डीएनए की संरचना इसके कार्य को कैसे प्रभावित करती है?

डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड, या डीएनए, मैक्रोमोलेक्यूल्स का नाम है जिसमें सभी जीवित प्राणियों की आनुवंशिक जानकारी निहित होती है। प्रत्येक डीएनए अणु में दो पॉलिमर होते हैं जो एक डबल हेलिक्स में आकार देते हैं और चार विशेष अणुओं के संयोजन से जुड़े होते हैं जिन्हें न्यूक्लियोटाइड कहा जाता है, जीन के संयोजन बनाने के लिए विशिष्ट रूप से आदेश दिया जाता है। यह अनूठा क्रम एक कोड की तरह काम करता है जो प्रत्येक कोशिका के लिए आनुवंशिक जानकारी को परिभाषित करता है। इसलिए डीएनए की संरचना का यह पहलू इसके प्राथमिक कार्य को परिभाषित करता है - आनुवंशिक परिभाषा का - लेकिन डीएनए की संरचना का लगभग हर दूसरा पहलू इसके कार्यों को प्रभावित करता है।

डीएनए के आनुवंशिक कोडिंग का गठन करने वाले चार न्यूक्लियोटाइड एडेनिन (संक्षिप्त ए), साइटोसिन (सी), गुआनिन (जी) और थाइमिन (टी) हैं। डीएनए स्ट्रैंड के एक तरफ ए, सी, जी और टी न्यूक्लियोटाइड दूसरी तरफ अपने संबंधित न्यूक्लियोटाइड पार्टनर से जुड़ते हैं। A का T और C से जुड़ाव अपेक्षाकृत मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बांड द्वारा G से जुड़ता है जो आनुवंशिक कोड को परिभाषित करने वाले आधार जोड़े बनाते हैं। क्योंकि आपको कोडिंग को बनाए रखने के लिए डीएनए के केवल एक पक्ष की आवश्यकता होती है, यह युग्मन तंत्र क्षति के मामले में या प्रतिकृति की प्रक्रिया में डीएनए अणुओं के सुधार की अनुमति देता है।

अधिकांश डीएनए मैक्रोमोलेक्यूल्स दो समानांतर किस्में के आकार में आते हैं जो एक दूसरे के चारों ओर घूमते हैं, जिसे "डबल हेलिक्स" कहा जाता है। किस्में की "रीढ़ की हड्डी" बारी-बारी से चीनी और फॉस्फेट अणुओं की श्रृंखला होती है, लेकिन इस रीढ़ की ज्यामिति भिन्न होता है।

प्रकृति में इस आकृति के तीन रूप पाए गए हैं, जिनमें से बी-डीएनए मानव में सबसे विशिष्ट है प्राणियों।, यह एक दाहिने हाथ का सर्पिल है, जैसा कि ए-डीएनए है, जो निर्जलित डीएनए में पाया जाता है और डीएनए नमूनों की नकल करता है। दोनों के बीच का अंतर यह है कि ए-टाइप में एक सख्त रोटेशन और बेस पेयर का अधिक घनत्व होता है - जैसे कि बी-टाइप संरचना।

जीवित चीजों में स्वाभाविक रूप से पाए जाने वाले डीएनए का दूसरा रूप जेड-डीएनए है। यह डीएनए संरचना ए या बी-डीएनए से सबसे अलग है क्योंकि इसमें बाएं हाथ की वक्र है। चूंकि यह केवल बी-डीएनए के एक छोर से जुड़ी एक अस्थायी संरचना है, इसलिए इसका विश्लेषण करना मुश्किल है, लेकिन अधिकांश वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि यह एक प्रकार का कार्य करता है। बी-डीएनए के लिए काउंटर-टॉर्सनल बैलेंसिंग एजेंट क्योंकि यह कोड ट्रांसक्रिप्शन और प्रतिकृति के दौरान दूसरे छोर पर (ए-आकार में) नीचे की ओर स्क्रॉल किया जाता है प्रक्रिया।

हालांकि न्यूक्लियोटाइड के बीच हाइड्रोजन बांड से भी अधिक, डीएनए स्थिरता आसन्न न्यूक्लियोटाइड के बीच "बेस-स्टैकिंग" इंटरैक्शन द्वारा प्रदान की जाती है। क्योंकि न्यूक्लियोटाइड्स के कनेक्टिंग सिरों को छोड़कर सभी हाइड्रोफोबिक होते हैं (जिसका अर्थ है कि वे पानी से बचते हैं), आधार डीएनए की रीढ़ की हड्डी के तल के लंबवत संरेखित होते हैं, स्ट्रैंड के बाहर ("सॉल्वेशन शेल") से जुड़े या इंटरैक्ट करने वाले अणुओं के इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रभाव को कम करना और इस प्रकार स्थिरता प्रदान करना।

न्यूक्लिक एसिड अणुओं के सिरों पर विभिन्न संरचनाओं ने वैज्ञानिकों को अणुओं को "दिशा" निर्दिष्ट करने के लिए प्रेरित किया। न्यूक्लिक एसिड के अणु एक फॉस्फेट समूह से जुड़े होते हैं एक छोर पर एक डीऑक्सीराइबोज चीनी के पांचवें कार्बन के लिए, जिसे "फाइव प्राइम एंड" (5' छोर) कहा जाता है, और दूसरे छोर पर एक हाइड्रॉक्सिल (OH) समूह के साथ, जिसे "थ्री प्राइम एंड" (3' समाप्त)। चूंकि न्यूक्लिक एसिड को केवल 5' छोर से संश्लेषित किया जा सकता है, इसलिए उन्हें 5' छोर से 3' छोर तक जाने वाली दिशा माना जाता है।

अक्सर कई बार, 5' के अंत में थाइमिन और एडेनिन बेस-जोड़े का एक संयोजन होता है, जिसे "टाटा बॉक्स" कहा जाता है। इन आनुवंशिक कोड के हिस्से के रूप में अंकित नहीं हैं, बल्कि वे डीएनए के विभाजन (या "पिघलने") की सुविधा के लिए हैं किनारा। ए और टी न्यूक्लियोटाइड के बीच हाइड्रोजन बांड सी और जी न्यूक्लियोटाइड के बीच की तुलना में कमजोर हैं। इस प्रकार अणु की शुरुआत में कमजोर जोड़े की एकाग्रता होने से आसान प्रतिलेखन की अनुमति मिलती है।