នុងកោសិការស់នៅ៖

អង្ករ។ 12. ដំណើរការនៃការសំយោគប្រូតេអ៊ីន៖ កូដ DNA សម្រាប់ RNA កូដ RNA សម្រាប់ប្រូតេអ៊ីន

កូដហ្សែន

កូដហ្សែន- វិធីសាស្រ្តនៃការអ៊ិនកូដលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូនៃប្រូតេអ៊ីនដោយប្រើលំដាប់នៃនុយក្លេអូទីត។ អាស៊ីតអាមីណូនីមួយៗត្រូវបានអ៊ិនកូដដោយលំដាប់នៃនុយក្លេអូទីតចំនួនបី - កូដុន ឬបីកូន។

កូដហ្សែនទូទៅចំពោះអ្នកនិយម និង eukaryotes ភាគច្រើន។ តារាងរាយបញ្ជីកូដុនទាំង 64 ហើយរាយបញ្ជីអាស៊ីតអាមីណូដែលត្រូវគ្នា។ លំដាប់មូលដ្ឋានគឺពី 5 "ទៅ 3" ចុងបញ្ចប់នៃ mRNA ។

តារាង 1. កូដហ្សែនស្តង់ដារ

ទី 1 គ្រឹះ ទេ	មូលដ្ឋានទី 2								ទី៣ គ្រឹះ ទេ
	យូ		គ		ក		ជី
យូ	U U U	(ភ/F)	U C U	(Ser/S)	U A U	(Tyr/Y)	U G U	(ស៊ីស/ស៊ី)	យូ
	U U C		U C C		U A C		U G C		គ
	U U A	(ឡេ/អិល)	U C A		U A A	បញ្ឈប់ codon **	U G A	បញ្ឈប់ codon **	ក
	U U G		U C G		U A G	បញ្ឈប់ codon **	U G G	(Trp/W)	ជី
គ	C U U		C C U	(គាំទ្រ/P)	C A U	(គាត់/H)	C G U	(Arg/R)	យូ
	C U C		ស៊ី.ស៊ី		C A C		C G C		គ
	C U A		C C A		C A A	(GLn/Q)	CGA		ក
	C U G		C C G		C A G		C G G		ជី
ក	A U U	(អ៊ីល/ខ្ញុំ)	A C U	(Thr/T)	A A U	(Asn/N)	A G U	(Ser/S)	យូ
	A U C		A C C		A A C		A G C		គ
	A U A		A C A		អេ A អេ	(លីស/ខេ)	A G A		ក
	A U G	(ជួប/ម)	A C G		A A G		A G G		ជី
ជី	G U U	(Val/V)	G C U	(អាឡា/អេ)	G A U	(Asp/D)	G G U	(Gly/G)	យូ
	G U C		G C C		G A C		G G C		គ
	G U A		G C A		G A A	(Glu/E)	G G A		ក
	G U G		G C G		G A G		G G G		ជី

ក្នុង​ចំណោម​សញ្ញា​បី​មាន​លំដាប់​ពិសេស​៤​ដែល​ដើរតួ​ជា «សញ្ញាវណ្ណយុត្តិ»៖

• * បីដង សីហាការអ៊ិនកូដ methionine ក៏ត្រូវបានគេហៅថា ចាប់ផ្តើម codon. codon នេះចាប់ផ្តើមសំយោគនៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន។ ដូច្នេះក្នុងអំឡុងពេលសំយោគប្រូតេអ៊ីនអាស៊ីតអាមីណូដំបូងនៅក្នុងលំដាប់នឹងតែងតែជា methionine ។

• ** កូនបី UAA, អ៊ុកនិង UGAបានហៅ បញ្ឈប់ codonsហើយកុំសរសេរកូដសម្រាប់អាស៊ីតអាមីណូណាមួយឡើយ។ នៅលំដាប់ទាំងនេះការសំយោគប្រូតេអ៊ីនឈប់។

លក្ខណៈសម្បត្តិនៃកូដហ្សែន

1. បីដង. អាស៊ីតអាមីណូនីមួយៗត្រូវបានអ៊ិនកូដដោយលំដាប់នៃនុយក្លេអូទីតចំនួនបី - បីដង ឬកូដុន។

2. ការបន្ត. មិនមាននុយក្លេអូទីតបន្ថែមរវាងកូនបីទេ ព័ត៌មានត្រូវបានអានជាបន្តបន្ទាប់។

3. មិនត្រួតស៊ីគ្នា។. នុយក្លេអូទីតមួយមិនអាចជាផ្នែកមួយនៃបីកូនបីក្នុងពេលតែមួយបានទេ។

4. ភាពប្លែក. កូដុនមួយអាចសរសេរកូដសម្រាប់អាស៊ីតអាមីណូតែមួយប៉ុណ្ណោះ។

5. Degeneracy. អាស៊ីតអាមីណូមួយអាចត្រូវបានអ៊ិនកូដដោយ codons ផ្សេងៗគ្នាជាច្រើន។

6. ភាពបត់បែន. កូដហ្សែនគឺដូចគ្នាសម្រាប់សារពាង្គកាយមានជីវិតទាំងអស់។

ឧទាហរណ៍។ យើង​ត្រូវ​បាន​ផ្តល់​ឱ្យ​នូវ​លំដាប់​នៃ​ខ្សែ​កូដ​:

3’- CCGATTGCACGTCGATCGTATA- 5’.

ខ្សែសង្វាក់ម៉ាទ្រីសនឹងមានលំដាប់៖

5’- GGCTAACGTGCAGCTAGCATAT- 3’.

ឥឡូវនេះយើង "សំយោគ" ព័ត៌មាន RNA ពីខ្សែសង្វាក់នេះ:

3’- CCGAUUGCACGUCGAUCGUAUA- 5’.

ការសំយោគប្រូតេអ៊ីនទៅក្នុងទិសដៅ 5' → 3' ដូច្នេះយើងត្រូវត្រឡប់លំដាប់ដើម្បី "អាន" កូដហ្សែន៖

5’- AUAUGCUACUGCACGUUAGCC- 3’.

ឥឡូវនេះស្វែងរកការចាប់ផ្តើម codon AUG៖

5’- AU AUG CUACUGCACGUUAGCC- 3’.

ចែក​លំដាប់​ជា​បី៖

ស្តាប់មើលទៅដូចនេះ៖ ព័ត៌មានពី DNA ត្រូវបានផ្ទេរទៅ RNA (ការចម្លង) ពី RNA ទៅប្រូតេអ៊ីន (ការបកប្រែ) ។ DNA ក៏អាចត្រូវបានចម្លងដោយការចម្លង ហើយដំណើរការនៃការចម្លងបញ្ច្រាសក៏អាចធ្វើទៅបានដែរ នៅពេលដែល DNA ត្រូវបានសំយោគពីគំរូ RNA ប៉ុន្តែដំណើរការបែបនេះជាលក្ខណៈចម្បងនៃមេរោគ។

អង្ករ។ 13. dogma កណ្តាលនៃជីវវិទ្យាម៉ូលេគុល

ហ្សែន៖ ហ្សែន និងក្រូម៉ូសូម

(គំនិតទូទៅ)

ហ្សែន - សរុបនៃហ្សែនទាំងអស់នៃសារពាង្គកាយមួយ; សំណុំក្រូម៉ូសូមពេញលេញរបស់វា។

ពាក្យ "ហ្សែន" ត្រូវបានស្នើឡើងដោយ G. Winkler ក្នុងឆ្នាំ 1920 ដើម្បីពិពណ៌នាអំពីចំនួនសរុបនៃហ្សែនដែលមាននៅក្នុងសំណុំ haploid នៃក្រូម៉ូសូមនៃសារពាង្គកាយនៃប្រភេទជីវសាស្រ្តដូចគ្នា។ អត្ថន័យដើមនៃពាក្យនេះបង្ហាញថា គោលគំនិតនៃហ្សែន ផ្ទុយពីប្រភេទហ្សែន គឺជាលក្ខណៈហ្សែននៃប្រភេទសត្វទាំងមូល មិនមែនរបស់បុគ្គលនោះទេ។ ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍនៃហ្សែនម៉ូលេគុលអត្ថន័យនៃពាក្យនេះបានផ្លាស់ប្តូរ។ វាត្រូវបានគេដឹងថា DNA ដែលជាក្រុមហ៊ុនបញ្ជូនព័ត៌មានហ្សែននៅក្នុងសារពាង្គកាយភាគច្រើន ហើយដូច្នេះបង្កើតជាមូលដ្ឋាននៃហ្សែន រួមបញ្ចូលមិនត្រឹមតែហ្សែនក្នុងន័យសម័យទំនើបនៃពាក្យនោះទេ។ ភាគច្រើននៃ DNA នៃកោសិកា eukaryotic ត្រូវបានតំណាងដោយលំដាប់នុយក្លេអូទីតដែលមិនសរសេរកូដ ("មិនច្របូកច្របល់") ដែលមិនមានព័ត៌មានអំពីប្រូតេអ៊ីន និងអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក។ ដូច្នេះផ្នែកសំខាន់នៃហ្សែននៃសារពាង្គកាយណាមួយគឺ DNA ទាំងមូលនៃសំណុំក្រូម៉ូសូម haploid របស់វា។

ហ្សែនគឺជាផ្នែកនៃម៉ូលេគុល DNA ដែលសរសេរកូដសម្រាប់ម៉ូលេគុល polypeptides និង RNA ។

មួយសតវត្សកន្លងមកនេះ ការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីហ្សែនបានផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំង។ ពីមុន ហ្សែនគឺជាតំបន់នៃក្រូម៉ូសូមដែលអ៊ិនកូដ ឬកំណត់លក្ខណៈមួយ ឬ phenotypic(បា.) ទ្រព្យ​សម្បត្តិ ដូចជា​ពណ៌​ភ្នែក។

នៅឆ្នាំ 1940 លោក George Beadle និង Edward Tatham បានស្នើនិយមន័យម៉ូលេគុលនៃហ្សែនមួយ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានកែច្នៃ spores ផ្សិត Neurospora crassaកាំរស្មីអ៊ិចនិងភ្នាក់ងារផ្សេងទៀតដែលបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងលំដាប់ DNA ( ការផ្លាស់ប្តូរ) និងបានរកឃើញពូជផ្សិតដែលបាត់បង់អង់ស៊ីមជាក់លាក់មួយចំនួន ដែលក្នុងករណីខ្លះនាំឱ្យមានការរំខានដល់ផ្លូវមេតាបូលីសទាំងមូល។ Beadle និង Tatham បានសន្និដ្ឋានថាហ្សែនគឺជាផ្នែកនៃសម្ភារៈហ្សែនដែលកំណត់ឬកូដសម្រាប់អង់ស៊ីមតែមួយ។ នេះជារបៀបសម្មតិកម្ម "ហ្សែនមួយ អង់ស៊ីមមួយ". គំនិតនេះត្រូវបានពង្រីកនៅពេលក្រោយដល់និយមន័យ "ហ្សែនមួយ - polypeptide មួយ"ចាប់តាំងពីហ្សែនជាច្រើនបានអ៊ិនកូដប្រូតេអ៊ីនដែលមិនមែនជាអង់ស៊ីម ហើយសារធាតុ polypeptide អាចជាផ្នែករងនៃស្មុគស្មាញប្រូតេអ៊ីន។

នៅលើរូបភព។ 14 បង្ហាញពីដ្យាក្រាមនៃរបៀបដែល DNA បីដងកំណត់ polypeptide ដែលជាលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូនៃប្រូតេអ៊ីនដែលសម្របសម្រួលដោយ mRNA ។ ខ្សែ DNA មួយក្នុងចំណោមខ្សែ DNA ដើរតួនាទីជាគំរូសម្រាប់ការសំយោគ mRNA ដែលជា nucleotide triplets (codons) ដែលបំពេញបន្ថែមទៅនឹង DNA បីដង។ នៅក្នុងបាក់តេរីមួយចំនួន និង eukaryotes ជាច្រើន លំដាប់នៃការសរសេរកូដត្រូវបានរំខានដោយតំបន់ដែលមិនសរសេរកូដ (ហៅថា ធាតុចូល).

និយមន័យជីវគីមីទំនើបនៃហ្សែន កាន់តែពិសេស។ ហ្សែនគឺជាផ្នែកទាំងអស់នៃ DNA ដែលអ៊ិនកូដលំដាប់ចម្បងនៃផលិតផលបញ្ចប់ ដែលរួមមាន polypeptides ឬ RNA ដែលមានមុខងាររចនាសម្ព័ន្ធ ឬកាតាលីករ។

រួមជាមួយនឹងហ្សែន DNA ក៏មានលំដាប់ផ្សេងទៀតដែលអនុវត្តមុខងារគ្រប់គ្រងផ្តាច់មុខ។ លំដាប់បទប្បញ្ញត្តិអាចសម្គាល់ការចាប់ផ្តើម ឬចុងបញ្ចប់នៃហ្សែន ប៉ះពាល់ដល់ការចម្លង ឬចង្អុលបង្ហាញទីតាំងនៃការចាប់ផ្តើមនៃការចម្លង ឬការបញ្ចូលគ្នាឡើងវិញ។ ហ្សែនមួយចំនួនអាចត្រូវបានបង្ហាញតាមវិធីផ្សេងៗគ្នា ដោយផ្នែកដូចគ្នានៃ DNA បម្រើជាគំរូសម្រាប់ការបង្កើតផលិតផលផ្សេងៗគ្នា។

យើងអាចគណនាបានប្រហែល ទំហំហ្សែនអប្បបរមាការសរសេរកូដសម្រាប់ប្រូតេអ៊ីនកម្រិតមធ្យម។ អាស៊ីតអាមីណូនីមួយៗនៅក្នុងសង្វាក់ polypeptide ត្រូវបានអ៊ិនកូដដោយលំដាប់នៃនុយក្លេអូទីតបី។ លំដាប់នៃកូនបី (codons) ទាំងនេះត្រូវគ្នាទៅនឹងខ្សែសង្វាក់នៃអាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុង polypeptide ដែលបានអ៊ិនកូដដោយហ្សែនដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ ខ្សែសង្វាក់ polypeptide នៃសំណល់អាស៊ីតអាមីណូ 350 (ខ្សែសង្វាក់ប្រវែងមធ្យម) ត្រូវគ្នាទៅនឹងលំដាប់នៃ 1050 bp ។ ( bp) ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ហ្សែន eukaryotic ជាច្រើន និងហ្សែន prokaryotic មួយចំនួនត្រូវបានរំខានដោយផ្នែក DNA ដែលមិនមានព័ត៌មានអំពីប្រូតេអ៊ីន ហើយដូច្នេះវាប្រែជាយូរជាងការបង្ហាញពីការគណនាសាមញ្ញ។

តើមានហ្សែនប៉ុន្មាននៅលើក្រូម៉ូសូមមួយ?

អង្ករ។ 15. ទិដ្ឋភាពនៃក្រូម៉ូសូមនៅក្នុងកោសិកា prokaryotic (ខាងឆ្វេង) និង eukaryotic ។ អ៊ីស្តូន គឺជាប្រភេទប្រូតេអ៊ីននុយក្លេអ៊ែរយ៉ាងទូលំទូលាយ ដែលបំពេញមុខងារសំខាន់ពីរ៖ ពួកវាពាក់ព័ន្ធនឹងការវេចខ្ចប់នៃខ្សែ DNA នៅក្នុងស្នូល និងនៅក្នុងបទប្បញ្ញត្តិនៃដំណើរការនុយក្លេអ៊ែរ ដូចជាការចម្លង ការចម្លង និងការជួសជុល។

ដូចដែលអ្នកបានដឹងហើយថាកោសិកាបាក់តេរីមានក្រូម៉ូសូមក្នុងទម្រង់ជា DNA strand ខ្ចប់ចូលទៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធបង្រួម - nucleoid ។ ក្រូម៉ូសូម prokaryotic Escherichia coliហ្សែនរបស់វាត្រូវបានឌិកូដទាំងស្រុង គឺជាម៉ូលេគុល DNA រាងជារង្វង់ (តាមពិត នេះមិនមែនជារង្វង់ធម្មតាទេ ប៉ុន្តែជារង្វិលជុំដោយគ្មានការចាប់ផ្តើម និងចុងបញ្ចប់) ដែលមាន 4,639,675 bp ។ លំដាប់នេះមានហ្សែនប្រូតេអ៊ីនប្រហែល 4300 និងហ្សែន 157 ផ្សេងទៀតសម្រាប់ម៉ូលេគុល RNA មានស្ថេរភាព។ អេ ហ្សែនរបស់មនុស្សប្រហែល 3.1 ពាន់លានគូមូលដ្ឋានដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងហ្សែនស្ទើរតែ 29,000 ដែលមានទីតាំងនៅលើក្រូម៉ូសូមចំនួន 24 ផ្សេងគ្នា។

Prokaryotes (បាក់តេរី) ។

បាក់តេរី E. coliមានម៉ូលេគុល DNA រាងជារង្វង់ពីរខ្សែមួយ។ វាមាន 4,639,675 b.p. និងឈានដល់ប្រវែងប្រហែល 1.7 មីលីម៉ែត្រដែលលើសពីប្រវែងនៃក្រឡាខ្លួនឯង E. coliប្រហែល 850 ដង។ បន្ថែមពីលើក្រូម៉ូសូមរាងជារង្វង់ធំដែលជាផ្នែកមួយនៃ nucleoid បាក់តេរីជាច្រើនមានម៉ូលេគុល DNA រាងជារង្វង់តូចមួយឬច្រើនដែលមានទីតាំងនៅដោយសេរីនៅក្នុង cytosol ។ ធាតុ extrachromosomal ទាំងនេះត្រូវបានគេហៅថា ប្លាស្មា(រូបភាព 16) ។

plasmids ភាគច្រើនមានគូមូលដ្ឋានតែពីរបីពាន់ប៉ុណ្ណោះ ដែលខ្លះមានច្រើនជាង 10,000 bp ។ ពួកវាផ្ទុកព័ត៌មានហ្សែន និងចម្លងដើម្បីបង្កើតជា plasmids កូនស្រី ដែលចូលទៅក្នុងកោសិកាកូនស្រីកំឡុងពេលបែងចែកកោសិកាមេ។ Plasmids ត្រូវបានរកឃើញមិនត្រឹមតែនៅក្នុងបាក់តេរីប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏មាននៅក្នុងផ្សិត និងផ្សិតផ្សេងទៀតផងដែរ។ ក្នុងករណីជាច្រើន plasmids ផ្តល់អត្ថប្រយោជន៍ដល់កោសិកាម៉ាស៊ីន ហើយការងារតែមួយគត់របស់ពួកគេគឺបង្កើតឡើងវិញដោយឯករាជ្យ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ plasmids ខ្លះផ្ទុកហ្សែនមានប្រយោជន៍សម្រាប់ម៉ាស៊ីន។ ឧទាហរណ៍ ហ្សែនដែលមាននៅក្នុង plasmids អាចផ្តល់ភាពធន់នឹងភ្នាក់ងារ antibacterial នៅក្នុងកោសិកាបាក់តេរី។ Plasmids ដែលផ្ទុកហ្សែន β-lactamase ផ្តល់ភាពធន់នឹងថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិច β-lactam ដូចជា penicillin និង amoxicillin ។ Plasmids អាចឆ្លងពីកោសិកាដែលធន់នឹងថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិចទៅកោសិកាផ្សេងទៀតនៃប្រភេទបាក់តេរីដូចគ្នា ឬផ្សេងគ្នា ដែលបណ្តាលឱ្យកោសិកាទាំងនោះមានភាពធន់ទ្រាំផងដែរ។ ការប្រើប្រាស់ថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិចដែលពឹងផ្អែកខ្លាំងគឺជាកត្តាជ្រើសរើសដ៏មានអានុភាពដែលជំរុញការរីករាលដាលនៃ plasmids encoding ធន់នឹងថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិច (ក៏ដូចជា transposons ដែលអ៊ិនកូដហ្សែនស្រដៀងគ្នា) ក្នុងចំណោមបាក់តេរីបង្កជំងឺ ហើយនាំទៅដល់ការលេចឡើងនៃបាក់តេរីដែលមានភាពធន់នឹងថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិចជាច្រើន។ វេជ្ជបណ្ឌិតកំពុងចាប់ផ្តើមយល់ពីគ្រោះថ្នាក់នៃការប្រើប្រាស់ថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិចយ៉ាងទូលំទូលាយ ហើយចេញវេជ្ជបញ្ជាតែនៅពេលដែលចាំបាច់បំផុត។ សម្រាប់ហេតុផលស្រដៀងគ្នានេះ ការប្រើប្រាស់ថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិចយ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់ការព្យាបាលសត្វកសិដ្ឋានមានកម្រិត។

សូម​មើល​ផង​ដែរ: Ravin N.V., Shestakov S.V. Genome of prokaryotes // Vavilov Journal of Genetics and Breeding, 2013. V. 17. លេខ 4/2 ។ ទំព័រ 972-984 ។

Eukaryotes ។

តារាងទី 2. DNA ហ្សែន និងក្រូម៉ូសូមនៃសារពាង្គកាយមួយចំនួន

	DNA ចែករំលែក, b.s.	ចំនួន​ក្រូម៉ូសូម	ចំនួនហ្សែនប្រហាក់ប្រហែល
Escherichia coli(បាក់តេរី)	4 639 675		4 435
Saccharomyces cerevisiae(ដំបែ)	12 080 000	16**	5 860
Caenorhabditis elegans(nematode)	90 269 800	12***	23 000
Arabidopsis thaliana(រុក្ខជាតិ)	119 186 200		33 000
Drosophila melanogaster(ផ្លៃផ្លែឈើ)	120 367 260		20 000
អូរីហ្សាសាទីវ៉ា(អង្ករ)	480 000 000		57 000
សាច់ដុំ Mus(កណ្ដុរ)	2 634 266 500		27 000
Homo sapiens(មនុស្ស)	3 070 128 600		29 000

ចំណាំ។ព័ត៌មានត្រូវបានធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពឥតឈប់ឈរ; សម្រាប់ព័ត៌មានថ្មីៗបន្ថែមទៀត សូមមើលគេហទំព័រគម្រោងហ្សែននីមួយៗ។

* សម្រាប់ eukaryotes ទាំងអស់ លើកលែងតែផ្សិត សំណុំក្រូម៉ូសូម diploid ត្រូវបានផ្តល់ឱ្យ។ diploidឧបករណ៍ ក្រូម៉ូសូម (មកពីភាសាក្រិក diploos - ទ្វេនិង eidos - មើល) - សំណុំក្រូម៉ូសូមទ្វេ (2n) ដែលនីមួយៗមានដូចគ្នា។
** ឈុត Haploid ។ ប្រភេទផ្សិតព្រៃ ជាធម្មតាមានសំណុំក្រូម៉ូសូមចំនួនប្រាំបី (octaploid) ឬច្រើនជាងនេះ។
*** សម្រាប់ស្ត្រីដែលមានក្រូម៉ូសូម X ពីរ។ បុរសមានក្រូម៉ូសូម X ប៉ុន្តែមិនមាន Y ពោលគឺមានតែក្រូម៉ូសូម 11 ប៉ុណ្ណោះ។

កោសិកាផ្សិតដែលជា eukaryotes តូចបំផុតមួយមាន DNA ច្រើនជាងកោសិកាមួយ 2.6 ដង។ E. coli(តារាងទី 2) ។ កោសិការុយផ្លែឈើ Drosophilaដែលជាវត្ថុបុរាណនៃការស្រាវជ្រាវហ្សែន មាន DNA ច្រើនជាង 35 ដង ហើយកោសិការបស់មនុស្សមាន DNA ច្រើនជាងកោសិកាប្រហែល 700 ដង។ E. coli ។រុក្ខជាតិ និង amphibians ជាច្រើនមាន DNA កាន់តែច្រើន។ សម្ភារៈហ្សែននៃកោសិកា eukaryotic ត្រូវបានរៀបចំជាទម្រង់ក្រូម៉ូសូម។ សំណុំក្រូម៉ូសូម Diploid (2 ន) អាស្រ័យលើប្រភេទនៃសារពាង្គកាយ (តារាងទី 2) ។

ឧទាហរណ៍នៅក្នុងកោសិកា somatic របស់មនុស្សមាន 46 ក្រូម៉ូសូម ( អង្ករ។ ១៧) ក្រូម៉ូសូមនីមួយៗនៅក្នុងកោសិកា eukaryotic ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូប។ ១៧, កមានម៉ូលេគុល DNA ខ្សែទ្វេធំមួយ។ ក្រូម៉ូសូមមនុស្ស 24 (ក្រូម៉ូសូម 22 គូ និងក្រូម៉ូសូមភេទពីរ X និង Y) មានប្រវែងខុសគ្នាច្រើនជាង 25 ដង។ ក្រូម៉ូសូម eukaryotic នីមួយៗមានសំណុំហ្សែនជាក់លាក់។

អង្ករ។ ១៧. ក្រូម៉ូសូម eukaryotic ។ក- គូនៃក្រូម៉ាទីតប្អូនស្រីដែលតភ្ជាប់ និងខាប់ពីក្រូម៉ូសូមរបស់មនុស្ស។ នៅក្នុងទម្រង់នេះ ក្រូម៉ូសូម eukaryotic នៅតែមានបន្ទាប់ពីការចម្លង និងនៅក្នុង metaphase អំឡុងពេល mitosis ។ ខ- សំណុំក្រូម៉ូសូមពេញលេញពី leukocyte នៃអ្នកនិពន្ធសៀវភៅមួយ។ កោសិកា somatic ធម្មតារបស់មនុស្សម្នាក់ៗមាន 46 ក្រូម៉ូសូម។

ប្រសិនបើអ្នកភ្ជាប់ម៉ូលេគុល DNA នៃហ្សែនមនុស្ស (ក្រូម៉ូសូម 22 និងក្រូម៉ូសូម X និង Y ឬ X និង X) ទៅគ្នាទៅវិញទៅមក នោះអ្នកនឹងទទួលបានប្រវែងប្រហែលមួយម៉ែត្រ។ ចំណាំ៖ នៅក្នុងថនិកសត្វទាំងអស់ និងសារពាង្គកាយបុរស heterogametic ផ្សេងទៀត ស្ត្រីមានក្រូម៉ូសូម X ពីរ (XX) ហើយបុរសមានក្រូម៉ូសូម X មួយ និងក្រូម៉ូសូម Y មួយ (XY) ។

កោសិកាមនុស្សភាគច្រើន ដូច្នេះប្រវែង DNA សរុបនៃកោសិកាបែបនេះគឺប្រហែល 2m ។ មនុស្សពេញវ័យមានកោសិកាប្រហែល 10 14 ដូច្នេះប្រវែងសរុបនៃម៉ូលេគុល DNA ទាំងអស់គឺ 2-10 11 គីឡូម៉ែត្រ។ សម្រាប់ការប្រៀបធៀប រង្វង់នៃផែនដីគឺ 4・10 4 គីឡូម៉ែត្រ ហើយចម្ងាយពីផែនដីទៅព្រះអាទិត្យគឺ 1.5・10 8 គីឡូម៉ែត្រ។ នោះហើយជារបៀបដែល DNA បង្រួមបង្រួមយ៉ាងអស្ចារ្យនៅក្នុងកោសិការបស់យើង!

នៅក្នុងកោសិកា eukaryotic មានសរីរាង្គផ្សេងទៀតដែលមាន DNA - ទាំងនេះគឺជា mitochondria និង chloroplasts ។ សម្មតិកម្មជាច្រើនត្រូវបានដាក់ចេញទាក់ទងនឹងប្រភពដើមនៃ mitochondrial និង chloroplast DNA ។ ទស្សនៈដែលទទួលយកជាទូទៅនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះគឺថាពួកវាជាបំណែកនៃក្រូម៉ូសូមនៃបាក់តេរីបុរាណដែលបានជ្រាបចូលទៅក្នុង cytoplasm នៃកោសិកាមេ ហើយក្លាយជាបុព្វហេតុនៃសារពាង្គកាយទាំងនេះ។ លេខកូដ DNA Mitochondrial សម្រាប់ mitochondrial tRNA និង rRNA ក៏ដូចជាប្រូតេអ៊ីន mitochondrial មួយចំនួន។ ច្រើនជាង 95% នៃប្រូតេអ៊ីន mitochondrial ត្រូវបានអ៊ិនកូដដោយ DNA នុយក្លេអ៊ែរ។

រចនាសម្ព័ន្ធនៃហ្សែន

ពិចារណារចនាសម្ព័ន្ធនៃហ្សែននៅក្នុង prokaryotes និង eukaryotes ភាពស្រដៀងគ្នានិងភាពខុសគ្នារបស់ពួកគេ។ ទោះបីជាការពិតដែលថាហ្សែនគឺជាផ្នែកមួយនៃការអ៊ិនកូដ DNA តែមួយគត់នៃប្រូតេអ៊ីនឬ RNA បន្ថែមពីលើផ្នែកសរសេរកូដផ្ទាល់វាក៏រួមបញ្ចូលផងដែរនូវបទប្បញ្ញត្តិនិងធាតុរចនាសម្ព័ន្ធផ្សេងទៀតដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធខុសគ្នានៅក្នុង prokaryotes និង eukaryotes ។

លំដាប់នៃការសរសេរកូដ- អង្គភាពរចនាសម្ព័ន្ធ និងមុខងារសំខាន់នៃហ្សែន វាស្ថិតនៅក្នុងវាដែលការអ៊ិនកូដនុយក្លេអូទីតបីដងលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូ។ វាចាប់ផ្តើមដោយ start codon ហើយបញ្ចប់ដោយ stop codon។

មុន និងក្រោយ លំដាប់កូដគឺ មិនបានបកប្រែ 5' និង 3' លំដាប់. ពួកវាអនុវត្តមុខងារនិយតកម្ម និងជំនួយ ជាឧទាហរណ៍ ធានាការចុះចតនៃ ribosome នៅលើ mRNA ។

លំដាប់ដែលមិនបានបកប្រែ និងការសរសេរកូដបង្កើតជាឯកតានៃប្រតិចារិក - តំបន់ DNA ដែលបានចម្លង នោះគឺជាតំបន់ DNA ដែល mRNA ត្រូវបានសំយោគ។

ស្ថានីយតំបន់ដែលមិនចម្លងនៃ DNA នៅចុងបញ្ចប់នៃហ្សែនដែលការសំយោគ RNA ឈប់។

នៅដើមដំបូងនៃហ្សែនគឺ តំបន់បទប្បញ្ញត្តិដែលរួមបញ្ចូល អ្នក​ផ្សព្វផ្សាយនិង ប្រតិបត្តិករ.

អ្នក​ផ្សព្វផ្សាយ- លំដាប់ដែលវត្ថុធាតុ polymerase ចងកំឡុងពេលចាប់ផ្តើមប្រតិចារិក។ ប្រតិបត្តិករ- នេះគឺជាតំបន់ដែលប្រូតេអ៊ីនពិសេសអាចចងបាន - អ្នកបង្ក្រាបដែលអាចកាត់បន្ថយសកម្មភាពនៃការសំយោគ RNA ពីហ្សែននេះ - និយាយម្យ៉ាងទៀតកាត់បន្ថយវា។ កន្សោម.

រចនាសម្ព័ន្ធនៃហ្សែននៅក្នុង prokaryotes

ផែនការទូទៅសម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធនៃហ្សែននៅក្នុង prokaryotes និង eukaryotes មិនខុសគ្នាទេ - ពួកគេទាំងពីរមានតំបន់បទប្បញ្ញត្តិជាមួយអ្នកផ្សព្វផ្សាយ និងប្រតិបត្តិករ អង្គភាពប្រតិចារឹកជាមួយការសរសេរកូដ និងលំដាប់មិនបកប្រែ និងឧបករណ៍បញ្ចប់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយការរៀបចំហ្សែននៅក្នុង prokaryotes និង eukaryotes គឺខុសគ្នា។

អង្ករ។ 18. គ្រោងការណ៍នៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃហ្សែននៅក្នុង prokaryotes (បាក់តេរី) -រូបភាពត្រូវបានពង្រីក

នៅដើម និងចុងបញ្ចប់នៃ operon មានតំបន់បទប្បញ្ញត្តិទូទៅសម្រាប់ហ្សែនរចនាសម្ព័ន្ធមួយចំនួន។ ពីតំបន់ដែលបានចម្លងនៃ operon ម៉ូលេគុល mRNA មួយត្រូវបានអាន ដែលមានលំដាប់កូដជាច្រើន ដែលនីមួយៗមានការចាប់ផ្តើម និងបញ្ឈប់ codon ផ្ទាល់ខ្លួន។ ពីតំបន់នីមួយៗប្រូតេអ៊ីនមួយត្រូវបានសំយោគ។ ដោយវិធីនេះ ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនជាច្រើនត្រូវបានសំយោគពីម៉ូលេគុល i-RNA មួយ។

Prokaryotes ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយការរួមបញ្ចូលគ្នានៃហ្សែនជាច្រើនចូលទៅក្នុងអង្គភាពមុខងារតែមួយ - operon. ការងាររបស់ operon អាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយហ្សែនផ្សេងទៀត ដែលអាចត្រូវបានយកចេញគួរឱ្យកត់សម្គាល់ពី operon ខ្លួនវា - និយតករ. ប្រូតេអ៊ីនដែលត្រូវបានបកប្រែពីហ្សែននេះត្រូវបានគេហៅថា អ្នកបង្ក្រាប. វាភ្ជាប់ទៅនឹងប្រតិបត្តិករនៃ operon គ្រប់គ្រងការបញ្ចេញហ្សែនទាំងអស់ដែលមាននៅក្នុងវាក្នុងពេលតែមួយ។

Prokaryotes ក៏ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយបាតុភូតនេះ។ ការភ្ជាប់ប្រតិចារិក និងការបកប្រែ.

អង្ករ។ 19 បាតុភូតនៃការរួមបញ្ចូលគ្នានៃការចម្លងនិងការបកប្រែនៅក្នុង prokaryotes - រូបភាពត្រូវបានពង្រីក

ការផ្គូផ្គងនេះមិនកើតឡើងនៅក្នុង eukaryotes ដោយសារតែវត្តមាននៃស្រោមសំបុត្រនុយក្លេអ៊ែរដែលបំបែក cytoplasm ដែលជាកន្លែងដែលការបកប្រែកើតឡើងពីសម្ភារៈហ្សែនដែលការចម្លងកើតឡើង។ នៅក្នុង prokaryotes កំឡុងពេលសំយោគ RNA នៅលើគំរូ DNA មួយ ribosome អាចភ្ជាប់ភ្លាមៗទៅនឹងម៉ូលេគុល RNA សំយោគ។ ដូច្នេះ ការបកប្រែចាប់ផ្តើមសូម្បីតែមុនពេលប្រតិចារិកបានបញ្ចប់ក៏ដោយ។ លើសពីនេះទៅទៀត ribosomes ជាច្រើនអាចភ្ជាប់ជាមួយម៉ូលេគុល RNA មួយក្នុងពេលដំណាលគ្នា ដោយសំយោគម៉ូលេគុលជាច្រើននៃប្រូតេអ៊ីនមួយក្នុងពេលតែមួយ។

រចនាសម្ព័ន្ធនៃហ្សែននៅក្នុង eukaryotes

ហ្សែន និងក្រូម៉ូសូមរបស់ eukaryotes ត្រូវបានរៀបចំយ៉ាងស្មុគស្មាញ។

បាក់តេរីនៃប្រភេទសត្វជាច្រើនមានក្រូម៉ូសូមតែមួយប៉ុណ្ណោះ ហើយស្ទើរតែគ្រប់ករណីទាំងអស់មានហ្សែនមួយចម្លងនៅលើក្រូម៉ូសូមនីមួយៗ។ មានតែហ្សែនមួយចំនួនប៉ុណ្ណោះ ដូចជាហ្សែន rRNA ដែលមាននៅក្នុងច្បាប់ចម្លងច្រើន។ ហ្សែន និង​លំដាប់​បទប្បញ្ញត្តិ​បង្កើត​ឡើង​ស្ទើរតែ​ជា​ហ្សែន​ទាំងមូល​នៃ​ប្រូការីយ៉ូត។ លើសពីនេះទៅទៀត ស្ទើរតែគ្រប់ហ្សែនទាំងអស់ត្រូវគ្នាយ៉ាងតឹងរឹងទៅនឹងលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូ (ឬលំដាប់ RNA) ដែលវាអ៊ិនកូដ (រូបភាពទី 14)។

រចនាសម្ព័ន្ធនិងមុខងារនៃហ្សែន eukaryotic គឺស្មុគស្មាញជាង។ ការសិក្សាអំពីក្រូម៉ូសូម eukaryotic និងក្រោយមកទៀត ការរៀបចំលំដាប់នៃហ្សែន eukaryotic ពេញលេញ បាននាំមកនូវការភ្ញាក់ផ្អើលជាច្រើន។ មនុស្សជាច្រើន ប្រសិនបើមិនមែនភាគច្រើនទេ ហ្សែន eukaryotic មានលក្ខណៈពិសេសគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍មួយ៖ លំដាប់នុយក្លេអូទីតរបស់ពួកវាមានតំបន់ DNA មួយ ឬច្រើន ដែលមិនបានអ៊ិនកូដលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូនៃផលិតផល polypeptide នោះទេ។ សិលាចារឹកដែលមិនបកប្រែបែបនេះរំខានដល់ការឆ្លើយឆ្លងដោយផ្ទាល់រវាងលំដាប់នុយក្លេអូទីតនៃហ្សែន និងលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូនៃប៉ូលីពទីតដែលបានអ៊ិនកូដ។ ផ្នែកដែលមិនបានបកប្រែទាំងនេះនៅក្នុងហ្សែនត្រូវបានគេហៅថា ធាតុចូល, ឬ ភ្ជាប់មកជាមួយ លំដាប់ហើយផ្នែកសរសេរកូដគឺ exons. នៅក្នុង prokaryotes មានតែហ្សែនមួយចំនួនប៉ុណ្ណោះដែលមាន introns ។

ដូច្នេះនៅក្នុង eukaryotes មិនមានការបញ្ចូលគ្នានៃហ្សែនទៅជា operons ទេ ហើយការសរសេរកូដនៃហ្សែន eukaryotic ត្រូវបានបែងចែកជាញឹកញាប់បំផុតទៅជាតំបន់ដែលបានបកប្រែ។ - ឧនិងផ្នែកដែលមិនបានបកប្រែ - ធាតុចូល។

ក្នុងករណីភាគច្រើនមុខងាររបស់ introns មិនត្រូវបានបង្កើតឡើងទេ។ ជាទូទៅមានតែប្រហែល 1.5% នៃ DNA របស់មនុស្សប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបាន "សរសេរកូដ" ពោលគឺវាផ្ទុកព័ត៌មានអំពីប្រូតេអ៊ីន ឬ RNA ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយដោយគិតគូរពីទំហំធំវាបង្ហាញថា 30% នៃ DNA របស់មនុស្សមានហ្សែន។ ដោយសារហ្សែនបង្កើតបានជាសមាមាត្រតិចតួចនៃហ្សែនរបស់មនុស្ស បរិមាណ DNA ដ៏សំខាន់នៅតែមិនត្រូវបានរាប់បញ្ចូល។

អង្ករ។ 16. គ្រោងការណ៍នៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃហ្សែននៅក្នុង eukaryotes - រូបភាពត្រូវបានពង្រីក

ពីហ្សែននីមួយៗ មិនទាន់ពេញវ័យ ឬមុន RNA ត្រូវបានសំយោគជាលើកដំបូង ដែលមានទាំង introns និង exons ។

បន្ទាប់ពីនោះ ដំណើរការបំបែកកើតឡើង ជាលទ្ធផលដែលតំបន់ intron ត្រូវបានដកចេញ ហើយ mRNA ចាស់ទុំត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលប្រូតេអ៊ីនអាចត្រូវបានសំយោគ។

អង្ករ។ 20. ដំណើរ​ការ​ប្រសព្វ​ជំនួស - រូបភាពត្រូវបានពង្រីក

ការរៀបចំហ្សែនបែបនេះអនុញ្ញាតជាឧទាហរណ៍ នៅពេលដែលទម្រង់ផ្សេងគ្នានៃប្រូតេអ៊ីនអាចត្រូវបានសំយោគពីហ្សែនមួយ ដោយសារតែការពិតដែលថា exons អាចត្រូវបានបញ្ចូលគ្នាក្នុងលំដាប់ផ្សេងគ្នាកំឡុងពេលបំបែក។

អង្ករ។ 21. ភាពខុសគ្នានៃរចនាសម្ព័ន្ធហ្សែននៃ prokaryotes និង eukaryotes - រូបភាពត្រូវបានពង្រីក

ការផ្លាស់ប្តូរ និងការផ្លាស់ប្តូរ

ការផ្លាស់ប្តូរហៅថាការផ្លាស់ប្តូរជាប់លាប់នៅក្នុង genotype ពោលគឺការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងលំដាប់នុយក្លេអូទីត។

ដំណើរការដែលនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានគេហៅថា mutagenesisនិងសរីរាង្គ ទាំងអស់។កោសិការបស់ពួកគេមានការផ្លាស់ប្តូរដូចគ្នា។ mutant.

ទ្រឹស្តីនៃការផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានបង្កើតឡើងដំបូងដោយ Hugh de Vries ក្នុងឆ្នាំ 1903 ។ កំណែទំនើបរបស់វារួមបញ្ចូលបទប្បញ្ញត្តិដូចខាងក្រោមៈ

1. ការផ្លាស់ប្តូរកើតឡើងភ្លាមៗភ្លាមៗ។

2. ការផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានបន្តពីមួយជំនាន់ទៅមួយជំនាន់។

3. ការផ្លាស់ប្តូរអាចមានប្រយោជន៍ លុបចោល ឬអព្យាក្រឹត លេចធ្លោ ឬធ្លាក់ចុះ។

4. ប្រូបាប៊ីលីតេនៃការរកឃើញការផ្លាស់ប្តូរអាស្រ័យលើចំនួនបុគ្គលដែលបានសិក្សា។

5. ការផ្លាស់ប្តូរស្រដៀងគ្នាអាចកើតឡើងម្តងហើយម្តងទៀត។

6. ការផ្លាស់ប្តូរមិនត្រូវបានដឹកនាំទេ។

ការផ្លាស់ប្តូរអាចកើតឡើងក្រោមឥទ្ធិពលនៃកត្តាផ្សេងៗ។ បែងចែករវាងការផ្លាស់ប្តូរដែលបណ្តាលមកពី ការ​ចម្លង​មេរោគ ផលប៉ះពាល់: រាងកាយ (ឧ. អ៊ុលត្រាវីយូឡេ ឬវិទ្យុសកម្ម), គីមី (ឧ. ខូលឈីស៊ីន ឬប្រភេទអុកស៊ីហ្សែនប្រតិកម្ម) និងជីវសាស្រ្ត (ឧទាហរណ៍ មេរោគ)។ ការផ្លាស់ប្តូរក៏អាចកើតមានផងដែរ។ កំហុសក្នុងការចម្លង.

អាស្រ័យលើលក្ខខណ្ឌសម្រាប់ការលេចឡើងនៃការផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានបែងចែកទៅជា ដោយឯកឯង- នោះគឺការផ្លាស់ប្តូរដែលកើតឡើងក្នុងលក្ខខណ្ឌធម្មតា និង ជម្រុញ- នោះគឺការផ្លាស់ប្តូរដែលកើតឡើងក្រោមលក្ខខណ្ឌពិសេស។

ការផ្លាស់ប្តូរអាចកើតឡើងមិនត្រឹមតែនៅក្នុង DNA នុយក្លេអ៊ែរប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែឧទាហរណ៍នៅក្នុង DNA នៃ mitochondria ឬ plastids ផងដែរ។ ដូច្នោះហើយយើងអាចបែងចែកបាន។ នុយក្លេអ៊ែរនិង cytoplasmicការផ្លាស់ប្តូរ។

ជាលទ្ធផលនៃការកើតឡើងនៃការផ្លាស់ប្តូរអាឡែរថ្មីអាចលេចឡើងជាញឹកញាប់។ ប្រសិនបើ allele បំប្លែងជំនួស allele ធម្មតា ការផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានគេហៅថា លេចធ្លោ. ប្រសិនបើ allele ធម្មតារារាំងការផ្លាស់ប្តូរមួយ នោះការផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានគេហៅថា ធ្លាក់ចុះ. បំរែបំរួលភាគច្រើនដែលបណ្តាលឱ្យមានអាឡឺឡែរថ្មីគឺមានលក្ខណៈឡើងវិញ។

ការផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានសម្គាល់ដោយឥទ្ធិពល អាដាប់ធ័រនាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃការសម្របខ្លួនរបស់សារពាង្គកាយទៅនឹងបរិស្ថាន។ អព្យាក្រឹតដែលមិនប៉ះពាល់ដល់ការរស់រានមានជីវិត គ្រោះថ្នាក់ដែលកាត់បន្ថយការសម្របខ្លួនរបស់សារពាង្គកាយទៅនឹងលក្ខខណ្ឌបរិស្ថាន និង ដ៍សាហាវនាំឱ្យមានការស្លាប់របស់សារពាង្គកាយនៅដំណាក់កាលដំបូងនៃការអភិវឌ្ឍន៍។

យោងតាមផលវិបាកការផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានសម្គាល់ដែលនាំឱ្យមាន ការបាត់បង់មុខងារប្រូតេអ៊ីន, ការផ្លាស់ប្តូរដែលនាំឱ្យមាន ការកើតឡើង ប្រូតេអ៊ីនមានមុខងារថ្មី។ក៏ដូចជាការផ្លាស់ប្តូរផងដែរ។ ផ្លាស់ប្តូរដូសនៃហ្សែនហើយតាមនោះ ដូសនៃប្រូតេអ៊ីនដែលសំយោគពីវា។

ការផ្លាស់ប្តូរអាចកើតឡើងនៅក្នុងកោសិកាណាមួយនៃរាងកាយ។ ប្រសិនបើការផ្លាស់ប្តូរកើតឡើងនៅក្នុងកោសិកាមេរោគ នោះត្រូវបានគេហៅថា មេរោគ(ហ្សែន ឬ ហ្សែន)។ បម្រែបម្រួលបែបនេះមិនលេចឡើងក្នុងសារពាង្គកាយដែលពួកវាលេចឡើងទេ ប៉ុន្តែនាំទៅរកការលេចចេញនូវការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងកូនចៅ ហើយត្រូវបានទទួលមរតក ដូច្នេះពួកវាមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ហ្សែន និងការវិវត្តន៍។ ប្រសិនបើការផ្លាស់ប្តូរកើតឡើងនៅក្នុងកោសិកាផ្សេងទៀត វាត្រូវបានហៅ somatic. ការផ្លាស់ប្តូរបែបនេះអាចបង្ហាញខ្លួនវាដល់កម្រិតមួយចំនួននៅក្នុងសារពាង្គកាយដែលវាកើតឡើង ឧទាហរណ៍ នាំទៅរកការបង្កើតដុំសាច់មហារីក។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយការផ្លាស់ប្តូរបែបនេះមិនត្រូវបានទទួលមរតកទេហើយមិនប៉ះពាល់ដល់កូនចៅទេ។

ការផ្លាស់ប្តូរអាចប៉ះពាល់ដល់ផ្នែកខ្លះនៃហ្សែនដែលមានទំហំខុសៗគ្នា។ បែងចែក ហ្សែន, ក្រូម៉ូសូមនិង ហ្សែនការផ្លាស់ប្តូរ។

ការផ្លាស់ប្តូរហ្សែន

ការផ្លាស់ប្តូរដែលកើតឡើងលើមាត្រដ្ឋានតូចជាងហ្សែនមួយត្រូវបានគេហៅថា ហ្សែន, ឬ ចំនុច (ចំនុច). ការផ្លាស់ប្តូរបែបនេះនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរនុយក្លេអូទីតមួយឬច្រើននៅក្នុងលំដាប់។ ការផ្លាស់ប្តូរហ្សែនរួមមានការជំនួសដែលនាំទៅដល់ការជំនួសនុយក្លេអូទីតមួយដោយមួយទៀតការលុបនាំឱ្យបាត់បង់មួយនៃ nucleotides,សិលាចារឹកដែលនាំទៅដល់ការបន្ថែមនុយក្លេអូទីតបន្ថែមទៅក្នុងលំដាប់។

អង្ករ។ 23. ការផ្លាស់ប្តូរហ្សែន (ចំណុច)

យោងតាមយន្តការនៃសកម្មភាពលើប្រូតេអ៊ីន ការផ្លាស់ប្តូរហ្សែនត្រូវបានបែងចែកទៅជា:មានន័យដូចដែល (ជាលទ្ធផលនៃការ degeneracy នៃកូដហ្សែន) មិននាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងសមាសភាពអាស៊ីតអាមីណូនៃផលិតផលប្រូតេអ៊ីន,ការផ្លាស់ប្តូរអវយវៈដែលនាំទៅដល់ការជំនួសអាស៊ីតអាមីណូមួយដោយមួយផ្សេងទៀត និងអាចប៉ះពាល់ដល់រចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រូតេអ៊ីនដែលបានសំយោគ ទោះបីជាជាញឹកញាប់ពួកវាមិនសំខាន់ក៏ដោយការផ្លាស់ប្តូរមិនសមហេតុសមផលដែលនាំទៅដល់ការជំនួស coding codon ជាមួយនឹង stop codon,ការផ្លាស់ប្តូរដែលនាំទៅដល់ ភាពច្របូកច្របល់៖

អង្ករ។ 24. គ្រោងការណ៍ផ្លាស់ប្តូរ

ដូចគ្នានេះផងដែរយោងទៅតាមយន្តការនៃសកម្មភាពនៅលើប្រូតេអ៊ីនការផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានដាច់ឆ្ងាយដែលនាំទៅដល់ ការផ្លាស់ប្តូរស៊ុម ការអានដូចជាការបញ្ចូល និងការលុប។ ការផ្លាស់ប្តូរបែបនេះ ដូចជាការផ្លាស់ប្តូរមិនសមហេតុសមផល ទោះបីជាវាកើតឡើងនៅចំណុចមួយនៃហ្សែនក៏ដោយ ជារឿយៗប៉ះពាល់ដល់រចនាសម្ព័ន្ធទាំងមូលនៃប្រូតេអ៊ីន ដែលអាចនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរពេញលេញនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា។

អង្ករ។ 29. ក្រូម៉ូសូមមុន និងក្រោយការចម្លង

ការផ្លាស់ប្តូរហ្សែន

ទីបំផុត ការផ្លាស់ប្តូរហ្សែនប៉ះពាល់ដល់ហ្សែនទាំងមូល ពោលគឺចំនួននៃការផ្លាស់ប្តូរក្រូម៉ូសូម។ Polyploidy ត្រូវបានសម្គាល់ - ការកើនឡើងនៃ ploidy នៃកោសិកានិង aneuploidy ពោលគឺការផ្លាស់ប្តូរចំនួនក្រូម៉ូសូមឧទាហរណ៍ trisomy (វត្តមាននៃភាពដូចគ្នាបន្ថែមនៅក្នុងក្រូម៉ូសូមមួយ) និង monosomy (អវត្តមាននៃ homolog នៅក្នុងក្រូម៉ូសូម) ។

វីដេអូទាក់ទងនឹង DNA

ការចម្លង DNA, RNA CODING, ការសំយោគប្រូតេអ៊ីន

គំរូលំហនៃម៉ូលេគុល DNA ត្រូវបានស្នើឡើងក្នុងឆ្នាំ 1953 ដោយអ្នកស្រាវជ្រាវជនជាតិអាមេរិក អ្នកឯកទេសហ្សែន James Watson (ខ. 1928) និងរូបវិទូ Francis Crick (ខ. 1916)។ សម្រាប់ការរួមចំណែកដ៏ឆ្នើមរបស់ពួកគេចំពោះការរកឃើញនេះ ពួកគេបានទទួលរង្វាន់ណូបែលផ្នែកសរីរវិទ្យា ឬវេជ្ជសាស្ត្រក្នុងឆ្នាំ 1962 ។

អាស៊ីត Deoxyribonucleic (DNA) គឺជាជីវប៉ូលីម័រដែលម៉ូណូមឺរជានុយក្លេអូទីត។ នុយក្លេអូទីតនីមួយៗមានសំណល់អាស៊ីតផូស្វ័រដែលភ្ជាប់ទៅនឹងស្ករជាមួយ deoxyribose ដែលនៅក្នុងវេនត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងមូលដ្ឋានអាសូត។ មានមូលដ្ឋានអាសូត ៤ ប្រភេទនៅក្នុងម៉ូលេគុល DNA៖ អាឌីនីន ទីមីន ហ្គានីន និងស៊ីតូស៊ីន។

ម៉ូលេគុល DNA មានច្រវាក់វែងពីរដែលត្បាញជាមួយគ្នាក្នុងទម្រង់ជាវង់ ដែលភាគច្រើនជាដៃស្តាំ។ ករណីលើកលែងគឺមេរោគដែលមាន DNA ខ្សែតែមួយ។

អាស៊ីតផូស្វ័រ និងស្ករ ដែលជាផ្នែកមួយនៃនុយក្លេអូទីត បង្កើតជាមូលដ្ឋានបញ្ឈរនៃ helix ។ មូលដ្ឋានអាសូតត្រូវបានរៀបចំកាត់កែងនិងបង្កើតជា "ស្ពាន" រវាង helices ។ មូលដ្ឋានអាសូតនៃខ្សែសង្វាក់មួយត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងមូលដ្ឋានអាសូតនៃខ្សែសង្វាក់ផ្សេងទៀតដោយយោងទៅតាមគោលការណ៍នៃការបំពេញបន្ថែមឬការឆ្លើយឆ្លង។

គោលការណ៍នៃការបំពេញបន្ថែម។ នៅក្នុងម៉ូលេគុល DNA អាដេនីនរួមបញ្ចូលគ្នាតែជាមួយ thymine, guanine - តែជាមួយ cytosine ។

មូលដ្ឋានអាសូតត្រូវគ្នាយ៉ាងល្អបំផុត។ Adenine និង thymine ត្រូវបានតភ្ជាប់ដោយចំណងអ៊ីដ្រូសែនពីរគឺ guanine និង cytosine ដោយបី។ ដូច្នេះ ថាមពលកាន់តែច្រើនគឺត្រូវបានទាមទារដើម្បីបំបែកចំណង guanine-cytosine ។ ទំហំដូចគ្នានៃ thymine និង cytosine គឺតូចជាង adenine និង guanine ។ គូ thymine-cytosine នឹងតូចពេក រន្ធញើស adenine-guanine នឹងធំពេក ហើយ DNA helix នឹងកោង។

ចំណងអ៊ីដ្រូសែនមានភាពផុយស្រួយ។ ពួកវាត្រូវបានរហែកយ៉ាងងាយ និងងាយស្តារឡើងវិញ។ ខ្សែសង្វាក់នៃ helix ទ្វេ នៅក្រោមសកម្មភាពនៃអង់ស៊ីម ឬនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ អាចខុសគ្នាដូចខ្សែរ៉ូត។

5. ម៉ូលេគុល RNA អាស៊ីត Ribonucleic (RNA)

ម៉ូលេគុលអាស៊ីត ribonucleic (RNA) ក៏ជា biopolymer ផងដែរ ដែលមានបួនប្រភេទនៃ monomers - nucleotides ។ monomer នីមួយៗនៃម៉ូលេគុល RNA មានសំណល់អាស៊ីតផូស្វ័រ ស្ករ ribose និងមូលដ្ឋានអាសូត។ លើសពីនេះទៅទៀត មូលដ្ឋានអាសូតទាំងបីគឺដូចគ្នាទៅនឹង DNA - adenine, guanine និង cytosine ប៉ុន្តែជំនួសឱ្យ thymine នៅក្នុង RNA មាន uracil នៅជិតវានៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ។ RNA គឺជាម៉ូលេគុលដែលមានខ្សែតែមួយ។

មាតិកាបរិមាណនៃម៉ូលេគុល DNA នៅក្នុងកោសិកានៃប្រភេទណាមួយគឺស្ទើរតែថេរ ប៉ុន្តែបរិមាណនៃ RNA អាចប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំង។

ប្រភេទ RNA

អាស្រ័យលើរចនាសម្ព័ន្ធនិងមុខងារដែលបានអនុវត្ត RNA បីប្រភេទត្រូវបានសម្គាល់។

1. ផ្ទេរ RNA (tRNA) ។ការផ្ទេរ RNAs ត្រូវបានរកឃើញជាចម្បងនៅក្នុង cytoplasm នៃកោសិកា។ ពួកវាផ្ទុកអាស៊ីតអាមីណូទៅកាន់កន្លែងសំយោគប្រូតេអ៊ីននៅក្នុង ribosome ។

2. Ribosomal RNA (rRNA) ។ Ribosomal RNA ភ្ជាប់ទៅនឹងប្រូតេអ៊ីនជាក់លាក់ និងបង្កើតជា ribosomes ដែលជាសរីរាង្គដែលប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានសំយោគ។

3. Messenger RNA (mRNA) ឬ messenger RNA (mRNA)។ Messenger RNA ផ្ទុកព័ត៌មានអំពីរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីនពី DNA ទៅ ribosome ។ ម៉ូលេគុល mRNA នីមួយៗត្រូវគ្នាទៅនឹងផ្នែកជាក់លាក់នៃ DNA ដែលអ៊ិនកូដរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនមួយ។ ដូច្នេះសម្រាប់ប្រូតេអ៊ីននីមួយៗនៃរាប់ពាន់ដែលត្រូវបានសំយោគនៅក្នុងកោសិកាមាន mRNA ពិសេសរបស់វា។

ក្រសួងអប់រំនៃសហព័ន្ធរុស្ស៊ី

សាកលវិទ្យាល័យ South Ural State

នាយកដ្ឋានសេដ្ឋកិច្ច និងការគ្រប់គ្រង

វិន័យ "គំនិតនៃវិទ្យាសាស្ត្រធម្មជាតិទំនើប"

"មូលដ្ឋានគ្រឹះគីមីនៃរចនាសម្ព័ន្ធ DNA"

បានបញ្ចប់៖ សិស្ស EiU-232

Sedrakyan Igor

ពិនិត្យដោយ៖ Senin A.V.

Chelyabinsk

សេចក្តីផ្តើម

រចនាសម្ព័ន្ធ DNA

សមាសភាពនៃ DNA

រចនាសម្ព័ន្ធម៉ាក្រូម៉ូលេគុលនៃ DNA

4.1 ភាពឯកោនៃអាស៊ីត deoxyribonucleic

4.2 ប្រភាគ

មុខងាររបស់ DNA

ចំណង Internucleotide

6.1 ចំណង Internucleotide ក្នុង DNA

7. ការសំយោគគំរូ DNA

7.1 DNA polymerases

7.2 ការចាប់ផ្តើមនៃខ្សែ DNA

7.3 ការពន្លា DNA ពីរ helix

7.4 ការសំយោគ DNA ដែលមិនបន្ត

7.5 សកម្មភាពសហការនៃការចម្លងប្រូតេអ៊ីន fork

8. សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

ប្រភពដែលបានប្រើ

សេចក្តីផ្តើម

លក្ខណៈតំណពូជត្រូវបានដាក់ក្នុងឯកតាសម្ភារៈ ហ្សែន ដែលមានទីតាំងនៅក្នុងក្រូម៉ូសូមនៃស្នូលកោសិកា។ ធម្មជាតិគីមីនៃហ្សែនត្រូវបានគេស្គាល់តាំងពីឆ្នាំ 1944៖ យើងកំពុងនិយាយអំពីអាស៊ីត deoxyribonucleic (DNA) ។ រចនាសម្ព័ន្ធរូបវន្តត្រូវបានបកស្រាយនៅឆ្នាំ 1953 ។ helix ទ្វេនៃ macromolecule នេះពន្យល់ពីយន្តការនៃការបញ្ជូនបន្តពូជនៃលក្ខណៈ។

ក្រឡេកមើលពិភពលោកជុំវិញខ្លួនយើងយ៉ាងជិតស្និទ្ធ យើងកត់សម្គាល់នូវពពួកសត្វមានជីវិតជាច្រើនប្រភេទ ចាប់ពីរុក្ខជាតិរហូតដល់សត្វ។ នៅក្រោមភាពចម្រុះនេះ ការពិតគឺការរួបរួមដ៏អស្ចារ្យនៃកោសិការស់នៅ - ធាតុដែលសារពាង្គកាយណាមួយត្រូវបានប្រមូលផ្តុំ និងអន្តរកម្មដែលកំណត់អត្ថិភាពចុះសម្រុងគ្នា។ តាមទស្សនៈនៃប្រភេទសត្វ ភាពស្រដៀងគ្នារវាងបុគ្គលគឺអស្ចារ្យណាស់ ហើយមិនទាន់មានសារពាង្គកាយដូចគ្នាទាំងពីរ (លើកលែងតែកូនភ្លោះដូចគ្នា)។ នៅចុងបញ្ចប់នៃសតវត្សទី 19 នៅក្នុងស្នាដៃរបស់ Gregor Mendel ច្បាប់ជាមូលដ្ឋានត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលកំណត់ការបញ្ជូនតំណពូជនៃលក្ខណៈពីជំនាន់មួយទៅជំនាន់មួយ។ នៅដើមសតវត្សរ៍ទី 20 នៅក្នុងការពិសោធន៍របស់ T. Morgan វាត្រូវបានបង្ហាញថាលក្ខណៈតំណពូជបឋមគឺដោយសារតែឯកតាសម្ភារៈ (ហ្សែន) បានធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មនៅក្នុងក្រូម៉ូសូមដែលពួកគេស្ថិតនៅតាមលំដាប់លំដោយពីគ្នាទៅវិញទៅមក។

នៅឆ្នាំ 1944 ការងាររបស់ Avery, McLeod និង McCarthy បានកំណត់លក្ខណៈគីមីនៃហ្សែន: ពួកវាមានអាស៊ីត deoxyribonucleic (DNA) ។ បន្ទាប់ពី 10 ឆ្នាំ J. Watson និង F. Crick បានស្នើគំរូនៃរចនាសម្ព័ន្ធរូបវន្តនៃម៉ូលេគុល DNA ។ ម៉ូលេគុលដ៏វែងមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ helix ពីរ ហើយអន្តរកម្មបំពេញបន្ថែមរវាងខ្សែទាំងពីរនៃ helix នេះអនុញ្ញាតឱ្យយើងយល់ពីរបៀបដែលព័ត៌មានហ្សែនត្រូវបានចម្លងយ៉ាងត្រឹមត្រូវ (ចម្លង) និងបញ្ជូនទៅជំនាន់បន្តបន្ទាប់ទៀត។

ក្នុងពេលដំណាលគ្នាជាមួយនឹងការរកឃើញទាំងនេះអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានព្យាយាមវិភាគ "ផលិតផល" នៃហ្សែន i.e. ម៉ូលេគុលទាំងនោះដែលត្រូវបានសំយោគនៅក្នុងកោសិកាក្រោមការគ្រប់គ្រងរបស់វា។ ការងាររបស់ Ephrussi, Beadle និង Tatum នៅមុនថ្ងៃនៃសង្គ្រាមលោកលើកទី 2 បានដាក់ចេញនូវគំនិតដែលថាហ្សែន "ផលិត" ប្រូតេអ៊ីន។ ដូច្នេះហ្សែនមួយរក្សាទុកព័ត៌មានសម្រាប់ការសំយោគប្រូតេអ៊ីន (អង់ស៊ីម) ដែលចាំបាច់សម្រាប់ការអនុវត្តដោយជោគជ័យនៃប្រតិកម្មជាក់លាក់នៅក្នុងកោសិកាមួយ។ ប៉ុន្តែត្រូវរង់ចាំរហូតដល់ទសវត្សរ៍ទី 60 មុនពេលយន្តការស្មុគ្រស្មាញនៃការឌិគ្រីបព័ត៌មានដែលមាននៅក្នុង DNA និងការបកប្រែរបស់វាទៅជាទម្រង់ប្រូតេអ៊ីនមិនត្រូវបានដោះស្រាយ។ នៅទីបញ្ចប់ភាគច្រើនដោយសារតែការងាររបស់ Nirenberg (សហរដ្ឋអាមេរិក) ច្បាប់នៃការឆ្លើយឆ្លងរវាង DNA និងប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានរកឃើញ - លេខកូដហ្សែន។

រចនាសម្ព័ន្ធ DNA.

នៅឆ្នាំ 1869 ជីវគីមីវិទូជនជាតិស្វីស Friedrich Miescher បានរកឃើញនៅក្នុងស្នូលនៃកោសិកាដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិអាស៊ីត និងមានទម្ងន់ម៉ូលេគុលខ្ពស់ជាងប្រូតេអ៊ីន។ Altman បានហៅពួកគេថាអាស៊ីត nucleic ពីពាក្យឡាតាំង "nucleus" - ស្នូល។ ដូចគ្នានឹងប្រូតេអ៊ីនដែរ អាស៊ីត nucleic គឺជាប៉ូលីមែរ។ ម៉ូណូមឺររបស់ពួកវាគឺជានុយក្លេអូទីត ហើយដូច្នេះអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកក៏អាចត្រូវបានគេហៅថាប៉ូលីនុចអូទីតផងដែរ។

អាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកត្រូវបានគេរកឃើញនៅក្នុងកោសិកានៃសារពាង្គកាយទាំងអស់ចាប់ពីសាមញ្ញបំផុតរហូតដល់ខ្ពស់បំផុត។ អ្វី​ដែល​គួរ​ឱ្យ​ភ្ញាក់​ផ្អើល​បំផុត​នោះ​គឺ​ថា សមាសភាព​គីមី រចនាសម្ព័ន្ធ និង​លក្ខណៈ​សម្បត្តិ​មូលដ្ឋាន​នៃ​សារធាតុ​ទាំង​នេះ​បាន​ប្រែ​ក្លាយ​ទៅ​ជា​ស្រដៀង​គ្នា​ក្នុង​ពពួក​សារពាង្គកាយ​មាន​ជីវិត។ ប៉ុន្តែប្រសិនបើអាស៊ីដអាមីណូប្រហែល 20 ប្រភេទចូលរួមក្នុងការបង្កើតប្រូតេអ៊ីន នោះមានតែនុយក្លេអូទីតចំនួនបួនផ្សេងគ្នាដែលបង្កើតជាអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក។

អាស៊ីត nucleic ត្រូវបានបែងចែកជាពីរប្រភេទ - អាស៊ីត deoxyribonucleic (DNA) និងអាស៊ីត ribonucleic (RNA) ។ សមាសធាតុនៃ DNA រួមមានមូលដ្ឋានអាសូត (អាដេនីន (A) ហ្គានីន (G) ធីមីន (T) ស៊ីតូស៊ីន (C) ឌីអុកស៊ីរីបូស C 5 H 10 អូ 4 និងសំណល់អាស៊ីតផូស្វ័រ។ RNA មានផ្ទុកសារធាតុ uracil (U) ជំនួសឱ្យ thymine និង ribose (C5H10O5) ជំនួសឱ្យ deoxyribose ។ ម៉ូណូម័រនៃ DNA និង RNA គឺជានុយក្លេអូទីត ដែលមានអាសូត ផូរីន (អាដេនីន និងហ្គានីន) និង ភីរីមីឌីន (អ៊ុយរ៉ាស៊ីល ធីមីន និងស៊ីតូស៊ីន) ដែលជាសំណល់អាស៊ីតផូស្វ័រ និងកាបូអ៊ីដ្រាត (រីបូស និងឌីអុកស៊ីរីបូស) ។

ម៉ូលេគុល DNA មាននៅក្នុងក្រូម៉ូសូមនៃស្នូលកោសិកានៃសារពាង្គកាយមានជីវិត ក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធសមមូលនៃ mitochondria, chloroplasts, នៅក្នុងកោសិកា prokaryotic និងនៅក្នុងមេរោគជាច្រើន។ នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា ម៉ូលេគុល DNA គឺស្រដៀងទៅនឹង helix ទ្វេ។ គំរូរចនាសម្ព័ន្ធនៃ DNA នៅក្នុង
ទម្រង់នៃ helix ពីរដងត្រូវបានស្នើឡើងជាលើកដំបូងនៅក្នុងឆ្នាំ 1953 ដោយជីវគីមីវិទូជនជាតិអាមេរិក J. Watson និងអ្នកជីវរូបវិទ្យាជនជាតិអង់គ្លេស F. Crick ដែលបានទទួលរង្វាន់ណូបែលនៅឆ្នាំ 1962 រួមជាមួយជីវរូបវិទ្យាជនជាតិអង់គ្លេស M. Wilkinson ដែលបានទទួល X- កាំរស្មី DNA។ អាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកគឺជាសារធាតុជីវប៉ូលីម័រដែលម៉ាក្រូម៉ូលេគុលមានពីតំណភ្ជាប់ម្តងហើយម្តងទៀត - នុយក្លេអូទីត។ ដូច្នេះពួកវាត្រូវបានគេហៅថា polynucleotides ផងដែរ។ លក្ខណៈសំខាន់បំផុតនៃអាស៊ីត nucleic គឺសមាសធាតុ nucleotide របស់វា។ សមាសភាពនៃនុយក្លេអូទីត - ឯកតារចនាសម្ព័ន្ធនៃអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក - រួមមានសមាសភាគបី៖

មូលដ្ឋានអាសូត - pyrimidine ឬ purine ។ អាស៊ីត nucleic មាន 4 ប្រភេទផ្សេងគ្នានៃមូលដ្ឋាន: ពីរជាកម្មសិទ្ធិរបស់ថ្នាក់នៃ purines និងពីរជាកម្មសិទ្ធិរបស់ថ្នាក់នៃ pyrimidines ។ អាសូតដែលមាននៅក្នុងចិញ្ចៀនផ្តល់ឱ្យម៉ូលេគុលលក្ខណៈសម្បត្តិជាមូលដ្ឋានរបស់ពួកគេ។

monosaccharide - ribose ឬ 2-deoxyribose ។ ស្ករដែលជាផ្នែកមួយនៃនុយក្លេអូទីតមានអាតូមកាបូនចំនួន 5 ពោលគឺឧ។ គឺជា pentose ។ អាស្រ័យលើប្រភេទនៃ pentose ដែលមាននៅក្នុង nucleotide មានអាស៊ីត nucleic ពីរប្រភេទ - អាស៊ីត ribonucleic (RNA) ដែលមាន ribose និង deoxyribonucleic acids (DNA) ដែលមាន deoxyribose ។

សំណល់អាស៊ីតផូស្វ័រ។ អាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក គឺជាអាស៊ីត ព្រោះម៉ូលេគុលរបស់វាមានអាស៊ីតផូស្វ័រ។

នុយក្លេអូទីត គឺជាផូស្វ័រអេស្ទ័រនៃនុយក្លេអូស៊ីត។ nucleoside មានសមាសធាតុពីរ៖ monosaccharide (ribose ឬ deoxyribose) និងមូលដ្ឋានអាសូត។

វិធីសាស្រ្តសម្រាប់កំណត់សមាសភាពនៃកុំព្យូទ័រគឺផ្អែកលើការវិភាគនៃ hydrolysates ដែលបង្កើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលការបំបែកអង់ស៊ីមឬគីមីរបស់ពួកគេ។ វិធីសាស្រ្តបីនៃការបំបែកគីមីនៃ NCs ត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅ។ អ៊ីដ្រូលីស្ទីកអាស៊ីតនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដ៏អាក្រក់ (70% អាស៊ីត perchloric, 100 ° C, 1 ម៉ោងឬ 100% អាស៊ីត formic, 175 ° C, 2 ម៉ោង) ដែលត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការវិភាគទាំង DNA និង RNA បណ្តាលឱ្យមានការបំបែកនៃចំណង N-glycosidic និង ការបង្កើតល្បាយនៃមូលដ្ឋាន purine និង pyrimidine ។

នុយក្លេអូទីតត្រូវបានភ្ជាប់ជាខ្សែសង្វាក់តាមរយៈចំណង covalent ។ ខ្សែសង្វាក់នៃនុយក្លេអូទីតដែលបង្កើតឡើងតាមរបៀបនេះត្រូវបានបញ្ចូលគ្នាជាម៉ូលេគុល DNA តែមួយតាមបណ្តោយប្រវែងទាំងមូលដោយចំណងអ៊ីដ្រូសែន៖ នុយក្លេអូទីត adenine នៃខ្សែសង្វាក់មួយត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹង thymine nucleotide នៃខ្សែសង្វាក់ផ្សេងទៀត និង nucleotide guanine ទៅ cytosine មួយ។ ក្នុងករណីនេះ adenine តែងតែទទួលស្គាល់តែ thymine ហើយភ្ជាប់ទៅនឹងវា និងច្រាសមកវិញ។ គូស្រដៀងគ្នានេះត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ guanine និង cytosine ។ គូមូលដ្ឋានបែបនេះ ដូចជា nucleotides ត្រូវបានគេហៅថា បំពេញបន្ថែម ហើយគោលការណ៍នៃការបង្កើតម៉ូលេគុល DNA ពីរខ្សែត្រូវបានគេហៅថាគោលការណ៍នៃការបំពេញបន្ថែម។ ឧទាហរណ៍ចំនួនគូនុយក្លេអូទីតនៅក្នុងខ្លួនមនុស្សគឺ 3 - 3,5 ពាន់លាន។

DNA គឺជាក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនសម្ភារៈនៃព័ត៌មានតំណពូជ ដែលត្រូវបានអ៊ិនកូដដោយលំដាប់នៃនុយក្លេអូទីត។ ការរៀបចំនុយក្លេអូទីតបួនប្រភេទនៅក្នុងខ្សែ DNA កំណត់លំដាប់នៃអាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន ពោលគឺឧ។ រចនាសម្ព័ន្ធចម្បងរបស់ពួកគេ។ លក្ខណៈសម្បត្តិនៃកោសិកា និងលក្ខណៈបុគ្គលនៃសារពាង្គកាយអាស្រ័យទៅលើសំណុំនៃប្រូតេអ៊ីន។ ការរួមបញ្ចូលគ្នាជាក់លាក់នៃនុយក្លេអូទីតដែលផ្ទុកព័ត៌មានអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រូតេអ៊ីន និងលំដាប់នៃទីតាំងរបស់ពួកគេនៅក្នុងម៉ូលេគុល DNA បង្កើតជាកូដហ្សែន។ ហ្សែន (ពីហ្សែនក្រិក - ហ្សែនប្រភពដើម) - អង្គភាពនៃសម្ភារៈតំណពូជដែលទទួលខុសត្រូវចំពោះការបង្កើតលក្ខណៈណាមួយ។ វាកាន់កាប់ផ្នែកមួយនៃម៉ូលេគុល DNA ដែលកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនមួយ។ ចំនួនសរុបនៃហ្សែនដែលមាននៅក្នុងសំណុំក្រូម៉ូសូមតែមួយនៃសារពាង្គកាយដែលបានផ្តល់ឱ្យត្រូវបានគេហៅថាហ្សែន ហើយរដ្ឋធម្មនុញ្ញនៃសារពាង្គកាយ (ចំនួនសរុបនៃហ្សែនទាំងអស់របស់វា) ត្រូវបានគេហៅថាហ្សែន។ ការរំលោភលើលំដាប់នុយក្លេអូទីតនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ DNA ហើយជាលទ្ធផលនៅក្នុងហ្សែននាំទៅរកការផ្លាស់ប្តូរតំណពូជនៃការផ្លាស់ប្តូររាងកាយ។

ម៉ូលេគុល DNA ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយទ្រព្យសម្បត្តិសំខាន់នៃការកើនឡើងទ្វេដង - ការបង្កើត helixes ពីរដូចគ្នាបេះបិទ ដែលនីមួយៗមានលក្ខណៈដូចគ្នាបេះបិទទៅនឹងម៉ូលេគុលដើម។ ដំណើរការនៃការចម្លងម៉ូលេគុល DNA នេះត្រូវបានគេហៅថា ការចម្លង។ ការចម្លងទាក់ទងនឹងការបំបែកចាស់ និងការបង្កើតចំណងអ៊ីដ្រូសែនថ្មីដែលបង្រួបបង្រួមខ្សែសង្វាក់នៃនុយក្លេអូទីត។ នៅពេលចាប់ផ្តើមនៃការចម្លង ខ្សែសង្វាក់ចាស់ទាំងពីរចាប់ផ្តើមបន្ធូរបន្ថយ និងបំបែកចេញពីគ្នាទៅវិញទៅមក។ បន្ទាប់មកយោងទៅតាមគោលការណ៍នៃការបំពេញបន្ថែមថ្មីត្រូវបានបន្ថែមទៅខ្សែសង្វាក់ចាស់ពីរ។ នេះបង្កើតបានជា helixes ពីរដូចគ្នាបេះបិទ។ ការចម្លងផ្តល់នូវច្បាប់ចម្លងពិតប្រាកដនៃព័ត៌មានហ្សែនដែលមាននៅក្នុងម៉ូលេគុល DNA ហើយបញ្ជូនវាពីជំនាន់មួយទៅជំនាន់មួយ។

សមាសភាពនៃ DNA

DNA (អាស៊ីត deoxyribonucleic)- វត្ថុធាតុ polymer ជីវសាស្រ្តដែលមានខ្សែសង្វាក់ polynucleotide ពីរតភ្ជាប់គ្នាទៅវិញទៅមក។ ម៉ូណូមឺរដែលបង្កើតជាច្រវាក់ DNA នីមួយៗគឺជាសមាសធាតុសរីរាង្គស្មុគស្មាញ រួមទាំងមូលដ្ឋានអាសូតមួយក្នុងចំនោមមូលដ្ឋានអាសូតចំនួនបួន៖ អាដេនីន (A) ឬ thymine (T), ស៊ីតូស៊ីន (C) ឬ ហ្គានីន (G); ស្ករ pentose ប្រាំអាតូម - deoxyribose បន្ទាប់មក DNA ខ្លួនវាត្រូវបានដាក់ឈ្មោះក៏ដូចជាសំណល់នៃអាស៊ីតផូស្វ័រ។ សមាសធាតុទាំងនេះត្រូវបានគេហៅថា nucleotides ។ នៅក្នុងខ្សែនីមួយៗ នុយក្លេអូទីតត្រូវបានភ្ជាប់គ្នាដោយការបង្កើតចំណង covalent រវាង deoxyribose នៃមួយ និងសំណល់អាស៊ីត phosphoric នៃ nucleotide បន្ទាប់។ ខ្សែសង្វាក់ពីរត្រូវបានបញ្ចូលគ្នាទៅក្នុងម៉ូលេគុលមួយដោយប្រើចំណងអ៊ីដ្រូសែនដែលកើតឡើងរវាងមូលដ្ឋានអាសូតដែលជាផ្នែកមួយនៃ nucleotides ដែលបង្កើតជាខ្សែសង្វាក់ផ្សេងៗគ្នា។

ការស្វែងយល់ពីសមាសភាពនុយក្លេអូទីតនៃ DNA នៃប្រភពដើមផ្សេងៗគ្នា Chargaff បានរកឃើញគំរូដូចខាងក្រោម។

1. DNA ទាំងអស់ ដោយមិនគិតពីប្រភពដើមរបស់វា មានលេខដូចគ្នានៃ purine និង pyrimidine bases។ ដូច្នេះនៅក្នុង DNA ណាមួយ មាននុយក្លេអូទីត pyrimidine មួយសម្រាប់រាល់ nucleotide purine ។

2. DNA ណាមួយតែងតែមានបរិមាណស្មើគ្នានៃ adenine និង thymine, guanine និង cytosine ជាគូ ដែលជាធម្មតាត្រូវបានគេហៅថា A=T និង G=C ។ គំរូទីបីធ្វើតាមភាពទៀងទាត់ទាំងនេះ។

3. ចំនួននៃមូលដ្ឋានដែលមានក្រុមអាមីណូនៅក្នុងទីតាំងទី 4 នៃស្នូល pyrimidine និង 6 នៃ purine (cytosine និង adenine) គឺស្មើនឹងចំនួននៃ bases ដែលមានក្រុម oxo នៅក្នុងទីតាំងដូចគ្នា (guanine និង thymine) ពោលគឺ A + C = G + T ។ គំរូទាំងនេះត្រូវបានគេហៅថាច្បាប់ Chargaff ។ ទន្ទឹមនឹងនេះ វាត្រូវបានគេរកឃើញថាសម្រាប់ប្រភេទ DNA នីមួយៗ មាតិកាសរុបនៃ guanine និង cytosine មិនស្មើនឹងមាតិកាសរុបនៃ adenine និង thymine ពោលគឺថា (G + C) / (A + T) ជា ក្បួន ខុសពីការរួបរួម (ប្រហែលជាច្រើន និងតិច)។ យោងតាមលក្ខណៈពិសេសនេះ DNA ប្រភេទសំខាន់ពីរត្រូវបានសម្គាល់: AT-type ដែលមានមាតិកាលេចធ្លោនៃ adenine និង thymine និង GC-type ដែលមានមាតិកាលើសនៃ guanine និង cytosine ។

តម្លៃនៃសមាមាត្រនៃមាតិកានៃផលបូកនៃ guanine និង cytosine ទៅនឹងផលបូកនៃមាតិកានៃ adenine និង thymine ដែលកំណត់លក្ខណៈនៃសមាសធាតុ nucleotide នៃប្រភេទ DNA ដែលបានផ្តល់ឱ្យ ជាធម្មតាត្រូវបានគេហៅថា មេគុណជាក់លាក់. DNA នីមួយៗមានមេគុណលក្ខណៈនៃភាពជាក់លាក់ដែលអាចប្រែប្រួលពី 0.3 ទៅ 2.8 ។ នៅពេលគណនាមេគុណភាពជាក់លាក់ ខ្លឹមសារនៃមូលដ្ឋានអនីតិជនត្រូវយកមកពិចារណា ក៏ដូចជាការជំនួសមូលដ្ឋានសំខាន់ៗដោយនិស្សន្ទវត្ថុរបស់វា។ ឧទាហរណ៍ នៅពេលគណនាមេគុណភាពជាក់លាក់សម្រាប់ EDNA នៃដំណុះស្រូវសាលីដែលមាន 6% 5-methylcytosine ក្រោយមកទៀតត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងផលបូកនៃមាតិកានៃ guanine (22.7%) និង cytosine (16.8%) ។ អត្ថន័យនៃច្បាប់របស់ Chargaff សម្រាប់ DNA បានច្បាស់លាស់បន្ទាប់ពីការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធលំហរបស់វា។