Вирүсээс эхлээд өндөр зохион байгуулалттай амьтад (хүнийг оруулаад) бүх төрлийн амьд биет өвөрмөц удамшлын аппараттай байдгийг бүгд мэднэ. Энэ нь дезоксирибонуклеин ба рибонуклеин гэсэн хоёр төрлийн нуклейн хүчлийн молекулуудаар илэрхийлэгддэг. Эдгээр органик бодисуудад нөхөн үржихүйн явцад эцэг эхээс үр удамд дамждаг мэдээллийг кодлодог. Энэ ажилд бид эс дэх ДНХ, РНХ-ийн бүтэц, үйл ажиллагааг судлахаас гадна амьд бодисын удамшлын шинж чанарыг шилжүүлэх үйл явцын үндсэн механизмуудыг авч үзэх болно.
Мэдэгдэж байгаагаар нуклейн хүчлүүдийн шинж чанарууд нь нийтлэг шинж чанартай боловч олон талаараа ялгаатай байдаг. Тиймээс бид янз бүрийн бүлгийн организмын эсүүдэд эдгээр биополимеруудын гүйцэтгэдэг ДНХ ба РНХ-ийн үүргийг харьцуулах болно. Ажилд үзүүлсэн хүснэгт нь тэдний үндсэн ялгаа нь юу болохыг ойлгоход тусална.
Нуклейн хүчил -нийлмэл биополимер
20-р зууны эхээр молекул биологийн салбарт гарсан нээлтүүд, ялангуяа дезоксирибонуклеины хүчлийн бүтцийг тайлах нь орчин үеийн цитологи, генетик, биотехнологи, генетикийн хөгжилд түлхэц болсон юм. инженерчлэл. Органик химийн үүднээс авч үзвэл ДНХ ба РНХ нь дахин дахин давтагдах нэгжүүд - мономеруудаас бүрдэх макромолекулын бодисууд бөгөөд тэдгээрийг нуклеотид гэж нэрлэдэг. Тэдгээр нь хоорондоо холбогдож, орон зайн өөрийгөө зохион байгуулах чадвартай гинж үүсгэдэг нь мэдэгдэж байна.
Ийм ДНХ-ийн макромолекулууд нь ихэвчлэн гистон гэж нэрлэгддэг тусгай шинж чанартай тусгай уурагтай холбогддог. Нуклеопротейн цогцолборууд нь тусгай бүтэц үүсгэдэг - нуклеосомууд нь эргээд хромосомын нэг хэсэг юм. Нуклейн хүчлүүд нь эсийн цөм болон цитоплазмд хоёуланд нь байж болох ба митохондри, хлоропласт зэрэг зарим органеллд байдаг.
Удамшлын бодисын орон зайн бүтэц
ДНХ ба РНХ-ийн үүргийг ойлгохын тулд тэдгээрийн бүтцийн онцлогийг нарийвчлан ойлгох хэрэгтэй. Уургийн нэгэн адил нуклейн хүчил нь макромолекулуудын зохион байгуулалтын хэд хэдэн түвшний бүтэцтэй байдаг. Анхдагч бүтэц нь полинуклеотидын гинжээр илэрхийлэгддэг, хоёрдогч ба гуравдагч бүтэц нь шинээр гарч ирж буй ковалент төрлийн холбооноос болж өөрөө төвөгтэй байдаг. Молекулуудын орон зайн хэлбэрийг хадгалахад онцгой үүрэг нь устөрөгчийн холбоо, түүнчлэн ван дер Ваалсын харилцан үйлчлэлийн хүч юм. Үр дүн нь авсаархан юмсупер ороомог гэж нэрлэгддэг ДНХ-ийн бүтэц.
Нуклейн хүчлийн мономерууд
ДНХ, РНХ, уураг болон бусад органик полимерүүдийн бүтэц, үйл ажиллагаа нь тэдгээрийн макромолекулуудын чанарын болон тоон найрлагаас хамаардаг. Хоёр төрлийн нуклейн хүчил нь нуклеотид гэж нэрлэгддэг барилгын блокуудаас бүрддэг. Химийн хичээлээс харахад бодисын бүтэц нь түүний үйл ажиллагаанд зайлшгүй нөлөөлдөг. ДНХ ба РНХ нь үл хамаарах зүйл биш юм. Хүчлийн төрөл, эс дэх түүний үүрэг нь нуклеотидын найрлагаас хамаардаг нь харагдаж байна. Мономер бүр нь азотын суурь, нүүрс ус, фосфорын хүчлийн үлдэгдэл гэсэн гурван хэсгээс бүрдэнэ. ДНХ-ийн дөрвөн төрлийн азотын суурь байдаг: аденин, гуанин, тимин, цитозин. РНХ-ийн молекулуудад тэдгээр нь аденин, гуанин, цитозин, урацил байх болно. Нүүрс усыг янз бүрийн төрлийн пентозоор төлөөлдөг. Рибонуклейн хүчил нь рибозыг агуулдаг бол ДНХ нь дезоксирибоз гэж нэрлэгддэг хүчилтөрөгчгүй хэлбэрийг агуулдаг.
Дезоксирибонуклеины хүчлийн онцлог
Эхлээд бид ДНХ-ийн бүтэц, үйл ажиллагааг авч үзэх болно. Илүү энгийн орон зайн тохиргоотой РНХ-ийг бид дараагийн хэсэгт судлах болно. Тиймээс хоёр полинуклеотидын хэлхээ нь азотын суурийн хооронд үүссэн устөрөгчийн холбоог дахин дахин давтах замаар хамтдаа бэхлэгддэг. "Аденин - тимин" хосод хоёр, "гуанин - цитозин" хосод гурван устөрөгчийн холбоо байна.
Пурин ба пиримидины суурийн консерватив нийцэл байсанЭ. Чаргафф нээсэн ба нөхөх зарчим гэж нэрлэгдсэн. Нэг гинжин хэлхээнд нуклеотидууд нь пентоз болон зэргэлдээх нуклеотидын ортофосфорын хүчлийн үлдэгдэл хооронд үүссэн фосфодиэстерийн холбоогоор холбогддог. Хоёр гинжний мушгиа хэлбэр нь нуклеотидын нэг хэсэг болох устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн атомуудын хооронд үүсдэг устөрөгчийн холбоогоор хадгалагддаг. Дээд - гуравдагч бүтэц (супер ороомог) нь эукариот эсийн цөмийн ДНХ-ийн шинж чанар юм. Энэ хэлбэрээр энэ нь хроматинд байдаг. Гэсэн хэдий ч бактери ба ДНХ агуулсан вирусууд нь уурагтай холбоогүй дезоксирибонуклеины хүчилтэй байдаг. Энэ нь цагираг хэлбэртэй хэлбэрээр дүрслэгдсэн бөгөөд плазмид гэж нэрлэгддэг.
Ургамал, амьтны эсийн органелл болох митохондри ба хлоропластуудын ДНХ нь ижил дүр төрхтэй. Дараа нь бид ДНХ ба РНХ-ийн үйл ажиллагаа бие биенээсээ хэрхэн ялгаатай болохыг олж мэдэх болно. Доорх хүснэгтэд нуклейн хүчлүүдийн бүтэц, шинж чанарын эдгээр ялгааг харуулах болно.
Рибонуклеины хүчил
РНХ молекул нь цөм болон эсийн цитоплазмд аль алинд нь байрлаж болох нэг полинуклеотидын хэлхээнээс (зарим вирусын давхар судалтай бүтцийг эс тооцвол) бүрдэнэ. Бүтэц, шинж чанараараа ялгаатай хэд хэдэн төрлийн рибонуклеины хүчлүүд байдаг. Тиймээс элч РНХ нь хамгийн их молекул жинтэй байдаг. Энэ нь нэг ген дээр эсийн цөмд нийлэгждэг. mRNA-ийн үүрэг бол уургийн найрлагын талаарх мэдээллийг цөмөөс цитоплазм руу шилжүүлэх явдал юм. Нуклейн хүчлийн тээврийн хэлбэр нь уургийн мономеруудыг холбодог– амин хүчлүүд - мөн тэдгээрийг биосинтезийн газарт хүргэдэг.
Эцэст нь рибосомын РНХ нь цөмд үүсч уургийн нийлэгжилтэнд оролцдог. Таны харж байгаагаар эсийн бодисын солилцоонд ДНХ ба РНХ-ийн үүрэг олон янз бөгөөд маш чухал юм. Эдгээр нь юуны түрүүнд удамшлын бодисын молекулуудыг ямар организм агуулдаг эсүүдээс хамаарна. Тиймээс вирусын хувьд рибонуклеины хүчил нь удамшлын мэдээлэл зөөвөрлөгч болж чаддаг бол эукариот организмын эсэд зөвхөн дезоксирибонуклеины хүчил ийм чадвартай байдаг.
Бие дэх ДНХ ба РНХ-ийн үйл ажиллагаа
Нуклейн хүчил нь уургийн хамт ач холбогдлоор нь хамгийн чухал органик нэгдлүүд юм. Тэд эцэг эхээс үр удамд удамшлын шинж чанар, шинж чанарыг хадгалж, дамжуулдаг. ДНХ ба РНХ-ийн үйл ажиллагааны ялгааг тодорхойлъё. Доорх хүснэгтэд эдгээр ялгааг илүү дэлгэрэнгүй харуулна.
| Харах | Торонд хийх | Тохиргоо | Функц |
| ДНХ | core | суперспирал | удамшлын мэдээллийг хадгалах, дамжуулах |
| ДНХ |
митохондри хлоропласт |
дугуй (плазмид) | удамшлын мэдээллийг орон нутагт дамжуулах |
| iRNA | цитоплазм | шугаман | генээс мэдээлэл устгах |
| tRNA | цитоплазм | хоёрдогч | амин хүчлийн тээвэрлэлт |
| rRNA | гол бацитоплазм | шугаман | рибосом үүсэх |
Вирүсийн удамшлын бодисын шинж чанар юу вэ?
Вирусын нуклейн хүчил нь нэг судалтай, хоёр судалтай мушгиа, цагираг хэлбэртэй байж болно. Д. Балтиморын ангиллаар бичил ертөнцийн эдгээр объектууд нь нэг эсвэл хоёр гинжээс бүрдсэн ДНХ-ийн молекулуудыг агуулдаг. Эхний бүлэгт герпес үүсгэгч ба аденовирүс, хоёр дахь бүлэгт жишээлбэл парвовирусууд орно.
ДНХ, РНХ вирусын үүрэг нь эсэд өөрийн удамшлын мэдээллийг нэвтэрч, вирусын нуклейн хүчлийн молекулуудын репликацын урвалыг явуулж, эзэн эсийн рибосом дахь уургийн хэсгүүдийг нэгтгэх явдал юм. Үүний үр дүнд эсийн бодисын солилцоо бүхэлдээ шимэгч хорхойд захирагдаж, хурдан үржиж, эсийг үхэлд хүргэдэг.
РНХ вирус
Вирус судлалын шинжлэх ухаанд эдгээр организмуудыг хэд хэдэн бүлэгт хуваадаг заншилтай байдаг. Тиймээс эхнийх нь нэг судалтай (+) РНХ гэж нэрлэгддэг зүйлүүд орно. Тэдний нуклейн хүчил нь эукариот эсийн элч РНХ-тэй ижил үүрэг гүйцэтгэдэг. Өөр нэг бүлэгт нэг судалтай (-) РНХ орно. Нэгдүгээрт, транскрипци нь молекулуудтай хамт явагддаг бөгөөд энэ нь (+) РНХ молекулууд үүсэхэд хүргэдэг бөгөөд тэдгээр нь эргээд вирусын уураг цуглуулах загвар болдог.
Дээр дурдсан зүйлс дээр үндэслэн бүх организм, түүний дотор вирусын хувьд ДНХ, РНХ-ийн үйл ажиллагааг товчоор дараах байдлаар тодорхойлдог: организмын удамшлын шинж чанар, шинж чанарыг хадгалах, цаашид үр удамд шилжүүлэх.
