डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड - डी.एन.ए.

समानार्थक शब्द

वंशानुगत सामग्री, जीन, आनुवंशिक फिंगरप्रिंट

अंग्रेज़ी: डिऑक्सीराइबोन्यूक्लिक अम्ल (DNS)

परिभाषा

डीएनए हर जीवित प्राणी (स्तनधारी, बैक्टीरिया) के शरीर के लिए निर्माण निर्देश है, मशरूम आदि।)। अपनी संपूर्णता में, यह हमारे जीन से मेल खाती है और एक जीवित प्राणी की सामान्य विशेषताओं के लिए जिम्मेदार है, जैसे कि पैरों और हथियारों की संख्या, साथ ही बाल रंग जैसी व्यक्तिगत विशेषताओं के लिए।
हमारे फिंगरप्रिंट के समान, प्रत्येक व्यक्ति का डीएनए अलग होता है और हमारे माता-पिता के डीएनए पर निर्भर करता है। यहां पहचान वाले जुड़वां अपवाद हैं: उनके पास समान डीएनए है।

डीएनए की किसी न किसी संरचना

मनुष्यों में, डी.एन.ए. शरीर की हर कोशिका में कोशिका केंद्रक (नाभिक) होते हैं। जीवित प्राणियों में जिनके पास सेल नाभिक नहीं है, जैसे कि जीवाणु या मशरूम, डीएनए सेल स्पेस में उजागर होता है (कोशिका द्रव्यकोशिका नाभिक, जो केवल लगभग है। 5-15 µm यह इस प्रकार है दिल हमारी कोशिकाओं के। यह हमारे जीन को 46 गुणसूत्रों में डीएनए के रूप में रखता है। कुल मिलाकर लगभग हासिल करने के लिए। 2 मी। लंबे डी.एन.ए. इसे छोटे सेल नाभिक में पैक करना इसे स्थिर करने के बारे में है प्रोटीन और एंजाइम सर्पिल, लूप और कॉइल में संपीड़ित होते हैं।

इस प्रकार, डीएनए के एक कतरा पर कई जीन एक बनाते हैं 46 एक्स-आकार के गुणसूत्र। 46 गुणसूत्रों में से आधा गुणसूत्र मां से बनता है और आधा पिता के गुणसूत्र से। हालांकि, जीन की सक्रियता कहीं अधिक जटिल है, इसलिए बच्चे की विशेषताएं सटीक नहीं हैं 50% प्रत्येक माता-पिता को वापस पता लगाया जा सकता है।

के रूप में डीएनए के अलावा गुणसूत्रों कोशिका नाभिक में, "ऊर्जा ऊर्जा संयंत्र"कोशिकाओं के मांद माइटोकॉन्ड्रिया.
यह डीएनए सर्कल केवल मां से बच्चे तक पारित किया जाता है।

एक डीएनए का चित्रण

डीएनए, डीएनए की संरचना
डिऑक्सीराइबोन्यूक्लिक अम्ल
डिऑक्सीराइबोन्यूक्लिक अम्ल
डबल स्ट्रैंड (हेलिक्स)

1. साइटोसिन
2. थाइमिन
3. एडीनाइन
4. गुआनिन
5. फास्फेट
6. चीनी
7. हाइड्रोजन बंध
8. आधार जोड़े
9. न्यूक्लियोटाइड
   ए - पाइरीमिडीन आधार
   b - प्यूरिन बेस
   ए - टी: 2 एच पुल
   जी - सी: 3 एच पुल

आप सभी डॉ-गम्पर चित्रों का अवलोकन पा सकते हैं: चिकित्सा चित्रण

डीएनए की विस्तृत संरचना

डीएनए की कल्पना एक डबल स्ट्रैंड के रूप में की जा सकती है, जिसे सर्पिल सीढ़ी की तरह बनाया गया है। यह डबल हेलिक्स कुछ असमान है, ताकि सर्पिल सीढ़ी के चरणों के बीच हमेशा एक बड़ी और छोटी दूरी हो (बड़े और छोटे फरसा).

वैकल्पिक रूप से इस सीढ़ी की रेलिंग:

• एक चीनी अवशेष (डीऑक्सीराइबोज) तथा
• फॉस्फेट अवशेष।

हैंड्रिल के चार संभावित ठिकानों में से एक है। इस प्रकार, दो आधार एक चरण बनाते हैं। हाइड्रोजन बॉन्ड के माध्यम से खुद ही एक दूसरे से जुड़े होते हैं।

यह संरचना डीएनए नाम की व्याख्या करती है: डीऑक्सीराइबोज (=) चीनी) + नाभिक (= से कोशिका केंद्रक) + एसिड / एसिड (= चीनी-फॉस्फेट रीढ़ की कुल चार्ज)।

गैसों के छल्ले के आकार के होते हैं, अलग-अलग रासायनिक संरचना के साथ अलग-अलग रासायनिक संबंध कार्य करते हैं। डीएनए में केवल चार अलग-अलग आधार होते हैं।

• साइटोसिन और थाइमिन (आरएनए में यूरैसिल द्वारा प्रतिस्थापित) तथाकथित पिरिमिडीन आधार हैं और उनकी संरचना में एक अंगूठी है।
• दूसरी ओर प्यूरिन बेस, उनकी संरचना में दो रिंग होते हैं। डीएनए में इन्हें एडेनिन और गुआनिन कहा जाता है।

दो आधारों के संयोजन की केवल एक संभावना है, जो एक साथ मिलकर एक कदम बनाते हैं।

हमेशा एक प्यूरीमिडीन बेस से जुड़ा एक प्यूरीन बेस होता है। रासायनिक संरचना के कारण, साइटोसिन हमेशा गाइनिन के साथ पूरक आधार जोड़े बनाता है और थाइमिन के साथ एडेनिन।

आप इस विषय पर अधिक विस्तृत जानकारी नीचे पढ़ सकते हैं: टेलोमेरेस - एनाटॉमी, फंक्शन और रोग

डीएनए आधार

डीएनए में आते हैं 4 अलग-अलग ठिकाने सामने।
इनमें केवल एक अंगूठी (साइटोसिन और थाइमिन) के साथ पिरिमिडीन-व्युत्पन्न आधार और दो छल्ले (एडेनिन और गुआनिन) के साथ प्यूरिन-व्युत्पन्न आधार शामिल हैं।

ये आधार चीनी और ए के साथ प्रत्येक हैं फॉस्फेट अणु जुड़ा हुआ है और फिर एडेनिन न्यूक्लियोटाइड या साइटोसिन न्यूक्लियोटाइड के रूप में भी जाना जाता है। चीनी और फॉस्फेट के लिए यह युग्मन आवश्यक है ताकि डीएनए के लंबे कतरा बनाने के लिए व्यक्तिगत आधारों को जोड़ा जा सके। ऐसा इसलिए है क्योंकि डीएनए स्ट्रैंड में चीनी और वैकल्पिक फास्फेट वे डीएनए सीढ़ी के साइड तत्वों का निर्माण करते हैं। डीएनए के सीढ़ी कदम चार अलग-अलग आधारों से बनते हैं जो अंदर की ओर इशारा करते हैं।
क्रमशः एडेनिन और थाइमिन। गुआनिन और साइटोसिन एक तथाकथित पूरक आधार युग्मन बनाते हैं।
डीएनए के आधार तथाकथित हाइड्रोजन बांडों से जुड़े होते हैं। एडेनिन-थाइमिन की जोड़ी में दो होते हैं, और गुआनिन-साइटोसिन की जोड़ी इनमें से तीन बंधन होती है।

डीएनए पोलीमरेज़

डीएनए पोलीमरेज़ एक है एंजाइमयह न्यूक्लियोटाइड को एक साथ जोड़ सकता है और इस तरह डीएनए का एक नया किनारा पैदा कर सकता है।
डीएनए पोलीमरेज़ केवल तभी काम कर सकता है जब एक तथाकथित एंजाइम (दूसरा डीएनए पोलीमरेज़) किसी अन्य एंजाइम द्वारा सक्रिय हो "प्राइमर", यानी वास्तविक डीएनए पोलीमरेज़ के लिए एक स्टार्टर अणु का उत्पादन किया गया था।
डीएनए पोलीमरेज़ तब एक न्यूक्लियोटाइड के भीतर एक चीनी अणु के मुक्त छोर से जुड़ जाता है और इस चीनी को अगले न्यूक्लियोटाइड के फॉस्फेट से जोड़ता है।
डीएनए पोलीमरेज़ के संदर्भ में प्रतिनिधित्व करता है डी एन ए की नकल (कोशिका विभाजन की प्रक्रिया में डीएनए का दोहराव) मौजूदा डीएनए स्ट्रैंड को पढ़कर और संबंधित बेटी स्ट्रैंड को संश्लेषित करके नए डीएनए अणुओं का निर्माण करता है। "पॉलीमर स्ट्रैंड" तक पहुंचने के लिए डीएनए पोलीमरेज़ के लिए, वास्तव में डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए को डीएनए डीएनए सिग्नल की तैयारी से गुजरना पड़ता है एंजाइमों अनैच्छिक होना।

डीएनए पॉलीमरेज़ के अलावा, जो डीएनए की प्रतिकृति में शामिल हैं, डीएनए पॉलीमरेज़ भी हैं जो टूटे हुए या गलत तरीके से कॉपी किए गए क्षेत्रों की मरम्मत कर सकते हैं।

एक सामग्री और उसके उत्पादों के रूप में डीएनए

हमारे शरीर की वृद्धि और विकास को सुनिश्चित करने के लिए, हमारे जीनों की विरासत और आवश्यक कोशिकाओं और प्रोटीनों का उत्पादन, कोशिका विभाजन (अर्धसूत्रीविभाजन, मिटोसिस) होना चाहिए। आवश्यक प्रक्रियाएं, जिनसे हमारे डीएनए को गुजरना पड़ता है, को एक अवलोकन में दिखाया गया है:

प्रतिकृति:

प्रतिकृति का उद्देश्य कोशिकाओं के विभाजन से पहले कोशिका नाभिक में हमारे आनुवंशिक सामग्री (डीएनए) का दोहराव है। गुणसूत्र टुकड़े टुकड़े द्वारा अघोषित होते हैं ताकि एंजाइम खुद को डीएनए से जोड़ सकें।
विरोधी डीएनए डबल स्ट्रैंड खोला जाता है ताकि दोनों आधार एक दूसरे से जुड़े न रहें। रेलिंग या बेस के प्रत्येक पक्ष को अब विभिन्न एंजाइमों द्वारा पढ़ा जाता है और पूरक आधार द्वारा पूरक किया जाता है जिसमें रेलिंग भी शामिल है। यह डीएनए के दो समान डबल स्ट्रैंड बनाता है जो दो बेटी कोशिकाओं के बीच वितरित होते हैं।

प्रतिलेखन:

प्रतिकृति की तरह, प्रतिलेखन भी नाभिक में होता है। उद्देश्य एक mRNA (मैसेंजर राइबोन्यूक्लिक एसिड) में डीएनए के आधार कोड को फिर से लिखना है। थाइमिन को यूरैसिल और डीएनए के कुछ हिस्सों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है जो एक स्थान के समान प्रोटीन के लिए कोड नहीं करते हैं। नतीजतन, mRNA, जो अब कोशिका नाभिक से बाहर ले जाया जाता है, डीएनए की तुलना में काफी कम है और केवल एक ही किनारा है।

अनुवाद:

यदि mRNA अब सेल स्पेस में आ गया है, तो कीज़ को बेस से पढ़ा जाता है। यह प्रक्रिया राइबोसोम पर होती है। तीन आधार (बेस ट्रिपल) एक अमीनो एसिड के लिए कोड में परिणाम। कुल 20 विभिन्न अमीनो एसिड का उपयोग किया जाता है। एक बार जब एमआरएनए पढ़ा जाता है, तो अमीनो एसिड के स्ट्रैंड के परिणामस्वरूप एक प्रोटीन होता है जो या तो सेल में ही उपयोग किया जाता है या लक्ष्य अंग को भेजा जाता है।

उत्परिवर्तन:

डीएनए को गुणा और पढ़ने पर, कम या ज्यादा गंभीर त्रुटियां हो सकती हैं। एक सेल में प्रति दिन लगभग 10,000 से 1,000,000 क्षति होती है, जिसे आमतौर पर मरम्मत एंजाइम द्वारा ठीक किया जा सकता है, ताकि सेल पर त्रुटियों का कोई प्रभाव न हो।

यदि उत्पाद, अर्थात् प्रोटीन, उत्परिवर्तन के बावजूद अपरिवर्तित है, तो एक मौन उत्परिवर्तन होता है। हालांकि, अगर प्रोटीन बदल जाता है, तो रोग अक्सर विकसित होता है। उदाहरण के लिए, यूवी विकिरण (सूरज की रोशनी) का मतलब है कि थाइमिन बेस को नुकसान की मरम्मत नहीं की जा सकती है। परिणाम त्वचा कैंसर हो सकता है।
हालांकि, म्यूटेशन जरूरी नहीं कि एक बीमारी से जुड़ा हो। आप इसके लाभ के लिए जीव को भी संशोधित कर सकते हैं। उत्परिवर्तन विकास का एक बड़ा हिस्सा है क्योंकि जीव केवल उत्परिवर्तन के माध्यम से दीर्घकालिक रूप से अपने पर्यावरण के अनुकूल हो सकते हैं।

विभिन्न प्रकार के उत्परिवर्तन होते हैं जो कोशिका चक्र के विभिन्न चरणों के दौरान अनायास हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, यदि कोई जीन दोषपूर्ण है, तो इसे जीन उत्परिवर्तन कहा जाता है। हालांकि, यदि त्रुटि कुछ गुणसूत्रों या गुणसूत्र भागों को प्रभावित करती है, तो यह एक गुणसूत्र उत्परिवर्तन है। यदि गुणसूत्र संख्या प्रभावित होती है, तो यह जीनोम म्यूटेशन की ओर जाता है।

इसके तहत और अधिक पढ़ें: गुणसूत्र विपथन - इसका क्या अर्थ है?

डी एन ए की नकल

लक्ष्य डीएनए प्रतिकृति है मौजूदा डीएनए का दोहराव.
कोशिका विभाजन के दौरान होगा सेल डीएनए बिल्कुल दोगुना हो गया और फिर दोनों बेटी कोशिकाओं को वितरित किया।

डीएनए का दोहरीकरण तथाकथित के बाद होता है अर्ध-रूढ़िवादी सिद्धांत इसके बजाय, वह यह है कि प्रारंभिक के बाद डीएनए को खोलना डीएनए के मूल स्ट्रैंड ए के माध्यम से एंजाइम (हेलिकॉप्टर) अलग हो गया है और इन दो "मूल किस्में" में से प्रत्येक एक नए डीएनए स्ट्रैंड के लिए टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है।

डीएनए पोलीमरेज़ एंजाइम है कि के लिए जिम्मेदार है जिम्मेदार नए स्ट्रैंड का संश्लेषण है। चूंकि डीएनए स्ट्रैंड के विरोधी आधार एक दूसरे के पूरक हैं, इसलिए डीएनए पोलीमरेज़ "मूल स्ट्रैंड" का उपयोग करके सेल में फ्री बेस को सही क्रम में व्यवस्थित कर सकते हैं और इस तरह एक नया डीएनए डबल स्ट्रैंड बनाते हैं।

डीएनए के इस सटीक दोहरीकरण के बाद, द दो बेटी का गलाजिसमें अब एक ही आनुवंशिक जानकारी है, दो कोशिकाओं परयह कोशिका विभाजन के दौरान उत्पन्न हुआ, विभाजित किया गया। तो हैं दो समान बेटी सेल इससे उभरा।

डीएनए का इतिहास

लंबे समय तक यह स्पष्ट नहीं था कि शरीर में कौन सी संरचनाएं हमारे आनुवंशिक सामग्री के संचरण के लिए जिम्मेदार हैं। स्विस फ्रेडरिक मिसेचर के लिए धन्यवाद, 1869 में अनुसंधान का ध्यान सेल नाभिक की सामग्री पर था।

1919 में लिथुआनियाई Phoebus Levene ने हमारे जीन की निर्माण सामग्री के रूप में ठिकानों, चीनी और फॉस्फेट के अवशेषों की खोज की। कैनेडियन ओसवाल्ड एवरी यह साबित करने में सक्षम था कि बैक्टीरिया के प्रयोगों के साथ डीएनए और प्रोटीन वास्तव में 1943 में जीन के हस्तांतरण के लिए जिम्मेदार नहीं हैं।
अमेरिकी जेम्स वाटसन और ब्रिटिश फ्रांसिस क्रिक ने अनुसंधान मैराथन को समाप्त कर दिया, जो 1953 में कई देशों में फैल गया था। वे पहले थे, जिनकी मदद से रोसलिंड फ्रैंकलिन ने (अंग्रेजों) डीएनए एक्स-रे, डीएनए का एक मॉडल जिसमें प्यूरीन और पाइरीमिडीन बेस, चीनी और फॉस्फेट अवशेष शामिल हैं। रोसालिंड फ्रैंकलिन की एक्स-रे, हालांकि, स्वयं द्वारा शोध के लिए जारी नहीं की गई थीं, लेकिन उनके सहयोगी मौरिस विल्किंस ने। विल्किंस को वॉटसन और क्रिक के साथ 1962 में चिकित्सा का नोबेल पुरस्कार मिला। फ्रैंकलिन पहले ही इस बिंदु पर निधन हो गया था और इसलिए अब नामांकित नहीं किया जा सकता है।

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आज डीएनए की खोज का महत्व है

अपराध विज्ञान:

जैसी संदिग्ध सामग्री होगी

• रक्त,
• वीर्य या
• केश

अपराध स्थल पर या पीड़ित पर पाया गया, इससे डीएनए निकाला जा सकता है। जीन के अलावा, डीएनए में अधिक खंड होते हैं जो कि आधारों के लगातार दोहराव से मिलकर होते हैं जो एक जीन के लिए कोड नहीं करते हैं। ये कटकसेन एक आनुवांशिक फिंगरप्रिंट के रूप में कार्य करते हैं क्योंकि वे अत्यधिक परिवर्तनशील होते हैं। दूसरी ओर, जीन सभी मनुष्यों में लगभग समान हैं।

यदि आप एंजाइम की मदद से प्राप्त डीएनए को काटते हैं, तो डीएनए के कई छोटे टुकड़े, जिन्हें माइक्रोसेटेलाइट्स भी कहा जाता है, बनते हैं। यदि कोई मौजूदा सामग्री के साथ किसी संदिग्ध (उदाहरण के लार के नमूने से) के माइक्रोसेटेलिट्स (डीएनए टुकड़े) की विशेषता पैटर्न की तुलना करता है, तो मैच होने पर अपराधी की पहचान करने की उच्च संभावना है। सिद्धांत फिंगरप्रिंट के समान है।

पितृत्व जांच:

यहां भी, बच्चे की माइक्रोसैटेलाइट की लंबाई की तुलना संभावित पिता से की जाती है। यदि वे मेल खाते हैं, तो पितृत्व बहुत संभावना है (यह भी देखें: अपराध विज्ञान)।

मानव जीनोम परियोजना (HGP):

1990 में मानव जीनोम परियोजना शुरू की गई थी। डीएनए के पूरे कोड को डिक्रिप्ट करने के उद्देश्य से, जेम्स वाटसन ने शुरू में इस परियोजना का नेतृत्व किया। अप्रैल 2003 से, मानव जीनोम को पूरी तरह से विघटित माना जाता है। लगभग 21,000 जीन 3.2 बिलियन बेस पेयर को सौंपे जा सकते हैं। सभी जीनों का योग, जीनोम, कई सौ हजार प्रोटीनों के लिए जिम्मेदार है।

डीएनए श्रृंखला बनाना

डीएनए अनुक्रमण एक डीएनए अणु में न्यूक्लियोटाइड्स (चीनी और फॉस्फेट के साथ डीएनए आधार अणु) के क्रम को निर्धारित करने के लिए जैव रासायनिक तरीकों का उपयोग करता है।

सबसे आम तरीका यह है सेंगर श्रृंखला समाप्ति विधि.
चूंकि डीएनए चार अलग-अलग आधारों से बना होता है, इसलिए चार अलग-अलग दृष्टिकोण बनाए जाते हैं। प्रत्येक दृष्टिकोण में अनुक्रम होने के लिए डीएनए है, ए भजन की पुस्तक (अनुक्रमण के लिए स्टार्टर अणु), डीएनए पोलीमरेज़ (एंजाइम जो डीएनए का विस्तार करता है) और सभी चार आवश्यक न्यूक्लियराइड का मिश्रण। हालांकि, इन चार दृष्टिकोणों में से प्रत्येक में एक अलग आधार रासायनिक रूप से इस तरह से संशोधित होता है कि इसे शामिल किया जा सकता है, लेकिन डीएनए पोलीमरेज़ के लिए हमले की बात नहीं करता है। तो फिर यह आता है श्रृंखला समाप्ति.
यह विधि विभिन्न लंबाई के डीएनए टुकड़े बनाती है, जो तब तथाकथित द्वारा अलग हो जाते हैं जेल वैद्युतकणसंचलन उनकी लंबाई के अनुसार रासायनिक रूप से अलग किया जाता है। परिणामी छंटाई को अलग-अलग फ्लोरोसेंट रंग के साथ प्रत्येक आधार को चिह्नित करके अनुक्रमित डीएनए खंड में न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम में अनुवाद किया जा सकता है।

डीएनए संकरण

डीएनए संकरण एक है आणविक आनुवंशिक विधिजिसका उपयोग बनाने के लिए किया जाता है विभिन्न मूल के डीएनए के दो एकल किस्में के बीच समानता का पता लगाएं.

यह विधि इस तथ्य का उपयोग करती है कि एक डीएनए डबल स्ट्रैंड हमेशा दो पूरक एकल किस्में से बना होता है।
दोनों सिंगल स्ट्रैंड्स के समान एक दूसरे के लिए, अधिक आधार विपरीत आधार या अधिक के साथ एक ठोस संबंध (हाइड्रोजन बांड) बनाते हैं अधिक बेस पेयरिंग उत्पन्न होती हैं.

डीएनए के दो स्ट्रैंड्स पर एक सेक्शन के बीच कोई बेस पेयरिंग नहीं होगी, जिसमें एक अलग बेस सीक्वेंस हो।

कनेक्शन की सापेक्ष संख्या अब के माध्यम से कर सकते हैं गलनांक का निर्धारणजिसमें नव निर्मित डीएनए डबल स्ट्रैंड को अलग किया जाता है।
उच्च पिघलने बिंदु झूठ, अधिक पूरक आधार एक दूसरे के लिए हाइड्रोजन बांड का गठन किया है और अधिक समान दो एकल किस्में हैं.

इस प्रक्रिया के लिए भी इस्तेमाल किया जा सकता है डीएनए मिश्रण में एक विशिष्ट आधार अनुक्रम का पता लगाना इस्तेमाल किया गया। आप ऐसा कर सकते हैं कृत्रिम रूप से बनाई गई डीएनए के टुकड़े (फ्लोरोसेंट) डाई के साथ चिह्नित बनना। ये तब संबंधित आधार अनुक्रम की पहचान करने के लिए काम करते हैं और इस प्रकार इसे दिखाई दे सकते हैं।

अनुसंधान के लक्ष्य

पूरा करने के बाद मानव जीनोम परियोजना शोधकर्ता अब मानव शरीर के लिए अलग-अलग जीनों को उनके महत्व के लिए आवंटित करने का प्रयास कर रहे हैं।
एक ओर, वे निष्कर्ष निकालने की कोशिश करते हैं रोग का उदय तथा चिकित्सा दूसरी ओर, अन्य जीवित प्राणियों के डीएनए के साथ मानव डीएनए की तुलना करके, विकासवादी तंत्र का बेहतर प्रतिनिधित्व करने में सक्षम होने की उम्मीद है।

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