Genlar (aytaylik: jeenz ) jismoniy xususiyatlarni - tashqi ko'rinishimizni va biz haqimizda boshqa ko'plab narsalarni aniqlashda muhim rol o'ynaydi. Ular sizni kimligingizni va qanday ko'rinishga ega ekanligingizni ko'rsatadigan ma'lumotlarni o'z ichiga oladi: jingalak yoki tekis sochlar, uzun yoki qisqa oyoqlar, hatto qanday tabassum qilishingiz yoki kulishingiz mumkin. Bu narsalarning ko'pchiligi avloddan-avlodga oilada genlar orqali o'tadi.
Ushbu darsning oxirida siz bilib olasiz
Gen DNK yoki RNKdagi nukleotidlar ketma-ketligi bo'lib, gen mahsuloti, RNK yoki oqsil sintezini kodlaydi. Xromosoma ko'p genlarga ega bo'lgan uzun DNK zanjiridan iborat. Inson xromosomasi minglab genlarga ega bo'lgan taxminan 500 million tayanch juft DNKga ega bo'lishi mumkin.
Biologiyada gen RNKdagi nukleotidlar ketma-ketligini yoki funktsiyaga ega bo'lgan molekula uchun DNK kodini bildiradi. Genni ifodalash jarayonida DNK birinchi navbatda RNKga ko'chiriladi. RNK to'g'ridan-to'g'ri funktsional bo'lishi mumkin yoki u biron bir funktsiyani bajaradigan oqsil uchun oraliq shablon bo'lishi mumkin. Genlarning organizm nasliga o'tishi fenotipik belgilarning merosxo'rligining asosini tashkil qiladi. Bu genlar genotiplar deb nomlanuvchi turli DNK sekanslarini tashkil qiladi. Genotiplar atrof-muhit va rivojlanish omillari bilan birgalikda fenotip qanday bo'lishini aniqlaydi. Ko'pgina biologik belgilarga poligenlar (ko'p turli genlar) va gen-muhit o'zaro ta'siri ta'sir qiladi. Ba'zi genetik xususiyatlar ko'z rangi kabi ko'rinadi va ba'zilari qon guruhiga o'xshamaydi.
Genlar o'z ketma-ketligida mutatsiyalarni olishlari mumkin. Bu populyatsiyada allellar deb ataladigan turli xil variantlarga olib keladi. Bu allellar fenotipik belgilarga olib keladigan oqsilning biroz boshqacha versiyalarini kodlaydi. Genlar tabiiy tanlanish yoki allellarning eng mos va genetik driftining omon qolishi natijasida rivojlanadi.
Bu erda DNKning qo'sh spiral zanjiri tasvirlangan rasm.
Ko'pgina organizmlar o'z genlarini uzun DNK zanjirlarida kodlaydi. DNK deoksiribonuklein kislotani anglatadi. DNK har biri besh uglerodli shakar (2-deoksiriboza), fosfat guruhi va to'rtta asosdan biri adenin, timin, sitozin va guanindan tashkil topgan to'rt turdagi nukleotid bo'linmalaridan iborat zanjirdan iborat.
Ikki DNK zanjiri bir-birining atrofida aylanib, asoslari ichkariga qaragan va adenin asosi timin va guanin sitozin bilan juftlashgan holda DNK qo'sh spiralini hosil qiladi. Baza juftligining o'ziga xosligi adenin va timinning ikkita vodorod aloqasini hosil qilish uchun bir-biriga mos kelishi bilan bog'liq. Boshqa tomondan, sitozin va guanin uchta vodorod aloqasini hosil qiladi. Qo'sh spiraldagi ikkita ip o'zlarining asosiy ketma-ketligi bilan bir-birini to'ldiruvchi bo'lishi kerak, shunda bir ipning adeninlari ikkinchi ipning timinlari bilan juft bo'ladi va hokazo.
DNKda kodlangan genlarning ifodasi genni RNKga, ikkinchi turdagi nuklein kislotaga transkripsiya qilishdan boshlanadi, uning monomerlari DNKdagi kabi dezoksiriboza emas, balki shakar ribozasidan iborat. RNK tarkibida timin o'rnida asosiy urasil ham mavjud. RNK molekulalari bir zanjirli bo'lib, ular DNKga qaraganda kamroq barqarordir. Proteinlarni kodlaydigan genlar kodonlar deb nomlanuvchi uch nukleotidli ketma-ketliklardan iborat. Genetik kod kodonlar va aminokislotalar o'rtasidagi protein tarjimasi paytida yozishmalarni belgilaydi. Genetik kod barcha ma'lum organizmlar uchun deyarli bir xil.
Genning tuzilishi ko'plab elementlardan iborat bo'lib, ularning haqiqiy kodlash ketma-ketligi ko'pincha kichik bir qismdir. Bularga transkripsiyalanmagan DNK hududlari, shuningdek, RNKning tarjima qilinmagan hududlari kiradi.
Genlar oqsil kodlash mintaqasi uchun ifoda qachon va qayerda sodir bo'lishini nazorat qiluvchi tartibga soluvchi ketma-ketlikni o'z ichiga oladi. Birinchidan, genlar promotor ketma-ketligini talab qiladi. Promotor transkripsiyani boshlash uchun RNK polimerazasining mintaqaga ulanishiga yordam beradigan transkripsiya omillari bilan tan olinadi va bog'lanadi. Tan olish odatda TATA qutisi kabi konsensus ketma-ketligi sifatida sodir bo'ladi. Gen bir nechta promotorga ega bo'lishi mumkin, buning natijasida messenjer RNKlar (mRNK) 5' oxirida qanchalik uzoqqa cho'zilganligi bilan farqlanadi. Yuqori transkripsiyalangan genlar "kuchli" promotorlar ketma-ketligiga ega, boshqa genlar esa transkripsiya omillari bilan zaif assotsiatsiyalar hosil qiluvchi "zaif" promotorlarga ega va transkripsiyani kamroq boshlaydi. Eukaryotik promotor hududlari prokaryotik promotorlarga qaraganda ancha murakkab va ularni aniqlash qiyin.
Kuchaytirgichlar faollashtiruvchi oqsilni bog'lash orqali transkripsiyani oshiradi, so'ngra RNK polimerazasini promouterga jalb qilishga yordam beradi; aksincha, susturucular repressor oqsillarni bog'laydi va DNKni RNK polimeraza uchun kamroq bo'ladi. Transkripsiyalangan pre-mRNK ikkala uchida ribosoma bog'lanish joyi, terminator va boshlash va to'xtatish kodonlarini o'z ichiga olgan tarjima qilinmagan hududlarni o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, ko'pchilik eukaryotiklarda ekzonlar tarjima qilinishidan oldin olib tashlanadigan tarjima qilinmagan intronlar mavjud. Intronlarning uchlaridagi ketma-ketliklar oqsil yoki RNK mahsulotini kodlaydigan yakuniy etuk mRNKni yaratish uchun ulanish joylarini belgilaydi.
Quyida eukaryotik oqsil kodlovchi genning tuzilishi keltirilgan.
Ko'pgina prokaryotik genlar birlik sifatida transkripsiya qilingan bir nechta oqsil kodlash ketma-ketligi bilan operonlarga tashkil etilgan. Operondagi genlar polikistronik mRNK deb ataladigan uzluksiz mRNK sifatida transkripsiyalanadi. Shu nuqtai nazardan, tsistron atamasi genga ekvivalentdir. Operonning mRNK transkripsiyasi ko'pincha o'ziga xos metabolitlarning mavjudligiga qarab faol yoki faol bo'lmagan holatda sodir bo'lishi mumkin bo'lgan repressor tomonidan boshqariladi. Faol bo'lganda, repressor operator mintaqasi deb ataladigan operonning boshida DNK ketma-ketligiga bog'lanadi va operonning transkripsiyasini bostiradi; repressor faol bo'lmaganda operonning transkripsiyasi sodir bo'lishi mumkin. Operon genlarining mahsulotlari odatda bog'liq funktsiyalarga ega va bir xil tartibga solish tarmog'ida ishtirok etadi.
Quyida oqsil kodlovchi genlarning prokaryotik operonining tuzilishi keltirilgan.
