3.2.
§.
Irsiy axborot
o‘
tish y
o‘
llari
Uotson va Krikning gipotezasiga asosan DNK q
o‘
sh spiralining har bir
zanjiri komplementar qiz zanjirlar hosil qilishda qolip (matritsa) vazifasini
o‘
taydi. Bunda ona DNK gacha
o‘
xshash 2 ta 2 zanjirli qiz DNK molekulasi
hosil b
o‘
ladi, har bir molekulasi 1 ta
o‘
zgarmagan ona DNK zanjirini saqlaydi.
Uotson
–
Krik gipotezasi Met Mezelson va Franklin Stal tomonidan 1957-yilda
bajarilgan tajribalar bilan tasdiqlangan.
36
12-rasm. Replikatsiya
–
genetik axborotni
o‘
tkazish usuli.
Tekshirish natijalari shuni k
o‘
rsatadiki, Uotson va Krik gipotezasiga
t
o‘
la rioya qilgan holda har bir qiz DNK dupleksi hujayraning 2 ta k
o‘
payish
siklidan keyin bitta ona zanjir, bitta yangi hosil b
o‘
lgan DNK qiz zanjirini
saqlar ekan. Replikatsiyaning bunday mexanizmini konservativ replikatsiya
deb ataladi, chunki har bir qiz DNK da faqat bitta ona zanjir saqlangan. DNK
replikatsiyasini yarim konservativ mexanizmi ichak tayoqcha lari ustida olib
borilgan tajribalarda tasdiqlandi. E coli kulturasi avlodlari bir -biridan azot
manbai
15
N
15
NH
4
Cl li muhitda
o‘
stiriladi. Natijada E soli hujayralari
tarkibiga kiradigan barcha azot saqlovchi moddalar odatdagi
14
N saqlaydigan
DNK tarkibida
15
N saqlaydigan DNK ga nisbatan katta zichlikka ega b
o‘
ladi
va uni saqlaydigan DNK ga nisbatan katta zichlikka ega b
o‘
lib, bu jarayonni
sentrifugalash y
o‘
li bilan aniqlash mumkin. DNK replikatsiyasi yarim
konservativ mexanizmini isbotlovchi tajriba. Prob irkada shtrixlab q
o‘
yilgan
joylar DNK ning sentrifugalashdan keyingi holatini k
o‘
rsatadi.
15
N
–
DNK si
bor. E coli nishonlanamgan azot (
14
NH
4
Cl)li muhitga k
o‘
chirib
o‘
tkazilsa,
birinchi avlod hujayralari
15
N-DNK va
14
N-DNK zichliklari
o‘
rtasidagi oraliq
zichlikka ega b
o‘
ladi: ikkinchi avlod hujayralarida ikki xil
–
oraliq zichlikda
va yengil boladigan DNK (
14
N-DNK ) topiladi. Olingan natijalar bitta qiz
DNK da oltita ta ona zanjir , ikkinchi DNKda ikkita yangi sintezlangan
37
zanjirlar b
o‘
lishi kerak deb hisoblangan replikatsiyaning konservativ usuli
inkor qildi. M.mezelson va F.Stal tajribalari replikatsiyaning dispers usuli
tasodifan bo
g‘
langan qiz DNK da qisqa ona zanjir DNK, yangi zanjir DNK
b
o‘
lishini ham inkor qilishga imkon berdi.
Eukariotik DNK replikatsiyasi bir vaqtda juda k
o‘
p nuqralarda juda
birdaniga boshlanadi(ularning soni mingdan ortiq b
o‘
lishi mumkin). Har bir
shunday nuqtalardan qarama-qarshi tomonlarda birdaniga ikki replikativ ayri
harakatlanadi, buning natijasida eukariotik xromosomaning rep likatsiyasi
bakterioxromosomaga nisbatan juda tez sodir b
o‘
ladi.
Replikatsiyada 1956-yilda Artur Kornberg tomonidan ochilgan ferment
DNK
–
polimeraza
I
ishtirok
etadi.
U
DNK
zanjiri
oxiriga
dezoksiribonukleotid qoldiqlarini ketma-ket biriktirilishini katalizlaydi,bir
vaqtda neorganik pirofosfat ajralib chiqadi. DNK ning sintezi 4 ta
dezoksiribonukleotid- trifosfatlar b
o‘
lgan taqdirdagina amalga oshiriladi,
agarda ulardan bittasi b
o‘
lmasa ham sintez sodir b
o‘
lmaydi. Ferment 4 ta
dezoksiribonukleozid 5
1
- difosfat yoki 5-monofosfatlarga almashtirlgan
vaqtda ta’sir etmaydi. Shuningdek, ribonukleozid 5
1
- trifosfatlar bilan ham
reaksiya ketmaydi. Mg
2+
ionlarining b
o‘
lishi shart.
DNK
polimiraza
yangi
dezoksiribonukleotidlarning
kovalent
bo
g‘
lanishini katalizlayd
i, u α
-fosfat guruhning erkin 3
1
gidroksil oxiriga
birikishi orqali amalgam oshiriladi: demak DNK zanjiri sintezi 5
1
-3
1
y
o‘nalishida amalga oshiriladi. DNK polimeraza ta’siri uchun qolip,tomiz g‘
i
DNK b
o‘
lishi shart . DNK polimeraza yangi DNK sintezini tomiz
g‘
i DNK siz
amalga oshira olmaydi. U majud zanjirni uzaytirishi mumkin va faqat matritsa
b
o‘
lgan taqdirdagina
o‘
z vazifasini bajardi. Nukleotidlar tomiz
g‘
i zanjirga
qolip
zanjirdagi
nukleotidlar
ketma-ketliklar
Uotson
–
Krikning
komplementarlik qoidasiga rioya qilgan tartibda birikadilar. Qolip zanjirning
qaysi qismida timin joylashan b
o‘
lsa, qiz zanjirida adenin birikadi va
aksincha, xuddi shu y
o‘
l bilan qolip zanjirda guanin qoldi
g‘
i b
o‘
lsa, uning
t
o‘g‘
risiga qiz zanjirda sitozin birikadi va aksincha. Lek in hozirgi kungacha
38
replikatsiya jarayoni haqida t
o‘liq aniq ma’lumotlar yo‘
q. Replikatsiya
jarayoning barcha bosqichlari juda tez va
o‘
ta aniqlik bilan kechadi. 20 ta
replikativ ferment va omillardan iborat b
o‘
lgan kompleksni DNK yoki
replikaza sistemasi yoki replisoma deb ataladi. 3 xil DNK
–
polimeraza - I, II,
III mavzu DNK zanjiri elongatsiyasiga asosan DNK polimeraza 3 javobgardir.
DNK polimeraza 1 va DNKpolimeraza III uch xil fermentativ faollikka
qodirlar. Polimeraz faollikdan tashqari ular 5
1
→3
1
va 3
1
→5
1
ekzonukleaz
faollikka egadirlar, ya’ni ular DNK oxiridan nukleotidlarni uzib tashlashlari
mumkin. DNK polimirazi II ning vazifsi hali ma’lum emas. Replikatsiy
davrida hosil bo`lgan DNK ning ko`p qismi bo`lakchalar holatida bo`ladi. Bu
bo`lakchalar okazaki fragmentlari deb yuritildi va 1000 -2000 nukleotid
qoldiqlarini o`zida saqlaydi. Bu fragmentlar uzlukli replikatsiya natijasida
hosil bo`lib keyinchalik bir-birlari bilan bog`lanadilar. DNK ning bitta zanjiri
uzluksiz 5
1
→3
1
yo`nalishida replika
tsiya qilinadi, ya’ni replikativ ayri
yo`nalishi bo`yicha, bu zanjir boshlovchi zanjir deb ataladi. Boshqa zanjir
uzlikli, qisqa fragmentlar hosil qilib sintezlanadi, yani momerlarning 3
1
oxiriga biriktiradi, yani replikativ ayri yo`nalishga qarama
–
qarshi keyin
okozaki fragmentlari bir-birlari bilan topoizomeraza fermenti yordamida
tikiladi va ortda qoluvchi zanjirni hosil qiladi.
Okozaki fragmentlarining sintezi uchun tomizg`i sifatida qolip DNK ga
komplimentar bo`lgan RNK ning kichik bo`laklari zarur. Bu RNK 5
1
→3
1
yo`nalishida ATF, GTF, STF, ITF lardan praymoza fermenti yordamida hosil
bo`ladi. Odatda RNK -tomizg`i bir necha ribonukleotid qoldiqlaridan iborat
bo`ladi. Keyin ularga DNK polemeraza III 1000-2000 dezoksirubonikleotid
qoldiqlarini ulaydi va okazaki fragmetini hosil qiladi, RNK tomizg`i DNK
polemeraza I -
ning 5’
-
3’ ekzonukliaza faolligi asosida uzib tashlanadi.
Okozaki fragmenti ortda qoluvchi DNK zanjiriga DNK ligaza fermenti
yordamida birikadi, reaksiya ATF ni sarflash bilan boradi, ya’ni D
NK -ligaza
Okozaki fragmentlarini qolib DNK ga komplementar ravishda bog`laydi.
Qo`sh spiralning qayta aylantirilishi va ikkala zanjirning bir -biri bilan qayta
39
bog`lanib olmasligi uchun ma’lum masofada ushlab turilishi bir necha maxsus
oqsillar yordamida amalga oshiriladi.
Xelikaza (helix - spiral )fermenti DNK ning replikativ ayri yaqinidagi
qisqa bo`laklarini yechib beradi. Buning uchun 2ATF gidrolizidan hosil
bo`ladigan energiya kerak. Har bir ajralgan zan jirga bir malekula DNK ni
bog`lovchi oqsil birikadi, u komplimentar juftlar hosil bo`lishi va qayta
zanjirlarning birikishiga to`sqinlik qiladi. Qisqa ajralish ajralish va birikishlar
DNK gipaza fermenti yordamida sodir bo`ladi u xelikozaga replikatsiya uchun
DNK ni qayta aylantirishga yordam beradi.
| 