If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Եթե գտնվում ես վեբ զտիչի հետևում, խնդրում ենք համոզվել, որ *.kastatic.org և *.kasandbox.org տիրույթները հանված են արգելափակումից։

Հիմնական նյութ

ԴՆԹ-ի կառուցվածքը և կրկնապատկումը․ կրկնություն

Հիմնական հասկացություններ

ԵզրույթՆշանակությունը
ԴՆԹ (դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթու)Նուկլեինաթթու, որը ծնողներից գենետիկ տեղեկությունը փոխանցում է սերունդներին և կոդավորում է սպիտակուցներ
ՆուկլեոտիդՆուկլեինաթթուների կառուցվածքային ենթամիավորը
Կրկնակի պարույրԵրկու շղթայից կազմված կառուցվածք սանդուղքի նման միահյուսվելով առանցքի շուրջ
ԴՆԹ-ի կրկնապատկումԳործընթաց, որի ընթացքում ԴՆԹ մոլեկուլի կրկնակի պարույրը պատճենվում է՝ առաջացնելով ԴՆԹ-ի նույնական երկու մոլեկուլ
Հիմքերի զուգավորումՍկզբունք, որով ԴՆԹ-ի մոլեկուլների ազոտային հիմքերը կապվում են միմյանց հետ

ԴՆԹ-ի կառուցվածքը

ԴՆԹնուկլեինաթթու է՝ կենսաբանական մակրոմոլեկուլների չորս հիմնական խմբերից մեկը:

Նուկլեոտիդներ

Բոլոր նուկլեինաթթուները կազմված են նուկլեոտիդներից: ԴՆԹ-ի կազմում յուրաքանչյուր նուկլեոտիդ բաղկացած է երեք մասից՝ 5 ածխածնային շաքարից, որը կոչվում է դեզօքսիռիբոզ, ֆոսֆատային խմբից և ազոտային հիմքից:
ԴՆԹ-ն օգտագործում է չորս տեսակի ազոտային հիմքեր՝ ադենին (Ա), գուանին (Գ), ցիտոզին (Ց) և թիմին (Թ):
ՌՆԹ-ի նուկլեոտիդները նույնպես պարունակում են ադենին, գուանին և ցիտոզին հիմքեր, բայց թիմինի փոխարեն ունեն մեկ այլ հիմք, որը կոչվում է ուրացիլ (Ու):

Չարգաֆի կանոնը

1950-ականներին Էրվին Չարգաֆ անունով կենսաքիմիկոսը հայտնաբերեց, որ ազոտային հիմքերի (Ա, Թ, Ց և Գ) քանակները հավասար քանակությամբ չեն հայտնաբերվում: Սակայն, Ա-ի քանակը միշտ հավասար էր Թ-ին, իսկ Ց-ի քանակը՝ Գ-ին։
Այս հայտնագործությունները որոշիչ նշանակություն ունեցան ԴՆԹ-ի կրկնակի պարույրի մոդելի բացահայտման համար:

Կրկնակի պարույր

ԴՆԹ-ի կառուցվածքի կրկնակի պարույրի հայտնաբերվել է 1950-ականներին՝ մի շարք գիտնականների շնորհիվ:
ԴՆԹ-ի կրկնակի պարույրի պատկեր, որը ցույց է տալիս վերջինիս «աջլիկ» կառուցվածքը: Հիմնական ակոսն ավելի լայն է բաց, որը պտտվում է մոլեկուլի երկարությամբ, մինչդեռ փոքր ակոսն ավելի նեղ է, որը զուգահեռ է անցնում մեծ ակոսին: Հիմնական զույգերը գտնվում են պարույրի կենտրոնում, իսկ շաքարաֆոսֆատային կմախքը գտնվում է դրսի կողմում։
ԴՆԹ-ի կրկնակի պարույր. Փոփոխված նկարի աղբյուրը ըստ OpenStax-ի, CC BY 3.0.
ԴՆԹ-ի մոլեկուլներ հակազուգահեռ են, այսինքն՝ պարույրի երկու շղթաները միմյանց հակառակ են ուղղված: Յուրաքանչյուր շղթա ունի 5' և 3' ծայրեր:
ԴՆԹ-ի կառուցվածքի պարզաբանումը դարի գիտական մեծ ձեռքբերումներից էր:
ԴՆԹ-ի կառուցվածքի իմացությունը հնարավորություն տվեց ԴՆԹ-ի գործառույթի բազմաթիվ ասպեկտներ հասկանալ, օրինակ՝ ինչպես է այն պատճենվում, և ինչպես է ԴՆԹ-ի պարունակած տեղեկությունը օգտագործվում սպիտակուցներ արտադրելու համար:

ԴՆԹ-ի կրկնապատկումը

Կիսապահպանողական կրկնապատկման արդյունքում առաջանում է երկու պարույր, որոնցից մեկը ԴՆԹ-ի հին, մյուսը՝ նոր շղթան է։
Կիսապահպանողական կրկնապատկում։ Փոփոխված նկարի աղբյուրը ըստ OpenStax-ի, CC BY 3.0։
ԴՆԹ-ի կրկնապատկումը կիսապահպանողական է: Սա նշանակում է, որ երկշղթա ԴՆԹ-ի երկու շղթաներից յուրաքանչյուրը գործում է որպես կաղապար՝ ստեղծելու երկու նոր շղթա։
Կրկնապատկումը հիմնված է փոխլրացնող հիմնային զույգերի վրա, որը Չարգաֆի կանոններով բացատրված սկզբունքն է. Ադենինը (Ա) միշտ կապվում է թիմինին (Թ), իսկ ցիտոզինը (Ց)՝ միշտ գուանինին (Գ):

Կրկնապատկման գործընթացը

ԴՆԹ-ի կրկնապատկման Ուոթսոնի և Քրիկի հիմնական մոդելի սխեման:
  1. ԴՆԹ-ի կրկնակի պարույր:
  2. Ջրածնային կապերը քանդվում են և պարույրը բացվում է։
  3. ԴՆԹ-ի յուրաքանչյուր շղթա հանդիսանում է կաղապար նոր, փոխլրացնող շղթայի սինթեզի համար:
  4. Կրկնապատկման արդյունքում առաջանում են երկու նույնանման կրկնակի պարույրներ՝ յուրաքանչյուրը՝ մեկ հին և մեկ նոր շղթաներով:
ԴՆԹ-ի կրկնապատկումը տեղի է ունենում մի քանի ֆերմենտների օգնությամբ: Այս ֆերմենտները «բացում են» ԴՆԹ-ի մոլեկուլները՝ քանդելով ջրածնային կապերը, որոնցով երկու շղթաները միասին են պահվում:
Յուրաքանչյուր շղթա այնուհետև ծառայում է որպես կաղապար՝ նոր փոխլրացնող շղթա ստեղծելու համար: Փոխլրացնող հիմքերը միանում են միմյանց (Ա-Թ և Ց-Գ):
ԴՆԹ-ի կաղապար հանդիսացող շղթան և իր փոխլրացնող շղթայի առաջացումը
Այս գործընթացում ներգրավված առաջնային ֆերմենտը ԴՆԹ պոլիմերազն է, որը միանում է նուկլեոտիդներին՝ նոր փոխլրացնող շղթա սինթեզելու համար: ԴՆԹ պոլիմերազը նաև սրբագրում է ԴՆԹ-ի յուրաքանչյուր նոր շղթա՝ համոզվելու համար, որ սխալներ չկան:

Առաջատար և հետ մնացող շղթաներ

ԴՆԹ-ի երկու շղթաների վրա տարբերություններ կան ռեպլիկացիայի պատառաքաղի հատվածում։
Նոր շղթաներից մեկը՝ առաջատար շղթան, 5'-ից դեպի 3' ուղղությամբ ուղղված է դեպի պատառաքաղը և սինթեզվում է անընդհատ:
Մյուս՝ հետ մնացող շղթան 5'-ից 3' ուղղությամբ հեռանում է պատառաքաղից և սինթեզվում է փոքր հատվածներով, որոնք կոչվում են Օկազակիի հատվածներ։
Կրկնապատկման առաջատար և հետ մնացող շղթաների տրամագիր

Օրինակ՝ փոխլրացնող շղթայի որոշումը

ԴՆԹ-ն սինթեզվում է միայն 5'-ից 3' ուղղությամբ: Դու կարող ես որոշել փոխլրացնող շղթայի հաջորդականությունը, եթե քեզ տրված է կաղապար հանդիսացող շղթայի հաջորդականությունը:
Օրինակ, եթե գիտես, որ շղթաներից մեկի հաջորդականությունը 5՛-ԱԱԹԹԳԳՑՑ-3՛ է, ապա փոխլրացնող շղթան պետք է լինի 3՛-ԹԹԱԱՑՑԳԳ-5՛։ Սրա արդյունքում շղթայի յուրաքանչյուր հիմք համապատասխանում է իր փոխլրացնող զույգին։
5'-ԱԱԹԹԳԳՑՑ-3' 3'-ԹԹԱԱՑՑԳԳ-5'
Այս երկու շղթաները փոխլրացնող են, որտեղ ամեն հիմք միանում է մյուս շղթայի՝ իրեն համապատասխանող զույգին։ Ա-Թ զույգերը միանում են երկու ջրածնական կապով, իսկ Գ-Ց զույգերը՝ երեք կապով։

Հաճախ հանդիպող սխալներ

  • ԴՆԹ-ի կրկնապատկումը նույնը չէ, ինչ բջիջների բաժանումը: Կրկնօրինակումը տեղի է ունենում բջիջների բաժանումից առաջ՝ բջջային ցիկլի S փուլի ընթացքում: Սակայն, կրկնապատկումը վերաբերում է միայն ԴՆԹ-ի նոր շղթաների արտադրությանը, ոչ թե նոր բջիջների առաջացմանը:
  • Որոշ մարդիկ կարծում են, որ առաջատար շղթայում ԴՆԹ-ն սինթեզվում է 5’-ից 3’ ուղղությամբ, իսկ հետ մնացող շղթայում՝ 3՛-ից 5’ ուղղությամբ: Դա այդպես չէ: ԴՆԹ պոլիմերազը սինթեզում է ԴՆԹ միայն 5'-ից 3' ուղղությամբ: Առաջատար և հետ մնացող շղթաների միջև տարբերությունն այն է, որ առաջատար շղթայի առաջացման ուղղությունը դեպի կրկնապատկման պատառաքաղն է, իսկ հետ մնացող շղթայի առաջացման ուղղությունը՝ պատառաքաղից հեռու։

Ուզո՞ւմ ես միանալ խոսակցությանը։

Առայժմ հրապարակումներ չկան։
Անգլերեն հասկանո՞ւմ ես: Սեղմիր այստեղ և ավելի շատ քննարկումներ կգտնես «Քան» ակադեմիայի անգլերեն կայքում: