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

თუ ვებფილტრს იყენებთ, დარწმუნდით, რომ *.kastatic.org და *.kasandbox.org დომენები არ არის დაბლოკილი.

ძირითადი მასალა

დამამთავრებელი კლასების ბიოლოგია

რნმ-ისა და ცილის სინთეზის მიმოხილვა

საკვანძო ტერმინები

ტერმინიმნიშვნელობა
რნმ (რიბონუკლეინის მჟავა)ერთჯაჭვიანი ნუკლეინის მჟავა, რომელიც დნმ-ში კოდირებულ ინსტრუქციებს „ასრულებს"
ბიოლოგიის ცენტრალური დოგმაპრინციპი, რომლის მიხედვითაც გენებში ჩაწერილი ინფორმაცია ცილებისკენ მიემართება შემდეგნაირად: დნმ → რნმ → ცილა
პოლიპეპტიდიამინომჟავების ჯაჭვი
კოდონინუკლეოტიდების სამეული, რომელიც რომელიმე ამინომჟავას ან ტრანსლაციის სტარტ/სტოპ სიგნალს აკოდირებს
ტრანსკრიფციადნმ-ში გენის თანმიმდევრობის გადაწერა რნმ-ის მოლეკულაზე
ტრანსლაციაი-რნმ-ის მოლეკულის გამოყენება ამინომჟავებისგან პოლიპეპტიდური ჯაჭვის ასაწყობად
მუტაციაგენეტიკური თანმიმდევრობის ცვლილება

რნმ-ის აგებულება

ცალკე დნმ-ის მეშვეობით გენების ექსპრესია ვერ მოხერხდება. დნმ-ის ინსტრუქციების „შესასრულებლად" რნმ-ის მოლეკულაა საჭირო.
დნმ-ის მსგავსად, რნმ-იც ნუკლეოტიდებისგან შედგება. რნმ-ის ნუკლეოტიდებს კი ქმნის 5-ნახშირბადიანი შაქარი რიბოზა, ფოსფატური ჯგუფი და აზოტოვანი ფუძე. თუმცაღა, დნმ-სა და რნმ-ს შორის სამი მთავარი განსხვავებაა:
  1. რნმ-ში შაქარი რიბოზა გვხვდება დეზოქსირიბოზას ნაცვლად.
  2. რნმ ზოგადად ერთჯაჭვიანია და არა ორჯაჭვიანი.
  3. რნმ ურაცილს შეიცავს თიმინის ნაცვლად.
ამ სამი განსხვავების წყალობით ფერმენტები დნმ-ს რნმ-ისგან განარჩევენ.
სურათზე შედარებულია ერთჯაჭვიანი რნმ-ისა და ორჯაჭვიანი დნმ-ის სტრუქტურები.
რნმ-ისა და დნმ-ის მოლეკულების შედარება. სახეცვლილი სურათის წყაროა ვიკიმედია, CC BY-SA 3,0.

რნმ-ის სახეები

სახეფუნქცია
საინფორმაციო რნმ (ი-რნმ)გადააქვს ინფორმაცია დნმ-იდან ანუ ბირთვიდან ციტოპლაზმის რიბოსომებამდე
რიბოსომული რნმ (რ-რნმ)რიბოსომების სტრუქტურული კომპონენტი
სატრანსპორტო რნმ (ტ-რნმ)მიაქვს ამინომჟავები რიბოსომამდე ტრანსლაციისას, რათა მათგან პოლიპეპტიდი აეწყოს

ბიოლოგიის ცენტრალური დოგმა

გენი, რომელიც პოლიპეპტიდს აკოდირებს, ორ ნაბიჯად ექსპრესირდება. ამ პროცესში ინფორმაციის ნაკადი შემდეგი მიმართულებით მიედინება დნმ რნმ ცილა. ამას მოლეკულური ბიოლოგიის ცენტრალური დოგმა ეწოდება.

გენეტიკური კოდი

გენეტიკური ინფორმაციის გაშიფრვის პირველი ნაბიჯი ტრანსკრიფციაა, რომლის დროსაც ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობა დნმ-იდან რნმ-ზე გადაიწერება. შემდეგი ნაბიჯი ამინომჟავების ერთმანეთზე გადაბმაა ცილის წარმოსაქმნელად.
ამინომჟავების თანმიმდევრობა განსაზღვრავს ცილის ფორმას, თვისებებსა და ფუნქციას.
რნმ-ის „ენას" ოთხი აზოტოვანი ფუძე ქმნის: ადენინი (ა), ციტოზინი (ც), გუანინი (გ) და ურაცილი (უ). გენეტიკური კოდი სამ-სამ ნუკლეოტიდად, ანუ კოდონებად, ამოიკითხება. თითოეული კოდონი რომელიმე ამინომჟავას შეესაამება (ან ცილის ტრანსლაციის დასაწყისის/დასასრულის სიგნალს).
გენეტიკური კოდის ცხრილი. ნუკლეოტიდთა თითოეული სამასოიანი თანმიმდევრობა კონკრეტულ ამინომჟავას ან სტოპ-კოდონს შეესაბამება. უგა, უაა და უაგ სტოპ-კოდონებია. აუგ ამინომჟავა მეთიონინს აკოდირებს და ის, ასევე, სტარტ-კოდონიცაა.
კოდონების ცხრილი. სურათის წყარო ოპენსტაქსი, CC BY 3,0.

ტრანსკრიფცია და ტრანსლაცია

ცენტრალური დოგმის გამარტივებული სქემა, რომელზეც მოლეკულების თანმიმდევრობებიც ჩანს.
დნმ-ს ორ ჯაჭვს ასეთი თანმიმდევრობები აქვს:
5'-ATGATCTCGTAA-3' 3'-TACTAGAGCATT-5'
დნმ-ის ერთ-ერთი ჯაჭვის ტრანსკრიფციით მიიღება ი-რნმ, რომლის თანმიმდევრობაც თითქმის დნმ-ის მეორე ჯაჭვის იდენტურია, თუმცაღა ბიოქიმიური განსხვავებების გამო დნმ-სა და რნმ-ს შორის დნმ-ის თ-ებს ი-რნმ-ში უ-ები შეესაბამება. ი-რნმ-ის თანმიმდევრობაა:
5'-AUGAUCUCGUAA-5'
ტრანსლაცია გულისხმობს ი-რნმ-ის ნუკლეოტიდების სამეულებად წაკითხვას. თითოეული სამეული რომელიმე ამინომჟავას შეესაბამება, ანუ აკოდირებს მას (ან ქმნის სტოპ სიგნალს, რომელიც ტრანსლაციის დასრულების მანიშნებელია).
3'-AUG AUC UCG UAA-5'
AUG მეთიონინი AUC იზოლეიცინი UCG სერინი UAA „სტოპ"
პოლიპეპტიდის თანმიმდევრობა: (N-ბოლო) მეთიონინი-იზოლეიცინი-სერინი (C-ბოლო)
ტრანსკრიფციის პროცესში დნმ-ის თანმიმდევრობა რნმ-ის მოლეკულაზე მსგავსი „ანბანით" გადაიწერება, ანუ ტრანსკრიბირდება. ეუკარიოტებში მიღებული რნმ დამატებით უნდა გადამუშავდეს, რათა მისგან მწიფე საინფორმაციო რნმ (ი-რნმ) მივიღოთ.
ტრანსლაციის პროცესში ი-რნმ-ის თანმიმდევრობა გაიშიფრება და მის მიხედვით სპეციფიკური ამინომჟავური თანმიმდევრობის პოლიპეპტიდი აიწყობა. სიტყვა ტრანსლაცია თარგმნას ნიშნავს და ასეცაა: ი-რნმ-ის ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობა სრულიად სხვა, ამინომჟავურ ენაზე უნდა „გადაითარგმნოს".

მუტაციები

ზოგჯერ უჯრედები შეცდომას უშვებენ გენეტიკური ინფორმაციის ასლის დამზადებისას და მუტაციები წარმოიქმნება. ისინი შეიძლება იყოს ან უმნიშვნელო, ან მკვეთრი გავლენა მოახდინოს ცილების წარმოქმნასა და გენების ექსპრესიაზე.

ჩანაცვლება

ჩანაცვლება (სუბსტიტუცია) ნიშნავს ფუძეთა წყვილში ერთი ფუძის შეცვლას.
ჩანაცვლებითი მუტაციის სამი სახე არსებობს:
  • უხილავი მუტაციები ამინომჟავური თანმიმდევრობის შეცვლას არ იწვევენ ტრანსლაციის დროს.
  • ნონსენსი მუტაციები სტოპ-კოდონის გაჩენას იწვევენ ი-რნმ-ის შუაში, ამინომჟავის ადგილას, რის გამოც ტრანსლაცია ნაადრევად წყდება.
  • მისენს მუტაციები ამინომჟავის შეცვლას იწვევენ პოლიპეპტიდში.

ინსერციები და დელეციები

ინსერცია ნიშნავს ერთი ან მეტი ფუძის დამატებას დნმ-ში. დელეცია პირიქით, ერთი ან მეტი ფუძის დაკარგვას გულისხმობს დნმ-ის თანმიმდევრობიდან.
რადგანაც გენეტიკური კოდი კოდონებით ამოიკითხება (სამ-სამ ნუკლეოტიდად), ფუძეების დამატება ან ამოკლება ზოგჯერ „წაკითხვის ჩარჩოს" გადანაცვლებას იწვევს. ამას ფრეიმშიფტი, ანუ ჩარჩოს გადანაცვლების მუტაცია, ეწოდება.
ფრეიმშიფტის მუტაცის გამო ნუკლეოტიდების ტრიპლეტებად (კოდონებად) ამოკითხვის ჩარჩო გადანაცვლდება ტრანსლაციისას. შედეგად პოლიპეპტიდს სხვა ამინომჟავები ემატება. ამ შემთხვევაში გენისა და მისი ი-რნმ-ის ამოკითხვის თავდაპირველი ჩარჩო შემდეგი ამინომჟავური თანმიმდევრობას გვაძლევდა: მეთიონინი (Met), იზოლეიცინი (Ile), არგინინი (Arg) და ასპარაგინი (Asn). მე-4 ნუკლეოტიდის (თ) დელეციის გამო დნმ-ის მე-3 ნუკლეოტიდის შემდეგ წაკითხვის ჩარჩო გადაადგილდა. ახალი ჩარჩოს წყალობით ი-რნმ-ის კოდონები მუტაციის წერტილის შემდეგ შეიცვალა (პირველი - მეთიონინის კოდონი უცვლელი დარჩა). ახალი კოდონებით შემდეგი ამინომჟავური თანმიმდევრობა განისაზღვრება: მეთიონინი (Met), ტიროზინი (Tyr), გლიცინი (Gly).
როგორც ამ მაგალითით ჩანს, ფრეიმშიფტის მუტაციის გამო მომდევნო კოდონები არასწორად ამოიკითხება, რის გამოც პოლიპეპტიდის ამინომჟავური თანმიმდევრობა იცვლება.

ხშირი შეცდომები და მცდარი წარმოდგენები

  • ამინომჟავები ცილის სინთეზის დროს არ წარმოიქმნება. ზოგჯერ ჰგონიათ, რომ ცილის სინთეზის მიზანი ახალი ამინომჟავების წარმოქმნაა. თუმცაღა, სინამდვილეში ამინომჟავები ტრანსლაციის დროს კი არ წარმოიქმნება, არამედ ცილების საშენ მასალად გამოიყენება.
  • მუტაციებს ყოველთვის მკვეთრი ან უარყოფითი შედეგი არ აქვს. ხშირად ადამიანებს ახალ ამბებში ტერმინი „მუტაცია" რომ ესმით, წარმოიდგენენ, რომ ინდივიდს რაიმე დაავადება ან დეფექტი აქვს. მუტაციები გენეტიკური მრავალფეროვნების წყაროა და მიუხედავად იმისა, რომ ზოგი მათგანი მავნეა, მრავალი მუტაცია შეუმჩნეველი ან კარგიც კია!
  • ინსერციები და დელეციები, რომლის დროსაც ნუკლეოტიდთა 3-ის ჯერადი რიცხვი ემატება ან აკლდება დნმ-ს, ჩარჩოს გადანაცვლებას არ იწვევს. ამ შემთხვევაში ცილას ერთი ამინომჟავა დაემატება ან გამოაკლდება. თუკი ინსერცია/დელეცია სამის ჯერადი რაოდენობის ნუკლეოტიდების დამატებას/დაკლებას არ იწვევს, ცილის ამინომჟავური თანმიმდევრობა მკვეთრად იცვლება.

გსურთ, შეუერთდეთ დისკუსიას?

პოსტები ჯერ არ არის.
გესმით ინგლისური? დააწკაპუნეთ აქ და გაეცანით განხილვას ხანის აკადემიის ინგლისურენოვან გვერდზე.