ДНҚ екі еселенуі

1.

Сабақтың тақырыбы:
ДНҚ екі еселенуі

2.

Сабақтың оқыту мақсаты:
ДНҚ молекуласының жұп нуклеотидтердің қос спиралі
құрылымын сипаттау және негіздер жұптарының
байланысуы
Моделді жинау кезінде ДНҚ құрылымының негізгі
қағидалары
(М) ДНҚ моделін құру
гендерде нәруыздың бірінші құрылымы туралы ақпарат
жазылғанын білу

3.

Хромосома бекеті
ДНҚ бекеті
ДНҚ репликациясы

4.

Хромосомалар (хромо… және
грек. soma — дене) - клетка
ядросында болатын,гендерді
тасымалдайтын және организмдер
мен клеткалардың тұқым қуалау
қасиеттерін анықтайтын
органоидтар. Хромосомалар
өздігінен көбейе алады, өзіндік
атқаратын қызметі мен арнайы
құрылымы бар және оны келесі
ұрпақта сақтай алады.
Хромосомалар терминін алғаш
рет неміс ғалымы В.Вальдейер
ашты (1888). Ол хромосомаларды
негізгі бояғыштармен қарқынды
боялатын тығыз денешік деп
атады.

5.

Ген
• Ген (грек. genos — тұқым, тек) — тұқым
қуалаудың қандай да бір элементар белгісін
қалыптастыруға жауапты материалдық бірлік.
Генде жасушаның құрылымы мен қызметін
анықтайтын генетикалық ақпарат болады. Бір
организмнің гендер жиынтығы оның генотипін
құрайды.
• Ген терминін алғаш рет 1866 жылы Мендель
ағзаның белгілерін тұқымқуалайтын бірлік
арқылы тасымалданатын элемент ретінде
қарастырған.

6.

Хромосомалар жиынтығы
Әр түрге тән хромосомалар жиынтығының ерекшеліктері – хромосомалардың саны,
көлемі және формасы (пішіні) оның кариотипі деп аталады.

7.

ДНҚ атқаратын қызметтері:
1) Тұқымқуалаушылық ақпаратты сақтау гистондар арқылы
жүзеге асады;
2) ДНҚ шиыршықталып, нуклеосоманы түзеді, одан
гетерохроматинді, сосын ғана хромосоманы түзеді;
3)Ақуыз синтезі арқылы тұқымқуалау ақпаратының береді;
4)ДНҚ өзінде жазылған ақпаратты екі еселеу
(редупликациялау) арқылы келесі ұрпаққа беріп, түрдің
сақталуын қамтамасыз етуде матрицаның ролін атқарады.

8.

ДНК дегеніміз не?
https://www.twigbilim.kz/film/what-is-dna-5365/

9.

Нуклеин
қышқылы
Нуклеин қышқылдары – тірі
оргнизмдегі тұқым қуалайтын
ақпараттарды сақтай отырып,
оны келесі ұрпақтарға
жеткізетін күрделі құрылысты
молекула.
1868 жылы швейцариялық
биохимик Ф.Мишер жасуша
ядросының құрамынан
қышқылдық қасиет бар затты
бөліп алған. Оны алғаш рет
ядродан тапқандықтан нуклеин
қышқылы деп атады.

10.

Нуклеотид
құрылымы

11.

12.

ДНҚ-ның құрылымы
1951 жылы американдық
биохимик Э.Чарграфф ДНҚ
молекуласының құрамына 4
нуклеотид кіретіндігін тапты.
Екі нуклеотид – аденин мен
гуанин (екі сақиналы) пуриндік
негізге, тимин мен цитозин (бір
сақиналы) пиримидиндік негізге
жатады.
Э. Чарграфф адениннің саны
тиминмен бірдей: А=Т, ал
гуаниннің саны цитозиннің
санына Г= Ц сәйкес екенін
анықтады.

13.

ДНҚ молекуласы
1950 жылы ағылшын биофизигі
М.Уилкинс ДНҚ-ның кристалдық
талшықтарының рентгенграммасын
алды.
Р.Франклин – ДНҚ молекуласының
рентгенграммалық суретін бірінші
түсірген ғалымдардың бірі. Ол сурет
арқылы көмірсулы фосфатты топтың
шиыршықтың сыртқы жағында ал азотты
негіздер ішкі жағында орналасатындығын
және шиыршықтың бір оралымында он
нуклеотид болатынын анықтады.
М.Уилкинс
Р.Франклин

14.

ДНҚ молекуласының екі еселену
ерекшелігі
• ДНҚ молекуласының екі еселенуін
редупликация деп атайды.
• Бір тізбек А-Т-Т-Г-Ц-А болса, оның
қарсысында Т-А-Т-Ц-Г-Т тізбегі түзіледі.
• Ата-анадан берілетін тұқым қуалау
ақпараты ДНҚ –ның екі еселенуі кезінде
беріледі.

15.

ДНҚ молекуласының екі еселену
ерекшелігі
• 1960 жылы М.Месельсон мен Ф Сталь ДНҚ –
ның екі еселенуінің жолдарын болжады. Үш
түрлі болжам:
1.Сақтала екі еселену. Жаңа тізбекте молекула
пайда болу үшін алдыңғы ДНҚ –ның қос
оралымының матрицасы сақталып, жаңа
молекулаға негіз болады. Жаңа молекуланың
біреуі бұрыңғы ДНҚ –ның молекуасын, ал
екіншісі жаңадан синтезделген молекуланы
алады.

16.

ДНҚ молекуласының екі еселену
ерекшелігі
2. Жартылай сақтала екі еселену. Азотты
негіздер арасындағы әлсіз сутектік
байланыстар үзілгеннен кейін негіздер
ыдырап, ДНҚ молекуласының қос тізбегі
ашылған сырма сияқты екі жаққа кетеді.
Бөлінген әрбір тізбек болашақта пайда
болатын тізбекке матрица қызметін
атқарады.
«Жаңа» және «ескі» тізбектер сутектік
байланыстар арқылы қосылады. Яғни
жаңа жасушада «жаңа» және «ескі»
тізбектерден тұратын ДНҚ молекулалары
түзіледі.

17.

ДНҚ молекуламының екі еселену
ерекшелігі
3. Бытыраңқы екі еселену. Бұл еселенуде
ДНҚ молекуласы қысқа бөлшектерге
ыдырайды да, жаңадан түзілетін қос
тізбектің негізі қаланады. Екі еселенудің
бұл түрінде де матрицаның рөлін
нуклеотидтер атқаратындығы белгілі.

18.

ДНҚ молекуламының екі еселену
ерекшелігі
М.Меселсон мен Ф. Сталь өздері ұсынған осы
үш болжамның қайсысы дұрыс екендігін
дәлелдеу үшін, бактерия жасушасына тәжірибе
жасаған. Жасалған тәжірибенің арқасында
М.Месельсон мен Ф. Сталь ДНҚ
молекуласының жартылай сақтала екі
еселенетінін анықтиады.Эукариот жасушаларына
жасалған кейінгі тәжірибе лер нәтижесінде де
ДНҚ имолекуласының жартылай сақтала екі
еселенетіндігі анықталған.

19.

ДНҚ молекуламының екі еселену
ерекшелігі
1956 жылы Корнберг Е.coli бактериясынан АТФ
энергиясының қатысында ДНҚ тізбегінің байланысын
қамтамасыз ететін ДНҚ –полимераза ферментін бөліп
алады. Ол ДНҚ молекуласындағы бір тізбекке бос
нуклеотидтердің келіп сутектік байланыстар арқылы
байланысуын қамтамасыз етеді. ДНҚ молекуласының
қос спиралі ширақталуын геликаза ферменті
бақылайды. Көбіне 5-3 бағытында еш қиындықсыз
ДНҚ полимераза ферменті арқылы байланысады, оны
үздіксіз байланыс деп атайды. Ал 3-5 арасын
байланыстыру үшін лигаза ферменті қажет. Мұндай
репликацияны үздікді байланыс деп атайды.

20.

ДНҚ молекуласының екі еселену
ерекшелігі
ДНҚ молекуласының екі еселенуінде негізгі ролді
ферменттер атқарады. ДНҚ-ның қос тізбегі бір-бірінен
ажырау үшін арасындағы қос байланыстар үзілу қажет.
Биохимиктер ДНҚ –ның екі еселенуіне қатысып, сутектік
байланыстарды үзетін ерекше ферментті бөліп алды. Ол
ферментті геликаза деп атады. Ал бос нуклеотидтердің ДНҚ
тізбегіне комплементралы бос нуклеотидтердің байланысын
ДНҚ-полимераза ферменті атқаратындығы анықталды. ДНҚ
–полимераза ферменті ферментін ашқан америкалық
биохимик Артур Корнберг осы еңбегі үшін Нобель
сыйлығының лауреаты атағын алған.

21.

ДНҚ молекуласының екі еселену
ерекшелігі
Ферменттердің әсерінен сутектік
байланыстардың үзілуі ДНҚ-ның бір ұшынан
басталып, екінші ұшында аяқталады. Бірден
ыдырамайды, үзінді түрінде екі еселенеді де,
әрбір тізбектің қарама-қарсысын жаңа тізбектер
синтезделеді. Жаңа тізбектердің осылай үзінді
түрінде синтезделетінін 1968 жылы жапон
ғалымы Р.Оказаки дәлелденген болатын.

22.

ДНҚ молекуласының екі еселену
ерекшелігі
«Бұл үзінділер қалай бірігіп тұтас молекулаға
айналады?» деген сұрақ туындады. Оның
жауабы: бұл үзінділердің бір-бірімен лигаза
(грекше «ligasa» – жабыстырушы, жалғастырушы
деген мағынаны білдіреді) ферменті арқылы
байланысатындығы зерттеу жұмыстары арқылы
анықталды. Америкалық ғалымдар Ричардсон
мен Вейс лигаза ферменттерін зерттеп, ол
ферменттің үзінділерді бірімен-бірін жалғап,
тұтас бір тізбек құрастыратындығын тапты.

23.

ДНҚ молекуламының маңызы
Нәруыз молекуласын синтездеу кезінде оның құрамын
реттеу және тұқым қуалайтын белгілерді ұрпақтанұрпаққа жеткізу:
Ата-анадан алынған гендердің комбинациялануынан
генетикалық ақпарат жаңарады.
Жасушаның бөлінуі кезінде екі еселену арқылы
өзіндегі генетикалық ақпаратты РНҚ –ға береді. РНҚ –
дан жазып алынған ақпараттың негізінде нәруыз
молекуласы синтезделеді.

24.

25.

26.

ДНК ақуызды қалай түзеді
https://www.twig-bilim.kz/film/howdoes-dna-make-protein-5366/