Mundarija: Kirish I. Bob. Oqsillar haqida umumiy ma’lumot

2.3. .Genomlarda oqsil strukturalarini aniqlash. Evolyusiyada oqsil funksiyasining divergensiyasi.
Funksional proteomika. Organizmda qandaydir oqsilning mavjudligi ma'lum vazifani bajara olish qobiliyati xaqida fikr yuritishga asos bo‘ladi. Butun proteom organizmning to‘liq xayot faoliyatini amalga oshirish uchun xizmat qiladi. Funksional proteomika proteomning funksional xossalarini aniqlash bilan shug‘ullanadi va u hal qiladigan vazifalar oqsil strukturani aniqlashga nisbatan ancha murakkabdir.
Proteomning biror vazifani amalga oshirishi muxitda qand, lipid, prostoglandinlar, turli ionlar va boshqa qo‘shimcha moddalarning bo‘lishini talab etadi. Oqsil molekulalari atrofdagi va boshqa moddalar bilan ta'sirlashib, avval molekulyar so‘ngra makromolekulyar darajada funksional reaksiyalarning amalga oshishiga olib keladi. Ular qatoriga fermentni substrat bilan, antiteloni antigen bilan, peptidlarni reseptor, toksinlarni ion kanallari bilan o‘zor ta'sirini keltirish mumkin. Bu kabi jarayonlar mexanizmini aniqlashda individual uchastkalarning eksperimental tajribalaridan tashqari, bioinformasion vositalar yordamida tizimli yondashuvlardan ham foydalaniladi.
Quyidagi rasmda inson peptidomasi vakillari – oshqozon–ichak yo‘lida lokalizasiyalangan turli gastrinlar va xolesistokininlar ko‘rsatilgan (aminokislotalarni ifodalashda standart bir xarfli koddan foydalanilgan).
Insondagi peptidoma vakillari birlamchi strukturasini bulutlarning bitta peptid bilan taqqoslanishi
O‘zoro juda o‘xshash bo‘lgan o‘ng soxalar bu peptid molekulalarining funksional qismlari hisoblanadi. Ammo oqsillar to‘g‘ri va teskari xossalarga ega bo‘ladi: gastrinlar organizmda ochlik hissini paydo qilsa, xolesistokininlar faoliyati tufayli to‘qlik hissi paydo bo‘ladi. Xolesistokininlarning birlamchi ketma –ketliklarida tirozin Y qoldig‘ining xolati gastrinlarga nisbatan bir qadamga siljigan. Quyidagi rasmda sodda xordalilar vakillaridan Siona intestinalisdan olingan sionin peptidining birlamchi strukturasi keltirilgan. Uninng strukturasi gastrin va xolissistokinin bilan gomologik bo‘lib, bu ikkala ko‘rsatilgan peptidlardagi kabi xolatda joylashuvchi ikkita tirozin qoldig‘I bilan tavsiflanadi. Lekin funksional hususiyatlari xali to‘liq o‘rganilmagan. To‘g‘ri tashkil etilgan tajriba yordamida butun kimyoviy struktura va tirozin qoldig‘ining fiziologik effektlarni kelib chiqishidagi o‘rni haqida to‘htalsa bo‘lar edi.
himoliy dengizda uchrovchi Siona intestinalis buluti
Yana bir misol, sutemizuvchilar endotelinlari va ilon toksinlarining strukturaviy gomologik oilasi. Strukturalari bir biriga o‘xshash bo‘lishiga qaramasdan ularning funksional hossalari bir biridan farq qiladi: biri qon –tomir aylanishining foydali boshqaruvchilari bo‘lsa, ikkinchisi hayot uchun xavflidir. Bundan birlamchi struktura moddaning hususiyatlari to‘g‘risida to‘liq ma'lumotlarni saqlamasligi ma'lum bo‘ladi. Shuning uchun moddalarning fazoviy strukturasini to‘liqroq o‘rganish maqsadga muvofiq bo‘ladi.
Endotelin/toksinlar struktur-gomologik oqsillarining birlamchi strukturalari
Quyida YaMR-spektroskopiya usuli yordamida aniqlangan, mazkur oila vakillari –endotelin-1 va sarafotoksin S6.ning fazoviy strukturasi keltirilgan. Rasmda ular shunday qayrilganki, bunda fazoviy gomologiyaga maksimal yaqinlashtiriladi. Ammo har qancha aylantirib ko‘rilsa ham ularning to‘liq gomologiyasiga erishib bo‘lmaydi. Birlmchi strukturasi deyarli bir xil bo‘lishiga qaramay, ta'sirlanish xar hil reseptor strukturalari tomonidan amalga oshiriladi, shu orqali turli hil fiziologik effektalra ham ega bo‘ladi
Bu kabi sodda misollar yordamida funksional proteomikani to‘liq tavsiflab bo‘lmaydi. Organizmda oqsil va boshqa moddalarning o‘zoro ta'sirlanish tarmog‘i to‘g‘risidagi tushunchalarni yaratish katta mexnat kuchi va barcha zamonaviy bioinformasion vositalarni jalb etishni talab qiladi. Bu kabi tushunchalarni yaratish ustida ishlar boshlangan va yildan yilga boyitib borilmoqda.
Karbon kislotalar metabolizmi haritasining umumiy konturlari
Karbon kislotalar metabolizmi xaritasining yaralishi bu soxada qo‘lga kiritilgan dastlabki yutuqlardan biri sanaladi. U Rossiya fanlar akademiyasi qoshidagi A.N. Bax nomidagi biokimyo institutida yaratilgan. Bu xarita doimiy davriy tuzilishdagi reaksiyalar tarmog‘ini namoyon etadi. Xaritada vertikal bo‘ylab bir xil sondagi uglerod atomlarini (1dan 10 tagacha) tutuvchi birikmalar, gorizontal chiziqda esa funksional analogik metabolitlarni namoyon etadi. Xaritadagi kimyoviy strukturalar ko‘plab ko‘rsatmaga ega strelkalar (mos kinyoviy jarayonlarda ishtirok etuvchi fermentlar(oqsillar)) bilan bog‘langan. Buni D.I.Mendeleevning davriy sistemasiga qiyoslasa bo‘ladi. Mendeleev davriy sistemasi singari mazkur xarita bashorat qilish kuchiga ega. Uni yordami bilan bir qator yangi fermentlar bashorat qilingan, keyinchalik esa ushbu fermentlar tadqiqotlar natijasida kashf qilingan. Bu kabi sxemalar boshqa metabolitik yo‘llar (uglevod, aminokislota), biokimyoviy reaksiyalarining metabolitlari uchun ham tarqalishi mumkin.
Amaliy proteomika. Bitta organizmdagi barcha oqsil va peptidlarning o‘zoro ta'sir mexanizmlarini aniqlash proteomikaning asosiy vazifalaridan biri hisoblanadi. Bu kabi amaliy ishlardan ijobiy natijalarni qo‘lga kiritishdan farmakologiya va tibbiyot xodimlari manfaatdordirlar. Chunki, insondagi patologik holatlarning yuzaga chiqishi organizmdagi ba'zi oqsillar tarkibi o‘zgarishi bilan birga kechadi. Shuning uchun proteomika soxasida qo‘lga kiritilgan yutuqlar yangi dori vositalarini ishlab chiqish va ko‘p asrlar davomida davosi topilmay kelayotgan kasalliklarni davolash usullarini ishlab chiqishda qo‘llanib kelinmoqda. Bugungi kunda qo‘llanilayotgan dori vositalarining 95% oqsil moddalariga ta'sir etadi. Proteomika tizimli yondashuv orqali yangi oqsillarni paydo bo‘lishini identifikasiyalash va zarurlik darajasini effektiv baholash va shunga bog‘liq ravishda yangi diagnostik va terepevtik vositalarni ishlab chiqish tezligini oshirishi mumkin.
Proteomga bog‘liq bo‘lgan izlanishlar proteomika fanining paydo bo‘lishidan oldin, XX asrda insulinning qandli diabet kasalligini davolashdagi o‘rni kashf qilingan davrdayoq boshlangan edi. Insulin preparatlarining yaratilishi esa millionlab insonlarning xayotini saqlab qolgan.


Xulosa
Xozirgi kunda proteomika genomika va bioinformatika bilan birga yangi dori vositalarini ishlab chiqishga e'tibor qaratmoqda. Bunda oqsil moddalari molekulyar nishon vazifasini bajaradi. Dori vositalarining ta'siri uchun yangi nishonlarni topish bioinformatika usullari yordamida xal etiladi, bunda genom tahlil ob'ekti bo‘lib sanaladi.
Ammo, genom tahlilidan keyin mazkur oqsil intensiv ekspressiyalanishi va hujayrada ish qobiliyatini saqlashi xaqida isbotlarga ega bo‘lish kerak. Bu masalani proteomika xal etadi. Shu tariqa dori vositasi uchun molekulyar genetik nishon aniqlanadi.
Proteomika o‘zi mustaqil ravishda nishonlarni izlash muammosini xal qilishi mumkin. Agar normal va potologik to‘qimaning proteom xaritalariga ega bo‘lsak, ular orasidagi farqqa asoslanib, u yoki bu patologik xolatni rivojlanishida qaysi oqsil axamiyatga ega ekanligi hususida tushunchaga ega bo‘lish va ulardan nishon sifatida foydalanish yoki bu bilimlarni diagnostikada qo‘llash mumkin bo‘ladi. Kelajakda oddiy qon analizi qatoriga qonning proteom haritalarini tuzish ham qo‘shilishi mumkin. Buning uchun poliklinikalarda davolanuvchilardan davriy ravishda qon olib turishga yordam beradigan maxsus qurilmalarni qo‘llash talab etiladi. Kasallik holati yuzaga kelganida esa bemorning proteome haritasi uning sog‘lom vaqtdagi proteom haritasi bilan solishtirish kerak bo‘ladi va qonning oqsil tarkibida yuzaga kelgan o‘zgarishlar va kasallik sababini aniqlash mumkin bo‘ladi. O‘sma va normal hujayralar, ma'lum bir faktorlar (fizik, kimyoviy) ta'siridan keyin hujayralarning holatini batafsil taqqoslash, diagnostika maqsadida biologic suyuqliklardan foydalanish –bularning barchasi katta qiziqish uyg‘otadi va tibbiyot, veterenariya, farmakologiya, oziq-ovqat sanoati kabi soxalarda yangi istiqbollarni ochadi. Buning uchun ulkan va qiziqarli ishlarni amalga oshirish kerak bo‘ladi.

Oqsillar tarkibida C,O,H,N,S tutuvchi yuqori molekular biologik polimerlar bo‘lib, ular 20 xil aminokislotalardan tashkil topgan. Ular birinchi darajali biologik ahamiyatga ega ekanligi uchunproteinlar (grekcha «protos» – birlamchi, muhim) deb ataladi.

Oqsillar viruslar va barcha tirik organizmlar: bakteriyalar, zamburug‘lar, o‘simliklar, hayvonlar tarkibining ajralmas qismi hisoblanadi.Hujayrada yuz beradigan kimyoviy o‘zgarishlarda oqsillar ishtirok etadi.

Aminokislotalar kichik molekulali organik birikmalar bo‘lib, organik karbon kislotalarning hosilalari hisoblanadi. Tirik organizmlardagi oqsil turlarining xilma-xilligi oqsillar tarkibiga kiruvchi aminokislotalarning turli variantlarda kombinatsiyalar hosil qilishi tufayli ta’minlanad

Odam va hayvonlar bir necha aminokislotalarni boshqa organik moddalardan. . sintezlay olmaydilar. Bu aminokislotalar ular organizmiga ovqat tarkibida qabul qilinishi kerak. Bu aminokislotalaralmashinmaydigan aminokislotalar deyiladi. Masalan: valin, izoleytsin, leytsin, lizin, metionin, treonin, triptofan, fenilalanin.

Plastik funksiya. Oqsillar hujayraning barcha membranali tuzilmalari asosini tashkil etadi. Kollagen oqsili biriktiruvchi to‘qimaning, keratin oqsili sutemizuvchilar juni, tirnoqlari, qushlar patlari, elastin oqsili pay, qon tomirlari devorining tarkibiga kiradi. Hujayraning sitoskelet elementlari tubulin oqsilidan tuzilgan.Oqsillar xromosomalar, ribosomalar, tar kibiga ham kiradi .

Organizmdagi modda almashinuvi turli mexanizmlar yordamida boshqariladi. Bu boshqaruvda ichki sekretsiya bezlarida ishlab chiqariladigan gormonlar asosiy o‘rinni egallaydi. Ko‘pchilik gormonlar oqsil yoki polipeptid tabiatiga egadirlar gipofiz, oshqozon osti bezi gormonlari.