Энэхүү мэдэгдэл нь генетикийн кодын ямар шинж чанарт үндэслэсэн бэ? Генетик кодын доройтол: ерөнхий мэдээлэл

ОХУ-ын Боловсрол, шинжлэх ухааны яам Холбооны боловсролын агентлаг

"И.И.Ползуновын нэрэмжит Алтайн Улсын Техникийн Их Сургууль" мэргэжлийн дээд боловсролын улсын боловсролын байгууллага

Байгалийн шинжлэх ухаан, системийн шинжилгээний тэнхим

"Генетик код" сэдвээр хийсэн хураангуй

1. Генетик кодын тухай ойлголт

3. Генетикийн мэдээлэл

Ном зүй

1. Генетик кодын тухай ойлголт

Генетик код нь нуклейн хүчлийн молекул дахь удамшлын мэдээллийг амьд организмын онцлог шинж чанартай нуклеотидын дараалал хэлбэрээр бүртгэх нэгдсэн систем юм. Нуклеотид бүрийг том үсгээр тэмдэглэсэн бөгөөд энэ нь түүний найрлагад орсон азотын суурийн нэрийг эхэлдэг: - A (A) аденин; - G (G) гуанин; - C (C) цитозин; - Т (Т) тимин (ДНХ-д) эсвэл U (U) урацил (мРНХ-д).

Эсэд генетикийн кодыг хэрэгжүүлэх нь транскрипц ба орчуулга гэсэн хоёр үе шаттайгаар явагддаг.

Тэдний эхнийх нь цөмд тохиолддог; Энэ нь ДНХ-ийн холбогдох хэсгүүдэд мРНХ молекулуудын нийлэгжилтээс бүрддэг. Энэ тохиолдолд ДНХ нуклеотидын дараалал нь РНХ нуклеотидын дараалалд "дахин бичигдэнэ". Хоёр дахь шат нь цитоплазм, рибосом дээр явагддаг; энэ тохиолдолд мРНХ-ийн нуклеотидын дараалал нь уураг дахь амин хүчлүүдийн дараалалд шилждэг: энэ үе шат нь дамжуулагч РНХ (tRNA) болон холбогдох ферментүүдийн оролцоотойгоор явагддаг.

2. Генетик кодын шинж чанарууд

1. Гурвалсан

Амин хүчил бүрийг 3 нуклеотидын дарааллаар кодлодог.

Гурвалсан буюу кодон нь нэг амин хүчлийг кодлодог гурван нуклеотидын дараалал юм.

Код нь моноплет байж болохгүй, учир нь 4 (ДНХ дэх өөр өөр нуклеотидын тоо) 20-оос бага. Код нь давхар байж болохгүй, учир нь 16 (2-ын 4 нуклеотидын хослол ба сэлгэцийн тоо) 20-оос бага. Код нь гурвалсан байж болно, учир нь 64 (4-ээс 3 хүртэлх хослол ба сэлгэцийн тоо) 20-оос дээш байна.

2. доройтол.

Метионин ба триптофанаас бусад бүх амин хүчлүүд нэгээс олон триплетээр кодлогддог: 1 триплетийн 2 амин хүчил = 2 9 амин хүчил 2 гурвалсан амин хүчил = 18 1 амин хүчил 3 гурав = 3 5 амин хүчил 4 гурвалсан = 6 гурвалсан 20 3 амин хүчил = 18 Нийт 61 гурвалсан 20 амин хүчлийг кодлодог.

3. Төрөл хоорондын цэг таслал байгаа эсэх.

Ген нь нэг полипептидийн гинж эсвэл тРНХ, рРНХ эсвэл sRNA-ийн нэг молекулыг кодлодог ДНХ-ийн хэсэг юм.

tRNA, rRNA, sRNA генүүд уургийг кодлодоггүй.

Полипептидийг кодлодог ген бүрийн төгсгөлд дор хаяж 3 зогсоох кодон буюу зогсоох дохио байдаг: UAA, UAG, UGA. Тэд нэвтрүүлгээ зогсооно.

Уламжлал ёсоор удирдагчийн дарааллын эхнийх болох AUG кодон нь цэг таслалд хамаарна. Энэ нь том үсгийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ байрлалд формилметиониныг (прокариотуудад) кодлодог.

4. Хоёрдмол утгагүй байдал.

Гурвалсан бүр нь зөвхөн нэг амин хүчлийг кодлодог эсвэл орчуулгын терминатор юм.

Үл хамаарах зүйл бол AUG кодон юм. Прокариотуудын хувьд эхний байрлалд (том үсэг) формилметиониныг, бусад байрлалд метиониныг кодлодог.

5. Авсаархан байдал, эсвэл доторх цэг таслал байхгүй.

Ген доторх нуклеотид бүр чухал кодоны нэг хэсэг юм.

1961 онд Сеймур Бензер, Фрэнсис Крик нар кодын гурвалсан шинж чанар, нягтралыг туршилтаар нотолсон.

Туршилтын мөн чанар: "+" мутаци - нэг нуклеотид оруулах. "-" мутаци - нэг нуклеотидын алдагдал. Генийн эхэнд ганц "+" эсвэл "-" мутаци үүсэх нь генийг бүхэлд нь сүйтгэдэг. Давхар "+" эсвэл "-" мутаци нь генийг бүхэлд нь сүйтгэдэг. Генийн эхэн дэх гурвалсан "+" эсвэл "-" мутаци нь зөвхөн нэг хэсгийг нь сүйтгэдэг. Дөрөв дахин "+" эсвэл "-" мутаци нь генийг бүхэлд нь сүйтгэдэг.

Туршилтаар код нь гурвалсан бөгөөд генийн дотор цэг таслал байхгүй гэдгийг баталж байна. Туршилтыг зэргэлдээх хоёр фагийн ген дээр хийсэн бөгөөд үүнээс гадна генийн хооронд цэг таслал байгааг харуулсан.

3. Генетикийн мэдээлэл

Генетикийн мэдээлэл нь өвөг дээдсээс хүлээн авсан, удамшлын бүтцэд генетикийн код хэлбэрээр суулгагдсан организмын шинж чанарын програм юм.

Геохимийн процесс - ашигт малтмалын үүсэх - хувьслын катализ (автокатализ) гэсэн схемийн дагуу генетикийн мэдээлэл үүссэн гэж үздэг.

Анхны анхдагч генүүд нь бичил талст шавар талстууд байсан байж магадгүй бөгөөд шаварны шинэ давхарга бүр нь өмнөх үеийн бүтцийн онцлогт тохируулан, үүнээс бүтцийн талаарх мэдээллийг хүлээн авч байгаа мэт бүтээгдсэн байдаг.

Удамшлын мэдээллийн хэрэгжилт нь гурван РНХ ашиглан уургийн молекулыг нэгтгэх явцад явагддаг: элч РНХ (мРНХ), тээврийн РНХ (tRNA) ба рибосомын РНХ (rRNA). Мэдээлэл дамжуулах процесс явагдана: - шууд холбооны сувгаар: ДНХ - РНХ - уураг; ба - санал хүсэлтийн сувгаар: орчин - уураг - ДНХ.

Амьд организм нь мэдээллийг хүлээн авах, хадгалах, дамжуулах чадвартай. Түүгээр ч барахгүй амьд организмууд өөрсдийн болон эргэн тойрныхоо ертөнцийн талаар хүлээн авсан мэдээллийг аль болох үр ашигтай ашиглах хүсэл эрмэлзэлтэй байдаг. Амьд организм оршин тогтнох, хөгжих, үржихэд шаардлагатай генд шингэсэн удамшлын мэдээлэл нь хувь хүн бүрээс үр удамд нь дамждаг. Энэхүү мэдээлэл нь организмын хөгжлийн чиг хандлагыг тодорхойлдог бөгөөд хүрээлэн буй орчинтой харьцах явцад түүний хувь хүнд үзүүлэх хариу урвалыг гажуудуулж, улмаар удамшлын хөгжлийн хувьслыг баталгаажуулдаг. Амьд организмын хувьслын явцад шинэ мэдээлэл бий болж, санаж байх болно, үүнд мэдээллийн үнэ цэнэ нэмэгддэг.

Байгаль орчны тодорхой нөхцөлд удамшлын мэдээллийг хэрэгжүүлэх явцад тухайн биологийн зүйлийн организмын фенотип үүсдэг.

Генетикийн мэдээлэл нь биеийн морфологийн бүтэц, өсөлт, хөгжил, бодисын солилцоо, сэтгэцийн бүтэц, өвчин эмгэг, генетикийн гажиг зэргийг тодорхойлдог.

Амьд биетийн үүсэл, хувьсалд мэдээллийн үүрэг чухал болохыг олон эрдэмтэд зөв онцолж, энэ нөхцөл байдлыг амьдралын гол шалгууруудын нэг гэж тэмдэглэжээ. Тиймээс, V.I. Карагодин: "Амьдрах гэдэг нь мэдээллийн оршин тогтнох хэлбэр, түүгээр кодлогдсон бүтэц бөгөөд энэ мэдээллийг хүрээлэн буй орчны тохиромжтой нөхцөлд хуулбарлах боломжийг олгодог." Мэдээлэл ба амьдралын холбоог мөн А.А. Ляпунов: "Амьдрал бол бие даасан молекулуудын төлөвөөр кодлогдсон мэдээллийг ашиглан байнгын урвалыг бий болгохын тулд маш эмх цэгцтэй материйн төлөв байдал юм." Манай алдарт астрофизикч Н.С. Кардашев мөн амьдралын мэдээллийн бүрэлдэхүүн хэсгийг онцлон тэмдэглэв: "Амьдрал нь хүрээлэн буй орчин, өөрийн бүтцийн талаархи хамгийн энгийн мэдээллийг санах, ашиглах чадвартай тусгай төрлийн молекулуудыг нэгтгэх боломжийн ачаар өөрийгөө хамгаалахад ашигладаг. , нөхөн үржих, бидний хувьд онцгой чухал зүйл бол илүү их мэдээлэл олж авах." Экологич Ф.Типлер "Үхэшгүй мөнхийн физик" номондоо амьд организмын энэхүү мэдээллийг хадгалах, дамжуулах чадварт анхаарлаа хандуулж: "Би амьдралыг байгалийн шалгарлаар хадгалагдаж байдаг кодлогдсон мэдээллийн нэг төрөл гэж тодорхойлдог." Түүгээр ч барахгүй, хэрэв тийм бол амьдрал-мэдээллийн систем мөнхийн, хязгааргүй, үхэшгүй мөнх болно гэж тэр үзэж байна.

Генетикийн кодыг нээж, молекул биологийн хуулиудыг бий болгосноор орчин үеийн генетик ба Дарвины хувьслын онолыг хослуулах шаардлагатай байгааг харуулсан. Ийнхүү биологийн шинэ парадигм - хувьслын синтетик онол (STE) үүссэн бөгөөд үүнийг аль хэдийн сонгодог бус биологи гэж үзэж болно.

Амьд ертөнцийн хувьслын талаарх орчин үеийн ойлголт дахь Дарвины хувьслын үндсэн санааг удамшлын, хувьсагч, байгалийн шалгарал гэсэн гурвалсан үзэл баримтлал нь зөвхөн байгалийн шалгарал биш, харин генетикийн хувьд тодорхойлогддог сонгон шалгаруулалтын санаануудаар нөхөж байна. Синтетик буюу ерөнхий хувьслын хөгжлийн эхлэлийг С.С. Четвериков популяцийн генетикийн тухай, үүнд хувь хүний ​​шинж чанар, хувь хүмүүс сонгогддоггүй, харин нийт популяцийн генотип, харин хувь хүмүүсийн фенотип шинж чанараар дамждаг болохыг харуулсан. Энэ нь хүн амын дунд ашигтай өөрчлөлтүүдийг тараахад хүргэдэг. Тиймээс хувьслын механизм нь генетикийн түвшинд санамсаргүй мутаци хийх замаар, мөн хамгийн үнэ цэнэтэй шинж чанаруудын (мэдээллийн үнэ цэнэ!) өв залгамжлалаар дамждаг бөгөөд энэ нь мутацийн шинж чанаруудын хүрээлэн буй орчинд дасан зохицож, хамгийн амьдрах чадвартай үр удмыг бий болгодог.

Улирлын чанартай уур амьсгалын өөрчлөлт, төрөл бүрийн байгалийн болон гар аргаар үүссэн гамшиг нь нэг талаас популяцид генийн давталтын давтамж өөрчлөгдөж, улмаар удамшлын хувьсах чанар буурахад хүргэдэг. Энэ үйл явцыг заримдаа генетикийн шилжилт гэж нэрлэдэг. Нөгөөтэйгүүр, янз бүрийн мутацийн концентрацийн өөрчлөлт, популяцид агуулагдах генотипийн олон янз байдал буурч байгаа нь сонгон шалгаруулалтын чиглэл, эрчмийг өөрчлөхөд хүргэдэг.

4. Хүний генетикийн кодыг тайлах

2006 оны 5-р сард хүний ​​геномыг тайлахаар ажиллаж буй эрдэмтэд 1-р хромосомын бүрэн генетикийн зургийг нийтэлсэн бөгөөд энэ нь бүрэн дараалалгүй хүний ​​сүүлчийн хромосом байсан юм.

2003 онд хүний ​​генетикийн урьдчилсан зургийг нийтэлсэн нь Хүний геномын төсөл албан ёсоор дууссаныг тэмдэглэсэн. Үүний хүрээнд хүний ​​генийн 99%-ийг агуулсан геномын хэсгүүдийг дараалалд оруулсан. Генийг тодорхойлох нарийвчлал 99.99% байв. Гэсэн хэдий ч төсөл дуусах үед 24 хромосомын дөрөв нь л бүрэн дараалалд орсон байв. Баримт нь генээс гадна хромосомууд нь ямар ч шинж чанарыг кодлодоггүй, уургийн нийлэгжилтэнд оролцдоггүй хэсгүүдийг агуулдаг. Эдгээр хэлтэрхийнүүд бие махбодын амьдралд ямар үүрэг гүйцэтгэдэг нь тодорхойгүй хэвээр байгаа боловч улам олон судлаачид тэдний судалгаа хамгийн их анхаарал шаарддаг гэдэгт итгэх хандлагатай байна.

ГЕНЕТИК КОД гэдэг нь уураг (полипептид) молекул дахь анхдагч бүтцийг (амин хүчлийн үлдэгдлийн байршил) тодорхойлдог ДНХ-ийн молекул дахь нуклеотидын суурийн дараалал хэлбэрээр (зарим вируст - РНХ) удамшлын мэдээллийг бүртгэх систем юм. ДНХ-ийн генетикийн үүргийг нотолсон (Америкийн микробиологич О.Эвери, К.Маклеод, М.Маккарти, 1944) болон бүтцийг нь тайлсаны дараа (Ж.Уотсон, Ф.Крик, 1953) генетикийн кодын асуудлыг томъёолсон. ген нь ферментийн бүтэц, үүргийг тодорхойлдог (Ж. Бидл, Э. Татем, 1941 оны “нэг ген - нэг фермент” зарчим) ба уургийн орон зайн бүтэц, үйл ажиллагаа нь түүний анхдагч бүтцээс хамааралтай байдаг. (Ф. Сангер, 1955). 4 нуклейн хүчлийн суурийн нэгдэл нь полипептид дэх нийтлэг 20 амин хүчлийн үлдэгдлийн ээлжийг хэрхэн тодорхойлдог вэ гэсэн асуултыг 1954 онд Г.Гамов анх тавьжээ.

1961 онд Ф.Крик болон бусад эрдэмтэд T4 бактериофагийн нэг генд хос нуклеотидын оруулах, устгах харилцан үйлчлэлийг судалсан туршилтын үндсэн дээр генетикийн кодын ерөнхий шинж чанарыг тодорхойлсон: гурвалсан, өөрөөр хэлбэл, полипептидийн гинжин хэлхээнд амин хүчлийн үлдэгдэл бүр нь генийн ДНХ-ийн гурван суурийн (гурвалсан буюу кодон) багцтай тохирч байна; ген доторх кодонуудыг тогтсон цэгээс нэг чиглэлд, "таслалгүй" уншдаг, өөрөөр хэлбэл кодонууд бие биенээсээ ямар ч тэмдгээр тусгаарлагддаггүй; доройтол, эсвэл илүүдэл - ижил амин хүчлийн үлдэгдлийг хэд хэдэн кодоноор (синоним кодонд) кодлож болно. Зохиогчид кодонууд давхцдаггүй (суурь бүр нь зөвхөн нэг кодонд хамаарна) гэж үзсэн. Гурвалсан хүүхдийн кодлох чадварыг шууд судлах ажлыг синтетик элч РНХ (мРНХ)-ийн хяналтан дор эсгүй уургийн синтезийн системийг ашиглан үргэлжлүүлэв. 1965 он гэхэд С.Очоа, М.Ниренберг, Х.Г.Корана нарын бүтээлүүдэд генетикийн кодыг бүрэн тайлсан. Генетик кодын нууцыг тайлах нь 20-р зууны биологийн хамгийн том ололтуудын нэг байв.

Эсэд генетикийн кодыг хэрэгжүүлэх нь хоёр матрицын процесс - транскрипц ба орчуулгын явцад явагддаг. Ген ба уургийн хоорондох зуучлагч нь ДНХ-ийн хэлхээний аль нэг дээр транскрипцийн үед үүсдэг мРНХ юм. Энэ тохиолдолд уургийн анхдагч бүтцийн талаархи мэдээллийг агуулсан ДНХ-ийн суурийн дарааллыг мРНХ-ийн суурийн дараалал хэлбэрээр "дахин бичсэн" болно. Дараа нь рибосомууд дээр орчуулах явцад мРНХ-ийн нуклеотидын дарааллыг дамжуулагч РНХ (tRNAs) уншдаг. Сүүлд нь амин хүчлийн үлдэгдэл хавсарсан хүлээн авагч төгсгөл, тохирох мРНХ кодоныг таних адаптер төгсгөл буюу антикодон триплеттэй байдаг. Кодон ба антикодоны харилцан үйлчлэл нь нэмэлт суурь хосолсон үндсэн дээр явагддаг: Аденин (A) - Uracil (U), Гуанин (G) - Цитозин (С); энэ тохиолдолд мРНХ-ийн үндсэн дараалал нь нийлэгжсэн уургийн амин хүчлийн дараалалд шилждэг. Өөр өөр организмууд ижил амин хүчлийн хувьд өөр өөр давтамжтай өөр өөр ижил утгатай кодон ашигладаг. Полипептидийн гинжин хэлхээг кодлодог мРНХ-г унших нь метионин амин хүчлийн харгалзах AUG кодоноос эхэлдэг (эхлүүлдэг). Прокариотуудад анхдагч кодонууд нь ихэвчлэн GUG (валин), UUG (лейцин), AUU (изолейцин), эукариотуудад - UUG (лейцин), AUA (изолейцин), ACG (треонин), CUG (лейцин) байдаг. Энэ нь орчуулгын явцад унших фрейм буюу үе шатыг тогтоодог, өөрөөр хэлбэл мРНХ-ийн бүх нуклеотидын дарааллыг тРНХ-ийн гурвалсан гурав дахин уншдаг бөгөөд үүнийг ихэвчлэн зогсоох кодон гэж нэрлэдэг гурван терминатор кодонтой тулгарах хүртэл уншина. мРНХ: UAA, UAG, UGA (хүснэгт). Эдгээр гурвалсан хэсгүүдийг унших нь полипептидийн гинжин хэлхээний нийлэгжилтийг дуусгахад хүргэдэг.

AUG ба зогсоох кодонууд нь полипептидүүдийг кодлодог мРНХ-ийн бүсийн эхэн ба төгсгөлд тус тус гарч ирдэг.

Генетик код нь бараг бүх нийтийнх юм. Энэ нь объектуудын хооронд зарим кодонуудын утгын бага зэрэг өөрчлөлтүүд байдаг гэсэн үг бөгөөд энэ нь үндсэндээ терминатор кодонуудад хамаатай бөгөөд энэ нь мэдэгдэхүйц байж болно; жишээлбэл, зарим эукариот ба микоплазмын митохондри дахь UGA нь триптофаныг кодлодог. Нэмж дурдахад, бактери ба эукариотуудын зарим мРНХ-д UGA нь ер бусын амин хүчил - селеноцистеин, архебактерийн аль нэг дэх UAG - пирролизиныг кодлодог.

Генетик код нь санамсаргүй байдлаар үүссэн гэсэн үзэл бодол байдаг ("хөлдөөсөн боломж" таамаглал). Энэ нь илүү хөгжсөн байх магадлалтай. Энэхүү таамаглал нь амин хүчлийг гурван суурийн зөвхөн хоёроор нь тодорхойлоход "гурвын хоёр" дүрмийн дагуу митохондрид уншдаг кодын илүү энгийн бөгөөд эртний хувилбар байгаа нь нотлогддог. гурвалсанд.

Лит.: Крик F. N. a. О. Уургийн генетик кодын ерөнхий шинж чанар // Байгаль. 1961. Боть. 192; Генетик код. Н.Ю., 1966; Ichas M. Биологийн код. М., 1971; Инге-Вечтомов S.G. Генетик кодыг хэрхэн уншдаг вэ: дүрэм ба үл хамаарах зүйлүүд // Орчин үеийн байгалийн шинжлэх ухаан. М., 2000. T. 8; Ратнер V. A. Генетик код нь систем болгон // Соросын боловсролын сэтгүүл. 2000. T. 6. No3.

С.Г.Инге-Вечтомов.

Ген- тодорхой шинж чанар, өмчийн хөгжлийг хянадаг удамшлын бүтэц, үйл ажиллагааны нэгж. Эцэг эхчүүд үр удамд үр удамд нь генийн багцыг дамжуулдаг.Оросын эрдэмтэд уг генийг судлахад ихээхэн хувь нэмэр оруулсан: Симашкевич Е.А., Гаврилова Ю.А., Богомазова О.В.(2011)

Одоогийн байдлаар молекул биологийн шинжлэх ухаанд генүүд нь нэг уургийн молекул эсвэл нэг РНХ молекулын бүтцийн талаар ямар нэгэн салшгүй мэдээллийг агуулсан ДНХ-ийн хэсгүүд болохыг тогтоожээ. Эдгээр болон бусад функциональ молекулууд нь биеийн хөгжил, өсөлт, үйл ажиллагааг тодорхойлдог.

Үүний зэрэгцээ ген бүр нь генийн илэрхийлэлийг зохицуулахад шууд оролцдог промоторууд гэх мэт олон тооны зохицуулалтын ДНХ-ийн дарааллаар тодорхойлогддог. Зохицуулалтын дарааллыг промотеруудын нэгэн адил уураг кодлодог нээлттэй унших хүрээ, эсвэл РНХ-ийн дарааллын эхлэлийн ойролцоо байрлуулж болно. cis cis зохицуулалтын элементүүд), мөн сайжруулагч, тусгаарлагч ба дарагч (заримдаа дараах байдлаар ангилдаг) зэрэг олон сая хос суурь (нуклеотид) зайд. транс-зохицуулалтын элементүүд, англи хэл. транс зохицуулалтын элементүүд). Тиймээс генийн тухай ойлголт нь зөвхөн ДНХ-ийн кодлох бүсээр хязгаарлагдахгүй бөгөөд зохицуулалтын дарааллыг багтаасан илүү өргөн ойлголт юм.

Уг нь нэр томъёо генсалангид удамшлын мэдээллийг дамжуулах онолын нэгж болж гарч ирэв. Биологийн түүх нь ямар молекулууд удамшлын мэдээллийн тээвэрлэгч байж болох тухай маргааныг санаж байна. Тэдний бүтэц (20 амин хүчил) нь зөвхөн дөрвөн төрлийн нуклеотидээс бүрддэг ДНХ-ийн бүтцээс илүү олон хувилбаруудыг бий болгох боломжийг олгодог тул ихэнх судлаачид зөвхөн уураг ийм тээвэрлэгч байж болно гэж үздэг. Хожим нь энэ нь удамшлын мэдээллийг агуулсан ДНХ гэдгийг туршилтаар нотолсон бөгөөд үүнийг молекул биологийн гол сургаал болгон илэрхийлэв.

Генүүд мутацид өртөж болно - ДНХ-ийн гинжин хэлхээний нуклеотидын дараалалд санамсаргүй эсвэл зорилтот өөрчлөлтүүд. Мутаци нь дарааллын өөрчлөлт, улмаар уураг эсвэл РНХ-ийн биологийн шинж чанарыг өөрчлөхөд хүргэдэг бөгөөд энэ нь эргээд биеийн ерөнхий эсвэл орон нутгийн өөрчлөлт, хэвийн бус үйл ажиллагаанд хүргэдэг. Ийм мутаци нь үр хөврөлийн түвшинд өвчин үүсгэдэг, эсвэл үхэлд хүргэдэг тул зарим тохиолдолд эмгэг төрүүлэгч байдаг. Гэсэн хэдий ч нуклеотидын дарааллын бүх өөрчлөлт нь уургийн бүтцэд өөрчлөлт орох (удамшлын кодын доройтлын нөлөөгөөр) эсвэл дараалалд мэдэгдэхүйц өөрчлөлт гарахад хүргэдэггүй бөгөөд эмгэг төрүүлэгч биш юм. Ялангуяа хүний ​​геном нь нэг нуклеотидын полиморфизм, хуулбарын тооны өөрчлөлтөөр тодорхойлогддог. тооны өөрчлөлтийг хуулбарлах), хүний ​​бүх нуклеотидын дарааллын 1 орчим хувийг эзэлдэг устгал, давхардал гэх мэт. Ялангуяа нэг нуклеотидын полиморфизм нь нэг генийн өөр өөр аллелийг тодорхойлдог.

ДНХ-ийн гинж бүрийг бүрдүүлдэг мономерууд нь азотын суурь болох аденин (A) эсвэл тимин (Т) эсвэл цитозин (C) эсвэл гуанин (G), пентаатомын элсэн чихэр пентоз дезоксирибозыг агуулсан нарийн төвөгтэй органик нэгдлүүд юм. ДНХ өөрөө, мөн фосфорын хүчлийн үлдэгдэл гэж нэрлэдэг.Эдгээр нэгдлүүдийг нуклеотид гэж нэрлэдэг.

Генийн шинж чанар

1. салангид байдал - генийн үл нийцэх байдал;
2. тогтвортой байдал - бүтцийг хадгалах чадвар;
3. лабиль - дахин дахин мутаци хийх чадвар;
4. олон алелизм - олон ген нь олон молекул хэлбэрээр популяцид байдаг;
5. харшил - диплоид организмын генотипэд генийн зөвхөн хоёр хэлбэр байдаг;
6. өвөрмөц байдал - ген бүр өөрийн гэсэн шинж чанарыг кодлодог;
7. плейотропи - генийн олон нөлөө;
8. илэрхийлэл - шинж чанар дахь генийн илэрхийлэлийн зэрэг;
9. нэвтрэлт - фенотип дэх генийн илрэлийн давтамж;
10. олшруулах - генийн хуулбарын тоог нэмэгдүүлэх.

Ангилал

1. Бүтцийн генүүд нь геномын өвөрмөц бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд тодорхой уураг эсвэл тодорхой төрлийн РНХ-ийг кодлодог нэг дарааллыг төлөөлдөг. (Мөн гэр ахуйн генийн нийтлэлийг үзнэ үү).
2. Функциональ генүүд - бүтцийн генийн үйл ажиллагааг зохицуулдаг.

Генетик код- нуклеотидын дарааллыг ашиглан уургийн амин хүчлийн дарааллыг кодлох бүх амьд организмд хамаарах арга.

ДНХ нь дөрвөн нуклеотидыг ашигладаг - аденин (A), гуанин (G), цитозин (С), тимин (Т) бөгөөд эдгээрийг Оросын уран зохиолд A, G, C, T үсгээр тэмдэглэдэг. Эдгээр үсэг нь цагаан толгойн үсгийг бүрдүүлдэг. генетикийн код. РНХ нь ижил нуклеотидуудыг ашигладаг бөгөөд тиминийг эс тооцвол ижил төстэй нуклеотид - урацилийг U үсгээр (орос хэл дээрх уран зохиолд U) тэмдэглэдэг. ДНХ ба РНХ молекулуудад нуклеотидууд гинжин хэлхээнд байрладаг бөгөөд ингэснээр генетикийн үсгийн дарааллыг олж авдаг.

Генетик код

Байгальд уураг үүсгэхийн тулд 20 төрлийн амин хүчлийг ашигладаг. Уураг бүр нь тодорхой дарааллаар амин хүчлүүдийн гинж эсвэл хэд хэдэн гинж юм. Энэ дараалал нь уургийн бүтэц, улмаар түүний бүх биологийн шинж чанарыг тодорхойлдог. Амин хүчлүүдийн багц нь бараг бүх амьд организмд түгээмэл байдаг.

Амьд эсэд генетикийн мэдээллийг хэрэгжүүлэх (өөрөөр хэлбэл генээр кодлогдсон уургийн нийлэгжилт) нь хоёр матрицын процессыг ашиглан хийгддэг: транскрипц (өөрөөр хэлбэл ДНХ матриц дээрх мРНХ-ийн синтез) ба генетикийн кодын орчуулга. амин хүчлийн дараалалд (мРНХ дээр полипептидийн гинжний синтез). Гурван дараалсан нуклеотид нь 20 амин хүчлийг кодлоход хангалттай, мөн уургийн дарааллын төгсгөлийг харуулсан зогсоох дохио. Гурван нуклеотидын багцыг триплет гэж нэрлэдэг. Амин хүчил ба кодонтой тохирох товчлолуудыг зурагт үзүүлэв.

Үл хөдлөх хөрөнгө

1. Гурвалсан- утга учиртай кодын нэгж нь гурван нуклеотидын (гурвалсан эсвэл кодон) нэгдэл юм.
2. Тасралтгүй байдал- гурвалсан хоёрын хооронд цэг таслал байхгүй, өөрөөр хэлбэл мэдээллийг тасралтгүй уншдаг.
3. Давхарддаггүй- ижил нуклеотид нь нэгэн зэрэг хоёр ба түүнээс дээш гурвалсан хэсгүүдийн нэг хэсэг байж болохгүй (хэд хэдэн хүрээ шилжүүлэх уургийг кодлодог вирус, митохондри, бактерийн давхцаж буй зарим генийн хувьд ажиглагдаагүй).
4. Өвөрмөц байдал (өвөрмөц байдал)- тодорхой кодон нь зөвхөн нэг амин хүчилтэй тохирдог (гэхдээ UGA кодон байдаг Еуплот Крассусхоёр амин хүчлийг кодлодог - цистеин ба селеноцистеин)
5. доройтол (илүүдэл)- хэд хэдэн кодон нь ижил амин хүчилтэй тохирч болно.
6. Олон талт байдал- генетикийн код нь янз бүрийн түвшний нарийн төвөгтэй организмд адилхан ажилладаг - вирусаас хүн хүртэл (генийн инженерчлэлийн аргууд нь үүн дээр суурилдаг; "Стандарт генетик кодын өөрчлөлтүүд" хэсэгт байгаа хүснэгтэд хэд хэдэн үл хамаарах зүйлүүд байдаг. доор).
7. Дуу чимээний дархлаа- кодлогдсон амин хүчлийн ангийн өөрчлөлтөд хүргэдэггүй нуклеотидын орлуулалтын мутацыг гэнэ. консерватив; Кодлогдсон амин хүчлийн ангиллын өөрчлөлтөд хүргэдэг нуклеотидын орлуулалтын мутацуудыг нэрлэдэг радикал.

Уургийн биосинтез ба түүний үе шатууд

Уургийн биосинтез- мРНХ ба тРНХ молекулуудын оролцоотойгоор амьд организмын эсийн рибосом дээр явагддаг амин хүчлийн үлдэгдэлээс полипептидийн гинжийг нэгтгэх олон үе шаттай нарийн төвөгтэй үйл явц.

Уургийн биосинтезийг транскрипц, боловсруулалт, орчуулгын үе шатуудад хувааж болно. Транскрипцийн явцад ДНХ молекулуудад шифрлэгдсэн генетикийн мэдээллийг уншиж, энэ мэдээллийг мРНХ молекулуудад бичдэг. Дараалсан боловсруулалтын үе шатанд дараагийн үе шатанд шаардлагагүй зарим фрагментуудыг мРНХ-ээс салгаж, нуклеотидын дарааллыг засдаг. Кодыг цөмөөс рибосом руу шилжүүлсний дараа бие даасан амин хүчлийн үлдэгдлийг өсөн нэмэгдэж буй полипептидийн гинжин хэлхээнд хавсаргаснаар уургийн молекулуудын бодит нийлэгжилт явагдана.

Транскрипци ба орчуулгын хооронд мРНХ молекул нь полипептидийн гинжин хэлхээний синтезийн үйл ажиллагааны матрицын боловсорч гүйцсэн байдлыг баталгаажуулдаг хэд хэдэн дараалсан өөрчлөлтөд ордог. 5΄ төгсгөлд малгай, 3΄ төгсгөлд поли-А сүүлийг бэхэлсэн бөгөөд энэ нь мРНХ-ийн амьдрах хугацааг уртасгадаг. Эукариот эсэд боловсруулалт бий болсноор ДНХ-ийн нуклеотидын нэг дараалалаар кодлогдсон олон төрлийн уураг авахын тулд генийн экзонуудыг нэгтгэх боломжтой болсон - өөр залгах.

Орчуулга нь мессенжер РНХ-д кодлогдсон мэдээллийн дагуу полипептидийн гинжин хэлхээний нийлэгжилтээс бүрдэнэ. Амин хүчлийн дарааллыг ашиглан зохион байгуулдаг тээвэрлэлтАмин хүчлүүдтэй цогцолбор үүсгэдэг РНХ (tRNA) - aminoacyl-tRNA. Амин хүчил бүр өөрийн гэсэн тРНХ-тэй бөгөөд энэ нь мРНХ кодонтой "тохирох" антикодонтой. Орчуулах явцад рибосом нь мРНХ-ийн дагуу хөдөлж, улмаар полипептидийн гинж өсдөг. Уургийн биосинтезийн энергийг ATP хангадаг.

Дараа нь бэлэн уургийн молекулыг рибосомоос салгаж, эсийн хүссэн байрлал руу зөөвөрлөнө. Идэвхтэй байдалд хүрэхийн тулд зарим уураг нь орчуулгын дараах нэмэлт өөрчлөлтийг шаарддаг.

- нуклейн хүчлийн молекул дахь удамшлын мэдээллийг нуклеотидын дараалал хэлбэрээр бүртгэх нэгдсэн систем. Генетикийн код нь зөвхөн дөрвөн үсэг-нуклеотидаас бүрдэх цагаан толгойн үсгийг ашиглахад үндэслэсэн бөгөөд азотын суурь нь A, T, G, C-ээр ялгагдана.

Генетик кодын үндсэн шинж чанарууд нь дараах байдалтай байна.

1. Генетик код нь гурвалсан. Гурвалсан (кодон) нь нэг амин хүчлийг кодлодог гурван нуклеотидын дараалал юм. Уургууд нь 20 амин хүчлийг агуулдаг тул тус бүрийг нэг нуклеотидээр кодлох боломжгүй нь ойлгомжтой (ДНХ-д зөвхөн дөрвөн төрлийн нуклеотид байдаг тул энэ тохиолдолд 16 амин хүчил кодлогдоогүй хэвээр байна). Хоёр нуклеотид нь амин хүчлийг кодлоход хангалтгүй, учир нь энэ тохиолдолд зөвхөн 16 амин хүчлийг кодлох боломжтой. Энэ нь нэг амин хүчлийг кодлодог нуклеотидын хамгийн бага тоо нь гурав гэсэн үг юм. (Энэ тохиолдолд нуклеотидын боломжит гурвалсан тоо 4 3 = 64 байна).

2. Кодын илүүдэл (муухай) нь түүний гурвалсан шинж чанарын үр дагавар бөгөөд нэг амин хүчлийг хэд хэдэн гурвалсан (20 амин хүчил, 64 гурвалсан) кодлох боломжтой гэсэн үг юм. Үл хамаарах зүйл нь метионин ба триптофан бөгөөд эдгээр нь зөвхөн нэг гурвалсанаар кодлогддог. Үүнээс гадна зарим гурван ихэр нь тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг. Тиймээс мРНХ молекул дахь UAA, UAG, UGA гурав нь зогсоох кодонууд, өөрөөр хэлбэл полипептидийн гинжин хэлхээний синтезийг зогсоох дохио юм. ДНХ-ийн гинжин хэлхээний эхэнд байрлах метионин (AUG) -д тохирох гурвалсан нь амин хүчлийг кодлодоггүй, харин унших эхлэл (сэтгэл хөдөлгөм) функцийг гүйцэтгэдэг.

3. Илүүдэлтэй зэрэгцэн код нь хоёрдмол утгагүй шинж чанараараа тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь кодон бүр нь зөвхөн нэг тодорхой амин хүчилтэй тохирдог гэсэн үг юм.

4. Код нь collinear, i.e. ген дэх нуклеотидын дараалал нь уураг дахь амин хүчлүүдийн дараалалтай яг таарч байна.

5. Удамшлын код нь давхцдаггүй, авсаархан, өөрөөр хэлбэл "цэг таслал" агуулаагүй. Энэ нь унших үйл явц нь багана (гурвалсан) давхцах боломжийг олгодоггүй бөгөөд тодорхой кодоноос эхлэн унших нь зогсолтын дохио (төгсгөлийн кодон) хүртэл гурвын дараа гурав дахин үргэлжилдэг гэсэн үг юм. Жишээлбэл, mRNA-д AUGGGUGTSUAUAUGUG азотын суурийн дараах дарааллыг зөвхөн ийм гурвалсанууд уншина: AUG, GUG, TSUU, AAU, GUG, харин AUG, UGG, GGU, GUG гэх мэт эсвэл AUG, GGU, UGC, CUU биш. , гэх мэт эсвэл өөр аргаар (жишээлбэл, AUG кодон, G цэг таслал, UGC код, U цэг таслал гэх мэт).

6. Генетикийн код нь бүх нийтийнх, өөрөөр хэлбэл бүх организмын цөмийн генүүд эдгээр организмын зохион байгуулалтын түвшин, системчилсэн байрлалаас үл хамааран уургийн талаарх мэдээллийг ижил аргаар кодлодог.

1. Код нь гурвалсан байна.

2. Код нь доройтсон байна.

3. Код нь хоёрдмол утгагүй байна.

4. Код нь хоорондоо уялдаатай байна.

5. Код нь давхцаагүй байна.

6. Код нь бүх нийтийнх юм.

1) Код нь гурвалсан.Зэргэлдээх 3 нуклеотид нь нэг уургийн тухай мэдээллийг агуулдаг. 64 ийм гурвалсан байж болно (энэ нь удамшлын кодын илүүдэл байгааг харуулж байна), гэхдээ тэдгээрийн зөвхөн 61 нь уургийн (кодон) тухай мэдээллийг агуулдаг. Гурван гурвыг антикодон гэж нэрлэдэг бөгөөд уургийн нийлэгжилт зогсох дохио юм.

2) Код нь муудсан байна.Хэд хэдэн кодон нь нэг амин хүчлийг кодлож чаддаг.

3) Код нь ойлгомжтой.Кодон бүр зөвхөн нэг амин хүчлийг кодлодог.

4) Код нь хоорондоо уялдаатай байна.ген дэх нуклеотидын дараалал нь уураг дахь амин хүчлүүдийн дараалалтай тохирч байна.

5) Кодыг дарж тэмдэглээгүй.Нэг нуклеотид нь хоёр өөр кодонын нэг хэсэг байж болохгүй; унших нь зогсолтын кодон хүртэл тасралтгүй үргэлжилдэг. Кодод "цэг таслал" байхгүй.

6) Код нь бүх нийтийнх юм.Бүх амьд амьтдын хувьд адилхан, өөрөөр хэлбэл. ижил амин хүчлийг ижил триплет кодчилдог.

61. Ямар тохиолдолд ген дэх нуклеотидын дараалал өөрчлөгдөх нь кодлогч уургийн бүтэц, үйл ажиллагаанд нөлөөлөхгүй вэ?

1) хэрэв нуклеотид солигдсоны үр дүнд ижил амин хүчлийг кодлодог өөр кодон үүссэн бол;

2) хэрэв нуклеотид солигдсоны үр дүнд үүссэн кодон нь өөр нэг амин хүчлийг кодлодог боловч уургийн бүтцийг өөрчилдөггүй ижил төстэй химийн шинж чанартай бол;

3) хэрэв нуклеотидын өөрчлөлт нь ДНХ-ийн хоорондын болон үйл ажиллагаа явуулдаггүй бүсэд тохиолдвол.

№62. ДНХ-ийн хуулбар.

Богино тойм:

Хуулбарлах- эх ДНХ молекулын матриц дээр дезоксирибонуклеины хүчлийн охин молекулыг нэгтгэх үйл явц. Эх эсийн дараагийн хуваагдлын явцад охин эс бүр анхны эх эсийн ДНХ-тэй ижил ДНХ молекулын нэг хувийг хүлээн авдаг. Энэ үйл явц нь удамшлын мэдээлэл нь үеэс үед үнэн зөв дамждаг. ДНХ-ийн репликацийг реплисом гэж нэрлэдэг 15-20 өөр уурагаас бүрдэх ферментийн цогц цогцолбор гүйцэтгэдэг.

Хуваагдах үед ДНХ бүрэн хуулбарлагдах ёстой бөгөөд зөвхөн нэг удаа. Хуулбарлах нь гурван үе шаттайгаар явагддаг:

1. Репликацийг эхлүүлэх (ДНХ-ийн полимераз нь нуклеотидын гинжин хэлхээний сегменттэй холбогдон ДНХ-ийн репликацийг эхлүүлдэг. Тодорхой цэгт (репликацын гарал үүслийн цэг) ДНХ-ийн орон нутгийн денатураци үүсч, гинж нь хуваагдаж, хоёр репликацын салаа үүсдэг. эсрэг чиглэлд шилжих.).

2. Сунгах (өсөн нэмэгдэж буй ДНХ-ийн гинжин хэлхээнд мономер (нуклеотид) дараалан нэмэгдэхээс бүрдэх нуклейн хүчлийн молекулын биосинтезийн үе шат).

3. Репликацийг дуусгах (эцсийн үе шат нь Оказаки хэлтэрхий хоорондын хоосон хэсгүүд нуклеотидуудаар дүүрсэн үед тохиолддог).

Гол хэсэг:

ДНХ нь удамшлын молекул учраас энэ чанарыг ухамсарлахын тулд өөрийгөө үнэн зөв хуулбарлаж, улмаар анхны ДНХ молекул дахь бүх мэдээллийг нуклеотидын тодорхой дараалал хэлбэрээр хадгалах ёстой. Үүнийг ДНХ-ийн репликаци гэж нэрлэдэг биеийн аль ч эсийг хуваахаас өмнөх тусгай процессоор дамжуулан олж авдаг - ДНХ-ийн үндсэн молекулын матриц дээр дезоксирибонуклеины хүчлийн охин молекулыг нэгтгэх үйл явц.

ДНХ-ийн репликаци гурван үе шаттайгаар явагддаг.

1. Санаачлага. Энэ нь хоёр хэлхээтэй ДНХ-ийн спиральыг задалдаг тусгай ферментүүд - ДНХ-ийн геликазууд нь хоёр хэлхээний нуклеотидыг холбодог устөрөгчийн сул холбоог тасалдагт оршино. Үүний үр дүнд ДНХ-ийн хэлхээ тусгаарлагдаж, чөлөөт азотын суурь нь хэлхээ бүрээс "наалддаг" (хуулбарлах сэрээ гэж нэрлэгддэг харагдах байдал).

2. Сунгах(өсөн нэмэгдэж буй ДНХ-ийн гинжин хэлхээнд мономер (нуклеотид) дараалсан нэмэлтээс бүрдэх нуклейн хүчлийн молекулуудын биосинтезийн үе шат). ДНХ-ийн хоёр хэлхээ тус бүр нь шинэ хэлхээний нийлэгжилтийн загвар болдог. Эцэг эхийн хэлхээ нь эсрэг параллель байдаг тул ДНХ-ийн тасралтгүй репликаци нь зөвхөн нэг хэлхээнд явагддаг бөгөөд үүнийг тэргүүлэх хэлхээ гэж нэрлэдэг. Тусгай фермент болох ДНХ полимераз нь чөлөөт ДНХ-ийн хэлхээний дагуу 5"-аас 3" төгсгөл хүртэл хөдөлж, эсэд байнга нийлэгждэг чөлөөт нуклеотидуудыг шинээр нийлэгжсэн ДНХ-ийн хэлхээний 3" төгсгөлд бэхлэхэд тусалдаг. хоцрогдсон судал дээр шинэ хэлхээний нийлэгжилтэнд шинэ праймерууд (праймерууд гэж нэрлэгддэг - ДНХ-д ашигладаг нуклейн хүчлийн богино хэсгүүд) байнга үүсэх шаардлагатай байдаг. - ДНХ-ийн нийлэгжилтийг эхлүүлэх полимеразууд) репликацийг эхлүүлэх ба тус бүр нь 1000-2000 нуклеотидын жижиг сегментүүдэд (Оказаки хэлтэрхий) явагддаг. Дараагийн Оказаки фрагментийн нийлэгжилт дууссаны дараа үр нь мууддаг. Үүссэн зэргэлдээх ДНХ-ийн хэлтэрхийнүүд нь ДНХ-ийн лигазаар холбогддог. Топоизомераза нь мушгиагийн супер ороомогыг зайлуулж, геликаз нь давхар мушгиа тайлж, SSB уураг нь нэг судалтай ДНХ-ийн тогтвортой байдлыг хангадаг.

3. Оказаки фрагментуудын хоорондын зайг нуклеотидуудаар дүүргэж (ДНХ-ийн лигазын оролцоотойгоор) ДНХ-ийн хоёр тасралтгүй хос хэлхээ үүсгэх ба хоёр репликацын салаа нийлэх үед репликацийг дуусгавар болгох (дуусгах) тохиолддог. Дараа нь нийлэгжсэн ДНХ-г мушгиж супер спираль үүсгэдэг.

63. Эукариотуудад ДНХ-ийн репликацийн үед явагдах үйл явцын дарааллыг тодорхойлно уу

Прокариот ба эукариотуудын ДНХ-ийн хуулбарлах механизм нь хоёр дахь тохиолдолд тэргүүлэх болон хоцрогдсон ДНХ-ийн хэлхээний нийлэгжилтийг янз бүрийн ДНХ полимеразууд (альфа ба дельта тус тус) гүйцэтгэдэг бол E. coli-д ДНХ-ийн хэлхээ хоёулаа байдаг тул ихээхэн ялгаатай байдаг. ДНХ полимераза III димерээр нийлэгждэг. ДНХ полимераз альфа нь репликацийн эхэн үед тэргүүлэх хэлхээний нийлэгжилтийг эхлүүлдэг ба ДНХ полимеразын дельта нь Оказаки фрагментуудын нийлэгжилтийг циклээр дахин эхлүүлж, дараагийн праймерын 5"-терминал нуклеотид байгаа эсэхийг хүлээн зөвшөөрч, дараа нь задралд ордог. дараагийн Оказаки фрагментийн нийлэгжилтийг дахин эхлүүлэхийн тулд ДНХ-ийн загвар ба хавсралт.

Эукариот дахь Оказаки хэлтэрхий боловсрохын тулд 5"->3" экзонуклеаза (уургийн хүчин зүйл FEN-1 эсвэл MF-1) ба RNase H1 ашиглан РНХ праймеруудыг зайлуулах, түүнчлэн ДНХ лигазын нөлөөн дор фрагментуудыг хоорондоо ковалент холболт хийх шаардлагатай байдаг. I.

S үе шатанд ДНХ-ийн репликацийг эхлүүлэхэд яг юу гох дохио болдог нь одоогоор тодорхойгүй байна. ДНХ-ийн нийлэгжилтийн эхлэлийн үйл явц нь "репликацын салаа" гэж нэрлэгддэг тодорхой газруудад тохиолддог. S үе шатанд репликацын салаа кластерууд бүх хромосомууд дээр нэгэн зэрэг идэвхждэг.

Ген дэх репликацийн гарал үүслийн байрлал нь биологийн чухал ач холбогдолтой байж болно. Хэд хэдэн амьтны вирүсийн репликаци нь геномын тодорхой цэгүүдээс эхэлдэг нь репликацын гарал үүсэл нь хромосомын ДНХ-ийн тусгай дараалал гэдгийг харуулж байна. Хуулбарлах гарал үүслийн хоорондох дундаж зай нь зэргэлдээх хроматин гогцоонуудын хоорондох дундаж зайтай харьцуулж болно. Иймээс давталт бүрт репликацийн зөвхөн нэг гарал үүсэл байж болох юм.

Хоёр репликацийн салаа нь репликацийн нэг гарал үүслээс ялгарах үед энэ цэгийн эсрэг талд эх нуклеосомууд нь өөр өөр охин ДНХ-ийн спираль болж дуусна. Энэ тохиолдолд транскрипцийн нэгж дэх репликацийн гарал үүслийн яг байршил нь хоёр охин генийн хооронд урьд өмнө байсан эцэг эхийн гистонуудын тархалтыг тодорхойлно. Бүх нуклеосомууд яг адилхан байдаггүй - генетикийн материалын янз бүрийн хэсэгт хроматин бүтэц өөр өөр байдаг. Тиймээс ген дэх репликацийн гарал үүслийн яг байрлал нь биологийн чухал ач холбогдолтой байж болох юм, учир нь энэ нь дараагийн үеийн эсэд тухайн генийн хроматин бүтцийг тодорхойлох болно.

S үе шатанд эхэлдэг ДНХ-ийн репликаци процесс дуусах хүртэл үргэлжилдэг тул ДНХ-ийн репликацийн өдөөгч нь "Бүх эсвэл юу ч биш" зарчмаар ажилладаг нь тодорхой. Хуулбарлах үйл явцыг бүхэлд нь эсвэл юу ч биш гэсэн хяналтыг дор хаяж хоёр өөр аргаар хийж болно:

1) зарим ерөнхий систем нь хромосомын зурвас бүрийг тусгайлан таньж, түүнийг задалж, улмаар репликацийн бөмбөлөг үүсгэх үүрэгтэй уургийн бүх репликацын гарал үүслийг нэгэн зэрэг ашиглах боломжтой болгодог;

2) хуулбарлах уургууд нь өгөгдсөн багцаас хэдхэн репликацын гарал үүслийг таньж чаддаг бөгөөд үүний дараа эхэлсэн орон нутгийн хуулбар нь хуулбарлах нэгжийн үлдсэн хроматины бүтцийг өөр бүх гарал үүслээр хуулбарлах боломжтой болгох замаар өөрчлөх болно.

ДНХ-ийн репликацийг эхлүүлдэг үйл явдлын гинжин хэлхээний эгзэгтэй цэг нь фазын цөмтэй нягт холбоотой бичил гуурсан хоолойн зохион байгуулалтын чухал төвийн нэг хэсэг болох центриолын хуулбарлах үйл явцын тодорхой үе шатанд хүрэх явдал юм. митозын үед ээрэх туйл бүрийн бүрэлдэхүүн хэсэг. Центриол нь эсийн мөчлөгт нэг удаа загвар процессоор олширдог бололтой (Зураг 11-19).

Хромосомын туузны хуулбарлах тогтмол дарааллыг юу тодорхойлдог нь одоогоор тодорхойгүй байна. Энэ дарааллыг тайлбарлах хоёр таамаглал дэвшүүлсэн. Тэдгээрийн аль нэгнийх нь дагуу янз бүрийн репликатив уургууд нь тодорхой төрлийн хромосомын зурваст өвөрмөц байдаг бөгөөд өөр өөр цаг үед S үе шатанд нийлэгждэг. Одоо илүү үнэмшилтэй мэт санагдаж буй өөр нэг таамаглалын дагуу репликатив уургууд нь ДНХ-ийн тэдэнд илүү хүртээмжтэй хэсгүүдэд үйлчилдэг; жишээлбэл, S үе шатанд хромосомын тасралтгүй деконденсаци үүсч, хромосомын зурвасууд нэг нэгээр нь репликацын уурагт нэвтрэх боломжтой болдог.