М. Е. Лобашев к. В. Ватти

жүктеу 8,1 Mb.

Pdf просмотр

бет	176/275
Дата	29.04.2022
өлшемі	8,1 Mb.
	#38344
түрі	Лекция

1 ... 172 173 174 175 176 177 178 179 ... 275

Lobashev

Генетикалық
кодтың
негізгі
белгілері.
Генетиктердің,
био-
химиктердің, цитологтар мен басқа да мамандардын, күш салуы арқасында
қазірғі уақытта генетикалық кодтың негізгі белгіле-рі бөлгілі болды.
Код  ең алдымен  триплетті  болып  табылады,  яғни  әрбір  амин қышқылын
үш негіз
(кодон)
кодпен береді. Төрт негізден 3-тен әр түрлі 64 комбинация
жасауға  болатынын  қарапайым  есептеу  көрсетеді,  бүл  20  амин  қышқылын
кодпен жазуға толық жетжі-лікті^Бірақ, теориялық есептеулерден басқа, Ф.
Крик  пен  оиың  қызметкерлері  ішек  таяқшасын  зақымдайтын  Г
4
  фагының
г І І   мутациясын  зерттеуде  кодтың  триплетті  екендігіне  тікелей
эксрерименттік дәлелдемелер алды.
Шуклеотидтердің  үш  жүбының  ұштасуын
авс
деп  белгілейік.  Бүдан  соң
мүндай  триплеттер  ДНК  молекуласының  кесіндісінде  бір  жүйелілікпен
қайталанып  отырады  деп  есептейік:  Бір  объектіні  басқа  объектілердің
жәрдемімен бейнелеуді кибернетика-да кодпен жазу деп атайды.
авс авс авс \ авс... , ^
Енді, мутация жүрді, мысалы, артық нуклеотид
а
қосылды  (стрелкамен  көрсетілген)  деп  есептейік,  егер  код  солдан  оңға
қарай,  яғни  әрқашан  да  бір  бағытта  үштікпен  оқылатын  болса,  онда
(«тексті») триплеттерді оқудың бүкіл бұдан былайғы тәр-тібі бүзылады:
авсаавсавсавс-^-авс          аав            сав            сав...
Осыдан  кейін  бастапқы
мутациядан  сәл  оңға  таман  белгілі  бір  негіздің,  мысалы,  с-тің  (стрелкамен
көрсетілген)  түсіп  қалға-нын  білдіретін  жаңа  мутация  пайда  болды
дейік:
авсаавсававс-^авс          аав          сав          авс...
Бүл  жағдайда  екі
мутацияның арасындағы учаскеде ғана (стрелкалармен көрсетілген) «текст»
бүзылады,  ал  учаскенің  қалған  бүкіл  үзына  бойына  бұрынғы  оқу  тәртібі
сақталады. Қү-рамына бірнеше өзгерген триплеттер кіретін геннің осы бөлігі
қандай  да  бір  жауаптылығы  шамалы  функцияны  атқаратын  болса,  онда
белгілі бір шағын учаскеде кодтың бұзылуы ақырғы нәтижеге айтарлықтай
әсер етпейді деп түсінуге болады. Мүндай екі өзгерісі бар особьтарда жабайы
типке  жуықтайтын  федртип  болады,  бүл  жағдай  эксперимент  арқылы
көрсетілді.

?  Егер  код  шын  мәнінде  триплетті  болса,  негіздердің  екі  қосиасының
(немесе
(
екі  түсіп  қалуының)  комбинациясы/алдыңғы  жағдайдан  өзгеш^,
әрқашан  да  мутантты  фенотип  беруі  тиіс.  Бүл  да  эксперименттік  жолмен
дәлелденген.  Егер  жабайы  типтің  Г
4
  фагында  нуклеотидтердің  (2-жол)
және  олар.  арқылы  анықталатын  амин  қышқылдарының  (1-жол)  жүйелілігі
мына-дай:
Лиз    Сер    Про    Сер    Лей    Асп    Ала ААА  АГУ  ЦЦА   УЦА
ЦУУ  ААУ  ГЦУ
болса,
Г
және
У
(жақшамен белгіленген) екі нуклеотидін
қос-қанда мынадай жүйелілік алынады:
ААА   АГУ  ГУЦ  ЦАУ  ЦАЦ  УУА   АУГ Лиз    Сер    Вал    Гис    Гис
Лей    Мет.
Осыған орай белоктың (төменгі жол) амин қышқылдық қүра-
мы да өзгереді, бүл жағдай мутация ретінде тіркелген.
Сонымен,  шағылыстыру  нәтижелері  барлық  жағдайларда  алдын  ала
болжанған  нәтижелерге  сай  келді,  бұл  кодтың  трип-леттігі  туралы
болжамның дәлелі болды.
Алдыңғы пікірлерден байқалғанындай, код бірін-бірі жаба алмайды, яғни
белгілі  бір  нуклеотид  көршілес  екі  триплеттін.  құрамына  бір  мезгілде  ене
алмайды.  Бүл  Криктің  біз  айтып  әт-кен  жүмыстарында  эксперименттік
жолмен  дәлелдендьі  Алайда  бүл  қағиданы  дәлелдейтін  тікелей
эксперименттер  де  жүргізіл-ді.  Азотты  қышқылдың  жәрдемімен  темекі
мозаика  вирусынан  бір  ғана  негіздің  (цитозин  урацилге)  алмасуына
байланысты болатын мутация алынды. Осы вирус синтездейтін қабықшаның
белогында  бір  ғана  амин  қышқылының  өзгерісі  көрсетілді.  Адамның
мутанттық гемоглобинін талдағанда да осындай нә-тижелер алынды.
/Келтірілген  есептеулерге  сүйенсек  (20  амии  қышқылына  64  кодон)  код
«өзгерген»  болуы  тиіс,  яғни  белгілі  бір  амин  қыш-қылын  бірнеше  кодон
анықтауы тиіс. Бұл есептеулер сондай-ақ «мәнсіз» триплеттердің, яғни амин
қышқылдарының  бірде-біреуін  кодпен  белгілемейтін  /гриплеттердің
болатынын  болжауға  мүмкіндік  береді.  Бұл  болжамдар  эксперименттік
жолмен дә-лелденді, олар туралы кейінірек айтылады.

Кодтың  өзіне  тән  сипаты:  оны
оңу
арқашан  да
белгілі  бір  пункттен
басталады.  Г
4
  мутантты  фагының  рекомбинациясын  зерттеу  арқылы  Крик
бұған да эксперименттік дәлел тапты.
^

Негіздер  қосылатын  және  түсіп  қалатын  эксперименттерде  код
үтірсіз
оқылатыны,  яғни  бір  нуклеотид  түсіп  қалатын  бол-са„  оқу  кезінде  оның
орнын кәршілес кодонның жақын орналас-қан нуклеотиді алатыны, осының
арқасыида бүкіл оқу тәртібі өзгеретіні керсетілді.
Соңғы  жылдары  ДНК  молекуласын  нукл.еотидтері  белгілі  бір
жүйелілікпен  орналасқан  жерлерден  (мысалы,  аденин  мен  гуанин
аралығынан) езіне тән ерекшелікпен қиып түсетін фер-
мент-рестриктазаны
пайдаланғанда  фХ174  фагында  бірін-бірі
жабатын  гендер
болатындығы
жәнінде жаңа мәліметтер алын-ды. Бүл осы фаг ДНК-ның шамамен алғанда
5400  нуклеотидтен  түратын  молекуласында  гендер  былай  орналасқан:
геннің  бас-тапқы  үш  нуклеотиді  басқалары  үшін  аралық  болып  табыла-
тындай болып орналасқан. Мүнда осы гендер нуклеотидтерінің триплеттері
сәйкес келмейді. Мысалы,

Алайда,  бірін-бірі  жабатын  гендер  табиғатта  қаншалықты  жиі  кездеседі
және  олардың  ролі  қандай  деген  мәселелер  әлі  де  шешілмеген  куйде
қалуда.

жүктеу 8,1 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 172 173 174 175 176 177 178 179 ... 275