დნმ არის მემკვიდრეობითი მასალა, რომელიც ორგანიზმებს ეუბნება, რა არის ისინი და რა უნდა გააკეთოს თითოეულმა უჯრედმა. ოთხი ნუკლეოტიდები მოაწყონ თავი დაწყვილებული თანმიმდევრობით წინასწარ განსაზღვრული თანმიმდევრობით, რომელიც სპეციფიკურია სახეობისა და ინდივიდუალური გენომისთვის. ეს ერთი შეხედვით ქმნის ყველა გენეტიკურ მრავალფეროვნებას როგორც მოცემულ სახეობებში, ასევე სახეობებს შორის.
უფრო ახლოს გამოკვლევის შემდეგ, როგორც ჩანს, დნმ-ს გაცილებით მეტი რამ აქვს.
მაგალითად, უბრალო ორგანიზმებს აქვთ ისეთივე ან მეტი გენი, როგორც ადამიანის გენომი. ადამიანის სხეულის სირთულის გათვალისწინებით, ხილის ბუზთან ან კიდევ უფრო მარტივ ორგანიზმებთან შედარებით, ამის გაგება ძნელია. პასუხი იმაში მდგომარეობს, თუ როგორ იყენებენ რთული ორგანიზმები, მათ შორის ადამიანები, თავიანთ გენებს უფრო რთული ფორმებით.
Exon და Intron დნმ თანმიმდევრობის ფუნქცია
გენის სხვადასხვა მონაკვეთი შეიძლება ორ კატეგორიად დაიყოს:
- კოდირების რეგიონები
- არაკოდირებული რეგიონები
არ არის კოდირებადი რეგიონები ინტრონები. ისინი ორგანიზაციის ან ერთგვარი ხარაჩოს საშუალებით უზრუნველყოფენ გენის კოდის რეგიონებს. კოდირების რეგიონებს ეწოდება
ექსონები. როდესაც ფიქრობთ "გენებზე", ალბათ კონკრეტულად ფიქრობთ ეგზონებზე.ხშირად, გენი ის რეგიონი, რომელიც აპირებს კოდირებას, სხვა რეგიონებთან ერთად გადადის, რაც დამოკიდებულია ორგანიზმის საჭიროებებზე. ამიტომ, გენის ნებისმიერ ნაწილს შეუძლია იმოქმედოს, როგორც ინტრონის არაკოდიდირებული თანმიმდევრობა ან როგორც ეგზონის კოდირების თანმიმდევრობა.
როგორც წესი, გენზე არსებობს რამდენიმე ეგზონის რეგიონი, რომლებიც სპორადულად წყდება ინტრონით. ზოგიერთ ორგანიზმს უფრო მეტი ინტრონი აქვს, ვიდრე სხვებს. ადამიანის გენები დაახლოებით შედგება ინტრონების 25 პროცენტი. ეგზონის რეგიონების სიგრძე შეიძლება შეიცვალოს მცირე მუჭა ნუკლეოტიდის ფუძიდან ათასობით ფუძემდე.
ცენტრალური დოგმა და მესენჯერი RNA
ექსონები არის გენის ის რეგიონები, რომლებიც გადიან ტრანსკრიფციისა და თარგმნის პროცესს. პროცესი რთულია, მაგრამ გამარტივებულ ვერსიას ჩვეულებრივ უწოდებენ "ცენტრალური დოგმა, "და ასე გამოიყურება:
დნმ ⇒ რნმ ⇒ ცილა
რნმ თითქმის დნმ-ის იდენტურია და გამოიყენება კოპირებისთვის, ან გადაწერა დნმ და ბირთვიდან რიბოსომაში გადატანა. რიბოსომა თარგმნის ასლი, რათა დაიცვას ახალი ცილების მშენებლობის ინსტრუქციები.
ამ პროცესში დნმ-ის ორმაგი სპირალი იხსნება და ნუკლეოტიდის ფუძის წყვილიდან ნახევარი დაუცველი დარჩა, ხოლო RNA ასლს ქმნის. ასლს ეწოდება მესენჯერი RNA, ან mRNA. რიბოსომა იკითხავს ამინომჟავებს mRNA– ში, რომლებიც სამწვერა ნაკრებშია, რომლებსაც კოდონები ეწოდება. ოცი ამინომჟავაა.
როგორც რიბოსომა კითხულობს mRNA– ს, ერთ კოდონს, გადააქვს RNA (tRNA) სწორი ამინომჟავები მიიტანეთ რიბოსომში, რომელსაც წაკითხვისას შეუძლია შეუერთდეს თითოეულ ამინომჟავას. ამინომჟავის ჯაჭვი წარმოიქმნება, სანამ ცილის მოლეკულა არ გაკეთდება. გარეშე ცოცხალი არსებები, რომლებიც ცენტრალური დოგმატის დაცვას შეძლებენ, ცხოვრება ძალიან სწრაფად დასრულდება.
გამოდის, რომ ეგზონები და ინტრონები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ამ და სხვა ფუნქციებში.
ეგზონის მნიშვნელობა ევოლუციაში
ბოლო დრომდე ბიოლოგები არ იყვნენ დარწმუნებული, თუ რატომ მოიცავდა დნმ – ის რეპლიკაციას გენის ყველა თანმიმდევრობა, თუნდაც არა – კოდირების რეგიონები. ესენი იყვნენ ინტრონები.
ინტრონები გაყოფილია და ეგზონები დაკავშირებულია, მაგრამ შეხამება შეიძლება გაკეთდეს შერჩევით და სხვადასხვა კომბინაციებით. პროცესი ქმნის სხვადასხვა სახის mRNA- ს, რომელსაც არ გააჩნია ყველა ინტრონი და შეიცავს მხოლოდ ეგზონებს, ე.წ. სექსუალურ mRNA.
სხვადასხვა მესიჯის RNA მოლეკულები, შეწვის პროცესის მიხედვით, ქმნის სხვადასხვა ცილების ერთი და იმავე გენიდან თარგმნის შესაძლებლობას.
ცვალებადობა შესაძლებელი გახდა ეგზონებისა და რნმ-ის შეკვრა ან ალტერნატიული შეკვეთა საშუალებას იძლევა უფრო სწრაფი ნახტომი ევოლუციაში. ალტერნატიული შეკვრა ასევე ქმნის პოპულაციებში უფრო მეტი გენეტიკური მრავალფეროვნების, უჯრედების დიფერენცირებისა და უფრო რთული ორგანიზმების უფრო მცირე რაოდენობით დნმ-ს.
დაკავშირებული მოლეკულური ბიოლოგიის შინაარსი:
- Ნუკლეინის მჟავასტრუქტურა, ფუნქცია, ტიპები და მაგალითები
- ცენტრალური დოგმა (გენის გამოხატვა): განმარტება, ნაბიჯები, რეგულაცია