sabato 24 settembre 2011

Struktura e ADN-s : Zinxhiret

Ne kete shkrim te trete te serise se struktures se ADN-s do te merremi me lidhjet e nukleotideve ndermjet zinxhireve dhe karakteristika te tjera te ketyre zinxhireve. 


Lidhjet Ndermjet Nukleotideve te Zinxhireve te Ndryshem
 
Pasi qe folem per perberesit e ADN-s dhe menyren se si lidhen njeri me tjetrin dhe po ashtu lidhjet ndermjet zinxhireve vazhdojme me disa karakteristika te tjera qe ka struktura e ADN-s. Nese do te shihnim me kujdes menyren si jane lidhur nukleotidet njeri me tjetrin kuptoni qe Guanina lidhet gjithmone me Citozinen (perjashtojme ketu rastet e veçanta) dhe Adenina lidhet me Timinen. Ky eshte nje rregull i pergjithshem dhe ka perjashtime te rralla qe jane kryesisht mutacione dhe tautomerizmat qe permendem me pare. Kjo karakteristike e ADN-s merr emrin komplementaritet dhe eshte e rendesishme per faktin se duke njohur sekuencen e njerit zinxhir jemi ne gjendje te themi sekuencen ne zinxhirin tjeter. Po ashtu kjo karakteristike eshte e rendesishme edhe per proceset e dyfishimit te ADN-s. Ne momentin qe zbuluesit e ADN-s gjeten strukturen, nuk kaloi shume qe te kuptonin edhe se si kjo strukture te dyfishohet dhe kjo ide bazohet pikerisht ne kete karakteristike te ADN-s. E njejta karakteristike eshte pergjegjese per transkriptimin e ADN-s ne ARN. Ne te dy keto procese, enzimat qe marrin pjese perdorin ate qe do te jete zinxhiri origjinal dhe prej tij do te formojne kopjen.

Aplikimi i kesaj karakteristike ka bere te mundur edhe shpikjen e procedurave siç eshte PCR (eng. Polymerase Chain Reaction), me ane te se ciles mund te formojme shume kopje te nje segmenti ADN-je qe mund te nevojitet per te klonuar ose per te identifikuar. Detajet e metejshme te ketyre do kemi mundesine ti shtjellojme ne shkrime te tjera ne te ardhmen.

I rikthehemi edhe nje here karboneve 3 dhe 5 qe permendem ne shkrimin e kaluar.
Nese ju kujtohet thame qe karboni 3 dhe 5 ishin te rendesishem per faktet se jane pikat ku lidheshin nukleotidet njeri me tjetrin. Ne pozicionin 3 kemi nje grup -OH i cili kur bashkohet me nje nukleotid tjeter e leshon hidrogjenin dhe formon nje lidhje qe do te jete ndermjet oksigjenit dhe fosfatit te nukleotidit tjeter. Pozicioni 3 quhet 3' (3 prim) ne leximin e ADN dhe sa here qe degjojme kete duhet te kemi parasysh karbonin 3 qe kishte grupin -OH dhe qe lidhet me grupet fosfat.

Zinxhiret e ADN-s : Drejtimet dhe Pozicionet 5' dhe 3'

Nga karboni 5 fillojne grupet fosfat qe mund te jene deri ne tre grupe fosfat kur eshte ne formen xTP (x vlen per nje nga 4 bazat e azotuara) ose nje ne formen kur nukleotidi eshte i lidhur ne sekuencen e ADN-s. Ky quhet pozicioni 5' (5 prim) dhe kur permendet duhet te kemi parasysh karbonin nga fillojne grupet fosfat. Pra nese themi qe njeri segment i ADN ka drejtimin 5'-> 3' duhet te imagjinojme qe nukleotidi i pare ka pozicionin 5' te lire,ka bere lidhje me ane te pozicionit 3' me pozicionin 5' te nukleotidit te dyte dhe se nukleotidi i fundit ka pozicionin 3' te lire [figura me siper].

Ne figuren e paraqitur me poshte do te jeni ne gjendje te kuptoni edhe me qarte ate qe dua te shpjegoj: poshte ne te majten tuaj mund te vereni grupin grupi -OH eshte pozicioni 3' i lire dhe larte po ne te majten tuaj shihni qe pozicioni 5' ka 3 grupe fosfat dhe eshte i lire. Pra nese nesemi nga larte majtas ne drejtim poshta majtas kemi 5'->3'. Tani vini re ne te djathten tuaj : drejtimi eshte i kundert:  3'->5' nese nisemi nga larte djathtas ne drejtim poshte djathtas. Ketu futet nje loje nje tjeter koncept i struktures se ADN-s: zinxhiret e ADN-s jane me drejtime te ndryshme qe do te thote se jane antiparalel ne drejtim. Keto gjera jane shume te rendesishme. Thjesht te mendojme faktin qe enzimat qe ndihmojne ne formimin e zinxhirit te ADN njohin vetem nje drejtim dhe jo tjetrin!
Per nje moment mund tu duken qe keto koncepte jane disi te veshtire per tu kuptuar por te jeni te sigurte qe nje here qe i kuptoni, do te jete shume me e lehte per te kuptuar elementet qe do te vijne me vone ne shkrimet e tjere mbi ADN-n. Keto koncepte qe po shpjegohen do tu bejne edhe me te lehte te kuptoni se si dyfishohet ADN-ja dhe se si perdoret ajo ne proceset e ndryshme!

Pozicionet 3' dhe 5'


Kam shpjeguar deri tani nukleotidet,si lidhen njeri me tjetrin dhe si lidhen ne zinxhiret e ndryshme, konceptin e komplementaritetit, pozicionet 3' dhe 5'. Mbaruam? Sinqerisht do te me kishte ardhur keq nese do te ishte kaq informacioni qe mund te merret nga struktura e ADN me llogarit qe eshte struktura baze e qelizes.

Perpara se me vazhduar me formen 3D qe merr ADN-ja , pyetjet qe mund ti parashtrojme vetes jane:
-Si mund te mblidhen 1.8 meter ADN (kaq eshte afersisht gjatesia totale e 46 kromozomeve te njeriut) brenda nje berthame qelizore qe shkon ne permasat e mikronit?
-Si eshte e mundur qe vetem 5 % e ADN perdoret dhe pjesa tjeter eshte "mbeturine" (Shenim: Ky shkrim qe po lexoni eshte konceptuar per here te pare ne fillim te vitit 2005 dhe tani mund te themi qe koncepti "mbeturine" eshte lene pas dore sepse u vertetua qe ekzistojne disa nivele shume me te larte kontrolli qe ndodhen pikerisht ne ate qe me pare quhej "mbeturine" keshtu qe pyetja qe po lexoni ishte nje pyetje qe mund te behej ne vitin 2005)?
-Si eshte e mundur qe ADN nuk perdoret ne çdo moment dhe si arrijne enzimat ta perdorin ne momentin qe duhet?
-Si eshte e mundur qe njeri kromozom X tek femrat qendron i çaktivizuar ne saje te nje mekanizmi qe quhet imprinting, pse ndodh dhe çfare sjell si pasoje (koncept edhe ky pjeserisht i sakte per arsye qe do ti permendim ne shkrime te ardhshme)?
-Sa shkalle paketimi ka ADN ne berthame dhe çfare bejne keto?
-Si kontrollohet perdorimi i ADN-s dhe çfare fshihet pas konceptit te epigjenomes?

Keto dhe pyetje te tjera mund ti parashtrojme ne keto momente. Siç mund te vini re, konceptet jane ne evolucion te shpejte dhe kjo per shkak te numrit te madh te te dhenave qe mblidhen dite pas dite dhe qe bejne te rikonsiderojme dijen qe kemi rreth ADN-s.

Ne shkrimet ne vijim do perpiqemi te kerkojme pergjigjet per pyetjet qe jane kryer me siper dhe te futemi edhe ne detaje te tjera! Shkrimi tjeter i serise se struktures se ADN-s do na beje te dalim nga elementet perberes dhe do marre ne analize strukturen e helikes dhe format e paketimit te ADN-s.