न्यूक्लिक एसिड का शब्द है जिसका उपयोग कोशिकाओं में विशेषताओं का वर्णन करने के लिए करते हैं। डीएनए और आरएनए सबसे प्रसिद्ध न्यूक्लिक एसिड है।
न्यूक्लिक एसिड के प्रकार और संरचना
Nucleic acid दो प्रकार के होते हैं : डीएनए और राइबोन्यूक्लिक एसिड RNA। न्यूक्लिक एसिड में महत्वपूर्ण अंतर के साथ समान बुनियादी संरचनाएं होती हैं।आरएनए और डीएनए के बीच का अंतर एक नाइट्रोजनस बेस और एक चीनी अणु के भीतर ऑक्सीजन के एक परमाणु में निहित है।
डीएनए
डीएनए एक जीवित जीव का आनुवंशिक ब्लूप्रिंट है जिसमें सभी जानकारी संग्रहीत की जाती है और जिससे सभी जानकारी प्रसारित की जा सकती है। इसका एक विशिष्ट डबल-हेलिक्स रूप है - दो सिंगल स्ट्रैंड जो एक दूसरे के चारों ओर घूमते हैं। डीएनए का एक स्ट्रैंड आरएनए के एकवचन स्ट्रैंड की तुलना में बहुत लंबा होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि हर कोशिका में डीएनए के हर स्ट्रैंड में पूरे जीव का खाका होता है। डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड मुख्य रूप से नाभिक में पाया जाता है। एमटीडीएनए में भी पाया जा सकता है जहां यह एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट उत्पादन के लिए जरूरी जीन की आपूर्ति करता है, जो सेलुलर ऊर्जा का सबसे महत्वपूर्ण स्रोत है।
कोई भी कोशिका जिसमें नाभिक होता है, उसमें डीएनए के रूप में न्यूक्लिक एसिड होता है। नियम के विभिन्न अपवाद हैं। कुछ कोशिकाएं उम्र बढ़ने की प्रक्रिया के दौरान अपने नाभिक और डीएनए को खो देती हैं, जैसे परिपक्व लाल रक्त कोशिकाएं, कॉर्नियोसाइट्स और केराटिनोसाइट्स। रक्त प्लेटलेट्स का कभी-कभी उल्लेख किया जाता है कि उनमें न तो नाभिक होता है और न ही डीएनए; हालाँकि, प्लेटलेट्स मेगाकारियोसाइट्स के टुकड़े होते हैं और इन्हें वास्तविक कोशिका नहीं माना जाता है। बैक्ट्रिया जैसे एकल-कोशिका जीवों (प्रोकैरियोट्स) में कोई नाभिक नहीं होता है, लेकिन साइटोप्लाज्म डीएनए के ढीले तार होते हैं , जैसा कि नीचे दिखाया गया है।
डीएनए की न्यूक्लिक एसिड संरचना
डीएनए की संरचना, एक विश्व स्तर पर मान्यता प्राप्त डबल-हेलिक्स, नाइट्रोजनस बेस स्पिंडल द्वारा एक साथ रखे गए चीनी-फॉस्फेट रीढ़ की दो किस्में पर आधारित है। डीएनए में चार नाइट्रोजनस बेस या न्यूक्लियोबेस होते हैं: एडेनिन, थायमिन साइटोसिन और ग्वानिन। ये प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले यौगिक हैं। जो प्रत्येक nucleir acid दो समूहों में बांटा गया है - पाइरीमिडाइन और प्यूरीन। जबकि पाइरीमिडाइन्स साइटोसिन, थाइमिन और यूरैसिल (आरएनए देखें) छोटे हैं, सिंगल-रिंगेड कंस्ट्रक्शन, एडेनिन और ग्वानिन बड़े और डबल-रिंग हैं। आकार और आकार में यह अंतर और विद्युत आवेश में बाद का अंतर महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह विभिन्न समूह प्रकारों के बीच केवल विशिष्ट पूरक युग्मों की अनुमति देता है; डीएनए में, एडेनिन केवल थाइमिन के साथ बंधता है और साइटोसिन केवल ग्वानिन के साथ बंधता है। यह समान लंबाई के नाइट्रोजनस बेस स्पिंडल और विपरीत स्ट्रैंड पर एक दर्पण छवि बनाता है।
डीएनए का डबल-हेलिक्स रूप मोनोमर न्यूक्लियोटाइड के आकार के कारण होता है। जब विषम अणुओं को एक के ऊपर एक ढेर किया जाता है, तो अक्सर एक हेलिक्स परिणाम होता है। डीएनए में, प्रत्येक स्ट्रैंड दूसरे से या विपरीत दिशाओं में समानांतर चलता है।
न्यूक्लियोटाइड मोनोमर जो डीएनए पॉलीमर श्रृंखला की एक एकल कड़ी बनाता है, एक न्यूक्लियोबेस, एक फॉस्फेट समूह और एक पांच-कार्बन (पेंटोस) चीनी से बनता है जिसे 2- डीऑक्सी कहा जाता है । 'डीऑक्सी' एक अन्य प्रकार के पेंटोस चीनी के संबंध में ऑक्सीजन परमाणु के नुकसान को संदर्भित करता है जिसे राइबोज के रूप में जाना जाता है (आरएनए देखें)। ऑक्सीजन परमाणु की यह कमी डीएनए की पेचदार संरचना में भी भूमिका निभाती है। निम्नलिखित छवि इन दो पेंटोस शर्करा की रासायनिक संरचना में अंतर दिखाती है। बाईं ओर डीऑक्सीराइबोज के दूसरे कार्बन पर लाल ऑक्सीजन अणु की अनुपस्थिति पर ध्यान दें।
डीऑक्सीराइबोज एक फॉस्फेट समूह के साथ सहसंयोजक बंधन। यह एक श्रृंखला का निर्माण करता है जिसे शुगर-फॉस्फेट बैकबोन के रूप में जाना जाता है। यह संरचना प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड बेस को खुला छोड़ देती है और विपरीत स्ट्रैंड पर सही न्यूक्लियोटाइड बेस के साथ बंधन के लिए मुक्त हो जाती है।
आर एन ए
RNA हर प्रकार की कोशिका में पाया जाता है। आनुवंशिक जानकारी की प्रतिकृति के माध्यम से प्रोटीन के उत्पादन के लिए यह आवश्यक है। डीएनए ब्लूप्रिंट का उपयोग करते हुए, आरएनए विभिन्न रूपों में सेलुलर राइबोसोम में एन्कोडेड आनुवंशिक डेटा की प्रतिलिपि बनाता है और स्थानांतरित करता है। बदले में, राइबोसोम इस डेटा को प्रोटीन के रूप में अनुवादित करते हैं। आरएनए डीएनए की डबल-हेलिक्स संरचना से जुड़ा नहीं है। हालांकि, इसमें अस्थायी अवधि के लिए इस संरचना को बनाने की क्षमता है और अलग-अलग लंबाई के एकल किस्में में मौजूद है।
आरएनए प्रकार
आरएनए के चार मुख्य रूप हैं जिन्हें इसकी विशिष्ट भूमिका के अनुसार नामित किया गया है। इन्हें मैसेंजर आरएनए ट्रांसफर आरएनए आरआरएनए और नॉन-कोडिंग आरएनए (एनसीआरएनए) के रूप में जाना जाता है। इनमें से तीन - एमआरएनए, टीआरएनए और आरआरएनए - डीएनए ब्लूप्रिंट के अनुसार एकल अमीनो एसिड से प्रोटीन उत्पादन के लिए जिम्मेदार है। गैर-कोडिंग आरएनए राइबोन्यूक्लिक एसिड का एक व्यापक समूह है जो डीएनए कोड के माध्यम से प्रोटीन का उत्पादन नहीं करता है। इस समूह में अनुसंधान अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है, और कई प्रकारों को 'जंक' आरएनए के रूप में जाना जाता है।
आरएनए की न्यूक्लिक एसिड संरचना
संरचना के संबंध में, आरएनए डीएनए के समान ही है। मुख्य अंतर हैं: एक डबल-हेलिक्स संरचना की अनुपस्थिति, डीऑक्सीराइबोज के बजाय राइबोज, और थाइमिन के बजाय यूरैसिल।
आरएनए मुख्य रूप से सिंगल स्ट्रैंड या फोल्ड फॉर्म में पाया जाता है। यह केवल अस्थायी आधार पर एक डबल-हेलिक्स बनाने की प्रवृत्ति रखता है। राइबोज के रूप में पेंटोस शुगर जो आरएनए के शुगर-फॉस्फेट बैकबोन का हिस्सा बनती है, दूसरे कार्बन परमाणु पर एक अतिरिक्त ऑक्सीजन परमाणु होता है जो एक हाइड्रोसील समूह बनाता है । न्यूक्लियोबेस यूरैसिल - आरएनए के लिए विशिष्ट - डीएनए में पाए जाने वाले थाइमिन की जगह लेता है। नीचे दी गई छवि इन संरचनात्मक और मौलिक अंतरों को स्पष्ट रूप से दिखाती है।
न्यूक्लिक एसिड संरचना
न्यूक्लिक एसिड विशाल पॉलिमर बना सकते हैं जो कई आकार ले सकते हैं। जैसे, न्यूक्लिक एसिड संरचना पर चर्चा करने के कई तरीके हैं। "न्यूक्लिक एसिड संरचना" का मतलब डीएनए के एक टुकड़े में न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम जितना सरल हो सकता है। या, इसका मतलब कुछ जटिल हो सकता है जिस तरह से डीएनए अणु फोल्ड होता है और यह अन्य अणुओं के साथ कैसे इंटरैक्ट करता है।
यहाँ न्यूक्लिक एसिड संरचना के प्रत्येक स्तर के बारे में कुछ जानकारी दी गई है:
प्राथमिक संरचना
न्यूक्लियोटाइड - न्यूक्लिक एसिड के निर्माण खंड, और आनुवंशिक "कोड" के "अक्षर" - दो घटकों से बने होते हैं:
एडेनिन, साइटोसिन, गुआनिन, और थाइमिन या यूरैसिल जैसे नाइट्रोजनस बेस। डीएनए और आरएनए प्रत्येक में चार संभावित नाइट्रोजनस आधार होते हैं; जहां डीएनए थाइमिन, या "टी" का उपयोग करता है, आरएनए यूरेसिल का उपयोग करता है, या थाइमिन के बजाय "यू" का उपयोग करता है। इन चार आधारों में से प्रत्येक में अलग-अलग संबंध गुण हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि सेल एक अक्षर को दूसरे के साथ "मिश्रण" नहीं करता है। थाइमिन और यूरैसिल में लगभग समान संरचनाएं और गुण होते हैं, जो उन्हें दो अलग-अलग प्रकार के न्यूक्लिक एसिड में समान भूमिका निभाने की अनुमति देते हैं।
एक चीनी-फॉस्फेट रीढ़ की हड्डी, जो नाइट्रोजनस आधारों को एक साथ घूमने की अनुमति देती है। प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड की चीनी एक अणु बनने के लिए दूसरे न्यूक्लियोटाइड के फॉस्फेट से जुड़ सकती है। जब कई न्यूक्लियोटाइड एक साथ बंधे होते हैं, तो इस फॉस्फेट-शर्करा बंधन का कोण अक्सर स्ट्रिंग को एक हेलिक्स में बदल देता है। यही कारण है कि डीएनए, जो दो-फंसे होता है। न्यूक्लिक एसिड की प्राथमिक संरचना इसके न्यूक्लियोटाइड आधारों के अनुक्रम को संदर्भित करती है, और जिस तरह से ये एक दूसरे से सहसंयोजक बंधी होती हैं। डीएनए या आरएनए के एक स्ट्रैंड में "अक्षरों" का क्रम, इसकी प्राथमिक संरचना का हिस्सा है, जैसा कि पेचदार या डबल-पेचदार आकार है।
माध्यमिक संरचना
माध्यमिक संरचना से तात्पर्य है कि कैसे न्यूक्लियोटाइड एक दूसरे के साथ हाइड्रोजन बंधन को आधार बनाते हैं, और यह उनके दो किस्में से किस आकार का निर्माण करता है। दो न्यूक्लिक एसिड स्ट्रैंड के पूरक आधारों के बीच बनने वाले हाइड्रोजन बॉन्ड सहसंयोजक बंधन से काफी अलग होते हैं जो एक न्यूक्लिक एसिड स्ट्रैंड में बहन मोनोमर्स के बीच बनते हैं।
न्यूक्लिक एसिड के एक ही स्ट्रैंड में बेस के बीच के बंधन सहसंयोजक होते हैं - वे अपने इलेक्ट्रॉनों को पूरी तरह से साझा करते हैं, और इस तरह से बंधे होते हैं जिसे तोड़ना बहुत मुश्किल होता है। सहसंयोजक बंधों से जुड़े परमाणु सभी एक ही अणु के भाग होते हैं। दूसरी ओर, हाइड्रोजन बांड कमजोर बंधन हैं जो सकारात्मक रूप से चार्ज हाइड्रोजन नाभिक और अन्य परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनों के बीच कमजोर, अस्थायी आकर्षण से आते हैं। अणु वास्तव में इलेक्ट्रॉनों को साझा नहीं करते हैं, इसलिए उन्हें काफी आसानी से अलग किया जा सकता है। अम्लता जैसे पर्यावरणीय कारकों में परिवर्तन भी हाइड्रोजन बांड को बाधित कर सकता है।
आम माध्यमिक संरचना जिससे हम परिचित हैं, वह डबल हेलिक्स है जो तब बनता है जब डीएनए हाइड्रोजन बांड के दो पूरक एक दूसरे के साथ जुड़ते हैं। अन्य संरचनाएं भी संभव हैं, जैसे कि "स्टेम-लूप" - जो तब होता है जब एक एकल आरएनए अणु पीछे मुड़ता है और हाइड्रोजन स्वयं के साथ बंध जाता है।
या आरएनए स्निपेट न्यूक्लिक एसिड की एक उलझन में "बंधा हुआ" है, एंजाइमों के उस तक पहुंचने की संभावना कम हो सकती है। दूसरी ओर, अधिक खुली, सरल माध्यमिक संरचनाओं में जीन के व्यक्त होने की अधिक संभावना हो सकती है।
तृतीयक संरचना
तृतीय समझना अंतरिक्ष में एक न्यूक्लिक एसिड के परमाणुओं की स्थिति को संदर्भित करती है। न्यूक्लिक एसिड की तृतीयक संरचना के बारे में बात करते समय कई सामान्य मापों पर चर्चा की जाती है, जिनमें शामिल हैं।
सौम्यता" असममित अणु बहुत हद तक हमारे हाथों की तरह होते हैं। हमारे प्रत्येक हाथ का एक ही आकार होता है, उदाहरण के लिए - समान घटक एक ही तरह से एक साथ जुड़े हुए हैं। लेकिन हमारे हाथ स्पष्ट रूप से विनिमेय नहीं हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि हमारे एक हाथ का अंगूठा दाहिनी ओर होता है, जबकि दूसरे का अंगूठा बाईं ओर होता है। समान, विनिमेय संरचनाएं होने के बजाय, हमारे हाथ एक दूसरे के दर्पण प्रतिबिम्ब हैं। उसी तरह, समान भागों और कनेक्टिविटी वाले विषम अणु समान हो सकते हैं, या वे एक दूसरे की दर्पण छवियां हो सकते हैं। कुछ अणु "दाहिने हाथ" के होते हैं जबकि अन्य "बाएं हाथ" के दर्पण चित्र होते हैं।
जब जैविक अणुओं की बात आती है, तो किसी जीव पर किसी रसायन के प्रभाव को निर्धारित करने के लिए "सौम्यता" महत्वपूर्ण हो सकती है। कुछ दवाओं और जहरों के लिए, केवल एक स्टीरियोइसोमर हमारे शरीर के एंजाइमों के साथ परस्पर क्रिया करता है। एक अणु का हम पर कोई प्रभाव नहीं हो सकता है, जबकि इसकी दर्पण छवि लाभकारी या घातक हो सकती है।
न्यूक्लियोटाइड्स के बीच बंधों का कोण अधिकांश न्यूक्लिक एसिड को एक हेलिक्स आकार बनाने का कारण बनता है। लेकिन हेलिक्स के आकार में छोटे अंतर इस बात में अंतर पैदा कर सकते हैं कि हेलिक्स हमारे एंजाइमों और अन्य अणुओं के साथ कैसे इंटरैक्ट करता है। तो इस हेलिक्स आकार का विवरण महत्वपूर्ण हो सकता है।
चतुर्थ संरचना
चतुर्धातुक संरचना बड़े आकार और संरचनाओं को संदर्भित करती है जो न्यूक्लिक एसिड द्वारा बनाई जा सकती हैं। अमीनो एसिड और प्रोटीन की तरह, न्यूक्लिक एसिड बड़ी संरचनाएं बना सकते हैं। इन संरचनाओं का आकार उनके कार्यों के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है।
न्यूक्लिक एसिड चतुर्धातुक संरचनाओं के उदाहरणों में क्रोमैटिड्स शामिल हैं - डीएनए के विशाल अणु जो कोशिका विभाजन दौरान भंडारण और परिवहन के लिए कसकर पैक किए जाते हैं - और राइबोसोम, जो आंशिक रूप से आरएनए के बने अंग होते हैं।
न्यूक्लिक एसिड का कार्य
मोटे तौर पर, डीएनए जानकारी संग्रहीत करता है, जबकि आरएनए सूचना स्थानांतरित करता है। इस प्रकार आप डीएनए को कंप्यूटर हार्ड ड्राइव या फाइलों के सेट के रूप में और आरएनए को फ्लैश ड्राइव या जंप ड्राइव के रूप में सोच सकते हैं।
आरएनए डीएनए द्वारा कोडित जानकारी का उपयोग करके प्रोटीन बनाने के लिए एक संदेशवाहक के रूप में काम कर सकता है, नाभिक से पलायन करता है जहां डीएनए इसे बाहर ले जाने के लिए कोशिका के अन्य भागों में "रहता है"। यह उचित रूप से, एमआरएनए (एम "मैसेंजर" के लिए खड़ा है)। एक अलग तरह का आरएनए, ट्रांसफर आरएनए (टीआरएनए) अमीनो एसिड से प्रोटीन की असेंबली प्रक्रिया में मदद करता है, और राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए) राइबोसोम नामक अधिकांश ऑर्गेनेल बनाता है, जो प्रोटीन संश्लेषण में भी भाग लेता है।
कई एकल-फंसे आरएनए अणु त्रि-आयामी संरचनाएं बनाते हैं जिनमें न्यूक्लियोटाइड के बीच कमजोर हाइड्रोजन बंधन शामिल होते हैं। प्रोटीन के साथ, आरएनए अणु की त्रि-आयामी संरचना एंजाइमों के क्षरण सहित कोशिकाओं में एक अद्वितीय कार्य निर्दिष्ट करती है।
टिप्पणियाँ