Տնային աշխատանք (Գենետիկական Կոդ)

Նուկլեինաթթուներ, դրանց ֆունկցիաները, գենետիկական կոդ
Լրացուցիչ աշխատանք
Թարգմանել հղումներով նշված  որևէ նյութ և պատրաստել ուսումնական նյութեր:

Գենետիկական Կոդ

Գոյություն ունեն սպիտակուցների առնվազը 30.000 տեսակ, որոնցից յուրաքանչյուրը բախկացած է նույն 20 ամինաթթուների տարբեր կոմբինացիաներից։ Նրանք, ինչպես այբուբենի տառերը, համադրվում են միմյանց հետ ձևավորելով մակրոմոլեկուլար շխթաներ։ Եթե ամինաթթուները գտնվում են ճիշտ հերթականությամբ, ապա շխթան դառնում է ակտիվ գոռծող սպիտակուց։ Ամինաթթուները դասավորվում են սպիտակուցի մեջ ոչ թե անկանոն, այլ հստակ նախապես ծրագրավորված հերթականությամբ։ Շխթայում ամինաթթուների հենց այդ փոխադարձ դասավորվածությունն է որոշում սպիտակուցի բնույթը, կառուցվածքը և հատկությունները։ Սպիտակուցային շխթայում ամինաթթուների դասավորվածությունը չափազանց կարևոր է։ Եթե ամինաթթուները շարվեն սխալ հերթականությամբ, հետագայում կկառուցվեն լիովին անօգութ շխթաներ։

Սպիտակուցները շատ յուրորինակ կառույցներ են՝ նրանցում ամբողջի գործառույթը կախված է առանձին մասերի ճիշտ կազմակերպումից։ Բայց ի՝նչն է կոնկրետ որոշում ամինաթթուների այդքան անհրաժեշտ կազմակերպումը, որն ապահովում է որոշակի տեսակների և գործառույթների սպիտակուցների առաջացումը: Սպիտակուցի կառուցվացքի հայտնագոռծությունը, որ արվել է 20 դարի 50-60 թվականներին, ստիպել է կենսաբաններին այդ գաղտնիքը բացահայտելու նոր ուղիներ փնտրել։ Դին Քենյոնը մտացում էր, որ կարող է բացահայտել այն։ Նա իր համահեղինակ Բերրի Սթայնի հետ “Կենսաքիմիական կանխորոշում” գրքում առաջարկեց բավականին հետաքրիր տեսություն։ Քենյոնը գրում եր՝ «Կյանքը կարող էր լինել կենսաքիմիապես կանխորոշված փոխադարձ ձգողականության ուժերով, որոնք առկա են նրա քիմիական տարրերի միջև, մասնավորապես՝ սպիտակուցներ ձևավորող առանձին ամինաթթուների միջև»:

“Կենսաքիմիական կանխորոշում” գրքի հրատարակման պահին ես և իմ համահեղինակը լիովին համոզված էինք, որ գիտական ​​բացատրություն ենք գտել օրգանական կյանքի ծագման առեղծվածի համար”։

Քենյոնը առաջ քաշեց այն միտքը, որ հենց ամինաթթուների քիմիական հատկություններն են նպաստում նրանց փոխադարձ ներգրավմանը։ Դրա շնորհիվ նրանք կարող են երկար շղթաներ ձևավորել, որոնք հետագայում վերածվում են սպիտակուցների` կենդանի բջջի ամենակարևոր բաղադրիչի: Սրանից հետևում էր, որ կյանքի առաջացումը անխուսափելի էր և կանխորոշված ​​էր միայն քիմիայի օրենքներով։

Շատ գիտնականներ վերցրեցին Քենյոնի գաղափարները և հաջորդ 20 տարիների ընթացքում “Կենսաքիմիական կանխորոշումը” դարձավ քիմիական էվոլյուցիայի ամենատարածված տեսությունը: Բայց գրքի հրապարակումից հինգ տարի անց, ինքը Քենյոնը աստիճանաբար սկսեց կասկածել սեփական տեսության ճշմարտության մեջ։

“Ուսանողներիցս մեկը հզոր հակափաստարկ ներկայացրեց, որը ես չկարողացա հերքել”։

Քենյոնը կարիք ուներ բացատրելու, թե ինչպես կարող էին առաջին սպիտակուցները գոյանալ առանց գենետիկ գործոնի օգնության։ Մեր օրերում ամինաթթուների շղթաները կենդանի բջիջներում չեն ձևավորվում բացառապես դրանց առանձին հատվածների կամ բեկորների ձգողական ուժի շնորհիվ, և դա հենց այն է, ինչ նկատի ուներ Քենյոնը, երբ քննարկում էր կյանքի ծագման հենց սկզբնական փուլերը: Փոխարենը պարզվեց, որ բջջի ներսում սպիտակուցի մեջ ամինաթթուների կոագուլյացիաի գործընթացը վերահսկվում է մեկ այլ մեծ մոլեկուլի կողմից։ Այս մոլեկուլը կարճ անվանում են ԴՆԹ:

Քենյոնը սկզբում ենթադրում էր, որ սպիտակուցները կարող են ձևավորվել անմիջապես ամինաթթուներից՝ առանց ԴՆԹ-ի ներգրավման: Սա հենց այն է, ինչը շատ գիտնականների գրավեց Քենյոնի տեսության մեջ: Բայց որքան շատ էին Քենյոնը և այլ գիտնականները իմանում ամինաթթուների և սպիտակուցների հատկությունների մասին, այնքան շատ սկսում էին կասկածել, որ սպիտակուցները կարող են ձևավորվել ամինաթթուներից ինքնուրույն, առանց այս գործընթացին ԴՆԹ-ի մասնակցության: Ավելի մանրամասն ուսումնասիրելով ԴՆԹ-ի կառուցվածքը՝ Քենյոնը հայտնաբերեց, որ այս մոլեկուլն ունի մի հատկություն, որը նա չի կարող բացատրել բնական գործընթացներով։ Հուսալիորեն պաշտպանված ԴՆԹ-ի կրկնակի պարույրը պարունակում է բազմաթիվ տեղեկություններ խիստ կազմակերպված քիմիական բեկորների տեսքով, որոնք գիտնականները նշում են լատիներեն ACTG տառերով: Գրավոր խոսքում տեղեկատվությունը փոխանցվում է առանձին տառերի հաջորդականության հստակ կազմակերպման միջոցով: Նույն կերպ, ամինաթթուները սպիտակուցների մեջ միացնելու համար անհրաժեշտ հրահանգները փոխանցվում են ԴՆԹ-ի շղթայի կենտրոնական առանցքի երկայնքով տեղակայված քիմիական բեկորների հաջորդականությամբ: Այս եզակի քիմիական ծածկագիրը կոչվում էր “կյանքի լեզու”: Դա մեր տիեզերքում գոյություն ունեցող տեղեկատվության ամենակոմպակտ և մանրամասն շտեմարանն է: Կյանքի ծագման վրա աշխատող այլ գիտնականների նման, Քենյոնը հասկացավ, որ կարող է լինել երկու մոտեցում: Առաջինը՝ փորձել բացատրել, թե որտեղից են գալիս գենետիկական կազմակերպման այս հրահանգները: Եվ երկրորդը՝ փորձել բացատրել, թե ինչպես կարող էին նախնադարյան օվկիանոսում սպիտակուցները առաջանալ անմիջապես ամինաթթուներից՝ առանց ԴՆԹ-ի մասնակցության: Արդյունքում Քենյոնը եկավ այն եզրակացության, որ ինքը չի կարող բացատրել ոչ մեկը, ոչ էլ մյուսը։