ӨЗГЕРПШТІКТІҢ МОЛЕКУЛАЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ

 
 
 
 

82-сурет. Аденин мен гуаниннің  5-бромурацилмен жұптасу  схема-
сы. 
Қышқылдарына  алғы  шарт  болатын  заттардың  қалыпты  түзілуін  тежеуі 
мүмкін.  Мысалы,  пуриндер  синтезін  тежейтін  азосерин  күшті  мутаген 
болып  саналады:  уретан  да  пиримидиндер  синте-зіи  тежейтін  күшті 
мутаген болып табылады. 
Мутагендік әсер ДНҚ-да негіздер аналогтарын қосып алу процесі жүруіне 
келіп  соғуы  мүмкін.  Бактериялар,  фагтар  мен  адам  тканьдері 
культурасының  ДНК-дағы  аденинге  тиминнің  орнына  5-бромурацил  және 
азотты  негіздердің  басқа  да  туынды-лары  қосылуы  мүмкін  екендігі 
дәлелденген.  5-бромурацил  кейде,  бірақ  сирек  жағдайда  гуанинмен 
жүптасады.  Жүптасудың  екі  схемасы  да  82-суретте  көрсетілген.  Егер 
қателесіп,  тиминнің  орнына  аденинге  5-бромурацил  қосылатын  болса,  онда 
ДНК-ның  келесі  репликацияларында  5-бромурацил  кейіннен  цитозинмен 
қалыпты түрде жүптасатын гуанинді қосып ала алады. Осының нәтижесінде 
А — Т негіздерінін, жүбы Г — Ц жұбына алмасуы мүмкін. Басқа жағдайда Г 
—  Ц  жүбын  А  —  Т  жұбы  осылайша  алмастыруы  мүмкіы.  Алмасу 
мүкіндіктерінщ  бүл  схемасы  83-суретте  келтірілген.  Күшті  мутаген—
азотты  қышқыл  негіздер-ді  аминсіздендіру  жолымен  әсер  етеді.  ДНК-де 
гуанин, одан соң цитозин оңай аминсіздендіріледі, ал аденин бәрінен де қиын 
аминсіздендіріледі.  Негіздердің  алмасуы  А  —  Т+±Г  —  Ц  осының  нәтижесі 
болып табылады. 
Сірә,  сыртқы  ортаның  нуклеотидтер  жүйелілігінің  «қателігі-не»  әкеп 
соғатыи кез келген факторлары мутагендер болуы тиіс болар. 
Акридии  —  иприттердің  бактерияларға  әсерін  зерттеу  нәти-жесінде 
мутагендер әсері ерекшелігінің дәлелдемелері алынды. 

 
 
 
 
 
 
 
 
83-сурет. Негіздер жұбының алмасуы: 
А— 
Г-ның      Г—  Д-ге  жәие  Г—Ц-ның 
А
—  Т-га  ауысуы.  Пунктир  стрелка 
қате  жұптасуды  көрсете-ді.  Нуклеотидтер  арасындағы  нүктелі  линияілар 
саны  су-тектің  байланыстар  санына  сай  келеді.Бұл  мутаген  негізінен 
«ілгерілемелі  оқу»  мутацияларын  индукциялайтын  болып  шықты,  яғни 
жекелеген  нуклеотидтің  жойы-луына  немесе  қосылуына  себепші  болады. 
Басқа  да  мысалдар  белгілі.  Алайда  бұл  мәселе  әлі  де  шешілмеген  күйде 
калып ке-леді. 
Ультракүлгін  сәулелердің  ДНК  ерітінділері  мен  бактерия-ларға әсерін 
зерттеуде,  олар  ДНК  тізбекшесінде  қатар  орналас-са,  тиминнің  екі  негізі 
арасында  байланыс  түзілуіне  себепші  бо~  латыны  анықталды.  Мүндай 
байланысқан  негіздер 
тимин  димері 
деп  аталды.  Димерлер  неғұрлым  көп 
түзілсе, бактериялар со-ғұрлым көп қырылғаы. Егер сәулелендіруден кейін 
бактерия-ларды  жарықта  қалдырса,  олар  аз  қырылатын  болған.  Байқа-сақ, 
клеткада  зақымданудың  зардабын  жоя  алаіын  механизмдер  бар  екен. 
Клеткадағы  зақымдануды  қалпына  келтіру 
репарация 
деп  аталды. 
Репарацияның 
дорепликативті 
репликация  актісі  кезінде  және  одан 
кейін  өтетін 
(пострепликативті) 
репарация  деген  топтарын  ажыратады. 
Дорепликативтік репара-ция механизмдерінің бірі  — 
фотореактивация 
— 
клеткада  жа-.  рықта  фотореакциялаушы  фермент  тиминдер  арасындағы   
 
 

байланыстарды  үзуге  қабілетті  болады.  Р.  Сетлоудық  осы  қүбылыс-ты 
зерттеген 
лабораториясында 
сәулелендіру 
нәтижесінде 
тиминдер 
димерлері  ғана  емес,  сондай-ақ  басқа  да  димерлер  түзіле  алатындығы 
көрсетілді.  Репарация  ферменттері  өсімдіктерден,  жануарлар  мен 
адамдардан 
табылды. 
Бұл 
қарастырылып 
отыр.ған 
қүбылыстың 
универсалдылығын  бідіреді.  Дорепликативтік'  репарацияның  тағы  бір  түрі 
эксцизиялыц 
репарация  деп  аталды.  Ол  ультракүлгін  сәулелердің  әсерінен 
ғана  емес,  сондай-ақ  қа-рақғыда  иондаушы  радиациялар  мен  химиялық 
мутагендердің-әсерінен  болатын  зақымдануларды  да  емдеп  жазады. 
Қараңғы-лық  репарацияның  механизмі  көп  сатылы  болады.  Ол  түзілген 
димерді  «ойып  алудан»  басталады  және 
эндонуклеаза 
ферменті-нің 
қатысуымен  жүреді.  Осыдан  кейін  ДНК-ның  зақымданған  жіпшесінің  оны 
қоршаған  негіздері  (1  димерге  бірнеше  ондықтан  мыңға  дейін)  ойып 
алынады.  Процесс 
экзонуклеаза 
ферментінің  жәрдемімен  жүреді.  Бұдан 
кейін  ДНК-полимеразаның  жәрдемімен  ДНК-ның  репарациялық  синтезі 
жүреді.  ДНК  молекуласының  зақымданбаған  жіпшесі  матрица  қызметін 
атқарады. Зақымданған учаске мен ДНК-ның жаңадан синтезделген тізбе-
гінің үшы 
лигаза 
ферментінің жәрдемімен біріктіріледі. 
Пострепликативтік  репарация  димерлерді  «ойып  алумен»  байланысты 
емес және ол репликация актісі кезінде жүзеге асады. ДНК репликациясы 
тізбек бойымен димерге дейін жәнеодан кейін де жүре береді, нәтижесінде 
димердің  қарама-қарсысында  ДНК-ның  тізбегінде  зақымдану  пайда 
болатыны  соңғы  кезде  анықталды.  Бүдан  соң  сіңлілі  дублекстер 
арасындағы рекомби-нация процесінде түзілген зақымдану зардабын жою, 
яғни  за-қымдану  репарациясы  жүзеге  асады.  Адам  клеткаларындағы 
репарацияның  маңызы  туралы,  мысалы,  репарация  системасы  бүзылған 
адамдарда пайда болатын зілді ауруларға қарап айтуға болады: пигменттік 
ксеродермада  күн  сәулесі  әсер  еткенде  тері  зақымданады,  ол  әдетте  тері 
рагына ұшырап өліммен аяқта-лады. 

Мәселен,  эволюция  процесінде  келесі  ұрпақта  тұқым  қуалау 
информацияоының константтылығын қамтамасыз ететін меха-низмдер пайда 
болды, Алайда эволюция процесінде особьтардың алуан түрлілігін, олардың 
өзгергіштігін  қамтамасыз  ететін  ме-ханизмдер  де  түзілді.  ДНК 
молекуласындағы  нуклеотидтер  жүйелілігінін,  өзгеруіне,  яғни  мутацияға 
әкеп соғатын 
репликация қателІктерін; 
и = РНК-нық жаңа молекулаларының 
пайда болу-ына  және  осының  салдары  ретінде  организмде  жаңа  белок  мо-
лекулаларының  пайда  болуына  әкеп  соғатын 
транскрипция  қат-ліктерін; 
жаңа  белоктардың  пайда  болуына  әкеп  соғатын 
трансляция  қателіктерін 
осындай  механизмдер  қатарына жатқызуға  болады.  Репарация  механизмі де 
қателік  жіберуден  құр  емес,  сондықтан  мутация  көзі  болуы  мүмкін. 
Мутациялық  процестің  физиологиялық  гипотезасын  М.  Е.  Лобашев  1947 
жылы-ақ тұ-жырымдаған болатын, бұл гипотезаға сәйкес мутация дегеніміз 
клеткада  пайда  болған  зақымданудың  теңсіздік  репарациясы-ның 
салдары  болып  табылады.  Мутациялық  процеске  берілген  бүл  көзқарас 
қазіргі уақытта эксперименттік жолмен дәлелде

жүктеу 8,1 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: