डीएनए न्यूक्लियोटाइड्स: वे क्या हैं, विशेषताएं और कार्य

1990 में 3 बिलियन डॉलर के बजट के साथ शुरू की गई मानव जीनोम परियोजना ने खुद को वैश्विक लक्ष्य निर्धारित किया हमारे डीएनए का उत्पादन करने वाले रासायनिक आधारों का मानचित्रण करें और प्रजातियों के जीनोम में मौजूद सभी जीनों की पहचान करें मानव। 13 साल बाद 2003 में सीक्वेंसिंग पूरी हुई।

इस टाइटैनिक आणविक और आनुवंशिक कार्य के लिए धन्यवाद, अब हम जानते हैं कि मानव जीनोम में लगभग 3,000 मिलियन बेस पेयर और 20,000-25,000 जीन होते हैं। फिर भी, बहुत कुछ वर्णित किया जाना बाकी है, क्योंकि आनुवंशिक जानकारी के प्रत्येक अनुभाग के कार्यों को हमने अपनी प्रत्येक कोशिका में एन्कोड किया है, ज्ञात नहीं है।

जैसे-जैसे वैज्ञानिक जांच करते हैं, सामान्य जनसंख्या आनुवंशिकी क्या है, इसके बारे में अधिक से अधिक जागरूक होती जा रही है विज्ञान जो अणुओं की वर्णमाला का अध्ययन करता है जो आनुवंशिकता और हमारे प्रत्येक कार्य को व्यवस्थित और एन्कोड करता है महत्वपूर्ण। हम अपने जीन के बिना कुछ भी नहीं हैं और, हालांकि वे नग्न आंखों के लिए दृश्यमान नहीं हैं, सभी जीवित सामग्री उनके लिए "धन्यवाद" है। चूँकि हम शुरू से शुरू किए बिना ज्ञान प्राप्त नहीं कर सकते, इस लेख में हम आपको प्रस्तुत करते हैं

बेसल संरचना जो हमारे अस्तित्व को कूटबद्ध करती है: डीएनए न्यूक्लियोटाइड्स.

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एक न्यूक्लियोटाइड क्या है?

एक न्यूक्लियोटाइड के रूप में परिभाषित किया गया है एक न्यूक्लियोसाइड (पेंटोस + नाइट्रोजनस बेस) और एक फॉस्फेट समूह के सहसंयोजक बंधन द्वारा गठित एक कार्बनिक अणु.

न्यूक्लियोटाइड्स का एक क्रम इसका अपना आनुवंशिक शब्द है, क्योंकि इसका क्रम सेलुलर मशीनरी द्वारा प्रोटीन के संश्लेषण को कूटबद्ध करता है और इसलिए, जीवित प्राणी का चयापचय होता है। लेकिन आइए हम खुद से आगे न बढ़ें: हम सबसे पहले इस अनूठे अणु को जन्म देने वाले प्रत्येक भाग पर ध्यान केंद्रित करने जा रहे हैं।

1. पेन्टोज़

पेंटोस मोनोसेकेराइड, सरल कार्बोहाइड्रेट (शर्करा) होते हैं, जो 5 कार्बन परमाणुओं की एक श्रृंखला द्वारा बनते हैं एक साथ जो एक स्पष्ट संरचनात्मक कार्य को पूरा करते हैं। पेंटोस एक राइबोज हो सकता है, जो एक राइबोन्यूक्लियोसाइड को जन्म देता है, आरएनए की मूल संरचना। दूसरी ओर, यदि राइबोज एक ऑक्सीजन परमाणु खो देता है, तो डीऑक्सीराइबोज उत्पन्न होता है, पेंटोस जो डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोसाइड का हिस्सा है, डीएनए की मुख्य संरचना है।

2. नाइट्रोजन आधार

जैसा कि हमने पहले कहा है, पेन्टोज़ और नाइट्रोजनस बेस राइबोन्यूक्लियोसाइड या डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोसाइड को जन्म देते हैं, लेकिन बेस क्या है? नाइट्रोजनस बेस चक्रीय कार्बनिक यौगिक होते हैं जिनमें दो या दो से अधिक नाइट्रोजन परमाणु शामिल होते हैं। उनमे आनुवंशिक कोड की कुंजी पाई जाती है, क्योंकि वे प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड को एक विशिष्ट नाम देते हैं जिसका वे भाग हैं. इन हेट्रोसायक्लिक यौगिकों के 3 प्रकार हैं:

प्यूरीन नाइट्रोजनस बेस: एडेनिन (ए) और ग्वानिन (जी)। दोनों डीएनए और आरएनए दोनों का हिस्सा हैं। पाइरीमिडीन नाइट्रोजनस बेस: साइटोसिन (सी), थाइमिन (टी) और यूरैसिल (यू)। थाइमिन डीएनए के लिए अद्वितीय है, जबकि यूरैसिल आरएनए के लिए अद्वितीय है।

आइसोएलोक्सासिन नाइट्रोजनस बेस: फ्लेविन (एफ)। यह डीएनए या आरएनए का हिस्सा नहीं है, लेकिन यह अन्य प्रक्रियाओं को पूरा करता है।

इस प्रकार, यदि न्यूक्लियोटाइड में थाइमिन आधार होता है, तो इसे सीधे (टी) कहा जाता है। नाइट्रोजनस बेस वे हैं जो उन अनुक्रमों को नाम देते हैं जिन्हें हम सभी ने अपने जीवन के किसी बिंदु पर किसी ब्लैकबोर्ड या सूचनात्मक वैज्ञानिक सामग्री पर देखा है। उदाहरण के लिए, GATTACA 7 न्यूक्लियोटाइड्स के डीएनए अनुक्रम का एक उदाहरण है, प्रत्येक का एक आधार है जो इसे अपना नाम देता है।.

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3. फॉस्फेट समूह

हमारे पास पहले से ही पूर्ण न्यूक्लियोसाइड है, क्योंकि हमने पेंटोस का वर्णन किया है, जो एक ग्लाइकोसिडिक बंधन द्वारा एक आधार ए, जी, सी और टी में से एक से जुड़ा हुआ है। अब हमें न्यूक्लियोटाइड की संपूर्णता के लिए केवल एक यौगिक की आवश्यकता है: फॉस्फेट समूह।

एक फॉस्फेट समूह है एक टेट्राहेड्रल व्यवस्था में चार समान ऑक्सीजन परमाणुओं से घिरे एक केंद्रीय फास्फोरस (पी) परमाणु से बना एक बहुपरमाणुक आयन. परमाणुओं का यह संयोजन जीवन के लिए आवश्यक है, क्योंकि यह डीएनए और आरएनए के न्यूक्लियोटाइड का हिस्सा है, लेकिन उन लोगों का भी जो रासायनिक ऊर्जा (एटीपी) का परिवहन करते हैं।

न्यूक्लियोटाइड: न्यूक्लियोसाइड (बेस + पेंटोस) + फॉस्फेट समूह

डीएनए न्यूक्लियोटाइड्स के माध्यम से जीवन को समझना

यह सारी रासायनिक जानकारी बहुत अच्छी है, लेकिन हम इसे कैसे व्यवहार में लाते हैं? खैर, सबसे पहले, हमें इस बात का ध्यान रखना चाहिए कि प्रत्येक तीन कोडिंग न्यूक्लियोटाइड एक प्रोटीन को जन्म देने वाली प्रत्येक असेंबली के बारे में जानकारी प्रदान करने के लिए एक अलग वाक्यांश बनाते हैं. आइए एक उदाहरण लेते हैं:

• एटीटी: एडेनिन, थाइमिन और थाइमिन
• अधिनियम: एडेनिन, साइटोसिन और थाइमिन
• एटीए: एडेनिन, थाइमिन और एडेनिन

कोशिका के डीएनए नाभिक में एन्कोड किए गए इन तीन न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों में निर्देश होते हैं अमीनो एसिड आइसोल्यूसीन को इकट्ठा करें, जो प्रोटीन संश्लेषण के लिए उपयोग किए जाने वाले 20 अमीनो एसिड में से एक है कार्यात्मक। हम निम्नलिखित को स्पष्ट करते हैं: ऐसा नहीं है कि आइसोल्यूसीन को इकट्ठा करने के लिए तीन अनुक्रम आवश्यक हैं, बल्कि यह कि तीनों विनिमेय हैं क्योंकि वे सभी इस अमीनो एसिड (अतिरेक) के लिए कोड हैं।

एक ऐसी प्रक्रिया के माध्यम से जो हमें यहाँ बहुत अधिक सरोकार नहीं रखती है, सेलुलर मशीनरी ट्रांसक्रिप्शन नामक एक प्रक्रिया करती है, जिससे इन डीएनए न्यूक्लियोटाइड ट्रिपल को आरएनए में अनुवादित किया जाता है. चूंकि नाइट्रोजनस बेस थाइमिन आरएनए का हिस्सा नहीं है, प्रत्येक (टी) को एक (यू) द्वारा प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए। इस प्रकार, ये न्यूक्लियोटाइड ट्रिपल इस तरह दिखेंगे:

• एयूयू
• एसीयू
• WUA

यदि कोशिका को आइसोल्यूसीन की आवश्यकता होती है, तो इन तीन त्रिगुणों (जिसे अब कोडन कहा जाता है) में से किसी एक के साथ प्रतिलेखित एक आरएनए कोशिका के नाभिक से यात्रा करेगा इसके साइटोसोल के राइबोसोम, जहां उन्हें उस समय बनने वाले प्रोटीन में अमीनो एसिड आइसोल्यूसीन को एकीकृत करने का आदेश दिया जाएगा।

नाइट्रोजनस बेस पर आधारित इस न्यूक्लियोटाइड भाषा के माध्यम से कुल 64 कोडन उत्पन्न किए जा सकते हैं।, जीवित चीजों में किसी भी प्रोटीन के निर्माण के लिए आवश्यक 20 अमीनो एसिड के लिए कौन सा कोड है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि, दुर्लभ अवसरों को छोड़कर, प्रत्येक अमीनो एसिड को 2,3,4 या 6 अलग-अलग कोडन द्वारा एन्कोड किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, आइसोल्यूसीन के मामले में हमने पहले देखा है, तीन संभावित न्यूक्लियोटाइड संयोजन मान्य हैं।

प्रोटीन आमतौर पर 100 और 300 अमीनो एसिड के बीच बने होते हैं।. इस प्रकार, उनमें से 100 से बना एक प्रोटीन, गणना करते हुए, 300 कोडन (आधारों के प्रत्येक ट्रिपलेट) द्वारा एन्कोड किया जाएगा एक अमीनो एसिड के प्रति प्रतिक्रिया करता है, याद रखें), जो कि जीनोम में मौजूद 300 डीएनए न्यूक्लियोटाइड्स के अनुवाद का उत्पाद होगा। कक्ष।

एक संक्षिप्त व्याख्या

हम समझते हैं कि यह सब अचानक स्पष्टीकरण कुछ हद तक चक्कर आ सकता है, लेकिन हम आपको विश्वास दिलाते हैं कि उपमाएं जो हम नीचे प्रस्तुत करते हैं, डीएनए न्यूक्लियोटाइड्स का कार्य आपके लिए अधिक स्पष्ट होगा पानी।

हमें कोशिका के केंद्रक के अंदर मौजूद डीएनए को किताबों से भरे एक विशाल पुस्तकालय के रूप में देखना चाहिए. प्रत्येक पुस्तक एक जीन है, जिसमें (मनुष्यों के मामले में) लगभग 150 अक्षर होते हैं, जो एक विशिष्ट उद्देश्य के लिए व्यवस्थित न्यूक्लियोटाइड होते हैं। इस प्रकार, इनमें से प्रत्येक तीन न्यूक्लियोटाइड अक्षर एक संक्षिप्त वाक्यांश बनाते हैं।

एक अथक लाइब्रेरियन, इस मामले में कोशिका का आरएनए पोलीमरेज़ एंजाइम किसी एक पुस्तक के शब्दों को मूर्त सामग्री में बदलने की कोशिश कर रहा है. खैर, यह विशिष्ट पुस्तक, विशिष्ट वाक्यांश और, क्योंकि शब्दों को शुरू नहीं किया जा सकता है, की तलाश का प्रभारी होगा पृष्ठों के (डीएनए को कोर से स्थानांतरित नहीं किया जा सकता), यह प्रासंगिक जानकारी को अपने रूप में अपने रूप में कॉपी करेगा स्मरण पुस्तक।

"कॉपी किए गए वाक्यांश" आरएनए न्यूक्लियोटाइड्स, यानी कोडन में परिवर्तित डीएनए न्यूक्लियोटाइड से ज्यादा कुछ नहीं हैं। एक बार जब यह जानकारी ट्रांसक्रिप्ट (प्रतिलेखन) हो जाती है, तो एक मशीन प्रत्येक शब्द में निहित जानकारी को तदनुसार इकट्ठा करने के लिए तैयार होती है। ये राइबोसोम हैं, वे स्थान जहां एक विशिष्ट क्रम में अमीनो एसिड के अनुक्रम से प्रोटीन को संश्लेषित किया जाता है। इस तरह आसान है, है ना?

सारांश

जैसा कि आपने देखा होगा, डीएनए द्वारा एन्कोड की गई जटिल प्रक्रियाओं को समझाना लगभग उतना ही जटिल है जितना कि उन्हें समझना। फिर भी, यदि हम चाहते हैं कि आप इस सभी शब्दावली समूह का एक ठोस विचार रखें, तो यह निम्नलिखित है: जीवित प्राणियों के डीएनए में मौजूद न्यूक्लियोटाइड्स का क्रम प्रोटीन के सही संश्लेषण के लिए कोड करता है, जो विभिन्न चयापचय प्रक्रियाओं में और हमारे शरीर के प्रत्येक हिस्से में अनुवाद करता है जो हमें परिभाषित करता है, क्योंकि ये लगभग किसी भी ऊतक के सूखे वजन का 50% प्रतिनिधित्व करते हैं।

इस प्रकार, सेलुलर तंत्र के माध्यम से डीएनए (जीनोटाइप) की अभिव्यक्ति हमारे लक्षणों को जन्म देती है। बाहरी (फेनोटाइप), वे विशेषताएं जो हमें बनाती हैं कि हम कौन हैं, दोनों व्यक्तिगत रूप से और प्रजातियाँ। कभी-कभी बड़ी घटनाओं की व्याख्या बहुत छोटी चीजों की समझ में होती है।

ग्रंथ सूची संदर्भ:

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