Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Лекция 2






Нуклеин қ ышқ ылдарының генетикалық ролі

Жоспары:

1.Молекулалық биологияның орталық догмасы.

2. XX ғ асырдың аяғ ында молекулалық биологияның жетістіктері.

3.Молекулалық биология қ азіргі заманғ ы теориялық жә не практикалық міндеттері - физико-химиялық биологияның қ ұ рамдас бө лігі.

4.ХХІ ғ асырдағ ы молекулалық биологияның дамуы

Лекция мә тіні:

 

1953 жылы Д. Уотсон жә не Ф. Крик ДНҚ -ның молекулалық моделін қ ұ растырды.

Моделді анализдеу нә тижесінде қ ос спиральды тарқ ату нә тижесінде тү зілген екі ә рбір полинуклеотидтік тізбекке комплементарлы жаң а тізбек тү зілу нә тижесінде бастапқ ы ДНҚ -дан айнымайтын екі ДНҚ молекуласы тү зіле алатындығ ы мә лім болды.5-жылдан кейін М. Мезельсон мен Ф. Сталь эксперимент жү зінде бұ л механизмді дә лелдеді. Ал біршама ертерек (1956) А. Корнберг ДНК-полимераза ферментін ашты.Бұ л фермент ажырағ ан ДНҚ тізбектерінде матрицадағ ыдай оларғ а комплементарлы жаң а тізбектер синтездейді, ДНК-ның генетикалық ролінің ашылуы екінші бір ү лкен іргелі мә селе –нуклеотидтің мә тін белоктардың қ ұ рылымдық бірлігі амин қ ышқ ылдары тіліне аударылу, яғ ни генетикалық кодтің тілін шешу мә селесін алғ а қ ойды Ең алғ аш бұ л мә селенің мә нін 1950 жылдары Г. Гамов қ оя білді, ол генетикалық код ү ш ә ріпті жә не жаба алмайтын болуы тиіс деп кө регендік жасады Экс­периментальды тү рде генетикалық кодтың жалпы қ асиеттерін Ф. Криком, С. Бреннер ә ріптестерімен 1950 жылдар аяғ ында 1960жылдар басында анық тады. Бұ л кезде жалпылама тү рде РНК-лардың қ ызметтері мен қ ұ рылымдық ұ йымдасуының принциптері анық талып, рибосомалар мен РНК.-лар: рибосомалық РНК (рРНК), транспортық РНК (тРНК) жә не де, ақ ырында, информациалық (немесе «мессенджер», мРНК) ашылғ ан болатын.Сонымен бірге бұ л барлық РНК-лар генетикалық ақ параттың ДНК-дан белоктарғ а ө ткендегі аралық звено болып табылатындығ ы белгілі болды. Полипептид тізбектерінің биосинтезі рибосомаларда жү ріп, ДНК-дан мРНК тү рінде кө шірілген генетикалық ақ парат тРНК кө мегімен трансляцияланатыны белгілі болды.

1959—1961 жылдары. П. Доти, А. С. Спи­рин ә ріптестерімен барлық клеткалық РНК-лардың екінші реттік қ ұ рылымы болатын қ ысқ а учаскелермен кезектесіп отыратын бірінші реттік қ ұ рылымды тү зілімдер екендігін анық тады. Кейінірек Дж. Уотсон, А. С. Спирин жә не М. Номура лабораторияларында рибосомалардың қ ұ рылымдық ұ йымдастырылу принципциптері анық талды.

1960 жылы бірден бірнеше лабораторияларда ДНК-матрицада РНК синтезін жү ргізетін РНК-полимераза фер­менті ашылды. Сө йтіп 1950 жылдардың ортасында айтылғ ан Ф. Криктің ДНКдан белокқ а генетикалық ақ параттың РНК арқ ылы берілетіндігі туралы идеясы (ДНК — РНК — белок) толығ ымен дә лелденді

1961 —1966 жылдары М. Ниренберг, С. Очоа жә не Г. Корана лабораторияларының біріктіре кү ш салуымен аминқ ышқ ылдық генетикалық код толығ ымен шешілді.

Транскрипция мен транс­ляция жү йелерінің негізгі компоненттерінің ашылуы осы процестердің реттелу механизмдерін зерттеуде маң ызды стимул болды. 1961 жылы. Ф. Жакоб пен Ж. Моно белок синтезінің транскрипция дең гейінде реттеуші белоктар арқ ылы реттелуінің схемасын ұ сынды, ал 1966 г. У. Гилберт пен Б. Мюллер-Хилл тұ ң ғ ыш рет осындай белокты бө ліп алды Сонымен қ атар РНК-полимеразаның ө зі гендік белсенділіктің реттеушісі екендігі анық талды (Р. Б. Хесин, 1962—1966). Бұ л жұ мыстар генетикалық элементтердің негізгі реттеушілері транскрипция промоторлары мен тер­минаторлары болатындығ ын дә лелдеді.

1960-шы жылдардың ортасында РНК-ның нуклеотидтік кезектілігін анық тау жұ мыстары басталды.Бірінші болып т РНК-ның бірінші реттік қ ұ рылымы анық талды. (Р. Холли жә не ә ріптестері., 1965; А. А. Баев жә не ә ріптестері., 1967). Нуклеин қ ышқ ылдарының фрагменттерін фракциалау, бірінші кезекте гель-электрофорез (Ф. Сэнгер жә не ә ріптестері.) техникасының дамуы 1970- ші жылдардың ортасында жоғ ары молекулалы РНК-лардың бірінші реттік қ ұ рылымын анық тауғ а кірісуге мү мкіндік берді. 1976—1978 жылдары ДНК мен РНК-ны секвенирлеудің ө те жылдам жә не эффективті ә дістері ашылып (А. Максам и У. Гилберт, Ф. Сэнгер жә не ә ріптестері.), бұ л ә дістерді қ олдану қ ысқ а уақ ыт ішінде гендердің, реттеуші элементтердің, вирустық жә не рибосомалық РНК т.б. бірінші реттік қ ұ рылымы жө нінде орасан мол ақ паратты алуғ а мү мкіндік берді.

Осы жылдары молекулалық биологияның орталық догмасы қ алыптасты, яғ ни генетикалық ақ парат ДНК — РНК — белок бағ ытында жү зеге асады, маң ызды матрицалық процестер негізінен ү ш процесс репликация, транскрипция жә не трансляция болып табылады деген ғ ылыми кө зқ арас қ алыптасты.

1973 жылы бір мезгілде А. Рич пен А. Клут лабораторияларында рентгенқ ұ рылымдық анализ ә дісін қ олдану арқ асында тРНК-ның кең істіктік қ ұ рылымы ашылды. Осы жылдары эукариоттық хромосомалардың негізгі структуралық элементі— нуклеосома — ашылып оны зерттеу ә дістері жасақ талды.

1970 жылы. Г. Темин мен Д. Балтимор онкогенді виру­старда РНК-ғ а тә уелдіДНК-полимераза ферментін ашып, принципті тү рде генетикалық ақ параттың РНК-дан ДНК-ғ а бағ ытталу мү мкіндігін кө рсетті.Бұ л молекулалық биологияның орталық догмасының канондарын бұ зды.

Кейінгі жылдардағ ы молекулалық биологияның дамуына генетикалық инженерияның пайда болуы, (1972—1973 жж.; П. Берг, П. Лобан, С. Коэн жә не Г. Бойер) жә не де рекомбинанты ДНК- технологиясының дамуы, яғ ни химиялық ә дістермен араласа ДНК-ның ү лкен фрагменттерін синтездеу жетістіктері жатады.Нә тижесінде жеке гендерді, реттеуші генетикалық элементтерді зерттеуге мү мкіндік туып, нуклеин қ ышқ ылдарының биосинтезі жә не алмасу фермен­ттерін зерттеуге стимулдер пайда болды.Осының арқ асында 1977 жылы геннің мозаикалық (экзон-интрондық) қ ұ рылымы сплайсинг қ ұ былысы жә не РНК-ның ферментативті белсенділігі болатыны ген экспрессиясының белсенділігін кү шейткіштер («энхансерлер») реттеуші белоктар, онкогендер мен онкобелоктар, мобильді генетикалық эле­менттер ашылды. Табиғ атта болмайтын белоктарды алуғ а мү мкіндік беретін белоктық инженерия дү ниеге келді. Молекулалық био­логия био­технологияның, медицинаның ауыл шаруашылығ ының дамуына сү белі ү лес қ оса бастады.

ХХІ ғ асырда молекулалық биологияның дамуы жаң а серпін алуда.Қ азіргі уақ ытта ә лемнің жетекші лабораториялапында клеткадағ ы зиянды гендерді залалсыздандыратын, нақ ты клеткалық нысанағ а ә сер ететін молекулалық роботтар жасалуда.” Адам геномы “ бағ дарламасы бойынша адамнаң геномындағ ы барлыұ гендердің карталары жасалу ү стінде.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.