इस लेख में आप डीएनए की जैविक भूमिका के बारे में जान सकते हैं। तो, यह संक्षिप्त नाम स्कूल की बेंच से सभी के लिए परिचित है, लेकिन सभी को पता नहीं है कि यह क्या है। एक स्कूल जीव विज्ञान पाठ्यक्रम के बाद, आनुवंशिकी और आनुवंशिकता का न्यूनतम ज्ञान स्मृति में रहता है, क्योंकि बच्चों को यह जटिल विषय केवल सतही रूप से दिया जाता है। लेकिन यह ज्ञान (डीएनए की जैविक भूमिका, शरीर पर इसका प्रभाव) अविश्वसनीय रूप से उपयोगी हो सकता है।
आइए इस तथ्य से शुरू करते हैं कि न्यूक्लिक एसिड एक महत्वपूर्ण कार्य करते हैं, अर्थात्, वे जीवन की निरंतरता सुनिश्चित करते हैं। ये मैक्रोमोलेक्यूल्स दो रूपों में प्रस्तुत किए जाते हैं:
- डीएनए (डीएनए);
- आरएनए (आरएनए)।
वे शरीर की कोशिकाओं की संरचना और कार्यप्रणाली के लिए आनुवंशिक योजना के ट्रांसमीटर हैं। आइए उनके बारे में और विस्तार से बात करते हैं।
डीएनए और आरएनए
आइए शुरू करते हैं कि विज्ञान की कौन सी शाखा ऐसे परिसर से संबंधित हैजैसे प्रश्न:
- वंशानुगत जानकारी संग्रहीत करने के सिद्धांतों का अध्ययन;
- इसका क्रियान्वयन;
- ट्रांसमिशन;
- बायोपॉलिमर की संरचना का अध्ययन;
- उनके कार्य।
यह सब आणविक जीव विज्ञान द्वारा अध्ययन किया जाता है। यह जैविक विज्ञान की इस शाखा में है कि डीएनए और आरएनए की जैविक भूमिका क्या है, इस सवाल का जवाब मिल सकता है।
न्यूक्लियोटाइड्स से बनने वाले इन मैक्रोमोलेक्यूलर यौगिकों को "न्यूक्लिक एसिड" कहा जाता है। यह यहाँ है कि शरीर के बारे में जानकारी संग्रहीत की जाती है, जो व्यक्ति के विकास, वृद्धि और आनुवंशिकता को निर्धारित करती है।
डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक और राइबोन्यूक्लिक एसिड की खोज 1868 में हुई थी। तब वैज्ञानिकों ने ल्यूकोसाइट्स के नाभिक और एल्क के शुक्राणुजोज़ा में उनका पता लगाने में कामयाबी हासिल की। बाद के अध्ययन से पता चला कि डीएनए पौधे और पशु प्रकृति की सभी कोशिकाओं में पाया जा सकता है। डीएनए मॉडल 1953 में प्रस्तुत किया गया था और खोज के लिए नोबेल पुरस्कार 1962 में प्रदान किया गया था।
डीएनए
आइए इस खंड की शुरुआत इस तथ्य से करते हैं कि कुल 3 प्रकार के मैक्रोमोलेक्यूल हैं:
- डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड;
- राइबोन्यूक्लिक एसिड;
- प्रोटीन।
अब हम डीएनए की संरचना, जैविक भूमिका पर करीब से नज़र डालेंगे। तो, यह बायोपॉलिमर न केवल वाहक, बल्कि पिछली सभी पीढ़ियों की आनुवंशिकता, विकासात्मक विशेषताओं पर डेटा प्रसारित करता है। डीएनए मोनोमर एक न्यूक्लियोटाइड है। इस प्रकार, डीएनए गुणसूत्रों का मुख्य घटक है, जिसमें आनुवंशिक कोड होता है।
इसका प्रसारण कैसे होता हैजानकारी? पूरा बिंदु इन मैक्रोमोलेक्यूल्स की खुद को पुन: पेश करने की क्षमता में निहित है। उनकी संख्या अनंत है, जिसे उनके बड़े आकार और परिणामस्वरूप, विभिन्न न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों की एक बड़ी संख्या द्वारा समझाया जा सकता है।
डीएनए संरचना
कोशिका में डीएनए की जैविक भूमिका को समझने के लिए इस अणु की संरचना से परिचित होना आवश्यक है।
आइए सबसे सरल से शुरू करते हैं, उनकी संरचना के सभी न्यूक्लियोटाइड में तीन घटक होते हैं:
- नाइट्रोजनस बेस;
- पेंटोस शुगर;
- फॉस्फेट समूह।
डीएनए अणु में प्रत्येक व्यक्तिगत न्यूक्लियोटाइड में एक नाइट्रोजनस बेस होता है। यह चार संभव में से कोई भी हो सकता है:
- ए (एडेनिन);
- जी (गुआनिन);
- सी (साइटोसाइन);
- टी (थाइमाइन)।
ए और जी प्यूरीन हैं, और सी, टी और यू (यूरैसिल) पिरामिडिन हैं।
नाइट्रोजनस क्षारों के अनुपात के लिए कई नियम हैं, जिन्हें चारगफ नियम कहते हैं।
- ए=टी.
- जी=सी.
- (ए + जी=टी + सी) हम सभी अज्ञात को बाईं ओर स्थानांतरित कर सकते हैं और प्राप्त कर सकते हैं: (ए + जी) / (टी + सी)=1 (समस्याओं को हल करते समय यह सूत्र सबसे सुविधाजनक है जीव विज्ञान)
- ए + सी=जी + टी.
- (ए + सी)/(जी + टी) का मान स्थिर है। मनुष्यों में, यह 0.66 है, लेकिन, उदाहरण के लिए, बैक्टीरिया में, यह 0.45 से 2.57 तक है।
प्रत्येक डीएनए अणु की संरचना एक डबल ट्विस्टेड हेलिक्स जैसी होती है। ध्यान दें कि पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाएं समानांतर हैं। यानी न्यूक्लियोटाइड का स्थानएक स्ट्रैंड पर जोड़े दूसरे की तुलना में विपरीत क्रम में हैं। इस हेलिक्स के प्रत्येक मोड़ में 10 न्यूक्लियोटाइड जोड़े होते हैं।
इन जंजीरों को एक साथ कैसे बांधा जाता है? एक अणु मजबूत क्यों होता है और टूटता नहीं है? यह नाइट्रोजनस बेस (ए और टी - दो के बीच, जी और सी - तीन के बीच) और हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन के बीच हाइड्रोजन बंधन के बारे में है।
अनुभाग के अंत में, मैं यह उल्लेख करना चाहूंगा कि डीएनए सबसे बड़ा कार्बनिक अणु है, जिसकी लंबाई 0.25 से 200 एनएम तक भिन्न होती है।
पूरकता
आइए जोड़ीदार बंधों पर करीब से नज़र डालते हैं। हम पहले ही कह चुके हैं कि नाइट्रोजनस क्षारकों के जोड़े अराजक तरीके से नहीं, बल्कि सख्त क्रम में बनते हैं। तो, एडेनिन केवल थाइमिन से बंध सकता है, और ग्वानिन केवल साइटोसिन से बंध सकता है। अणु के एक रज्जुक में युग्मों की यह अनुक्रमिक व्यवस्था दूसरे में उनकी व्यवस्था को निर्धारित करती है।
जब एक नया डीएनए अणु बनाने के लिए प्रतिकृति या दोहरीकरण किया जाता है, तो "पूरकता" नामक इस नियम का अनिवार्य रूप से पालन किया जाता है। आप निम्न पैटर्न देख सकते हैं, जिसका उल्लेख चारगफ के नियमों के सारांश में किया गया था - निम्नलिखित न्यूक्लियोटाइड्स की संख्या समान है: ए और टी, जी और सी।
प्रतिकृति
अब बात करते हैं डीएनए प्रतिकृति की जैविक भूमिका की। आइए इस तथ्य से शुरू करें कि इस अणु में खुद को पुन: पेश करने की यह अनूठी क्षमता है। यह शब्द एक बेटी अणु के संश्लेषण को संदर्भित करता है।
1957 में, इस प्रक्रिया के तीन मॉडल प्रस्तावित किए गए:
- रूढ़िवादी (मूल अणु संरक्षित है और एक नया बनता है);
- अर्ध-रूढ़िवादी(मूल अणु को मोनोचेन में तोड़ना और उनमें से प्रत्येक के लिए पूरक आधार जोड़ना);
- छितरी हुई (आणविक क्षय, खंड प्रतिकृति और यादृच्छिक संग्रह)।
प्रतिकृति प्रक्रिया के तीन चरण हैं:
- दीक्षा (हेलीकेस एंजाइम का उपयोग करके डीएनए अनुभागों को खोलना);
- बढ़ाव (न्यूक्लियोटाइड जोड़कर श्रृंखला को लंबा करना);
- समाप्ति (आवश्यक लंबाई तक पहुंचना)।
इस जटिल प्रक्रिया का एक विशेष कार्य है, जो कि एक जैविक भूमिका है - आनुवंशिक जानकारी के सटीक संचरण को सुनिश्चित करने के लिए।
आरएनए
बताया कि डीएनए की जैविक भूमिका क्या है, अब हम राइबोन्यूक्लिक एसिड (यानी आरएनए) पर विचार करने का सुझाव देते हैं।
आइए इस खंड की शुरुआत यह कहकर करते हैं कि यह अणु डीएनए जितना ही महत्वपूर्ण है। हम बिल्कुल किसी भी जीव, प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं में इसका पता लगा सकते हैं। यह अणु कुछ वायरस में भी देखा जाता है (हम आरएनए युक्त वायरस के बारे में बात कर रहे हैं)।
आरएनए की एक विशिष्ट विशेषता अणुओं की एक श्रृंखला की उपस्थिति है, लेकिन, डीएनए की तरह, इसमें चार नाइट्रोजनस आधार होते हैं। इस मामले में यह है:
- एडेनाइन (ए);
- यूरैसिल (यू);
- साइटोसिन (सी);
- गुआनाइन (जी).
सभी आरएनए को तीन समूहों में बांटा गया है:
- मैट्रिक्स, जिसे आमतौर पर सूचनात्मक कहा जाता है (कमी दो रूपों में संभव है: एमआरएनए या एमआरएनए);
- परिवहन (टीआरएनए);
- राइबोसोमल (आरआरएनए)।
कार्य
डीएनए की जैविक भूमिका, इसकी संरचना और आरएनए की विशेषताओं से निपटने के बाद, हम राइबोन्यूक्लिक एसिड के विशेष मिशन (कार्य) पर आगे बढ़ने का प्रस्ताव करते हैं।
आइए एमआरएनए या एमआरएनए से शुरू करते हैं, जिसका मुख्य कार्य डीएनए अणु से नाभिक के कोशिका द्रव्य में सूचना स्थानांतरित करना है। इसके अलावा, एमआरएनए प्रोटीन संश्लेषण के लिए एक टेम्पलेट है। जहां तक इस प्रकार के अणुओं के प्रतिशत की बात है, यह काफी कम (लगभग 4%) है।
और कोशिका में rRNA का प्रतिशत 80 है। वे आवश्यक हैं, क्योंकि वे राइबोसोम का आधार हैं। राइबोसोमल आरएनए प्रोटीन संश्लेषण और पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संयोजन में शामिल है।
श्रृंखला के अमीनो एसिड का निर्माण करने वाला एडेप्टर - tRNA जो अमीनो एसिड को प्रोटीन संश्लेषण के क्षेत्र में स्थानांतरित करता है। सेल में प्रतिशत लगभग 15% है।
जैविक भूमिका
संक्षेप में: डीएनए की जैविक भूमिका क्या है? इस अणु की खोज के समय इस मामले में कोई स्पष्ट जानकारी नहीं दी जा सकती थी, लेकिन अब भी डीएनए और आरएनए के महत्व के बारे में सब कुछ ज्ञात नहीं है।
अगर हम सामान्य जैविक महत्व की बात करें तो उनकी भूमिका वंशानुगत जानकारी को पीढ़ी से पीढ़ी तक स्थानांतरित करना, प्रोटीन संश्लेषण और प्रोटीन संरचनाओं की कोडिंग है।
कई निम्नलिखित संस्करण व्यक्त करते हैं: ये अणु न केवल जैविक के साथ, बल्कि जीवित प्राणियों के आध्यात्मिक जीवन से भी जुड़े हुए हैं। तत्वज्ञानियों की माने तो डीएनए में पिछले जन्मों का अनुभव और दैवीय ऊर्जा समाहित है।
