द्विकुंडली

डबल हेलिक्स एक शब्द है जिसका उपयोग डीएनए की भौतिक संरचना का वर्णन करने के लिए किया जाता है जो दो जुड़े हुए धागों से बना होता है जो हेलिक्स जैसी आकृति में एक मुड़ी हुई सीढ़ी के समान एक दूसरे के चारों ओर घूमते हैं।डीएनए की संरचना को डबल हेलिक्स कहा जाता है क्योंकि यह एक मुड़ी हुई सीढ़ी जैसा दिखता है।

डबल हेलिक्स शब्द का प्रयोग हमारे वंशानुगत अणु, डीएनए के आकार का वर्णन करने के लिए किया जाता है।

डीएनए के डबल हेलिक्स आकार की खोज करने वाले पहले अमेरिकी जीवविज्ञानी फ्रांसिस क्रिक और ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी जेम्स वॉटसन हैं।

डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (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 एसिड (संक्षिप्त डीएनए) वह अणु है जो किसी जीव के विकास और कामकाज के लिए आनुवंशिक जानकारी रखता है। न्यूक्लिक एसिड 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 डबल हेलिक्स संरचना की विशेषताएं

• हेलिक्स दिशात्मकता - हेलिक्स हर दस न्यूक्लियोटाइड में एक बार घूमता है और हेलिक्स की दिशा लगभग हमेशा दाएं हाथ की होती है।
• पूरक क्षार युग्मन - प्रत्येक स्ट्रैंड से न्यूक्लियोटाइड एक विशेष तरीके से हाइड्रोजन बॉन्डिंग से गुजरते हैं क्योंकि एडेनिन हमेशा थाइमिन और साइटोसिन के साथ जोड़े जाते हैं और हमेशा गुआनिन के साथ जोड़े जाते हैं।
• डीएनए के स्ट्रैंड्स को एक दूसरे का पूरक कहा जाता है।
• गुआनिन और साइटोसिन के बीच तीन हाइड्रोजन बंधन होते हैं, और थाइमिन और गुआनिन के बीच दो हाइड्रोजन बंधन होते हैं।
• प्रतिसमानांतर अभिविन्यास -हेलिकल स्ट्रैंड एक दूसरे के समानांतर चलते हैं। एक स्ट्रैंड फॉस्फेट समूह पर समाप्त होता है (जिसे 5' कहा जाता है क्योंकि फॉस्फेट समूह पांचवें कार्बन से जुड़ा होता है), और दूसरा स्ट्रैंड हाइड्रॉक्सिल समूह पर समाप्त होता है (जिसे 3' कहा जाता है क्योंकि OH) समूह तीसरे कार्बन पर 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 की संरचना डबल-हेलिकल है। यह न्यूक्लियोटाइड से बना एक न्यूक्लिक एसिड है। प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड तीन अलग-अलग घटकों जैसे शक्कर (डीऑक्सीराइबोस), फॉस्फेट समूह और नाइट्रोजन क्षार से बना है। न्यूक्लियोटाइड क्षारों 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 क्षार चार प्रकार के होते हैं- साइटोसिन (C), गुआनाइन (G) , थाइमिन (T) , एडेनिन (A)। इन क्षारों 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 क्षार हाइड्रोजन बांड बनाते हैं, जिससे सीढ़ी जैसी संरचना बनती है। नाइट्रोजनी क्षारों 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 क्षार मिलान सीढ़ियाँ होंगी। चूँकि ये दोनों श्रृंखलाएँ अलग-अलग धागों के क्षारों के बीच हाइड्रोजन बंधन द्वारा एक साथ जुड़ी हुई हैं, सभी क्षार डबल हेलिक्स के अंदर हैं, और चीनी-फॉस्फेट रीढ़ बाहर की तरफ हैं। एक दो-रिंग क्षार (एक प्यूरीन) को सिंगल-रिंग क्षार (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।

डीएनए प्रकार

डीएनए के तीन प्रमुख रूप डबल स्ट्रैंडेड हैं और पूरक क्षार जोड़े द्वारा जुड़े हुए हैं। ये हैं:

ए-डीएनए

डीएनए संरचना यह दाहिने हाथ का डीएनए है। इसमें दोहरी हेलिक्स संरचना है। अधिकतर यह प्रकार निर्जलित डीएनए द्वारा प्राप्त किया जाता है। इसके चारों ओर बंधा हुआ प्रोटीन डीएनए से विलायक को हटाने में मदद करता है। यह शुष्कन के दौरान डीएनए की रक्षा करता है।

बी-प्रकार डीएनए

इसे सबसे सामान्य रूप माना जाता है और इसमें दाएं हाथ की हेलिक्स संरचना होती है।कैनोनिकल बी-डीएनए एक डबल हेलिक्स है जो दो एंटीपैरलल स्ट्रैंड्स से बना है जो ए•टी और जी•सी क्षार जोड़े में हाइड्रोजन बॉन्डिंग के माध्यम से एक साथ जुड़े हुए हैं।

जेड-डीएनए

यह एक बाएं हाथ का डीएनए है जहां डबल हेलिक्स ज़िग-ज़ैग पैटर्न में बाईं ओर घूमता है। यह बड़े पैमाने पर ट्रांसक्राइबिंग जीन में पाया जाता है।

डीएनए का कार्य

• डीएनए में किसी जीव के विकास, जीवित रहने और प्रजनन के लिए आवश्यक सभी जानकारी होती है।
• डीएनए माता-पिता से संतानों तक वंशानुगत सामग्री ले जाता है और प्रसारित करता है।
• प्रतिकृति प्रक्रिया में डीएनए महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
• इसका उपयोग किसी भी अपराध या माता-पिता के विवाद के दौरान डीएनए फिंगरप्रिंटिंग के लिए किया जा सकता है।
• डीएनए अनुक्रम में होने वाले परिवर्तन उत्परिवर्तन का कारण बनते हैं।
• डीएनए पॉलिमर प्रोटीन के उत्पादन को निर्देशित करते हैं।
• यह बीमारी के लिए जीन-क्षारित थेरेपी डिजाइन करने के लिए आवश्यक जानकारी भी देता है।
• एक गुणसूत्र को डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए के खंडों में विभाजित किया जाता है जिन्हें जीन कहा जाता है।
• डीएनए के कार्यों में जीन अभिव्यक्ति और प्रतिलेखन सम्मिलित हैं।

अभ्यास प्रश्न

• DNA के दोहरे हेलिक्स की खोज किसने की?
• डीएनए हेलिक्स के प्रति मोड़ में कितने न्यूक्लियोटाइड होते हैं?
• DNA को डबल हेलिक्स क्यों कहा जाता है?