DNA'nın fonksiyonel genetik organizasyonu. Kalıtsal materyalin yapısal ve işlevsel organizasyonu

Moleküler temel kalıtım Tüm prokaryotlar ve ökaryotlar, kimyasal bileşimlerine ve biyolojik rollerine göre deoksiribonükleik asitlere (DNA) ve ribonükleik asitlere (RNA) bölünmüş özel bir biyoorganik madde sınıfına sahiptir - nükleik asitler.

Her iki nükleik asit türü asitlerçok birimli bir polinükleotid zincirine bağlanan ayrı yapısal birimlerden (nükleotidler) oluşan iplik benzeri moleküllerdir. Her bir nükleotid kimyasal olarak farklı üç bölümden oluşur: I) polinükleotid zincirinin "omurgasını" oluşturan 5 karbonlu şeker kalıntıları, deoksiriboz (DNA'da) ve riboz (RNA'da); 2) dört azotlu baz adenin (A), guanin (G), sitozin (C) ve timin (T) (RNA molekülünde son bazın yerini urasil U alır) ve her azotlu baz, ilk karbona kovalent olarak bağlanır glikozidik bağ yoluyla şekerin atomu; 3) bir şekerin 5" karbon atomu ile diğerinin 3 karbon atomu arasında fosfodiester bağlarının oluşması yoluyla komşu nükleotidleri tek bir zincire bağlayan bir fosfat grubu.

Genetik kayıt bilgi nükleik asit molekülünün 5" ucundan 3" ucuna kadar doğrusal olarak gerçekleştirilir. Böyle bir molekül milyonlarca nükleotid içerebilir.

Hücredeki moleküller DNA dişleri antiparalel olan sarmal bir çift zincir (çift sarmal) biçiminde bulunur, yani. ters yönelime sahiptir. DNA'nın çift sarmalı, tamamlayıcı bazlar arasındaki zayıf hidrojen bağları nedeniyle oluşur: adenin, timin için kesinlikle tamamlayıcıdır ve sitozin, guanin için kesinlikle tamamlayıcıdır.

belirli altında koşullar Bu hidrojen bağları kırılarak tek sarmallı moleküllerin ortaya çıkmasına (DNA denatürasyonu) ve daha sonra aynı tamamlayıcı bölgeler arasında yeniden oluşmasına (renatürasyon veya DNA hibridizasyonu) neden olabilir. Hibridizasyon işlemi sırasında orijinal DNA çift sarmalı doğru bir şekilde restore edilir. Hem hücre bölünmesinin her döngüsünde DNA'nın kendi kendine çoğalmasının doğruluğunu (bu sürece replikasyon denir) hem de DNA molekülünün hasarlı nükleotit bileşiminin restorasyonunu sağlayan tamamlayıcılığın varlığıdır. Çift sarmaldaki nükleotidlerin tamamlayıcılığı nedeniyle, DNA molekülünün uzunluğu genellikle baz çiftleri (bp) ve ayrıca binlerce baz çifti (kilobaz, kb) ve milyonlarca baz çifti (megabaz, mb) cinsinden ifade edilir. Biyolojik bir tür olarak insanın DNA'sı yaklaşık 3 milyar bp içerir.

Yönetmen DNA molekül sentezi hücrede özel bir enzim - DNA polimeraz tarafından gerçekleştirilir. Bu süreç, sentez bölgesindeki çift sarmalın "çözülmesini" ve özel bir protein-nükleik yapının - bir replikasyon çatalının - oluşumunu içerir; replikasyon çatalının çift sarmal boyunca kademeli olarak ilerlemesine, tek iplikçikli DNA şablonuna tamamlayıcı bazların yeni oluşturulan zincire sırayla eklenmesi eşlik eder (büyüyen DNA zincirinin sentezi her zaman kesinlikle 5" yönünde ilerler) 3'e kadar").

Tamamlayıcı DNA sentezi Büyüyen molekülün uzaması için ortamda bireysel "yapı bloklarının" varlığını gerektirir - dört tip deoksiribonükleotid trifosfat molekülü (dATP, dTTP, dCTP ve dGTP). Tüm süreç, DNA şablonunun belirli bir başlangıç ​​bölümünü tamamlayan kısa oligonükleotid molekülleri olan özel tohumlar - primerler tarafından başlatılır.

Yukarıdaki kalıtım ve değişkenlik tanımlarına dayanarak, yaşamın bu iki özelliğinin maddi alt katmanının hangi gereksinimleri karşılaması gerektiğini varsayabiliriz.

Öncelikle genetik materyalin olması gerekir. kendini yeniden üretme yeteneği, içeri. üreme sürecinde, yeni bir neslin oluşumunun gerçekleştirileceği kalıtsal bilgileri iletir. İkinci olarak, özelliklerin birkaç nesil boyunca stabilitesini sağlamak için kalıtsal materyalin Organizasyonunuzu sürekli tutun.Üçüncüsü, kalıtım ve değişkenlik materyalinin bu yeteneğe sahip olması gerekir. Değişiklikleri elde etmek ve bunları çoğaltmak, değişen koşullar altında canlı maddenin tarihsel gelişiminin mümkün olmasını sağlamak. Kalıtımın ve değişkenliğin maddi temeli, ancak belirtilen gereklilikler karşılanırsa, canlı doğanın varlığının ve evriminin süresini ve sürekliliğini sağlayabilir.

Genetik aygıtın doğası hakkındaki modern fikirler, onun organizasyonunun üç düzeyini ayırt etmemizi sağlar: genetik, kromozomal Ve genomik. Bunların her biri, kalıtım ve değişkenlik malzemesinin temel özelliklerini ve onun aktarım ve işleyişinin belirli kalıplarını açığa çıkarır.

^

3.4. GENETİK CİHAZIN ORGANİZASYONUNUN GEN DÜZEYİ

Belirli bir türün bir hücresinin veya organizmasının ayrı bir özelliğini geliştirme olasılığını belirleyen genetik aparatın temel fonksiyonel birimi gen(G. Mendel'e göre kalıtsal mevduat). Genlerin bir dizi hücre veya organizma nesline aktarılmasıyla maddi süreklilik, yani ebeveynlerinin özelliklerinin torunlara aktarılması sağlanır.

Altında imza Organizmaların (hücrelerin) morfolojik, fizyolojik, biyokimyasal, immünolojik, klinik ve diğer her türlü farklılığının birimini anlayın; birbirlerinden farklı oldukları ayrı bir nitelik veya özellik.

Yukarıda listelenen organizmaların veya hücrelerin özelliklerinin çoğu bu kategoriye girer. karmaşık işaretler, oluşumu, başta spesifik özelliklere sahip proteinler olmak üzere birçok maddenin sentezini gerektirir - enzimler, immünoproteinler, yapısal, kasılma, taşıma ve diğer proteinler. Bir protein molekülünün özellikleri, ilgili genin DNA'sındaki nükleotid dizisi tarafından doğrudan belirlenen polipeptit zincirinin amino asit dizisi tarafından belirlenir ve ilkokul, veya basit bir işaret.

Genetik aparatın işlevsel bir birimi olarak bir genin temel özellikleri, kimyasal organizasyonu ile belirlenir.

^

3.4.1. Genin kimyasal organizasyonu

Kalıtsal materyalin kimyasal doğasını aydınlatmayı amaçlayan araştırmalar, kalıtımın ve değişkenliğin maddi alt yapısının nükleik asitler, F. Miescher (1868) tarafından irin hücrelerinin çekirdeğinde keşfedilmiştir. Nükleik asitler makromoleküllerdir, yani. yüksek molekül ağırlığına sahiptir. Bunlar monomerlerden oluşan polimerlerdir - nükleotidler,üç bileşen dahil: şeker(pentoz), fosfat Ve azotlu baz(pürin veya pirimidin). C-1 pentoz molekülündeki ilk karbon atomuna nitrojenli bir baz (adenin, guanin, sitozin, timin veya urasil) bağlanır ve beşinci karbon atomu C-5'e bir ester bağı kullanılarak bir fosfat bağlanır; üçüncü karbon atomu C-3" her zaman bir hidroksil grubuna - OH'ye sahiptir (Şekil 3.1).

Nükleotidlerin bir nükleik asit makromolekülüne birleştirilmesi, bir nükleotidin fosfatının diğerinin hidroksili ile etkileşimi yoluyla gerçekleşir; fosfodiester bağı(Şekil 3.2). Sonuç olarak bir polinükleotid zinciri oluşur. Zincirin omurgası alternatif fosfat ve şeker moleküllerinden oluşur. Yukarıda listelenen azotlu bazlardan biri pentoz moleküllerine C-1 pozisyonunda bağlanmıştır (Şekil 3.3).

Pirinç. 3.1. Nükleotid yapı diyagramı

Açıklama için metne bakınız; bu şekilde kullanılan nükleotid bileşen tanımlamaları sonraki tüm nükleik asit diyagramlarında korunur

Bir polinükleotid zincirinin montajı, bir sonraki nükleotidin fosfat grubunun önceki nükleotidin 3" pozisyonunda bulunan hidroksil grubuna bağlanmasını sağlayan polimeraz enziminin katılımıyla gerçekleştirilir (Şekil 3.3). Adı geçen enzimin etkisinin belirtilen özgüllüğüne bağlı olarak, polinükleotid zincirinin büyümesi yalnızca bir uçta meydana gelir: orada, serbest hidroksilin 3" pozisyonunda olduğu yer. Zincirin başlangıcı her zaman 5" konumunda bir fosfat grubu taşır. Bu, 5" ve 3"'ü ayırt etmemizi sağlar - biter.

Nükleik asitler arasında iki tür bileşik ayırt edilir: deoksiribonükleik asit(DNA) Ve ribonükleik asit(RNA)asitler. Kalıtsal materyalin ana taşıyıcılarının (kromozomlar) bileşimi üzerine yapılan bir araştırma, kimyasal olarak en kararlı bileşenlerinin kalıtım ve değişkenliğin substratı olan DNA olduğunu keşfetti.

^

3.4.1.1. DNA'nın yapısı. J. Watson ve F. Crick modeli

DNA, şeker - deoksiriboz, fosfat ve azotlu bazlardan biri - purin (adenin veya guanin) veya pirimidin (timin veya sitozin) içeren nükleotitlerden oluşur.

DNA'nın yapısal organizasyonunun bir özelliği, moleküllerinin birbirine belirli bir şekilde bağlı iki polinükleotid zinciri içermesidir. 1953 yılında Amerikalı biyofizikçi J. Watson ve İngiliz biyofizikçi ve genetikçi F. Crick tarafından önerilen üç boyutlu DNA modeline uygun olarak bu zincirler, azotlu bazları arasındaki hidrojen bağları prensibine göre birbirine bağlanır. tamamlayıcılık. Bir zincirin adenini, diğer zincirin timine iki hidrojen bağıyla bağlanır ve farklı zincirlerin guanin ve sitozini arasında üç hidrojen bağı oluşur. Azotlu bazların bu bağlantısı, iki zincir arasında güçlü bir bağlantı sağlar ve aralarında eşit mesafenin korunmasını sağlar.

Pirinç. 3.4. Bir DNA molekülünün yapısının diyagramı

Oklar hedeflerin anti-paralelliğini gösterir

Bir DNA molekülünde iki polinükleotid zincirinin kombinasyonunun bir diğer önemli özelliği antiparalelliğidir: bir zincirin 5" ucu diğerinin 3" ucuna bağlanır ve bunun tersi de geçerlidir (Şekil 3.4).

X-ışını kırınım verileri, iki zincirden oluşan bir DNA molekülünün kendi ekseni etrafında bükülmüş bir sarmal oluşturduğunu gösterdi. Helis çapı 2 nm, adım uzunluğu 3,4 nm'dir. Her dönüşte 10 çift nükleotid bulunur.

Çoğu zaman, çift sarmallar sağ tarafa yönlendirilir - sarmal ekseni boyunca yukarı doğru hareket ederken zincirler sağa döner. Çözeltideki çoğu DNA molekülü sağ-elli B-formundadır (B-DNA). Ancak solak formlar (Z-DNA) da ortaya çıkar. Bu DNA'nın ne kadarının hücrelerde mevcut olduğu ve biyolojik öneminin ne olduğu henüz belirlenmemiştir (Şekil 3.5).

Pirinç. 3.5. Solak Z şeklinin uzaysal modelleri ( BEN)

Ve sağ elini kullanan B-formu ( II) DNA

Böylece DNA molekülünün yapısal organizasyonunda ayırt edebiliriz. Birincil yapı - polinükleotid zinciri, ikincil yapı- hidrojen bağlarıyla bağlanan iki tamamlayıcı ve antiparalel polinükleotid zinciri ve üçüncül yapı - Yukarıdaki mekansal özelliklere sahip üç boyutlu bir sarmal.

^

3.4.1.2. Genetik bilginin bir DNA molekülüne kaydedilmesi yöntemi. Biyolojik kod ve özellikleri

Yaşamın çeşitliliğini öncelikle hücrelerde çeşitli biyolojik işlevleri yerine getiren protein moleküllerinin çeşitliliği belirler. Proteinlerin yapısı, peptit zincirlerindeki amino asitlerin dizilişi ve sırasına göre belirlenir. DNA moleküllerinde şifrelenen, peptidlerdeki bu amino asit dizisidir. biyolojik(genetik)kod. Yalnızca dört farklı nükleotidin değişimini temsil eden DNA yapısının göreceli ilkelliği, araştırmacıların bu bileşiği, içinde son derece çeşitli bilgilerin şifrelenmesi gereken kalıtım ve değişkenliğin maddi bir substratı olarak görmesini uzun süredir engelledi.

1954 yılında G. Gamow, DNA moleküllerindeki bilginin kodlanmasının birkaç nükleotid kombinasyonuyla gerçekleştirilmesi gerektiğini öne sürdü. Doğada bulunan çeşitli proteinlerde 20'ye yakın farklı amino asit keşfedilmiştir. Bu kadar çok sayıda şifreyi şifrelemek için ancak yeterli sayıda nükleotit kombinasyonu sağlanabilir. üçlü kod, burada her amino asit üç bitişik nükleotid tarafından şifrelenir. Bu durumda dört nükleotidden 4 3 = 64 üçlü oluşur. İki nükleotidden oluşan bir kod, yalnızca 4 2 = 16 farklı amino asidin şifrelenmesini mümkün kılacaktır.

Genetik kodun tamamen deşifre edilmesi 60'lı yıllarda gerçekleştirildi. yüzyılımızın. 64 olası DNA üçlüsünden 61'i farklı amino asitleri kodlar; geri kalan 3 tanesine anlamsız veya "saçma üçlüler" adı verildi. Amino asitleri şifrelemezler ve kalıtsal bilgileri okurken noktalama işareti görevi görürler. Bunlar ATT, ACT, ATC'yi içerir.

Dikkate değer olan, birçok amino asidin birkaç üçlü tarafından şifrelenmesiyle ortaya çıkan kodun bariz fazlalığıdır (Şekil 3.6). Bu, adı verilen üçlü kodun bir özelliğidir. yozlaşma, Bu çok önemlidir, çünkü bir polinükleotid zincirindeki bir nükleotidin değiştirilmesi gibi DNA molekülünün yapısında meydana gelen değişikliklerin meydana gelmesi, üçlünün anlamını değiştirmeyebilir. Bu şekilde oluşturulan üç nükleotidin yeni kombinasyonu aynı amino asidi kodlar.

Genetik kodun özelliklerini inceleme sürecinde keşfedildi özgüllük. Her üçlü yalnızca bir spesifik amino asidi kodlayabilir. İlginç bir gerçek, kodun farklı canlı organizma türlerindeki tam yazışmasıdır. Çok çok yönlülük Genetik kod, biyolojik evrim sürecinde Dünya'daki tüm canlı form çeşitliliğinin kökeninin birliğine tanıklık ediyor.

Bazı türlerin mitokondriyal DNA'sında genetik kodda küçük farklılıklar bulunmuştur. Bu genel olarak kodun evrensel olduğu önermesiyle çelişmez, ancak yaşamın varoluşunun ilk aşamalarındaki evriminde belirli bir farklılığa tanıklık eder. Çeşitli türlerin mitokondri DNA'sındaki kodun çözülmesi, her durumda mitokondriyal DNA'nın ortak bir özelliğe sahip olduğunu gösterdi: ACC üçlüsü ACC olarak okunur ve bu nedenle anlamsız bir üçlüden triptofan amino asidi koduna dönüşür.

Pirinç. 3.6. Amino asitler ve bunları kodlayan DNA üçlüleri

Diğer özellikler farklı organizma türlerine özgüdür. Mayada, GAT üçlüsü ve muhtemelen tüm GA ailesi, amino asit lösin yerine treonini kodlar. Memelilerde TAG üçlüsü, TAC ile aynı anlama gelir ve izolösin yerine metionin amino asidini kodlar. Bazı türlerin mitokondriyal DNA'sındaki TCG ve TCC üçlüleri amino asitleri kodlamaz, anlamsız üçlülerdir.

Üçlülük, yozlaşma, özgüllük ve evrenselliğin yanı sıra genetik kodun en önemli özellikleri; süreklilik Ve okuma sırasında örtüşmeyen kodonlar. Bu, nükleotid dizisinin boşluklar olmadan üçlü üçlü okunduğu ve komşu üçlülerin birbiriyle örtüşmediği anlamına gelir; her bir nükleotid, belirli bir okuma çerçevesi için yalnızca bir üçlünün parçasıdır (Şekil 3.7). Çakışmayan genetik kodun kanıtı, DNA'daki bir nükleotid değiştirilirken peptiddeki yalnızca bir amino asidin değiştirilmesidir. Bir nükleotid birkaç örtüşen üçlüye dahil edilmişse, bunun değiştirilmesi, peptit zincirindeki 2-3 amino asidin değiştirilmesini gerektirecektir.

Pirinç. 3.7. Genetik kodun sürekliliği ve tartışılmazlığı

Kalıtsal bilgileri okurken

Sayılar nükleotidleri gösterir

DNA, kalıtsal bilginin maddi taşıyıcısı olan karmaşık bir organik bileşiktir. Monomerleri nükleotid olan çift dalsız doğrusal bir polimerdir. Bir DNA nükleotidi azotlu bir baz, bir fosforik asit kalıntısı ve bir deoksiriboz karbonhidrattan oluşur. Azotlu bazda farklılık gösteren 4 tip nükleotid vardır: adenin, sitozin - sitozin, guanin - guanin, timin - timini içeren adenin. Bir DNA zincirinin nitrojenli bazı, bir hidrojen köprüsüyle diğerinin bazına bağlanır, böylece A, T'ye ve G, C'ye bağlanır. Bunlar birbirini tamamlayıcıdır. DNA'nın biyolojik rolünü açıklayan özelliği buna dayanmaktadır: kendini yeniden üretme yeteneği, yani. otomatik yeniden üretime. DNA moleküllerinin otomatik olarak çoğaltılması, polimeraz enzimlerinin etkisi altında gerçekleşir. Bu durumda DNA moleküllerinin tamamlayıcı zincirleri çözülür ve birbirinden ayrılır. Daha sonra her biri yeni bir tane sentezlemeye başlar. Nükleotidlerdeki bazların her biri, yalnızca kesin olarak tanımlanmış bir yapıya sahip başka bir nükleotidi bağlayabildiğinden, ana molekülün tam olarak çoğaltılması gerçekleşir.
DNA'nın temel biyolojik işlevi hücrede genetik bilginin depolanması, sürekli kendini yenilemesi ve iletilmesidir.
Genetik kod, DNA molekülündeki amino asitlerin dizisini kontrol eden, bir DNA molekülündeki nükleotidlerin düzenlenmesini sağlayan bir sistemdir. Genlerin kendisi doğrudan protein sentezine dahil değildir. Gen ve protein arasındaki aracı mRNA'dır. Gen, mRNA molekülünü oluşturmak için şablondur. Bilginin kodlanması birkaç nükleotidin kombinasyonları ile gerçekleştirilmelidir. Protein çeşitliliğinde 20 aminoasit bulunmuştur. Bu kadar çok sayıda nükleotid kombinasyonunu şifrelemek için, yeterli sayıda nükleotid kombinasyonu yalnızca, her bir amino asidin üç bitişik nükleotid tarafından şifrelendiği üçlü bir kodla sağlanabilir. Bu durumda 4 nükleotidden 64 triplet oluşur. 64 DNA üçlüsünün 61'i farklı amino asitleri kodlar, geri kalan 3'ü anlamsız veya anlamsız üçlü olarak adlandırılır, noktalama işareti görevi görür. Üçlülerin sırası, protein molekülündeki amino asitlerin sırasını belirler.
Genetik kodun özellikleri:
Dejenerasyon. Birçok amino asidin birkaç üçlü tarafından şifrelenmesiyle kendini gösterir.
Özgünlük. Her üçlü yalnızca bir spesifik amino asidi kodlayabilir
Çok yönlülük. Biyolojik evrim sürecinde Dünya'daki tüm yaşam formlarının çeşitliliğinin kökeninin birliğine dair kanıt.
Bu özellikleriyle birlikte genetik kodun en önemli özelliği okuma sırasında kodonların devamlılığı ve tartışılmazlığıdır. Bu, nükleotid dizisinin boşluksuz olarak üçlü üçlü okunduğu ve bitişik üçlülerin birbiriyle örtüşmediği anlamına gelir.

Kalıtsal materyalin kimyasal doğasını aydınlatmayı amaçlayan araştırma, reddedilemez bir şekilde şunu kanıtladı: Kalıtımın ve değişkenliğin maddi temelinükleik asitler, F. Miescher (1868) tarafından irin hücrelerinin çekirdeğinde keşfedilmiştir. Nükleik asitler makromoleküllerdir, yani. yüksek molekül ağırlığına sahiptir. Bunlar monomerlerden oluşan polimerlerdir - nükleotidler,üç bileşen dahil: şeker(pentoz), fosfat Ve azotlu baz(pürin veya pirimidin). C-1 pentoz molekülündeki ilk karbon atomuna nitrojenli bir baz (adenin, guanin, sitozin, timin veya urasil) bağlanır ve beşinci karbon atomu C-5'e bir ester bağı kullanılarak bir fosfat bağlanır; üçüncü karbon atomu C-3" her zaman bir hidroksil grubuna sahiptir - OH ( şemaya bakın ).

Nükleotidlerin bir nükleik asit makromolekülüne birleştirilmesi, bir nükleotidin fosfatının diğerinin hidroksili ile etkileşimi yoluyla gerçekleşir; fosfodiester bağı(Şekil 3.2). Sonuç olarak bir polinükleotid zinciri oluşur. Zincirin omurgası alternatif fosfat ve şeker moleküllerinden oluşur. Yukarıda listelenen azotlu bazlardan biri pentoz moleküllerine C-1 pozisyonunda bağlanmıştır (Şekil 3.3).

Pirinç. 3.1. Nükleotid yapı diyagramı

Bir polinükleotid zincirinin montajı, bir sonraki nükleotidin fosfat grubunun önceki nükleotidin 3" pozisyonunda bulunan hidroksil grubuna bağlanmasını sağlayan polimeraz enziminin katılımıyla gerçekleştirilir (Şekil 3.3). Adı geçen enzimin etkisinin belirtilen özgüllüğüne bağlı olarak, polinükleotid zincirinin büyümesi yalnızca bir uçta meydana gelir: orada, serbest hidroksilin 3" pozisyonunda bulunduğu yerde. Zincirin başlangıcı her zaman 5" konumunda bir fosfat grubu taşır. Bu, 5" ve 3"'ü ayırt etmemizi sağlar - biter.

Nükleik asitler arasında iki tür bileşik ayırt edilir: deoksiribonükleik asit(DNA) Ve ribonükleik asit(RNA)asitler. Kalıtsal materyalin ana taşıyıcılarının (kromozomlar) bileşimi üzerine yapılan bir araştırma, kimyasal olarak en kararlı bileşenlerinin kalıtım ve değişkenliğin substratı olan DNA olduğunu keşfetti.

DNA'nın yapısı. J. Watson ve arkadaşlarının modeli. Bağırmak

DNA, şeker - deoksiriboz, fosfat ve azotlu bazlardan biri - purin (adenin veya guanin) veya pirimidin (timin veya sitozin) içeren nükleotitlerden oluşur.

DNA'nın yapısal organizasyonunun bir özelliği, moleküllerinin birbirine belirli bir şekilde bağlı iki polinükleotid zinciri içermesidir. 1953 yılında Amerikalı biyofizikçi J. Watson ve İngiliz biyofizikçi ve genetikçi F. Crick tarafından önerilen üç boyutlu DNA modeline uygun olarak bu zincirler, azotlu bazları arasındaki hidrojen bağları prensibine göre birbirine bağlanır. tamamlayıcılık. Bir zincirin adenini, diğer zincirin timine iki hidrojen bağıyla bağlanır ve farklı zincirlerin guanin ve sitozini arasında üç hidrojen bağı oluşur. Azotlu bazların bu bağlantısı, iki zincir arasında güçlü bir bağlantı sağlar ve aralarında eşit mesafenin korunmasını sağlar.

Pirinç. 3.4. Bir DNA molekülünün yapısının diyagramı. Oklar devrelerin antiparalelliğini gösterir

Bir DNA molekülünde iki polinükleotid zincirinin kombinasyonunun bir diğer önemli özelliği antiparalelliğidir: bir zincirin 5" ucu diğerinin 3" ucuna bağlanır ve bunun tersi de geçerlidir (Şekil 3.4).

X-ışını kırınım verileri, iki zincirden oluşan bir DNA molekülünün kendi ekseni etrafında bükülmüş bir sarmal oluşturduğunu gösterdi. Helis çapı 2 nm, adım uzunluğu 3,4 nm'dir. Her dönüşte 10 çift nükleotid bulunur.

Çoğu zaman, çift sarmallar sağ tarafa yönlendirilir - sarmal ekseni boyunca yukarı doğru hareket ederken zincirler sağa döner. Çözeltideki çoğu DNA molekülü sağ-elli B-formundadır (B-DNA). Ancak solak formlar (Z-DNA) da ortaya çıkar. Bu DNA'nın ne kadarının hücrelerde mevcut olduğu ve biyolojik öneminin ne olduğu henüz belirlenmemiştir (Şekil 3.5).

Pirinç. 3.5. Solak Z şeklinin uzaysal modelleri ( BEN)

ve sağ elini kullanan B formu ( II) DNA

Böylece DNA molekülünün yapısal organizasyonunda ayırt edebiliriz. Birincil yapı - polinükleotid zinciri, ikincil yapı- hidrojen bağlarıyla bağlanan iki tamamlayıcı ve antiparalel polinükleotid zinciri ve üçüncül yapı - Yukarıdaki mekansal özelliklere sahip üç boyutlu bir sarmal.

Kalıtım materyalinin ana özelliklerinden biri, kendi kendini kopyalama yeteneğidir. çoğaltma. Bu özellik, iki tamamlayıcı zincirden oluşan DNA molekülünün kimyasal organizasyonunun özellikleriyle sağlanır. Replikasyon işlemi sırasında ana DNA molekülünün her polinükleotid zincirinde tamamlayıcı bir zincir sentezlenir. Sonuç olarak, bir DNA çift sarmalından iki özdeş çift sarmal oluşur. Her bir yavru molekülün bir ebeveyn ve yeni sentezlenmiş bir zincir içerdiği bu molekülleri ikiye katlama yöntemine denir. yarı muhafazakar(bkz. Şekil 2.12).

Çoğalmanın gerçekleşmesi için, anne DNA zincirlerinin, üzerinde yavru moleküllerin tamamlayıcı zincirlerinin sentezleneceği şablonlar haline gelecek şekilde birbirinden ayrılması gerekir.

Çoğalmanın başlaması DNA'nın özel bölgelerinde gerçekleşir. ori (İngilizce kökenli - başlangıçtan). Spesifik proteinler tarafından tanınan 300 nükleotid çiftinden oluşan bir dizi içerirler. Bu lokuslardaki DNA çift sarmalı iki zincire bölünmüştür ve kural olarak, replikasyon kaynağının her iki tarafında polinükleotid zincirlerinin ayrılma alanları oluşur - çoğaltma çatalları, bulunduğu yerden zıt yönlerde hareket eden ori talimatlar. Çoğaltma çatalları arasında adı verilen bir yapı çoğaltma gözü, anne DNA'sının iki ipliği üzerinde yeni polinükleotid zincirlerinin oluştuğu yer (Şekil 3.8, A).

Çoğaltma işleminin nihai sonucu, nükleotid dizisi ana DNA çift sarmalınınkiyle aynı olan iki DNA molekülünün oluşmasıdır.

Prokaryotlarda ve ökaryotlarda DNA replikasyonu temel olarak benzerdir; ancak ökaryotlardaki sentez hızı (yaklaşık 100 nükleotid/s), prokaryotlardan (1000 nükleotid/s) daha düşük bir büyüklük sırasıdır. Bunun nedeni, ökaryotik DNA'nın proteinlerle oldukça güçlü bileşikler halinde oluşması olabilir (bkz. Bölüm 3.5.2.), bu da replikatif sentez için gerekli olan despiralizasyonu zorlaştırır.

1869'da İsviçreli biyokimyacı Friedrich Miescher, asidik özelliklere sahip ve hücre çekirdeğindeki proteinlerden bile daha yüksek moleküler ağırlığa sahip bileşikler keşfetti. Altman bunlara Latince "nucleus" (çekirdek) kelimesinden türetilen nükleik asitler adını verdi. Tıpkı proteinler gibi nükleik asitler de polimerlerdir. Monomerleri nükleotidlerdir ve bu nedenle nükleik asitlere polinükleotidler de denilebilir.

En basitinden en yükseğine kadar tüm organizmaların hücrelerinde nükleik asitler bulunmuştur. En şaşırtıcı olanı ise bu maddelerin kimyasal bileşiminin, yapısının ve temel özelliklerinin çeşitli canlı organizmalarda benzer olduğunun ortaya çıkmasıdır. Ancak proteinlerin yapımında yaklaşık 20 çeşit amino asit yer alıyorsa, nükleik asitleri oluşturan yalnızca dört farklı nükleotit vardır.

Nükleik asitler iki türe ayrılır: deoksiribonükleik asit (DNA) ve ribonükleik asit (RNA). DNA azotlu bazlar (adenin (A), guanin (G), timin (T), sitozin (C)) deoksiriboz C5H10O4 ve bir fosforik asit kalıntısı içerir. RNA'da timin yerine urasil (U), deoksiriboz yerine riboz (C5H10O5) bulunur. DNA ve RNA'nın monomerleri, nitrojen, purin (adenin ve guanin) ve pirimidin (urasil, timin ve sitozin) bazları, bir fosforik asit kalıntısı ve karbonhidratlardan (riboz ve deoksiriboz) oluşan nükleotitlerdir.

DNA molekülleri, canlı organizmaların hücre çekirdeğindeki kromozomlarda, mitokondri, kloroplastların eşdeğer yapılarında, prokaryotik hücrelerde ve birçok virüste bulunur. DNA molekülünün yapısı çift sarmala benzer. DNA'nın yapısal modeli
Çift sarmalın şekli ilk olarak 1953 yılında Amerikalı biyokimyacı J. Watson ve İngiliz biyofizikçi ve genetikçi F. Crick tarafından önerildi; bunlar, DNA'nın X-ışını kırınım modelini alan İngiliz biyofizikçi M. Wilkinson ile birlikte ödüllendirildi. 1962 Nobel Ödülü Nükleik asitler, makromolekülleri tekrar tekrar tekrarlanan birimlerden (nükleotidler) oluşan biyopolimerlerdir. Bu nedenle bunlara polinükleotidler de denir. Nükleik asitlerin en önemli özelliği nükleotid bileşimleridir. Nükleik asitlerin yapısal bir birimi olan bir nükleotidin bileşimi üç bileşen içerir:

azotlu baz - pirimidin veya purin. Nükleik asitler dört farklı tipte baz içerir: bunlardan ikisi pürin sınıfına, ikisi ise pirimidin sınıfına aittir. Halkalarda bulunan azot moleküllere temel özelliklerini verir.

monosakarit - riboz veya 2-deoksiriboz. Nükleotidin bir parçası olan şeker beş karbon atomu içerir; bir pentozdur. Nükleotidde bulunan pentoz tipine bağlı olarak iki tip nükleik asit ayırt edilir - riboz içeren ribonükleik asitler (RNA) ve deoksiriboz içeren deoksiribonükleik asitler (DNA).

fosforik asit kalıntısı. Nükleik asitler asittir çünkü molekülleri fosforik asit içerir.

PC'nin bileşimini belirleme yöntemi, enzimatik veya kimyasal parçalanmaları sırasında oluşan hidrolizatların analizine dayanmaktadır. NC'nin kimyasal bölünmesi için üç yöntem yaygın olarak kullanılır. Hem DNA hem de RNA'nın analizi için kullanılan şiddetli koşullar altında (%70 perklorik asit, 100°C, 1 saat veya %100 formik asit, 175°C, 2 saat) asit hidrolizi, tüm N-glikozidik bağların bölünmesine yol açar ve pürin ve pirimidin bazlarının bir karışımının oluşumu.

Nükleotidler kovalent bağlarla bir zincire bağlanır. Bu şekilde oluşturulan nükleotid zincirleri, tüm uzunluk boyunca hidrojen bağları ile tek bir DNA molekülü halinde birleştirilir: bir zincirin adenin nükleotidi, diğer zincirin timin nükleotidine ve guanin nükleotidi sitozine bağlanır. Bu durumda adenin her zaman yalnızca timini tanır ve ona bağlanır ve bunun tersi de geçerlidir. Benzer bir çift guanin ve sitozin tarafından oluşturulur. Nükleotidler gibi bu tür baz çiftlerine tamamlayıcı denir ve çift sarmallı bir DNA molekülünün oluşum ilkesine tamamlayıcılık ilkesi denir. Örneğin insan vücudundaki nükleotid çiftlerinin sayısı 3 - 3,5 milyardır.

DNA, bir dizi nükleotid tarafından kodlanan kalıtsal bilginin maddi bir taşıyıcısıdır. DNA zincirlerindeki dört tip nükleotidin konumu, protein moleküllerindeki amino asitlerin sırasını belirler; onların birincil yapısı. Hücrelerin özellikleri ve organizmaların bireysel özellikleri, protein kümesine bağlıdır. Proteinin yapısı ve DNA molekülündeki yerlerinin sırası hakkında bilgi taşıyan nükleotidlerin belirli bir kombinasyonu genetik kodu oluşturur. Bir gen (Yunan genosundan - cins, köken), herhangi bir özelliğin oluşumundan sorumlu olan kalıtsal materyalin bir birimidir. Bir protein molekülünün yapısını belirleyen DNA molekülünün bir bölümünü kaplar. Belirli bir organizmanın tek bir kromozom setinde bulunan genlerin setine genom denir ve organizmanın genetik yapısına (tüm genlerin setine) genotip denir. DNA zincirindeki ve dolayısıyla genotipteki nükleotid dizisinin ihlali, vücutta kalıtsal değişikliklere - mutasyonlara yol açar.

DNA molekülleri önemli bir kopyalama özelliğiyle karakterize edilir; her biri orijinal molekülle aynı olan iki özdeş çift sarmal oluşumu. Bir DNA molekülünün bu şekilde ikiye katlanması işlemine replikasyon denir. Çoğaltma, eskinin kırılmasını ve nükleotid zincirlerini birleştiren yeni hidrojen bağlarının oluşumunu içerir. Çoğalmanın başlangıcında iki eski iplik çözülmeye ve birbirinden ayrılmaya başlar. Daha sonra tamamlayıcılık ilkesine göre iki eski zincire yeni zincirler eklenir. Bu iki özdeş çift sarmal oluşturur. Çoğaltma, DNA moleküllerinde bulunan genetik bilginin doğru şekilde kopyalanmasını ve nesilden nesile aktarılmasını sağlar.

1. DNA bileşimi

DNA (deoksiribonükleik asit)- birbirine bağlı iki polinükleotid zincirinden oluşan biyolojik bir polimer. Her bir DNA zincirini oluşturan monomerler, dört azotlu bazdan birini içeren karmaşık organik bileşiklerdir: adenin (A) veya timin (T), sitozin (C) veya guanin (G); pentaatomik şeker pentoz - DNA'nın adını aldığı deoksiribozun yanı sıra bir fosforik asit kalıntısı. Bu bileşiklere nükleotidler denir. Her zincirde nükleotidler, bir nükleotidin deoksiribozuyla bir sonraki nükleotidin fosforik asit kalıntısı arasında kovalent bağlar oluşturularak birleştirilir. Farklı zincirleri oluşturan nükleotidlerin parçası olan azotlu bazlar arasında ortaya çıkan hidrojen bağları kullanılarak iki zincir bir molekül halinde birleştirilir.

Chargaff, çeşitli kökenlerden DNA'nın nükleotid bileşimini inceleyerek aşağıdaki modelleri keşfetti.

1. Kökenlerine bakılmaksızın tüm DNA aynı sayıda pürin ve pirimidin bazı içerir. Sonuç olarak herhangi bir DNA'da her pürin nükleotidine karşılık bir pirimidin nükleotidi bulunur.

2. Herhangi bir DNA her zaman eşit miktarlarda adenin ve timin, guanin ve sitozin çiftleri içerir ve bunlar genellikle A=T ve G=C olarak gösterilir. Üçüncüsü bu düzenliliklerden kaynaklanmaktadır.

3. Pirimidin çekirdeğinin 4. pozisyonunda ve purin çekirdeğinin 6. pozisyonunda (sitozin ve adenin) amino grupları içeren bazların sayısı, aynı pozisyonlarda (guanin ve timin) bir okso grubu içeren bazların sayısına eşittir, yani A +C=G+T . Bu kalıplara Chargaff kuralları denir. Bununla birlikte, her bir DNA tipi için toplam guanin ve sitozin içeriğinin, toplam adenin ve timin içeriğine eşit olmadığı, yani (G+C)/(A+T) kural olarak, birlikten farklıdır (belki hem daha fazlası hem de azı). Bu özelliğe dayanarak, iki ana DNA türü ayırt edilir: Baskın olarak adenin ve timin içeriğine sahip bir T tipi ve baskın olarak guanin ve sitozin içeriğine sahip G C tipi.

Belirli bir DNA tipinin nükleotit bileşimini karakterize eden guanin ve sitozin toplamının içeriğinin adenin ve timin içeriğinin toplamına oranına genellikle denir. özgüllük katsayısı. Her DNA'nın 0,3 ila 2,8 arasında değişebilen karakteristik bir özgüllük katsayısı vardır. Özgüllük katsayısı hesaplanırken, küçük bazların içeriğinin yanı sıra ana bazların türevleriyle değiştirilmesi de dikkate alınır. Örneğin, %6 oranında 5-metilsitozin içeren buğday tohumu EDNA'sının özgüllük katsayısı hesaplanırken, ikincisi guanin (%22,7) ve sitozin (%16,8) içeriğinin toplamına dahil edilir. Chargaff kurallarının DNA için anlamı, uzaysal yapısı oluşturulduktan sonra netleşti.

1. DNA'nın makromoleküler yapısı

1953'te Watson ve Crick, nükleosid kalıntılarının yapısı, DNA'daki nükleotidler arası bağların doğası ve DNA'nın nükleotid kompozisyonunun düzenlilikleri (Chargaff kuralları) hakkındaki bilinen verilere dayanarak, parakristalin formunun x-ışını kırınım modellerinin şifresini çözdüler. DNA [B-formu olarak adlandırılan, %80'in üzerindeki nemde ve numunede yüksek konsantrasyonda karşıt iyonlar (Li+) olduğunda oluşur]. Modellerine göre DNA molekülü, birbirine göre ve ortak bir eksen etrafında bükülmüş iki polideoksiribonükleotid zincirinden oluşan düzenli bir sarmaldır. Sarmalın çapı tüm uzunluğu boyunca neredeyse sabittir ve 1,8 nm'ye (18 A) eşittir.

DNA'nın makromoleküler yapısı.

(a)-Watson-Crick modeli;

(6) B-, C- ve T-formu DNA sarmallarının parametreleri (sarmal eksenine dik çıkıntılar);

(c) - B formundaki bir DNA sarmalının kesiti (gölgeli dikdörtgenler baz çiftlerini temsil eder);

(G)-A formundaki DNA sarmalının parametreleri;

(D)- A şeklindeki bir DNA sarmalının kesiti.
Kimlik periyoduna karşılık gelen sarmal dönüşünün uzunluğu 3,37 nm'dir (33,7 A). Helezonun bir dönüşünde bir zincirde 10 baz kalıntısı bulunur. Taban düzlemleri arasındaki mesafe bu nedenle yaklaşık 0,34 nm'dir (3,4 A). Baz kalıntılarının düzlemleri sarmalın uzun eksenine diktir. Karbonhidrat kalıntılarının düzlemleri bu eksenden bir miktar sapmaktadır (başlangıçta Watson ve Crick bunların buna paralel olduğunu öne sürmüşlerdir).

Şekilde molekülün karbonhidrat-fosfat omurgasının dışarıya doğru baktığı görülmektedir. Spiral, yüzeyinde farklı boyutlarda iki oluğun ayırt edilebileceği şekilde bükülür (bunlara genellikle oluklar da denir) - büyük bir tane, yaklaşık 2,2 nm genişliğinde (22 A) ve küçük bir tane, yaklaşık 1,2 nm geniş (12 A). Spiral sağa dönendir. İçindeki polideoksiribonükleotid zincirleri antiparaleldir: bu, sarmalın uzun ekseni boyunca bir uçtan diğerine hareket edersek, o zaman bir zincirde fosfodiester bağlarını 3"à5" yönünde, diğerinde geçireceğimiz anlamına gelir - 5"à3 yönünde". Başka bir deyişle, doğrusal bir DNA molekülünün her iki ucunda bir ipliğin 5" ucu ve diğer ipliğin 3" ucu vardır.

Helezonun düzenliliği, bir zincirdeki pürin baz kalıntısının, diğer zincirdeki pirimidin baz kalıntısının karşısında olmasını gerektirir. Daha önce vurgulandığı gibi, bu gereklilik tamamlayıcı baz çiftlerinin oluşumu prensibi şeklinde uygulanır, yani bir zincirdeki adenin ve guanin kalıntıları diğer zincirdeki timin ve sitozin kalıntılarına karşılık gelir (ve bunun tersi).

Böylece bir DNA molekülünün bir zincirindeki nükleotid dizisi, diğer zincirin nükleotid dizisini belirler.

Bu prensip, Watson ve Crick modelinin ana sonucudur, çünkü şaşırtıcı derecede basit kimyasal terimlerle, DNA'nın temel işlevsel amacını - genetik bilgi deposu olmayı - açıklamaktadır.

Watson ve Crick modelinin değerlendirilmesi sona erdiğinde, DNA'daki B formundaki komşu baz kalıntısı çiftlerinin birbirlerine göre 36° (C'yi birleştiren düz çizgiler arasındaki açı) döndürüldüğünü eklemek kalıyor. Bitişik tamamlayıcı çiftlerde 1 atom).
4.1 Deoksiribonükleik asitlerin izolasyonu
Sperm dışındaki canlı hücreler normalde deoksiribonükleik asitten önemli ölçüde daha fazla ribonükleik asit içerir. Deoksiribonükleik asitlerin izole edilmesine yönelik yöntemler, ribonükleoproteinler ve ribonükleik asitlerin seyreltik (0.15 M) bir sodyum klorür çözeltisi içinde çözünürken, deoksiribonükleoprotein komplekslerinin aslında içinde çözünmemesi gerçeğinden büyük ölçüde etkilenmiştir. Bu nedenle homojenleştirilmiş organ veya organizma, seyreltik bir salin solüsyonu ile iyice yıkanır ve deoksiribonükleik asit, güçlü bir salin solüsyonu kullanılarak kalıntıdan ekstrakte edilir ve daha sonra etanol eklenerek çökeltilir. Öte yandan, aynı tortunun su ile elüsyonu, tuz eklendiğinde deoksiribonükleoproteinin çökeldiği bir çözelti verir. Temelde polibazik ve poliasit elektrolitler arasında tuz benzeri bir kompleks olan nükleoproteinin bölünmesi, güçlü bir tuzlu su çözeltisinde çözündürülerek veya potasyum tiyosiyanatla işlemden geçirilerek kolayca elde edilir. Çoğu protein ya etanol eklenerek ya da kloroform ve amil alkol ile emülsifiye edilerek çıkarılabilir (protein, kloroform ile bir jel oluşturur). Deterjan tedavileri de yaygın olarak kullanıldı. Daha sonra deoksiribonükleik asitler, sulu n-aminosalisilat-fenolik çözeltilerle ekstraksiyon yoluyla izole edildi. Bu yöntemi kullanarak, bazıları artık protein içeren, diğerleri ise neredeyse hiç protein içermeyen deoksiribonükleik asit preparasyonları elde edildi; bu, protein-nükleik asit ilişkisinin doğasının farklı dokularda farklı olduğunu gösterir. Uygun bir değişiklik, hayvan dokusunun 0,15 M fenolftalein difosfat çözeltisi içinde homojenleştirilmesi, ardından DNA'nın (RNA içermeyen) iyi bir verimle çökeltilmesi için fenol eklenmesidir.

Deoksiribonükleik asitler, nasıl izole edildikleri önemli değil, belirli bakteriyofaj türlerinden elde edilen numuneler hariç, farklı molekül ağırlıklarına sahip polimerlerin karışımlarıdır.
4.2 Fraksiyonlama
Erken bir ayırma yöntemi, deoksiribonükleoprotein (örn., nükleohiston) jellerinin artan molariteli sodyum klorürün sulu çözeltileri ile ekstraksiyonu yoluyla fraksiyonel ayrışmasını içeriyordu. Bu şekilde, deoksiribonükleik asit preparasyonları, adenin ve timin'in guanin ve sitozin toplamına farklı oranlarıyla karakterize edilen bir dizi fraksiyona bölündü; guanin ve sitozin bakımından zenginleştirilmiş fraksiyonlar daha kolay izole edildi. Benzer sonuçlar, deoksiribonükleik asidin, sodyum klorür çözeltileri ile gradyan elüsyonu kullanılarak kieselguhr üzerine adsorbe edilmiş histondan kromatografik olarak ayrılmasıyla elde edildi. Bu yöntemin geliştirilmiş bir versiyonunda, saflaştırılmış histon fraksiyonları, proteinin tirozin ve histidin gruplarından diazo köprüleri oluşturmak üzere n-aminobenzilselüloz ile birleştirildi. Nükleik asitlerin metillenmiş serum albümini (taşıyıcı olarak diatomlu toprak ile) üzerinde fraksiyonlanması da tarif edilmiştir. Artan konsantrasyondaki salin solüsyonları ile kolondan elüsyon oranı, moleküler ağırlığa, bileşime (yüksek guanin içeriğine sahip nükleik asitler ile sitozin elüsyonunun daha kolay olması) ve ikincil yapıya (denatüre DNA, doğal DNA'ya göre kolon tarafından daha sıkı bir şekilde tutulur) bağlıdır. ). Bu şekilde deniz yengeci Cancer borealis'in DNA'sından doğal bir bileşen olan polideoksiadenilik-timidilik asit izole edildi. Deoksiribonükleik asitlerin fraksiyonlanması, kalsiyum fosfatla doldurulmuş bir kolondan gradyan elüsyonu yoluyla da gerçekleştirildi.

1. DNA'nın İşlevleri

DNA molekülünde peptitlerdeki amino asitlerin dizisi biyolojik bir kod kullanılarak şifrelenir. Her amino asit, üç nükleotidin bir kombinasyonu ile kodlanır, bu durumda 61'i amino asitleri kodlayan ve 3'ü anlamsız olan ve noktalama işaretleri (ATT, ACT, ATC) görevi gören 64 üçlü oluşur. Bir amino asidin birden fazla üçlü şifrelenmesine denir. üçlü kod dejenerasyonu. Genetik kodun önemli özellikleri, özgüllüğü (her üçlü yalnızca bir amino asidi kodlayabilir), evrenselliği (Dünyadaki tüm yaşamın kökeninin birliğini gösterir) ve okunduğunda kodonların örtüşmemesidir.

DNA aşağıdaki işlevleri yerine getirir:

kalıtsal bilgilerin depolanması histonların yardımıyla gerçekleşir. DNA molekülü katlanır, önce bir nükleozom, ardından kromozomları oluşturan heterokromatin oluşur;

kalıtsal materyalin aktarımı DNA replikasyonu yoluyla gerçekleşir;

kalıtsal bilgilerin protein sentezi sürecinde uygulanması.

Yukarıdaki yapısal ve işlevsel özelliklerden hangisi DNA molekülünün özellikleri yavrularda yeni özellik kombinasyonları sağlamak için kalıtsal bilgiyi hücreden hücreye, nesilden nesile depolamasına ve aktarmasına izin verebilir mi?

1. istikrar. Hidrojen, glikosidik ve fosfodiester bağlarının yanı sıra kendiliğinden ve indüklenen hasarın onarım mekanizmasıyla sağlanır;

2. Çoğaltma yeteneği. Bu mekanizma sayesinde somatik hücrelerde diploid kromozom sayısı korunur. Genetik bir molekül olarak DNA'nın sayılan tüm özellikleri şekilde şematik olarak gösterilmiştir.

3. Genetik kodun varlığı. DNA'daki baz dizisi, transkripsiyon ve translasyon işlemleri yoluyla bir polipeptit zincirindeki amino asit dizisine dönüştürülür;
4. Genetik rekombinasyon kapasitesi. Bu mekanizma sayesinde bağlantılı genlerin yeni kombinasyonları oluşur.