यह सर्वविदित है कि सभी प्रकार के जीवित पदार्थ, वायरस से लेकर अत्यधिक संगठित जानवरों (मनुष्यों सहित) तक, एक अद्वितीय वंशानुगत तंत्र है। यह दो प्रकार के न्यूक्लिक एसिड के अणुओं द्वारा दर्शाया जाता है: डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक और राइबोन्यूक्लिक। इन कार्बनिक पदार्थों में, जानकारी को एन्कोड किया जाता है जो प्रजनन के दौरान माता-पिता से संतानों को प्रेषित होती है। इस काम में, हम कोशिका में डीएनए और आरएनए की संरचना और कार्यों दोनों का अध्ययन करेंगे, और जीवित पदार्थ के वंशानुगत गुणों को स्थानांतरित करने की प्रक्रियाओं के अंतर्निहित तंत्र पर भी विचार करेंगे।
जैसा कि यह निकला, न्यूक्लिक एसिड के गुण, हालांकि उनकी कुछ सामान्य विशेषताएं हैं, फिर भी कई मायनों में भिन्न हैं। इसलिए, हम जीवों के विभिन्न समूहों की कोशिकाओं में इन बायोपॉलिमर द्वारा किए गए डीएनए और आरएनए के कार्यों की तुलना करेंगे। कार्य में प्रस्तुत तालिका यह समझने में मदद करेगी कि उनका मूलभूत अंतर क्या है।
न्यूक्लिक अम्ल –जटिल बायोपॉलिमर
आणविक जीव विज्ञान के क्षेत्र में खोज जो 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में हुई, विशेष रूप से, डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड की संरचना का डिकोडिंग, आधुनिक कोशिका विज्ञान, आनुवंशिकी, जैव प्रौद्योगिकी और आनुवंशिक के विकास के लिए एक प्रोत्साहन के रूप में कार्य किया। अभियांत्रिकी। कार्बनिक रसायन विज्ञान के दृष्टिकोण से, डीएनए और आरएनए मैक्रोमोलेक्यूलर पदार्थ हैं जिनमें बार-बार दोहराई जाने वाली इकाइयां होती हैं - मोनोमर्स, जिन्हें न्यूक्लियोटाइड भी कहा जाता है। यह ज्ञात है कि वे परस्पर जुड़े हुए हैं, जिससे स्थानिक स्व-संगठन में सक्षम श्रृंखलाएँ बनती हैं।
ऐसे डीएनए मैक्रोमोलेक्यूल्स अक्सर हिस्टोन नामक विशेष गुणों वाले विशेष प्रोटीन से बंधते हैं। न्यूक्लियोप्रोटीन कॉम्प्लेक्स विशेष संरचनाएं बनाते हैं - न्यूक्लियोसोम, जो बदले में गुणसूत्रों का हिस्सा होते हैं। न्यूक्लिक एसिड नाभिक और कोशिका के कोशिका द्रव्य दोनों में पाया जा सकता है, जो इसके कुछ जीवों में मौजूद होता है, जैसे कि माइटोकॉन्ड्रिया या क्लोरोप्लास्ट।
आनुवंशिकता के पदार्थ की स्थानिक संरचना
डीएनए और आरएनए के कार्यों को समझने के लिए, आपको उनकी संरचना की विशेषताओं को विस्तार से समझने की जरूरत है। प्रोटीन की तरह, न्यूक्लिक एसिड में मैक्रोमोलेक्यूल्स के संगठन के कई स्तर होते हैं। प्राथमिक संरचना को पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं द्वारा दर्शाया जाता है, माध्यमिक और तृतीयक विन्यास उभरते सहसंयोजक प्रकार के बंधन के कारण स्वयं जटिल होते हैं। अणुओं के स्थानिक आकार को बनाए रखने में एक विशेष भूमिका हाइड्रोजन बांडों के साथ-साथ वैन डेर वाल्स की बातचीत की ताकतों की है। परिणाम एक कॉम्पैक्ट हैडीएनए की संरचना, जिसे सुपरकॉइल कहा जाता है।
न्यूक्लिक एसिड मोनोमर्स
डीएनए, आरएनए, प्रोटीन और अन्य कार्बनिक पॉलिमर की संरचना और कार्य उनके मैक्रोमोलेक्यूल्स की गुणात्मक और मात्रात्मक संरचना दोनों पर निर्भर करते हैं। दोनों प्रकार के न्यूक्लिक एसिड न्यूक्लियोटाइड नामक बिल्डिंग ब्लॉक्स से बने होते हैं। जैसा कि रसायन विज्ञान के पाठ्यक्रम से जाना जाता है, किसी पदार्थ की संरचना आवश्यक रूप से उसके कार्यों को प्रभावित करती है। डीएनए और आरएनए कोई अपवाद नहीं हैं। यह पता चला है कि स्वयं एसिड का प्रकार और कोशिका में इसकी भूमिका न्यूक्लियोटाइड संरचना पर निर्भर करती है। प्रत्येक मोनोमर में तीन भाग होते हैं: एक नाइट्रोजनस बेस, एक कार्बोहाइड्रेट और एक फॉस्फोरिक एसिड अवशेष। डीएनए के लिए चार प्रकार के नाइट्रोजनस बेस होते हैं: एडेनिन, गुआनिन, थाइमिन और साइटोसिन। आरएनए अणुओं में, वे क्रमशः एडेनिन, गुआनिन, साइटोसिन और यूरैसिल होंगे। कार्बोहाइड्रेट को विभिन्न प्रकार के पेन्टोज द्वारा दर्शाया जाता है। राइबोन्यूक्लिक एसिड में राइबोज होता है, जबकि डीएनए में इसका डीऑक्सीजनेटेड रूप होता है, जिसे डीऑक्सीराइबोज कहा जाता है।
डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड की विशेषताएं
सबसे पहले, हम डीएनए की संरचना और कार्यों को देखेंगे। आरएनए, जिसमें एक सरल स्थानिक विन्यास है, का अध्ययन हम अगले भाग में करेंगे। तो, नाइट्रोजनस आधारों के बीच बनने वाले हाइड्रोजन बांडों को बार-बार दोहराते हुए दो पोलीन्यूक्लियोटाइड किस्में एक साथ जुड़ी रहती हैं। जोड़ी "एडेनिन - थाइमिन" में दो होते हैं, और जोड़ी "गुआनिन - साइटोसिन" में तीन हाइड्रोजन बंधन होते हैं।
प्यूरीन और पाइरीमिडीन क्षारों का रूढ़िवादी पत्राचार थाई। चारगफ द्वारा खोजा गया था और इसे पूरकता का सिद्धांत कहा जाता था। एक ही श्रृंखला में, न्यूक्लियोटाइड्स एक साथ जुड़े हुए न्यूक्लियोटाइड्स के पेंटोस और ऑर्थोफोस्फोरिक एसिड अवशेषों के बीच बने फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड द्वारा जुड़े होते हैं। दोनों श्रृंखलाओं का पेचदार रूप हाइड्रोजन बांड द्वारा बनाए रखा जाता है जो हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच होता है जो न्यूक्लियोटाइड का हिस्सा होते हैं। उच्च - तृतीयक संरचना (सुपरकोइल) - यूकेरियोटिक कोशिकाओं के परमाणु डीएनए की विशेषता है। इस रूप में, यह क्रोमैटिन में मौजूद है। हालांकि, बैक्टीरिया और डीएनए युक्त वायरस में डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड होता है जो प्रोटीन से जुड़ा नहीं होता है। इसे वलय के आकार के रूप में दर्शाया जाता है और इसे प्लाज्मिड कहा जाता है।
माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट के डीएनए, पौधे और पशु कोशिकाओं के अंग, एक जैसे दिखते हैं। इसके बाद, हम यह पता लगाएंगे कि डीएनए और आरएनए के कार्य एक दूसरे से कैसे भिन्न होते हैं। नीचे दी गई तालिका हमें न्यूक्लिक एसिड की संरचना और गुणों में इन अंतरों को दिखाएगी।
राइबोन्यूक्लिक एसिड
आरएनए अणु में एक पॉलीन्यूक्लियोटाइड स्ट्रैंड होता है (अपवाद कुछ वायरस की डबल-स्ट्रैंडेड संरचना है), जो नाभिक और कोशिका कोशिका द्रव्य दोनों में स्थित हो सकता है। कई प्रकार के राइबोन्यूक्लिक एसिड होते हैं, जो संरचना और गुणों में भिन्न होते हैं। इस प्रकार, मैसेंजर आरएनए में सबसे अधिक आणविक भार होता है। यह कोशिका के नाभिक में एक जीन पर संश्लेषित होता है। एमआरएनए का कार्य प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी को नाभिक से कोशिका द्रव्य में स्थानांतरित करना है। न्यूक्लिक एसिड का परिवहन रूप प्रोटीन मोनोमर्स को जोड़ता है- अमीनो एसिड - और उन्हें जैवसंश्लेषण के स्थान पर पहुँचाता है।
अंत में, राइबोसोमल आरएनए न्यूक्लियोलस में बनता है और प्रोटीन संश्लेषण में शामिल होता है। जैसा कि आप देख सकते हैं, सेलुलर चयापचय में डीएनए और आरएनए के कार्य विविध और बहुत महत्वपूर्ण हैं। वे निर्भर करेंगे, सबसे पहले, उन कोशिकाओं पर, जिनमें जीवों में आनुवंशिकता के पदार्थ के अणु होते हैं। तो, वायरस में, राइबोन्यूक्लिक एसिड वंशानुगत जानकारी के वाहक के रूप में कार्य कर सकता है, जबकि यूकेरियोटिक जीवों की कोशिकाओं में, केवल डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड में यह क्षमता होती है।
शरीर में डीएनए और आरएनए के कार्य
उनके महत्व के अनुसार प्रोटीन के साथ-साथ न्यूक्लिक एसिड सबसे महत्वपूर्ण कार्बनिक यौगिक हैं। वे माता-पिता से संतानों तक वंशानुगत गुणों और लक्षणों को संरक्षित और प्रसारित करते हैं। आइए डीएनए और आरएनए के कार्यों के बीच अंतर को परिभाषित करें। नीचे दी गई तालिका इन अंतरों को और अधिक विस्तार से दिखाएगी।
| देखें | पिंजरे में रखें | कॉन्फ़िगरेशन | कार्य |
| डीएनए | कोर | सुपरस्पिरल | वंशानुगत जानकारी का संरक्षण और प्रसारण |
| डीएनए |
माइटोकॉन्ड्रिया क्लोरोप्लास्ट |
गोलाकार (प्लाज्मिड) | वंशानुगत जानकारी का स्थानीय प्रसारण |
| आईआरएनए | साइटोप्लाज्म | रैखिक | जीन से जानकारी हटाना |
| टीआरएनए | साइटोप्लाज्म | माध्यमिक | एमिनो एसिड का परिवहन |
| आरआरएनए | कोर औरकोशिका द्रव्य | रैखिक | राइबोसोम का निर्माण |
वायरस की आनुवंशिकता के पदार्थ की विशेषताएं क्या हैं?
वायरस के न्यूक्लिक एसिड सिंगल-स्ट्रैंडेड और डबल-स्ट्रैंडेड हेलिकॉप्टर या रिंग दोनों के रूप में हो सकते हैं। डी. बाल्टीमोर के वर्गीकरण के अनुसार, सूक्ष्म जगत की इन वस्तुओं में एक या दो श्रृंखलाओं वाले डीएनए अणु होते हैं। पहले समूह में हर्पीज रोगजनकों और एडेनोवायरस शामिल हैं, और दूसरे में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, parvoviruses।
डीएनए और आरएनए वायरस का कार्य कोशिका में अपनी वंशानुगत जानकारी को भेदना, वायरल न्यूक्लिक एसिड अणुओं की प्रतिकृति प्रतिक्रियाओं को अंजाम देना और मेजबान कोशिका के राइबोसोम में प्रोटीन कणों को इकट्ठा करना है। नतीजतन, संपूर्ण सेलुलर चयापचय पूरी तरह से परजीवियों के अधीन होता है, जो तेजी से गुणा करके, कोशिका को मृत्यु की ओर ले जाता है।
आरएनए वायरस
विषाणु विज्ञान में इन जीवों को कई समूहों में विभाजित करने की प्रथा है। तो, पहले में ऐसी प्रजातियां शामिल हैं जिन्हें एकल-फंसे (+) आरएनए कहा जाता है। उनका न्यूक्लिक एसिड यूकेरियोटिक कोशिकाओं के दूत आरएनए के समान कार्य करता है। एक अन्य समूह में एकल-फंसे (-) आरएनए शामिल हैं। सबसे पहले, प्रतिलेखन उनके अणुओं के साथ होता है, जिससे (+) आरएनए अणुओं की उपस्थिति होती है, और वे बदले में वायरल प्रोटीन को इकट्ठा करने के लिए एक टेम्पलेट के रूप में काम करते हैं।
पूर्वगामी के आधार पर, वायरस सहित सभी जीवों के लिए, डीएनए और आरएनए के कार्यों को संक्षेप में निम्नानुसार वर्णित किया गया है: जीवों की वंशानुगत विशेषताओं और गुणों का भंडारण और संतानों को उनका आगे संचरण।
