«Կենսական տարրեր» և Նուկլեինաթթուներ

«Կենսական տարրեր»

Քիմիակենսաբանական միջառարկայական նախագիծ

Կենսական տարրեր են կոչվում այն քիմիական տարրի ատոմները, որոնք ապահովում են կենդանի օրգանիզմի կենսագործունեությունը: Մակրո տարրերը կազմում են օրգանիզմի 93%-ը: Մակրո տարրերն են ածխածին-C, ջրածին-H, թթվածին-O, ազոտ-N, ֆոսֆոր-P, ծծումբ-S: Միկրո տարրերն են` երկաթ-Fe, կալիում- K, նատրիում-Na, կալցիում-Ca, մագնեզիում-Mg, քլոր-Cl, ֆտոր-F, բրոմ-Br, յոդ-I, ցինկ-Zn, պղինձ-Cu, կոբալտ-Co, մանգան-Mn, մոլիբդեն-Mo և այլն: Ուլտրատարեր են` ոսկի-Au, արծաթ-Ag և այլն: Կենդանական բջջի բաղադրությունը` ջուր-H2O 70-80%, 1-2% աղեր: Օրգանական նյութեր` սպիտակուցներ 10-20%, ճարպեր 1-5%, ածխաջրեր 0,2-2%, նուկլեինաթթուներ 0,2-2%:

Անհատական հետազոտական աշխատանք՝ ՆՈՒԿԼԵԻՆԱԹԹՈՒՆԵՐ

Ի՞նչ է նուկլեինաթթուն

Նուկլեինաթթուներ` բարձրամոլեկուլային օրգանական միացություն, կենսապոլիմեր, որը կազմված է նուկլեոտիդներից։ Նուկլեինաթթուներ դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթուն (ԴՆԹ) և ռիբոնուկլեինաթթուն (ՌՆԹ) առկա են բոլոր կենդանի օրգանիզմների բջիջներում։ Նրանք կարևորագույն դերն ունեն ժառանգական ինֆորմացիայի պահպանման, փոխանցման և իրականացման մեջ։
Պարունակվում են բոլոր օրգանիզմների բջիջներում։ Նուկլեինաթթուները հայտնաբերել է շվեյցարացի գիտնական Ֆրիդրիխ Միշերը։ Տարբերում են նուկլեինաթթուների 2 գլխավոր տիպ՝ ռիբոնուկլեինաթթուներ (ՌՆԹ) և դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթուներ (ԴՆԹ)։ Նուկլեինաթթուների մոլեկուլները, նուկլեոտիդներից բաղկացած, երկար պոլիմերային շղթաներ են։ ՌՆԹ-ի կազմի մեջ որպես ածխաջուր մտնում է ռիբոզը, իսկ ազոտային հիմքերն են՝ ադենինը, գուանինը, ցիտոզինը և ուրացիլը, իսկ ԴՆԹ-ն կազմում են համապատասխանաբար դեզօքսիռիբոզը և ադենինը, գուանինը, ցիտոզինը, թիմինը։ Նուկլեինաթթուներում փոքր քանակությամբ հանդիպում են նաև պուրինների և պիրիմիդինների այլ ածանցյալներ՝ մինորային թթվեր։

Անջատման մեթոդներ

Բնական աղբյուրներից նուկլեինաթթուներ անջատելու բազմաթիվ մեթոդներ գոյություն ունեն։ Անջատման մեթոդներին առաջադրվող հիմնական նպատակներն են՝ նուկլեինաթթուներից սպիտակուցների արդյունավետ անջատումը և ստացված նյութերի ֆրագմենտացիայի նվազագույն աստիճանը։ ԴՆԹ–ի անջատման դասական մեթոդը նկարագրվել է 1952 թվականին։ Այն առանց էական փոփոխությունների կիրառվում է մինչ այսօր։ Ուսումնասիրվող կենսաբանական նյութի բջջապատը քանդվում է տարբեր մեթոդներից որևէ մեկի օգնությամբ, իսկ հետո մշակվում են անիոնային դետերգենտի միջոցով։ Այդ դեպքում սպիտակուցները առանձնանում են որպես նստվածք, իսկ նուկլեինաթթուները մնում են ջրային լուծույթում։ ԴՆԹ–ն կարող է նստվածք առաջացնել գելի տեսքով, եթե լուծույթին զգուշորեն էթանոլ ավելացնենք։ Ստացված նուկլեինաթթվի խտությունը և սպիտակուցների առկայությունը որոշելու համար հաճախ օգտվում են սպեկտրոֆոտոմետր կոչվող սարքից, որը ցույց է տալիս լույսի կլանումը նուկլեինաթթուների կողմից 260 նանոմետր ալիքի երկարության դեպքում։

Ֆիզիկական հատկություններ

Նուկլեինաթթուները լավ լուծվում են ջրում, բայց գրեթե անլուծելի են օրգանական լուծիչներում։ Շատ զգայուն են ջերմաստիճանի և թթվայնության փոփոխությունների նկատմամբ։ Բնական աղբյուրներից անջատված բարձր մոլեկուլային զանգվածով ԴՆԹ–ները մեխանիկական ուժերի ազդեցության դեպքում կարող են ֆրագմենտավորվել։ Նաև նրանք ֆրագմենտավորվում են նուկլեազ կոչվող ֆերմենտների միջոցով։

Կառուցվածք

Նուկլեինաթթուների պոլիմեր մոլեկուլները կոչվում են պոլինուկլեոտիդներ։ Նուկլեոտիդները միմյանց են միանում ֆոսֆոդիեթերային կապի միջոցով։ Քանի որ նուկլեոտիդներում գոյություն ունեն միայն 2 տեսակի շաքարային օղակներ՝ ռիբոզան ու դեզօքսիռիբոզան, ապա գոյություն ունեն միայն 2 տեսակի նուկլեինաթթուներ՝ ԴՆԹ–ն և ՌՆԹ–ն։