डीएनए क्या है? इसकी विशेषताएं, भाग और कार्य

डीएनए शायद जैविक उत्पत्ति का सबसे प्रसिद्ध अणु है।, यह ग्रह पृथ्वी पर सभी जीवित प्राणियों में पाया जाता है। परंतु... डीएनए इतना महत्वपूर्ण क्यों है?

डीएनए (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड) में जीवन के लिए आवश्यक निर्देश होते हैं: हमारे भीतर डीएनए हमारे शरीर में सभी प्रोटीन बनाने के लिए आवश्यक जानकारी को एन्कोड करता है। प्रोटीन कई भूमिकाएँ निभाते हैं, कोशिकाओं की संरचना का निर्धारण करते हैं और शरीर में लगभग सभी चयापचय प्रक्रियाओं को निर्देशित करते हैं।

आनुवंशिक कोड में अंतर कई घटनाओं के लिए जिम्मेदार है जो हम मनुष्यों और जानवरों में देखते हैं: उदाहरण के लिए, क्यों कुछ लोगों में कुछ बीमारियों के विकसित होने की संभावना दूसरों की तुलना में अधिक होती है, या कुत्तों की पूंछ, अलग-अलग आंखों के रंग या समूह क्यों होते हैं संगीन हमारे सभी शारीरिक और मानसिक लक्षण आनुवंशिकी द्वारा निर्धारित होते हैं, हालांकि पर्यावरण तब हमारे विकास को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकता है।

हम सभी ने डीएनए के बारे में सुना है और हम आनुवंशिक जानकारी के संरक्षक के रूप में हमारे शरीर में इसकी मौलिक भूमिका जानते हैं, लेकिन... क्या अन्य कार्य हैं?

इस लेख में हम डीएनए, इसकी संरचना और इसके सभी कार्यों के बारे में गहराई से बात करते हैं.

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डीएनए वास्तव में क्या है?

डीएनए डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड का संक्षिप्त नाम है। हम कह सकते हैं कि डीएनए है सभी जीवित चीजों के निर्माण खंड में सभी जीन होते हैं प्रोटीन के निर्माण के लिए आवश्यक, हमारे शरीर के कामकाज के लिए आवश्यक अणु।

डीएनए में हमारी विरासत में मिली सामग्री होती है, जो हमें बनाती है कि हम कौन हैं, किसी भी व्यक्ति के पास दूसरे के समान डीएनए नहीं है: प्रत्येक व्यक्ति के पास लंबे डीएनए अणु में एक अनूठा कोड होता है। डीएनए में निहित जानकारी माता-पिता से बच्चे तक जाती है और बच्चे का लगभग आधा डीएनए पैतृक मूल का होता है और दूसरा आधा मातृ होता है।

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डीएनए संरचना

डीएनए के रूप में वर्णित है न्यूक्लियोटाइड्स का एक बहुलक, यानी छोटे अणुओं से बनी एक लंबी श्रृंखला.

न्यूक्लियोटाइड्स डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) की मूलभूत इकाइयाँ हैं। प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड को तीन भागों में विभाजित किया जा सकता है: एक कार्बोहाइड्रेट (2-डीऑक्सीराइबोज), एक नाइट्रोजनस बेस और एक फॉस्फेट समूह (फॉस्फोरिक एसिड से प्राप्त)।

न्यूक्लियोटाइड्स उनके नाइट्रोजनस बेस द्वारा प्रतिष्ठित होते हैं, और यह आधार का नाम है जो डीएनए अनुक्रम प्रस्तुत करते समय निर्दिष्ट किया जाता है, क्योंकि दो अन्य घटक हमेशा समान होते हैं। चार अलग-अलग आधार हैं:

• एडेनिन (ए)
• साइटोसिन (सी)
• गुआनिन (जी)
• थाइमिन (टी)

त्रि-आयामी स्तर पर देखे जाने पर डीएनए एक डबल हेलिक्स का रूप ले लेता है; यह हाइड्रोजन बांड द्वारा एक साथ रखी गई दो श्रृंखलाओं से बना है।, एक डबल-असहाय अणु का निर्माण। आधार जोड़े सीढ़ी की तरह सर्पिल बनाते हैं, और चीनी फॉस्फेट रीढ़ की हड्डी डीएनए हेलिक्स के सहायक पक्ष बनाती है।

आधारों को श्रृंखला के साथ अनुक्रमिक क्रम में संरेखित किया जाता है, आनुवंशिक जानकारी को पूरकता की कसौटी के अनुसार एन्कोड किया जाता है: ए-टी और जी-सी। एडेनिन और ग्वानिन थाइमिन और साइटोसिन की तुलना में आकार में बड़े होते हैं, जिससे डीएनए के एक समान रहने के लिए यह पूरकता मानदंड आवश्यक हो जाता है।

दूसरी बात, डीएनए यूकेरियोट्स के सेल न्यूक्लियस के साथ-साथ क्लोरोप्लास्ट और माइटोकॉन्ड्रिया में पाया जाता है. प्रोकैरियोटिक जीवों में, अणु कोशिका द्रव्य में एक अनियमित आकार के शरीर में मुक्त पाया जाता है जिसे न्यूक्लियॉइड कहा जाता है। अंत में, यह जोड़ा जाना चाहिए कि डीएनए की संरचना प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं के बीच भिन्न होती है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में इसकी एक रैखिक संरचना होती है, और प्रत्येक श्रृंखला के सिरे मुक्त होते हैं; हालांकि, प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में डीएनए एक लंबे, गोलाकार डबल स्ट्रैंड में समाहित होता है।

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डीएनए किसके लिए है?

डीएनए के शरीर में तीन मुख्य कार्य होते हैं: स्टोर जानकारी (जीन और पूर्ण जीनोम), प्रोटीन का उत्पादन (प्रतिलेखन और अनुवाद) और यह सुनिश्चित करने के लिए डुप्लिकेट करें कि विभाजन के दौरान बेटी कोशिकाओं को जानकारी दी जाती है सेलफोन।

एक जीव के निर्माण और रखरखाव के लिए आवश्यक जानकारी डीएनए में संग्रहीत होती है, जो माता-पिता से बच्चे तक जाती है। इस जानकारी को वहन करने वाले डीएनए को जीनोमिक डीएनए कहा जाता है, और आनुवंशिक जानकारी के समूह को जीनोम कहा जाता है। हमारे पास दो मीटर से अधिक डीएनए है, और हमारे नाभिक बहुत छोटे हैं: डीएनए क्रोमेटिन नामक कॉम्पैक्ट अणुओं में व्यवस्थित होता है, जो डीएनए, आरएनए और प्रोटीन के जुड़ाव के अनुरूप होता है। क्रोमैटिन तब गुणसूत्रों में इकट्ठा होता है, उच्च संगठित संरचनाएं जो कोशिका विभाजन की अनुमति देती हैं।

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डीएनए की श्रेणियां और भाग

डीएनए को दो व्यापक श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: गैर-कोडिंग डीएनए और कोडिंग डीएनए। आइए इसके विशिष्ट कार्यों को देखें।

1. कोडिंग डीएनए

हम जीन के बारे में बात किए बिना डीएनए कोडिंग के बारे में बात नहीं कर सकते। एक जीन डीएनए का एक खंड है जो किसी जीव की विशेषता या विशेषता को प्रभावित करता है।जैसे आंखों का रंग या ब्लड ग्रुप। जीन में कोडिंग क्षेत्र होते हैं जिन्हें ओपन रीडिंग फ्रेम कहा जाता है, साथ ही साथ के अनुभाग भी होते हैं नियंत्रण को एन्हांसर और प्रमोटर कहा जाता है जो कोडिंग क्षेत्र को प्रभावित करते हैं लिप्यंतरण। किसी जीव के जीनोम में निहित जानकारी की कुल मात्रा को जीनोटाइप कहा जाता है।

डीएनए में प्रोटीन के निर्माण की जानकारी होती है, जिसे जीव के कार्यकर्ता कहा जाता है, और जो कई कार्यों को पूरा करता है; कुछ प्रोटीन संरचनात्मक होते हैं, जैसे बालों या उपास्थि में प्रोटीन, जबकि अन्य कार्यात्मक होते हैं, जैसे एंजाइम।

लगभग 30,000 विभिन्न प्रोटीन बनाने के लिए शरीर 20 विभिन्न अमीनो एसिड का उपयोग करता है।. डीएनए अणु को कोशिका को यह बताना होता है कि अमीनो एसिड को किस क्रम में जोड़ा जाना चाहिए।

आनुवंशिकता निर्धारित करती है कि कौन से प्रोटीन का उत्पादन किया जाएगा, उन्हें बनाने के लिए एक ब्लूप्रिंट के रूप में डीएनए का उपयोग करना। कभी-कभी डीएनए कोड (म्यूटेशन) में बदलाव के कारण प्रोटीन ठीक से काम नहीं कर पाता है, जिससे बीमारी हो जाती है। हालांकि, अन्य समय में, कोड परिवर्तन से व्यक्तियों में लाभकारी परिवर्तन होंगे, जो तब अपने पर्यावरण के अनुकूल होने में बेहतर होंगे।

एक जीन में डीएनए होता है जिसे पढ़ा जाता है और एक मैसेंजर आरएनए पदार्थ में परिवर्तित किया जाता है। यह आरएनए जीन के डीएनए और प्रोटीन बनाने के लिए जिम्मेदार मशीनरी के बीच सूचना प्रसारित करता है।. आरएनए उत्पादन मशीनरी के लिए एक ब्लूप्रिंट के रूप में कार्य करता है ताकि प्रोटीन बनाने के लिए अमीनो एसिड को व्यवस्थित और सही क्रम में जोड़ा जा सके।

यद्यपि प्रोटीन का प्रतिलेखन डीएनए की मूल भूमिका है। जीव विज्ञान की केंद्रीय हठधर्मिता डीएनए → आरएनए → प्रोटीन को गलत दिखाया गया है, और वास्तव में ऐसी कई प्रक्रियाएं हैं जो सूचना को प्रभावित और स्थानांतरित करती हैं। कुछ वायरस आरएनए को मूल सामग्री (आरएनए वायरस) के रूप में उपयोग करते हैं, और आरएनए से डीएनए में प्रवाहित होने वाली सूचना की प्रक्रिया को रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन या रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन डीएनए के रूप में जाना जाता है. गैर-कोडिंग आरएनए अनुक्रम भी हैं जो डीएनए अनुक्रमों को आरएनए में स्थानांतरित करके बनाए जाते हैं, और ये प्रोटीन में बने बिना एक कार्य कर सकते हैं।

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2. गैर-कोडिंग डीएनए

किसी व्यक्ति के जीनोम का लगभग 90% प्रोटीन के लिए कोड नहीं करता है।. डीएनए के इस हिस्से को नॉन-कोडिंग डीएनए कहा जाता है। डीएनए को अवधारणात्मक रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है, प्रोटीन-कोडिंग जीन और गैर-जीन। कई प्रजातियों में, प्रोटीन के लिए डीएनए कोड का केवल एक छोटा सा हिस्सा - एक्सॉन - और वे केवल मानव जीनोम का लगभग 1.5% हिस्सा बनाते हैं।

गैर-कोडिंग डीएनए, जिसे जंक डीएनए के रूप में भी जाना जाता है, वह डीएनए है जो प्रोटीन के लिए कोड नहीं करता है: अनुक्रम जैसे इंट्रॉन, वायरस पुनर्संयोजन, आदि। कुछ समय पहले तक, इस डीएनए को तब तक बेकार माना जाता था जब तक कि हाल के अध्ययनों से पता नहीं चला कि ऐसा नहीं है। ये अनुक्रम जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित कर सकते हैं क्योंकि उनके पास प्रोटीन के लिए एक समानता है जो डीएनए से जुड़ सकती है और नियामक अनुक्रम कहलाती है।

वैज्ञानिकों ने सभी मौजूदा नियामक अनुक्रमों के केवल एक छोटे प्रतिशत की पहचान की है. यूकेरियोटिक जीनोम में बड़ी मात्रा में गैर-कोडिंग डीएनए की उपस्थिति का कारण और विभिन्न प्रजातियों के जीनोम के आकार में अंतर विज्ञान के लिए एक पहेली बना हुआ है। वर्तमान। हालांकि गैर-कोडिंग डीएनए के अधिक से अधिक कार्य ज्ञात हो रहे हैं, जैसे:

2.1. दोहराए जाने वाले तत्व

जीनोम में दोहराव वाले तत्व भी जीनोम के कार्यात्मक भाग होते हैं, सभी न्यूक्लियोटाइड के आधे से अधिक बनाते हैं. येल विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों के एक समूह ने हाल ही में एक गैर-कोडिंग डीएनए अनुक्रम पाया है जिसकी कथित तौर पर मनुष्यों को उपयोग करने की क्षमता विकसित करने की अनुमति देने में भूमिका है औजार।

2.2. टेलोमेरेस और सेंट्रोमेरेस

साथ ही, कुछ डीएनए अनुक्रम गुणसूत्रों की संरचना के लिए जिम्मेदार होते हैं। टेलोमेरेस और सेंट्रोमियर में कुछ या कोई कोडिंग जीन नहीं होते हैं, लेकिन गुणसूत्र संरचना को एक साथ रखने के लिए महत्वपूर्ण हैं.

23. आरएनए से डीएनए

कुछ जीन प्रोटीन के लिए कोड नहीं करते हैं, लेकिन आरएनए अणुओं में लिखित होते हैं: राइबोसोमल आरएनए, स्थानांतरण आरएनए, और हस्तक्षेप आरएनए (आरएनएआई)।

2.4. वैकल्पिक ब्याह

कुछ जीन अनुक्रमों में इंट्रोन्स और एक्सॉन की व्यवस्था महत्वपूर्ण है क्योंकि प्री-मैसेंजर आरएनए के वैकल्पिक स्प्लिसिंग की अनुमति देता है, एक ही जीन से विभिन्न प्रोटीन बनाना। इस क्षमता के बिना, प्रतिरक्षा प्रणाली मौजूद नहीं होगी।

2.5. स्यूडोजेन्स

कुछ गैर-कोडिंग डीएनए अनुक्रम से आते हैं जीन जो विकास के दौरान खो गए हैं. ये स्यूडोजेन उपयोगी हो सकते हैं क्योंकि ये नए कार्यों के साथ नए जीन को जन्म दे सकते हैं।

2.6. डीएनए के छोटे खंड

अन्य गैर-कोडिंग डीएनए अनुक्रम डीएनए के छोटे वर्गों की प्रतिकृति से आते हैं, जो यह इसलिए भी उपयोगी है क्योंकि डीएनए के इन दोहराव वाले वर्गों को ट्रैक करने से के अध्ययन में मदद मिल सकती है फाईलोजेनी

निष्कर्ष

डीएनए वह अणु है जिसमें मनुष्यों में वंशानुगत जानकारी होती है; डीएनए में निहित यह जानकारी कोशिका को यह जानने की अनुमति देती है कि प्रोटीन बनाने वाले अमीनो एसिड को किस क्रम में जोड़ा जाना चाहिए। प्रोटीन शरीर के अधिकांश कार्यों के लिए जिम्मेदार होते हैं और उनके निर्माण में कोई समस्या हमारे स्वास्थ्य पर भारी प्रभाव डाल सकती है। हालाँकि, जब हम डीएनए → आरएनए → प्रोटीन के बारे में बात करते हैं, तो हम 90% डीएनए को भूलकर जीव विज्ञान और जीन की महान हठधर्मिता का उल्लेख करते हैं। कुछ समय पहले तक, डीएनए की भूमिका, जो एक प्रोटीन के लिए कोड नहीं करती थी, बेकार मानी जाती थी, लेकिन अध्ययन हाल ही में, इन गैर-कोडिंग अनुक्रमों के अधिक से अधिक कार्यों को कहा जाता है नियामक।