І тарау. Нуклеин қышқылдары

Нуклеин қышқылдары − тірі организмдегі тұқым қуалайтын ақпараттарды сақтай отырып, оны келесі ұрпақтарға жеткізетін күрделі құрылысты молекула.

1868 жылы швейцариялық биохимик Ф. Мишер жасуша ядросының құрамынан қышқылдық қасиеті бар затты бөліп алған. Оны алғаш рет ядродан тапқандықтан нуклеин қышқылы деп атады.

Р. Франклин − ДНҚ молекуласының рентгенграммалық суретін бірінші түсірген ғалымдардың бірі.

Нуклеотид тізбектері азоттық негіздері арқылы сутектік байланыспен өзара байланысып, қос сақиналы ДНҚ шиыршығын түзеді. ДНҚ молекуласының екі жіпшеден тұратындығын және нуклеотидтердің азоттық негіздері сутектік байланыспен байланысатынын америкалық биолог Дж. Уотсон мен ағылшын биофизигі әрі генетигі Ф. Крик рентген құрылымдық әдіспен анықтады.

Джеймс Девей Уотсон

Уотсон және Крик, Нобель лауреаттары

Нуклейн қышқылдары – ДНҚ. Нуклеин қышқылдары — тұқым қуалау негіздері

Тірі ағзада жоғары молекулалы үш қосылыс бар. Олар — нуклсин кышқылдары, белоктар және полисахаридтер. Қазіргі кезде аталған биологиялық жоғары молекрилардың әрқайсысының атқаратын кызметі дәл анықталып, тұқым куалайтын қасиеттің негізі, тірі ағзаның барлық ерекшеліктерін қайталап жарыққа шығарушы — нуклеин кышқылдары екені белгілі болды.

Тұқым куалаушылықтың материалдык негізі слетканың ядросында орналасады. XIX ғасырдың аяқ кезінде (1869ж) Ф.Мишер сельді балықтарының спермасы клеткасының ядролары құрамында С, О, Н, Р және N бар, белоктардан өзгеше затты бөліп шығарды. Ғалым ядролардан қышқыл қасиеттері бар затты (латын сөзі писlеоs — ядро) бөліп алғандықтан, ол заттарды Нуклеин қышқылдары деп атады. Нуклеин қышкылдарының құрамы күрделі келеді.

Нуклеин қышқылдарының 2 түрі бар: дезоксирибонуклеин «ДНҚ» және рибонуклеин «РНҚ».

ДНҚ-ның құрылымы, саны және қасиеттері. ДНҚ-ң құрылымын зерттеген көптеген тәжірибелердің нәтижесінде, 40–жылдардың аяғында төмендегідей мәліметтер белгілі болды:

1. ДНҚ 4 нуклейдтен (аденин, гуанин, цитозин, тимин) тұрады. Олардың алдыңғы екеуі екі, ал қалғандары бір сақинадан құралған. әр нуклеотид бесбұрышты қантпен коваленттік байланыс арқылы қосылған фосфат тобымен азоттық негізден тұрады.

2. Нуклеотидтер бір-бірімен қант және фосфор тобымен ковалентті байланыс арқылы қосылған. Осы фосфор тобымен қанттың қалдығына тұратын ұзын шиыршықты молекуланы қант-фосфорлы тұлғасы дейді.

3. Э.Чаргафф анықтаған ДНҚ-ның барлық молекуласындағы адениннің (А) саны тиминмен (Т) бірдей, ал гуаниндікі (Г) цитозинмен (Ц) тең; оны қысқаша былай белгілейді А=Т, Г=Ц

Аденин мен тимин екі сутектің байланыспен, ал гуанин мен цитозин үш сутектік байланыс арқылы қосылыс түзеді.

Э.Чаргафф

4. ДНҚ-ның молекуласы шиыршық (оралма) болып оралған. Оның негіздері шиыршыққа тік бұрышпен орналасады. Оны ең алғаш Р.Франклин түсірген рентгенограммадан көруге болады. Рентгеннограмманың көмегімен қант-фосфорлы тұлғаның шиыршықтың сыртқы жағында, ал негізі іште екенін және шиыршықтың бір орамында он нуклеотид болатыны анықталды.

Р.Франклин ашқан деректердің ДНҚ-ның құрамын анықтауда маңызы зор болды, бірақ екі сұрақ жауапсыз қалды: ДНҚ-ның молекуласы қанша жіпшеден тұрады және олар қалай байланысқан? Бұл сұрақтың жауабына негіз болған 1953 ж Ж.Уотсон мен Ф.Крик ұсынған ДНҚ-ның құрылымы еді. Олар ұсынған құрылымды ДНҚ молекуласы 2 жіпшеден немесе тізбектен тұрады. Бұл жердегі жіпшелердің орнында осы тізбектердің қант-фосфатты тұлғасы тұрады да ал баспалдақтың рөлін негіздер атқарады. әрбір баспалдақ 2 негізден тұрса олардың екі, ал екіншісі бір сақинадан тұрады.