Ген және ақуыз
Ген мен ақуыз бір-бірімен тығыз байланысты болғанымен, олардың қызметі мен физиологиясы арасында белгілі айырмашылықтар бар. Ген мен протеин - бұл дене жүйесіндегі өте тығыз байланысты екі биоматериал. Ген қызметі белок түрінде көрінеді. Бұл гендер мен белоктар арасындағы ең жақын байланысты жасайды. Ген де, ақуыз да өмірдегі маңызды қосылыс және генетикада генотип пен фенотип арасындағы байланысты құруға көмектеседі. Бұл молекулалық қатынас бір генді/полипептидті гипотезамен түсіндіріледі. Фрэнсис Крик генотиптің фенотипке айналуына әкелетін жасушалардағы ақпарат ағынын сипаттаған бірінші адам болды. Ұяшықтардағы бір бағытты ақпарат ағыны келесідей.
ДНҚ (ген) → РНҚ → ақуыз
ДНҚ-дан РНҚ-ға өту қадамы транскрипция, ал РНҚ-дан ақуызға ауысу - трансляция деп аталады. Бұл мақаланың негізгі мақсаты ген мен ақуыздың айырмашылығы, сонымен бірге ген мен ақуыздың қызметі мен физиологиясы да қарастырылады.
Ген дегеніміз не?
Ген генетикалық ақпараттың негізгі бірлігі ретінде қарастырылады. Ол хромосомада белгілі бір генетикалық локуста орналасқан. Белгілі бір локуста орналасқан генетикалық ақпарат әдетте бір РНҚ молекуласына транскрипцияланады, ол ақырында белгілі бір ақуыз үшін кодталады. Бұл гендер белокты кодтаушы гендер деп аталады. Гендерден транскрипцияланған РНҚ-ның барлығы белокқа ауыспайды. Бұл гендер кодтамайтын гендер деп аталады. Гендерді зерттейтін ғылымды генетика деп атайды. Эукариоттарда хромосома жұптары гомологтық жұптар түрінде орналасады. Бір позицияда немесе локуста орналасқан бір геннің әртүрлі формалары аллельдер деп аталады. Эукариоттық гендер прокариоттық гендерге қарағанда күрделірек және интрон деп аталатын аралық тізбектерді қамтиды. Гендерде кездесетін басқа реттеуші бөлімдер мРНҚ құрайтын экзондар деп аталады. Адамда ақуызды кодтайтын ең кішкентай ген интрондары жоқ 500-ге жуық нуклеотидтерден тұрады және гистон протеинін кодтайды. Адамдағы ең үлкен белокты кодтайтын геннің құрамында шамамен 2,5 миллион нуклеотид бар және дистрофин деп аталатын ақуызды кодтайды.
Бактериялық ДНҚ мРНҚ-ға транскрипцияланып, содан кейін ақуызға аударылды
Белок дегеніміз не?
Белоктар - ферменттер катализін, қорғанысты, тасымалдауды, қолдауды, қозғалысты, реттеуді және сақтауды қоса алғанда, әртүрлі функциялары бар ең алуан түрлі биологиялық макромолекулалар. Ақуыздың құрылымы организмдегі белгілі бір генмен анықталады. Белоктардың функционалдық және құрылымдық бірлігі - амин қышқылы. Аты айтып тұрғандай, амин қышқылы амин тобынан (-NH2) және қышқыл карбоксил тобынан (-COOH) тұрады. Ағзадағы барлық ақуыздарды өндіру үшін пептидтік байланыстар арқылы әртүрлі ретпен орналасқан 20 түрлі аминқышқылдары бар. Пептидтік байланыс арқылы қосылған аминқышқылдарының тізбегі полипептид деп аталады.
Белоктың құрылымы немесе пішіні оның қызметін анықтайды. Аминқышқылдарының тізбегі белоктың бастапқы құрылымымен анықталады. Ақуызда бірнеше пептидтік топтардың болуы жақын амин қышқылдары арасында сутектік байланыстардың пайда болуына әкелуі мүмкін. Бұл құрылымды өзгертіп, ақуыздың қайталама құрылымын анықтауы мүмкін. Үшінші құрылым; Ақуыздың соңғы үш өлшемді пішіні белоктағы қатпарлар мен байланыстар арқылы анықталады. Ақуыздың төрттік құрылымы тек бірнеше полипептидтері бар ақуызда болады.
Ген мен ақуыздың айырмашылығы неде?
• Гендер қызметі ақуыз арқылы көрсетіледі (ген организмдегі белгілі бір ақуыздың негізгі құрылымын анықтайды).
• Ген ДНҚ-дан, ал ақуыз аминқышқылдарынан тұрады.
• Гендер генотипті тасымалдайды, ал белоктар фенотиптерді экспрессиялайды.
• Геннің негізгі қызметі тұқым қуалау туралы ақпаратты тасымалдау болса, ақуыздың негізгі функцияларына фермент катализі, қорғаныс, тасымалдау, қолдау, қозғалыс, реттеу және сақтау кіреді.
