न्यूक्लियोटाइड

न्यूक्लियोटाइड, न्यूक्लिक एसिड की बुनियादी इकाई होते हैं। ये कार्बनिक अणु, डीएनए और आरएनए जैसे न्यूक्लिक अम्ल के निर्माण खंड के रूप में काम करते हैं। ये तीन उप-इकाइयों से मिलकर बने होते हैं:

• नाइट्रोजनस क्षार, जिसे न्यूक्लियोबेस भी कहा जाता है
• पांच-कार्बन चीनी (राइबोज या डीऑक्सीराइबोज)
• कम से कम एक फ़ॉस्फ़ेट समूह

न्यूक्लियोटाइड, जीवों के शरीर में कई तरह के काम करते हैं। ये रासायनिक ऊर्जा का भंडारण करते हैं, जैवसंश्लेषण में मदद करते हैं, सहएंज़ाइमों के निर्माण में मदद करते हैं, और चयापचय को नियंत्रित करते हैं। डीएनए में चार तरह के न्यूक्लियोटाइड पाए जाते हैं।  ये हैं A, T, C, और G ये अक्षर क्रमशः एडेनिन, थाइमिन, साइटोसिन, और ग्वानिन को दर्शाते हैं। आरएनए में यूरेसिल का इस्तेमाल थाइमिन की जगह किया जाता है।

न्यूक्लिक अम्ल लंबी श्रृंखला वाले पॉलिमरिक अणु होते हैं जिनमें मोनोमर (दोहराई जाने वाली इकाई) होता है जिसे न्यूक्लियोटाइड के रूप में जाना जाता है। कभी-कभी न्यूक्लिक अम्ल कई न्यूक्लियोटाइड से बने होते हैं जिन्हें पॉलीन्यूक्लियोटाइड कहा जाता है। न्यूक्लिक अम्ल जीवन की निरंतरता के लिए प्रमुख मैक्रोमोलेक्यूल्स हैं।

न्यूक्लिक अम्ल प्राकृतिक यौगिक हैं जो कोशिकाओं में प्राथमिक सूचना-वाहक अणुओं के रूप में कार्य करते हैं। ये प्रोटीन संश्लेषण को निर्देशित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं। न्यूक्लिक अम्ल के दो मुख्य वर्ग डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक अम्ल (डीएनए) और राइबोन्यूक्लिक अम्ल (आरएनए) हैं।

1889 में रिचर्ड ऑल्टमैन ने पाया कि न्यूक्लिन में अम्लीय गुण होते हैं और इसे न्यूक्लिक अम्ल नाम दिया गया था।

आरएनए और डीएनए को न्यूक्लिक अम्ल कहा जाता है क्योंकि इससे जुड़ा फॉस्फेट समूह प्रकृति में अम्लीय होता है, क्योंकि फॉस्फेट समूह पर ऋणात्मक आवेश होता है और यह घोल में प्रोटॉन दान करता है जो अम्ल का गुण है।

प्रकार

डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक अम्ल (डीएनए) और राइबोन्यूक्लिक अम्ल (आरएनए) दो प्रमुख प्रकार के न्यूक्लिक अम्ल हैं।

डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक अम्ल (डीएनए)

डीएनए एक जैविक अणु है जिसमें एक जीव के विकास, जीवित रहने और प्रजनन के लिए आवश्यक सभी जानकारी सम्मिलित होती है। यह पृथ्वी पर जीवन के सभी रूपों में उपस्थित है और इसमें प्रत्येक जीव का आनुवंशिक कोड सम्मिलित है।

डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक अम्ल (डीएनए) एक बहुलक है जो दो पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं से बना होता है जो एक डबल हेलिक्स बनाने के लिए एक दूसरे के चारों ओर कुंडलित होते हैं। डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक अम्ल (संक्षिप्त डीएनए) वह अणु है जो किसी जीव के विकास और कामकाज के लिए आनुवंशिक जानकारी रखता है। न्यूक्लिक अम्ल डीएनए या आरएनए के रूप में सभी जीवों में उपस्थित कार्बनिक पदार्थ हैं जो आनुवंशिक सामग्री के रूप में कार्य करते हैं। डीएनए का एक महत्वपूर्ण गुण यह है कि यह अपनी प्रतिकृति बना सकता है, या अपनी प्रतियां बना सकता है।डीएनए रासायनिक और संरचनात्मक रूप से बहुत स्थिर है जो इसे उपयुक्त आनुवंशिक सामग्री बनाता है।डीएनए प्रोटीन के उत्पादन में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

डीएनए संरचना

डीएनए की संरचना अपनी लंबाई के साथ गतिशील होती है, जो तंग लूपों और अन्य आकृतियों में कुंडलित होने में सक्षम होती है। डीएनए संरचना डीएनए की संरचना डबल-हेलिकल है। यह न्यूक्लियोटाइड से बना एक न्यूक्लिक अम्ल है। प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड तीन अलग-अलग घटकों जैसे शक्कर (डीऑक्सीराइबोस), फॉस्फेट समूह और नाइट्रोजन बेस से बना है। न्यूक्लियोटाइड आधारों में साइटोसिन, गुआनिन, थाइमिन और एडेनिन सम्मिलित हैं। फॉस्फेट और शक्कर समूहों का कार्य डीएनए के सभी स्ट्रैंड बनाने के लिए न्यूक्लियोटाइड को एक दूसरे से जोड़ना है।

नाइट्रोजन आधार चार प्रकार के होते हैं- साइटोसिन (C), गुआनाइन (G) , थाइमिन (T) , एडेनिन (A)। इन आधारों का क्रम, या क्रम, जीनोम में निर्देश बनाता है। युग्मन क्रम इस प्रकार है - ग्वानिन (जी) के साथ साइटोसिन (सी) और थाइमिन (टी) के साथ एडेनिन (ए)। शक्कर डीएनए अणु की रीढ़ की हड्डी के रूप में कार्य करती है और विपरीत स्ट्रैंड के नाइट्रोजनस आधार हाइड्रोजन बांड बनाते हैं, जिससे सीढ़ी जैसी संरचना बनती है। नाइट्रोजनी आधारों को दो समूहों में विभाजित किया गया है; प्यूरीन (जी और ए), और पाइरीमिडीन (सी और टी)। न्यूक्लियोटाइड्स आपस में जुड़कर दो लंबे स्ट्रैंड बनाते हैं जो मुड़कर एक संरचना बनाते हैं जिसे डबल हेलिक्स कहा जाता है। दोहरी हेलिक्स संरचना एक सीढ़ी की तरह दिखती है, जिसमें फॉस्फेट और शक्कर के कण किनारे होंगे, जबकि आधार मिलान सीढ़ियाँ होंगी। चूँकि ये दोनों श्रृंखलाएँ अलग-अलग धागों के आधारों के बीच हाइड्रोजन बंधन द्वारा एक साथ जुड़ी हुई हैं, सभी आधार डबल हेलिक्स के अंदर हैं, और चीनी-फॉस्फेट रीढ़ बाहर की तरफ हैं। एक दो-रिंग बेस (एक प्यूरीन) को सिंगल-रिंग बेस (एक पाइरीमिडीन) के साथ जोड़ा जाता है और एक नियम के रूप में, A को हमेशा T के साथ जोड़ा जाता है, और G को C के साथ जोड़ा जाता है।

राइबोन्यूक्लिक अम्ल (आरएनए)

आरएनए एक राइबोन्यूक्लिक अम्ल है जो प्रोटीन के संश्लेषण में मदद करता है। आरएनए मानव शरीर में नई कोशिकाओं के उत्पादन के लिए जिम्मेदार है। आरएनए का मतलब राइबोन्यूक्लिक अम्ल है और यह एकल-कोशिका वाले सूक्ष्मजीवों, पौधों और मनुष्यों सहित सभी जीवों के लिए एक महत्वपूर्ण अणु है। आरएनए कई सेलुलर प्रक्रियाओं में सम्मिलित है और पौधे, पशु और मानव स्वास्थ्य में व्यापक अनुप्रयोगों में इसकी क्षमता है।

डीएनए को मुख्य वंशानुगत सामग्री माना जाता है, लेकिन आरएनए भी रेट्रोवायरस जैसे कई जीवों के लिए आनुवंशिक सामग्री है। लेकिन आरएनए उच्च जीवों में एक संदेशवाहक की भूमिका निभाता है।आनुवंशिक सामग्री न्यूक्लियोटाइड से बनी होती है जो कोशिका की आनुवंशिक सामग्री न्यूक्लिक अम्ल के मोनोमर्स होते हैं।

राइबोन्यूक्लिक अम्ल एक न्यूक्लिक अम्ल है जो सभी जीवित कोशिकाओं में उपस्थित होता है, जिसमें डीएनए के साथ संरचनात्मक समानताएं होती हैं और यह कई जीवों में आनुवंशिक सामग्री के रूप में भी कार्य करता है। हालांकि, डीएनए की तुलना में आरएनए प्रायः एकल-स्ट्रैंडेड होता है जो डबल स्ट्रैंडेड होता है। एक आरएनए अणु की रीढ़ डीएनए में पाए जाने वाले डीऑक्सीराइबोज़ के बजाय वैकल्पिक फॉस्फेट समूहों और राइबोज़ से बनी होती है।आरएनए की तुलना में डीएनए रासायनिक रूप से कम प्रतिक्रियाशील और संरचनात्मक रूप से अधिक स्थिर होता है, इसलिए यह आरएनए की तुलना में कई जीवों के लिए अधिकांश आनुवंशिक सामग्री बनाता है। थाइमिन डीएनए को आरएनए की तुलना में अधिक स्थिर बनाता है, जहां इसे यूरैसिल द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।अधिकांश पादप विषाणुओं में, आरएनए आनुवंशिक सामग्री है।

संरचना

आरएनए में डीएनए के समान नाइट्रोजन क्षार होते हैं जैसे कि एडेनिन, गुआनिन, साइटोसिन, थाइमिन को छोड़कर जिसे यूरैसिल द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। एडेनिन और यूरैसिल आरएनए के प्रमुख निर्माण खंड हैं जो हाइड्रोजन बांड की मदद से क्षार-पेयर बनाते हैं। एक आरएनए अणु की रीढ़ डीएनए में पाए जाने वाले डीऑक्सीराइबोज़ के बजाय वैकल्पिक फॉस्फेट समूहों और राइबोज़ से बनी होती है। आरएनए प्रायः एकल-स्ट्रैंड होता है। आसन्न राइबोस न्यूक्लियोटाइड क्षार रासायनिक रूप से फॉस्फोडिएस्टर बॉन्ड नामक रासायनिक बांड के माध्यम से एक श्रृंखला में एक दूसरे से जुड़े होते हैं।आरएनए को प्रतिलेखन नामक प्रक्रिया द्वारा एंजाइम आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा डीएनए से संश्लेषित किया जाता है। नए आरएनए अनुक्रम टेम्पलेट की समान प्रतियां होने के बजाय, उनके डीएनए टेम्पलेट के पूरक हैं।

न्यूक्लिक अम्ल के कार्य

• न्यूक्लिक अम्ल में किसी जीव के विकास, जीवित रहने और प्रजनन के लिए आवश्यक सभी जानकारी होती है।
• न्यूक्लिक अम्ल माता-पिता से संतानों तक वंशानुगत सामग्री ले जाता है और प्रसारित करता है।
• प्रतिकृति प्रक्रिया में डीएनए महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
• न्यूक्लिक अम्ल का उपयोग किसी भी अपराध या माता-पिता के विवाद के दौरान डीएनए फिंगरप्रिंटिंग के लिए किया जा सकता है।
• न्यूक्लिक अम्ल अनुक्रम में होने वाले परिवर्तन उत्परिवर्तन का कारण बनते हैं।
• डीएनए पॉलिमर प्रोटीन के उत्पादन को निर्देशित करते हैं।
• न्यूक्लिक अम्ल का प्राथमिक कार्य प्रक्रिया संश्लेषण के माध्यम से प्रोटीन बनाना है।
• प्रोटीन श्रृंखलाओं में अमीनो अम्ल के संयोजन को उत्प्रेरित करना।

अभ्यास प्रश्न

• न्यूक्लिक अम्ल कितने प्रकार के होते हैं?
• न्यूक्लिक अम्ल को अम्ल क्यों कहा जाता है?
• न्यूक्लिक अम्ल क्या है? उदाहरण दीजिए।