न्यूक्लियोटाइड

व्यापकता

न्यूक्लियोटाइड्स कार्बनिक अणु होते हैं जो डीएनए और आरएनए न्यूक्लिक एसिड बनाते हैं।

न्यूक्लिक एसिड एक जीवित जीव के अस्तित्व के लिए मौलिक महत्व के जैविक मैक्रोमोलेक्यूल्स हैं, और न्यूक्लियोटाइड्स उनके निर्माण खंड हैं।

सभी न्यूक्लियोटाइड्स में एक सामान्य संरचना होती है जिसमें तीन आणविक तत्व शामिल होते हैं: एक फॉस्फेट समूह, एक पेंटोस (यानी 5-कार्बन चीनी) और एक नाइट्रोजनस बेस।
डीएनए में, पेंटोस डीऑक्सीराइबोज है; दूसरी ओर, आरएनए में, यह राइबोज है।
डीएनए में डीऑक्सीराइबोज और आरएनए में राइबोज की उपस्थिति इन दो न्यूक्लिक एसिड को बनाने वाले न्यूक्लियोटाइड के बीच मुख्य अंतर का प्रतिनिधित्व करती है।
दूसरा महत्वपूर्ण अंतर नाइट्रोजनस बेस से संबंधित है: डीएनए और आरएनए के न्यूक्लियोटाइड्स में उनके साथ जुड़े 4 नाइट्रोजनस बेस में से केवल 3 ही होते हैं।

न्यूक्लियोटाइड क्या हैं?

न्यूक्लियोटाइड डीएनए और आरएनए न्यूक्लिक एसिड के मोनोमर्स बनाने वाले कार्बनिक अणु हैं।
एक अन्य परिभाषा के अनुसार, न्यूक्लियोटाइड आणविक इकाइयाँ हैं जो न्यूक्लिक एसिड डीएनए और आरएनए बनाते हैं।

रासायनिक और जैविक मोनोमर्स आणविक इकाइयों को परिभाषित करते हैं, जो लंबी रैखिक श्रृंखलाओं में व्यवस्थित होने के कारण बड़े अणु (मैक्रोमोलेक्यूल्स) बनाते हैं, जिन्हें पॉलिमर के रूप में जाना जाता है।

सामान्य संरचना

न्यूक्लियोटाइड्स में एक आणविक संरचना होती है जिसमें तीन तत्व शामिल होते हैं:

• एक फॉस्फेट समूह, जो फॉस्फोरिक एसिड का व्युत्पन्न है;
• 5 कार्बन परमाणुओं वाली एक चीनी, यानी एक पेंटोस;
• एक नाइट्रोजनस बेस, जो एक सुगंधित हेट्रोसायक्लिक अणु है।

पेंटोस न्यूक्लियोटाइड्स के केंद्रीय तत्व का प्रतिनिधित्व करता है, क्योंकि फॉस्फेट समूह और नाइट्रोजनस बेस इसे बांधते हैं।

चित्र: तत्व जो एक न्यूक्लिक एसिड का एक सामान्य न्यूक्लियोटाइड बनाते हैं। जैसा कि देखा जा सकता है, फॉस्फेट समूह और नाइट्रोजन आधार चीनी से बंधते हैं।

पेंटोस और फॉस्फेट समूह को एक साथ रखने वाला रासायनिक बंधन एक फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड (या फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड) है, जबकि रासायनिक बंधन जो पेंटोस और नाइट्रोजनस बेस को बांधता है वह एक एन-ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड (या एन-ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड) होता है।

पेंटोसो के कौन से कोयले विभिन्न लिंक में शामिल हैं?

आधार: रसायनज्ञों ने कार्बनिक अणुओं को बनाने वाले कार्बन को इस तरह से क्रमांकित करने के बारे में सोचा है, ताकि उनके अध्ययन और विवरण को सरल बनाया जा सके। यहाँ, फिर, कि एक पेंटोस के 5 कार्बन बन जाते हैं: कार्बन 1, कार्बन 2, कार्बन 3, कार्बन 4 और कार्बन 5. संख्याओं को निर्दिष्ट करने की कसौटी काफी जटिल है, इसलिए हम इसे छोड़ना उचित समझते हैं।
न्यूक्लियोटाइड्स के पेंटोस बनाने वाले 5 कार्बन में से, जो नाइट्रोजनस बेस और फॉस्फेट समूह के साथ बंधन में शामिल होते हैं, क्रमशः कार्बन 1 और कार्बन 5 होते हैं।

• पेंटोस कार्बन 1 → एन-ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड → नाइट्रोजन बेस
• पेंटोस कार्बन 5 → फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड → फॉस्फेट समूह

न्यूक्लियोटाइड एक फॉस्फेट समूह के साथ न्यूक्लियोटाइड हैं

चित्र: एक पेन्टोज़ की संरचना, उसके घटक कार्बन की संख्या और नाइट्रोजन बेस और फॉस्फेट समूह के साथ बांड।

फॉस्फेट समूह तत्व के बिना, न्यूक्लियोटाइड न्यूक्लियोसाइड बन जाते हैं।
एक न्यूक्लियोसाइड, वास्तव में, एक कार्बनिक अणु है, जो एक पेंटोस और एक नाइट्रोजनस बेस के बीच मिलन से उत्पन्न होता है।
यह एनोटेशन न्यूक्लियोटाइड्स की कुछ परिभाषाओं की व्याख्या करने का काम करता है, जिसमें कहा गया है: "न्यूक्लियोटाइड्स न्यूक्लियोसाइड होते हैं जिनमें एक या एक से अधिक फॉस्फेट समूह कार्बन 5 से बंधे होते हैं"।

डीएनए और आरएनए के बीच अंतर

डीएनए और आरएनए के न्यूक्लियोटाइड संरचनात्मक दृष्टिकोण से एक दूसरे से भिन्न होते हैं।
मुख्य अंतर पेन्टोज़ में है: डीएनए में, पेन्टोज़ डीऑक्सीराइबोज़ है; दूसरी ओर, आरएनए में, यह राइबोज है।
डीऑक्सीराइबोज और राइबोज केवल एक परमाणु के लिए भिन्न होते हैं: वास्तव में, डीऑक्सीराइबोज के कार्बन 2 पर एक ऑक्सीजन परमाणु गायब है (एनबी: सी "केवल एक हाइड्रोजन है), जो इसके विपरीत, राइबोज के कार्बन 2 पर मौजूद है (एनबी: यहाँ, ऑक्सीजन एक हाइड्रोजन से जुड़ती है, जिससे एक हाइड्रॉक्सिल समूह (OH) बनता है।
अकेले इस अंतर का बहुत बड़ा जैविक महत्व है: डीएनए आनुवंशिक विरासत है जिस पर एक जीवित जीव की कोशिकाओं का विकास और पर्याप्त कार्य निर्भर करता है; दूसरी ओर, आरएनए, जैविक मैक्रोमोलेक्यूल है जो मुख्य रूप से डीएनए जीन को कोडिंग, डिकोडिंग, विनियमन और व्यक्त करने के लिए जिम्मेदार है।
डीएनए और आरएनए न्यूक्लियोटाइड के बीच अन्य महत्वपूर्ण अंतर नाइट्रोजनस बेस से संबंधित है।
इस दूसरी असमानता को पूरी तरह समझने के लिए एक छोटा कदम पीछे हटना जरूरी है।

चित्रा: 5-कार्बन शर्करा जो आरएनए (राइबोज) और डीएनए (डीऑक्सीराइबोज) के न्यूक्लियोटाइड बनाते हैं।

नाइट्रोजन क्षार कार्बनिक प्रकृति के अणु होते हैं, जो न्यूक्लिक एसिड में, विभिन्न प्रकार के घटक न्यूक्लियोटाइड के विशिष्ट तत्व का प्रतिनिधित्व करते हैं। वास्तव में, डीएनए न्यूक्लियोटाइड के साथ-साथ आरएनए न्यूक्लियोटाइड में, एकमात्र परिवर्तनशील तत्व नाइट्रोजनस बेस है। शर्करा-फॉस्फेट समूह का कंकाल अपरिवर्तित रहता है।
डीएनए और आरएनए दोनों में, संभावित नाइट्रोजनस बेस 4 हैं; इसलिए प्रत्येक न्यूक्लिक एसिड के लिए न्यूक्लियोटाइड के प्रकार, सभी 4 में होते हैं।
कहा जा रहा है कि, डीएनए और आरएनए के न्यूक्लियोटाइड्स के बीच दूसरे महत्वपूर्ण अंतर पर लौटने पर, इन दो न्यूक्लिक एसिड में 4 में से केवल 3 नाइट्रोजनस बेस होते हैं। इस मामले में, एडेनिन, गुआनिन और साइटोसिन 3 नाइट्रोजनस बेस हैं। में मौजूद हैं। डीएनए और आरएनए दोनों; दूसरी ओर, थाइमिन और यूरैसिल, क्रमशः डीएनए का चौथा नाइट्रोजनस आधार और आरएनए का चौथा आधार है।
इसलिए, पेंटोस के अलावा, डीएनए न्यूक्लियोटाइड और आरएनए न्यूक्लियोटाइड 4 में से 3 प्रकारों के लिए समान हैं।

नाइट्रोजनस आधारों की सदस्यता वर्ग
एडेनिन और ग्वानिन नाइट्रोजनस बेस के वर्ग से संबंधित हैं, जिन्हें प्यूरीन के रूप में जाना जाता है। प्यूरीन डबल रिंग एरोमैटिक हेटरोसायक्लिक यौगिक हैं।
दूसरी ओर, थाइमिन, साइटोसिन और यूरैसिल, नाइट्रोजनस बेस के वर्ग से संबंधित हैं, जिन्हें पाइरीमिडाइन्स के रूप में जाना जाता है। पाइरीमिडाइन सिंगल-रिंग एरोमैटिक हेटरोसायक्लिक यौगिक हैं।

डीएनए और आरएनए न्यूक्लियोटाइड का दूसरा नाम

डीऑक्सीराइबोज शुगर वाले न्यूक्लियोटाइड्स, यानी डीएनए न्यूक्लियोटाइड्स, डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स का वैकल्पिक नाम लेते हैं, ठीक उपरोक्त चीनी की उपस्थिति के कारण।
इसी तरह के कारणों के लिए, चीनी राइबोज के साथ न्यूक्लियोटाइड, यानी आरएनए के न्यूक्लियोटाइड्स, राइबोन्यूक्लियोटाइड्स के वैकल्पिक नाम पर ले जाते हैं।

डीएनए न्यूक्लियोटाइड्स आरएनए न्यूक्लियोटाइड्स

• डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड एडेनिन
• गुआनिन डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड
• डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड साइटोसिन
• डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड थाइमिन

• राइबोन्यूक्लियोटाइड एडेनिन
• गुआनिन राइबोन्यूक्लियोटाइड
• साइटोसिन राइबोन्यूक्लियोटाइड
• यूरेसिल राइबोन्यूक्लियोटाइड

न्यूक्लिक एसिड में संगठन

एक न्यूक्लिक एसिड की रचना में, न्यूक्लियोटाइड्स खुद को जंजीरों के समान लंबी किस्में में व्यवस्थित करते हैं।
इन लंबे स्ट्रैंड्स को बनाने वाला प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड अपने पेंटोस के कार्बन 3 और तुरंत बाद वाले न्यूक्लियोटाइड के फॉस्फेट समूह के बीच फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड के माध्यम से अगले न्यूक्लियोटाइड को बांधता है।

सीमाएँ

न्यूक्लियोटाइड स्ट्रैंड्स (या न्यूक्लियोटाइड स्ट्रैंड्स), जो न्यूक्लिक एसिड बनाते हैं, के दो सिरे होते हैं, जिन्हें 5 "एंड (पढ़ें" फाइव एंड प्राइम ") और 3" एंड ("थ्री एंड प्राइम" पढ़ें) के रूप में जाना जाता है। परंपरा के अनुसार, जीवविज्ञानी और आनुवंशिकीविदों ने स्थापित किया है कि "अंत 5" एक न्यूक्लिक एसिड बनाने वाले स्ट्रैंड के सिर का प्रतिनिधित्व करता है, जबकि "अंत 3" इसकी पूंछ का प्रतिनिधित्व करता है।
रासायनिक दृष्टिकोण से, "5 छोर" श्रृंखला के पहले न्यूक्लियोटाइड के फॉस्फेट समूह के साथ मेल खाता है, जबकि "3 छोर" अंतिम न्यूक्लियोटाइड के कार्बन 3 पर रखे हाइड्रॉक्सिल समूह (OH) के साथ मेल खाता है।
यह इस संगठन के आधार पर है कि, आनुवंशिकी और आणविक जीव विज्ञान की पुस्तकों में, न्यूक्लियोटाइड किस्में इस प्रकार वर्णित हैं: पी -5 "→ 3" -ओएच।
* नोट: अक्षर P फॉस्फेट समूह के फास्फोरस परमाणु को इंगित करता है।

जैविक भूमिका

जीन की अभिव्यक्ति डीएनए न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम पर निर्भर करती है। जीन डीएनए के कमोबेश लंबे खंड (अर्थात न्यूक्लियोटाइड के खंड) होते हैं, जिसमें प्रोटीन के संश्लेषण के लिए आवश्यक जानकारी होती है। अमीनो एसिड से बने, प्रोटीन जैविक मैक्रोमोलेक्यूल्स होते हैं, जो एक जीव के सेलुलर तंत्र को विनियमित करने में एक मौलिक भूमिका निभाते हैं।
किसी दिए गए जीन का न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम संबंधित प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम को निर्दिष्ट करता है।