Нуклейн хүчил нь бидний өвөг дээдсээс өвлөн авсан удамшлын мэдээллийг хадгалж, дамжуулдаг. Хэрэв та хүүхэдтэй бол тэдний геном дахь таны удамшлын мэдээлэл дахин нэгдэж, таны хамтрагчийн удамшлын мэдээлэлтэй нийлнэ. Таны геном эс бүр хуваагдах бүрт давхарддаг. Нэмж дурдахад нуклейн хүчлүүд нь эсийн бүх уургийн нийлэгжилтийг хариуцдаг ген гэж нэрлэгддэг тодорхой сегментүүдийг агуулдаг. Генүүдийн шинж чанар нь таны биеийн биологийн шинж чанарыг хянадаг.
Ерөнхий мэдээлэл
Нуклейн хүчлүүдийн хоёр ангилал байдаг: дезоксирибонуклеины хүчил (ДНХ гэж илүү сайн мэддэг) ба рибонуклеины хүчил (РНХ гэж илүү сайн мэддэг).
ДНХ нь бүх мэдэгдэж байгаа амьд организмууд болон ихэнх вирусын өсөлт, хөгжил, амьдрал, нөхөн үржихэд шаардлагатай утас хэлбэрийн генийн гинж юм.
Олон эст организмын ДНХ-ийн өөрчлөлт нь дараагийн үеийнхний өөрчлөлтөд хүргэдэг.
ДНХ нь биогенетик субстрат,Хамгийн энгийн амьд организмаас эхлээд өндөр зохион байгуулалттай хөхтөн амьтад хүртэл одоо байгаа бүх амьд биетүүдэд байдаг.
Олон тооны вирусын тоосонцор (вирионууд) нь удамшлын материал болгон цөмд РНХ агуулдаг. Гэсэн хэдий ч вирус нь амьд ба амьгүй байгалийн зааг дээр оршдог гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй, учир нь тэд эзэн эсийн аппаратгүйгээр идэвхгүй хэвээр үлддэг.
Түүхэн мэдээлэл
1869 онд Фридрих Мишер цагаан цусны эсээс цөмийг ялгаж аваад тэдгээрт нуклейн гэж нэрлэгддэг фосфороор баялаг бодис агуулагддаг болохыг олж мэдэв.
Херман Фишер 1880-аад онд нуклейн хүчлүүд дэх пурин ба пиримидины суурийг нээсэн.
1884 онд Р. Хертвиг нуклейн нь удамшлын шинж чанарыг дамжуулах үүрэгтэй гэж үзсэн.
1899 онд Ричард Алтманн "цөмийн хүчил" гэсэн нэр томъёог гаргаж ирсэн.
Хожим нь 20-р зууны 40-өөд онд эрдэмтэн Касперссон, Брачет нар нуклейн хүчлүүд нь уургийн нийлэгжилттэй холбоотой болохыг олж мэдсэн.
Нуклеотид
Полинуклеотид нь олон нуклеотид - гинжээр холбогдсон мономеруудаас бүрддэг.
Нуклейн хүчлүүдийн бүтцэд нуклеотидууд тусгаарлагддаг бөгөөд тус бүр нь:
- Азотын суурь.
- Пентозын сахар.
- Фосфатын бүлэг.
Нуклеотид бүр нь пентозын (таван нүүрстөрөгчийн) сахаридад наалдсан азот агуулсан анхилуун үнэрт суурь агуулдаг бөгөөд энэ нь эргээд фосфорын хүчлийн үлдэгдэлтэй холбогддог. Ийм мономерууд бие биетэйгээ нийлж полимер үүсгэдэггинж. Эдгээр нь нэг гинжин хэлхээний фосфорын үлдэгдэл болон нөгөө гинжин хэлхээний пентозын сахарын хооронд үүсдэг ковалент устөрөгчийн бондоор холбогддог. Эдгээр холбоог фосфодиэфирийн холбоо гэж нэрлэдэг. Фосфодиэфирийн холбоо нь ДНХ ба РНХ-ийн фосфат-нүүрс усны үндсэн ясыг (араг яс) бүрдүүлдэг.
Дезоксирибонуклеотид
Цөмд байрлах нуклейн хүчлүүдийн шинж чанарыг авч үзье. ДНХ нь бидний эсийн цөм дэх хромосомын аппаратыг бүрдүүлдэг. ДНХ нь эсийн хэвийн үйл ажиллагааг хангах "програм хангамжийн заавар"-ыг агуулдаг. Эс нь өөрийн төрлийг нөхөн үржих үед эдгээр заавар нь митозын үед шинэ эсэд дамждаг. ДНХ нь давхар мушгиа утас болгон мушгисан давхар судалтай макромолекул шиг харагдаж байна.
Нуклейн хүчил нь фосфат-дезоксирибоз сахаридын араг яс, аденин (A), гуанин (G), цитозин (C) ба тимин (T) гэсэн дөрвөн азотын суурь агуулдаг. Давхар судалтай спиральд аденин нь тиминтэй (A-T), гуанин нь цитозинтэй (G-C) хослодог.
1953 онд Жеймс Д. Уотсон, Фрэнсис Х. К. Крик бага нарийвчлалтай рентген кристаллографийн өгөгдөл дээр үндэслэн ДНХ-ийн гурван хэмжээст бүтцийг санал болгосон. Тэд мөн биологич Эрвин Чаргаффын ДНХ-д тимины хэмжээ нь аденины хэмжээтэй, гуанины хэмжээ нь цитозины хэмжээтэй тэнцдэг гэсэн дүгнэлтэд дурджээ. Шинжлэх ухаанд оруулсан хувь нэмрээрээ 1962 онд Нобелийн шагнал хүртсэн Ватсон, Крик нар полинуклеотидын хоёр хэлхээ нь давхар мушгиа үүсгэдэг гэж таамаглаж байсан. Утаснууд нь ижил боловч эсрэг чиглэлд эргэлддэг.чиглэл. Фосфат-нүүрстөрөгчийн гинж нь мушгиагийн гадна талд байрладаг бол сууриуд нь дотор талд байрлах ба бусад гинжин хэлхээний суурьтай ковалент холбоогоор холбогддог.
Рибонуклеотидууд
РНХ молекул нь нэг судалтай спираль утас хэлбэрээр оршдог. РНХ-ийн бүтэц нь фосфат-рибоз нүүрсустөрөгчийн араг яс, нитратын суурь: аденин, гуанин, цитозин, урацил (U) агуулдаг. Транскрипцийн явцад ДНХ-ийн загвар дээр РНХ үүсэхэд гуанин цитозин (G-C), аденин урацилтай (A-U) хослоно.
РНХ-ийн хэлтэрхийнүүд нь бүх амьд эсийн доторх уураг нөхөн үржихэд ашиглагддаг бөгөөд энэ нь тэдний тасралтгүй өсөлт, хуваагдлыг баталгаажуулдаг.
Нуклейн хүчлийн хоёр үндсэн үүрэг байдаг. Нэгдүгээрт, тэдгээр нь бидний бие дэх тоо томшгүй олон рибосомуудад шаардлагатай удамшлын мэдээллийг дамжуулдаг зуучлагч болж, ДНХ-д тусалдаг. РНХ-ийн өөр нэг гол үүрэг бол рибосом бүр шинэ уураг үүсгэхэд шаардлагатай амин хүчлийг зөв өгөх явдал юм. РНХ-ийн хэд хэдэн өөр ангилал байдаг.
Messaging RNA (mRNA, эсвэл mRNA - загвар) нь транскрипцийн үр дүнд олж авсан ДНХ-ийн сегментийн үндсэн дарааллын хуулбар юм. Мессенжер РНХ нь ДНХ ба рибосомуудын хооронд зуучлагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг - дамжуулагч РНХ-ээс амин хүчлийг хүлээн авч, полипептидийн гинж үүсгэхэд ашигладаг эсийн органеллууд.
Дамжуулах РНХ (tRNA) нь мессенжер РНХ-ээс удамшлын өгөгдлийг уншихыг идэвхжүүлж, орчуулгын процессыг бий болгодог.рибонуклеины хүчил - уургийн нийлэгжилт. Мөн уураг нийлэгждэг газар руу зөв амин хүчлийг зөөвөрлөнө.
Рибосомын РНХ (rRNA) нь рибосомын үндсэн барилгын материал юм. Энэ нь загвар рибонуклеотидын мэдээллийг унших боломжтой тодорхой газар холбож, орчуулах процессыг эхлүүлнэ.
MiRNA нь олон генийн зохицуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг жижиг РНХ молекулууд юм.
Нуклейн хүчлүүдийн үйл ажиллагаа нь амьдралын ерөнхий байдал, ялангуяа эс бүрийн хувьд маш чухал юм. Эсийн гүйцэтгэдэг бараг бүх функцийг РНХ, ДНХ ашиглан нийлэгжүүлсэн уургаар зохицуулдаг. Ферментүүд, уургийн бүтээгдэхүүнүүд нь бүх амин чухал үйл явцыг хурдасгадаг: амьсгалах, хоол боловсруулах, бүх төрлийн бодисын солилцоо.
Нуклейн хүчлүүдийн бүтцийн ялгаа
| Дезоскирибонуклеотид | Рибонуклеотид | |
| Функц | Удамшлын өгөгдлийг удаан хугацаагаар хадгалах, дамжуулах | ДНХ-д хадгалагдсан мэдээллийг уураг болгон хувиргах; амин хүчлийг тээвэрлэх. Зарим вирусын удамшлын өгөгдлийг хадгалах. |
| Моносахарид | Дезоксирибоз | Рибоз |
| Бүтэц | Давхар судалтай спираль хэлбэр | Нэг судалтай мушгиа хэлбэртэй |
| Нитрат суурь | T, C, A, G | U, C, G, A |
Нуклейн хүчлийн суурийн өвөрмөц шинж чанар
Аденин ба гуанинТэдний шинж чанар нь пурин юм. Энэ нь тэдний молекулын бүтцэд ууссан бензолын хоёр цагираг багтана гэсэн үг. Цитозин ба тимин нь эргээд пиримидинд хамаарах ба нэг бензолын цагирагтай. РНХ мономерууд нь аденин, гуанин, цитозины суурийг ашиглан гинжээ барьж, тимины оронд урацил (U) нэмдэг. Пиримидин ба пурины суурь бүр нь өөрийн гэсэн өвөрмөц бүтэц, шинж чанартай, бензолын цагирагтай холбогдсон өөрийн функциональ бүлгүүдтэй.
Молекул биологид азотын суурийг тэмдэглэхийн тулд нэг үсэгтэй тусгай товчлолуудыг ашигладаг: A, T, G, C, эсвэл U.
Пентозын сахар
ДНХ ба РНХ мономерууд нь өөр өөр азотын суурийн багцаас гадна пентозын сахараараа ялгаатай. ДНХ-ийн таван атомт нүүрс ус нь дезоксирибоз, харин РНХ-д рибоз байдаг. Эдгээр нь бүтцийн хувьд бараг ижил бөгөөд зөвхөн нэг ялгаа нь: рибоз нь гидроксил бүлгийг нэмдэг бол дезоксирибоз нь устөрөгчийн атомаар солигддог.
Дүгнэлт
Биологийн зүйлийн хувьсал, амьдралын тасралтгүй байдалд нуклейн хүчлүүдийн гүйцэтгэх үүргийг хэт үнэлж баршгүй. Амьд эсийн бүх бөөмийн салшгүй хэсэг болохын хувьд тэдгээр нь эсэд тохиолддог бүх амин чухал үйл явцыг идэвхжүүлэх үүрэгтэй.
