બાળકના પેઢા પર એક સોજો સફેદ ટપકું છે. બાળકના ગમ પર સફેદ બિંદુનો અર્થ શું છે? તે માત્ર પિમ્પલ નથી. હાનિકારક લક્ષણ તરીકે બાળકના પેઢા પર સફેદ ટપકું

વંશપરંપરાગત સામગ્રીની રાસાયણિક પ્રકૃતિને સ્પષ્ટ કરવાના ઉદ્દેશ્ય સંશોધનોએ તે નિર્વિવાદપણે સાબિત કર્યું છે આનુવંશિકતા અને પરિવર્તનશીલતાના સામગ્રી સબસ્ટ્રેટ છેન્યુક્લિક એસિડ, જેની શોધ F. Miescher (1868) દ્વારા પુસ કોષોના મધ્યવર્તી કેન્દ્રમાં કરવામાં આવી હતી. ન્યુક્લિક એસિડ મેક્રોમોલેક્યુલ્સ છે, એટલે કે. ઉચ્ચ પરમાણુ વજન ધરાવે છે. આ પોલિમર છે જેમાં મોનોમર્સનો સમાવેશ થાય છે - ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ,ત્રણ ઘટકો સહિત: ખાંડ(પેન્ટોઝ), ફોસ્ફેટઅને નાઇટ્રોજનયુક્ત આધાર(પ્યુરિન અથવા પાયરિમીડિન). C-1 પેન્ટોઝ પરમાણુમાં પ્રથમ કાર્બન અણુ સાથે નાઇટ્રોજનયુક્ત આધાર (એડેનાઇન, ગ્વાનિન, સાયટોસિન, થાઇમિન અથવા યુરેસિલ) જોડાયેલ છે, અને એસ્ટર બોન્ડનો ઉપયોગ કરીને પાંચમા કાર્બન અણુ C-5 સાથે ફોસ્ફેટ જોડાયેલ છે; ત્રીજા કાર્બન અણુ C-3" હંમેશા હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ ધરાવે છે - OH ( ડાયાગ્રામ જુઓ ).

ન્યુક્લીક એસિડ મેક્રોમોલેક્યુલમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનું જોડાણ એક ન્યુક્લિયોટાઇડના ફોસ્ફેટની બીજાના હાઇડ્રોક્સિલ સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા થાય છે જેથી કરીને ફોસ્ફોડીસ્ટર બોન્ડ(ફિગ. 3.2). પરિણામે, પોલિન્યુક્લિયોટાઇડ સાંકળ રચાય છે. સાંકળની કરોડરજ્જુમાં વૈકલ્પિક ફોસ્ફેટ અને ખાંડના અણુઓનો સમાવેશ થાય છે. ઉપર સૂચિબદ્ધ નાઇટ્રોજનયુક્ત પાયામાંથી એક સ્થાન C-1 (ફિગ. 3.3) પર પેન્ટોઝ પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે.

ચોખા. 3.1. ન્યુક્લિયોટાઇડ સ્ટ્રક્ચર ડાયાગ્રામ

પોલિન્યુક્લિયોટાઇડ સાંકળની એસેમ્બલી એન્ઝાઇમ પોલિમરેઝની ભાગીદારી સાથે હાથ ધરવામાં આવે છે, જે અગાઉના ન્યુક્લિયોટાઇડ (ફિગ. 3.3) ની સ્થિતિ 3" માં સ્થિત હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ સાથે આગામી ન્યુક્લિયોટાઇડના ફોસ્ફેટ જૂથના જોડાણને સુનિશ્ચિત કરે છે. નામના એન્ઝાઇમની ક્રિયાની નોંધનીય વિશિષ્ટતા મુજબ, પોલિન્યુક્લિયોટાઇડ સાંકળની વૃદ્ધિ ફક્ત એક જ છેડે થાય છે: ત્યાં , જ્યાં મુક્ત હાઇડ્રોક્સિલ સ્થાન 3 પર સ્થિત છે". સાંકળની શરૂઆત હંમેશા પોઝિશન 5 પર ફોસ્ફેટ જૂથ ધરાવે છે. આ અમને 5" અને 3" ને અલગ પાડવાની મંજૂરી આપે છે - સમાપ્ત થાય છે.

ન્યુક્લિક એસિડ્સમાં, બે પ્રકારના સંયોજનો અલગ પડે છે: ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડ(ડીએનએ) અને રિબોન્યુક્લિક એસિડ(આરએનએ)એસિડવંશપરંપરાગત સામગ્રીના મુખ્ય વાહકો - રંગસૂત્રો - ની રચનાના અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું છે કે તેમનો સૌથી રાસાયણિક રીતે સ્થિર ઘટક ડીએનએ છે, જે આનુવંશિકતા અને પરિવર્તનશીલતાનો સબસ્ટ્રેટ છે.

ડીએનએ માળખું. જે. વોટસન એટ અલ દ્વારા મોડેલ. ચીસો

ડીએનએમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં ખાંડનો સમાવેશ થાય છે - ડીઓક્સાઇરીબોઝ, ફોસ્ફેટ અને નાઇટ્રોજનસ પાયામાંથી એક - પ્યુરીન (એડેનાઇન અથવા ગ્વાનિન) અથવા પાયરીમીડીન (થાઇમીન અથવા સાયટોસિન).

ડીએનએના માળખાકીય સંગઠનની વિશેષતા એ છે કે તેના પરમાણુઓમાં ચોક્કસ રીતે એકબીજા સાથે જોડાયેલ બે પોલિન્યુક્લિયોટાઇડ સાંકળોનો સમાવેશ થાય છે. અમેરિકન બાયોફિઝિસિસ્ટ જે. વોટસન અને અંગ્રેજી બાયોફિઝિસિસ્ટ અને આનુવંશિક એફ. ક્રિક દ્વારા 1953માં પ્રસ્તાવિત ડીએનએના ત્રિ-પરિમાણીય મૉડલ અનુસાર, આ સાંકળો તેમના નાઇટ્રોજનસ પાયા વચ્ચે હાઇડ્રોજન બોન્ડ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલ છે. પૂરકતા એક સાંકળનું એડેનાઇન બે હાઇડ્રોજન બોન્ડ દ્વારા બીજી સાંકળના થાઇમીન સાથે જોડાયેલું છે, અને ત્રણ હાઇડ્રોજન બોન્ડ વિવિધ સાંકળોના ગ્વાનિન અને સાયટોસિન વચ્ચે રચાય છે. નાઇટ્રોજનયુક્ત પાયાનું આ જોડાણ બે સાંકળો વચ્ચે મજબૂત જોડાણની ખાતરી કરે છે અને સમગ્ર તેમની વચ્ચે સમાન અંતર જાળવી રાખે છે.

ચોખા. 3.4. ડીએનએ પરમાણુની રચનાનું આકૃતિ. તીર સર્કિટના વિરોધી સમાનતા સૂચવે છે

ડીએનએ પરમાણુમાં બે પોલિન્યુક્લિયોટાઇડ સાંકળોના સંયોજનની અન્ય એક મહત્વપૂર્ણ વિશેષતા એ તેમની એન્ટિસમાંતરતા છે: એક સાંકળનો 5" છેડો બીજાના 3" છેડા સાથે જોડાયેલ છે અને તેનાથી વિપરીત (ફિગ. 3.4).

એક્સ-રે વિવર્તન ડેટા દર્શાવે છે કે ડીએનએ પરમાણુ, જેમાં બે સાંકળોનો સમાવેશ થાય છે, તેની પોતાની ધરીની આસપાસ વળેલું હેલિક્સ બનાવે છે. હેલિક્સનો વ્યાસ 2 nm છે, પિચ લંબાઈ 3.4 nm છે. દરેક વળાંકમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ્સની 10 જોડી હોય છે.

મોટેભાગે, ડબલ હેલીસીસ જમણા હાથે હોય છે - જ્યારે હેલિક્સ અક્ષ સાથે ઉપર તરફ જાય છે, ત્યારે સાંકળો જમણી તરફ વળે છે. સોલ્યુશનમાં મોટાભાગના ડીએનએ અણુઓ જમણા હાથે છે - બી-ફોર્મ (બી-ડીએનએ). જો કે, ડાબા હાથના સ્વરૂપો (Z-DNA) પણ થાય છે. કોષોમાં આ ડીએનએ કેટલો હાજર છે અને તેનું જૈવિક મહત્વ શું છે તે હજુ સુધી સ્થાપિત થયું નથી (ફિગ. 3.5).

ચોખા. 3.5. ડાબા હાથના Z-આકારના અવકાશી મોડલ ( આઈ)

અને જમણા હાથનું બી-ફોર્મ ( II) ડીએનએ

આમ, ડીએનએ પરમાણુના માળખાકીય સંગઠનમાં આપણે તફાવત કરી શકીએ છીએ પ્રાથમિક માળખું - પોલિન્યુક્લિયોટાઇડ સાંકળ, ગૌણ માળખું- હાઇડ્રોજન બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલ બે પૂરક અને એન્ટિસમાંતર પોલિન્યુક્લિયોટાઇડ સાંકળો, અને તૃતીય માળખું - ઉપરોક્ત અવકાશી લાક્ષણિકતાઓ સાથે ત્રિ-પરિમાણીય સર્પાકાર.

આનુવંશિકતાની સામગ્રીના મુખ્ય ગુણધર્મોમાંની એક તેની સ્વ-કૉપી કરવાની ક્ષમતા છે - પ્રતિકૃતિઆ ગુણધર્મ ડીએનએ પરમાણુના રાસાયણિક સંગઠનની વિશિષ્ટતાઓ દ્વારા સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે, જેમાં બે પૂરક સાંકળોનો સમાવેશ થાય છે. પ્રતિકૃતિ પ્રક્રિયા દરમિયાન, પિતૃ DNA પરમાણુની દરેક પોલિન્યુક્લિયોટાઇડ સાંકળ પર પૂરક સાંકળનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. પરિણામે, એક DNA ડબલ હેલિક્સમાંથી બે સરખા ડબલ હેલિક્સ બને છે. પરમાણુઓને બમણા કરવાની આ પદ્ધતિ, જેમાં દરેક પુત્રી પરમાણુમાં એક પિતૃ અને એક નવી સંશ્લેષિત સાંકળ હોય છે, તેને કહેવામાં આવે છે. અર્ધ-રૂઢિચુસ્ત(ફિગ 2.12 જુઓ).

પ્રતિકૃતિ બનવા માટે, માતૃત્વના ડીએનએની સાંકળો એકબીજાથી અલગ હોવી જોઈએ જેથી તે નમૂનાઓ બની શકે કે જેના પર પુત્રી પરમાણુઓની પૂરક સાંકળોનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવશે.

પ્રતિકૃતિની શરૂઆત DNA ના વિશિષ્ટ પ્રદેશોમાં થાય છે જેને કહેવાય છે ઓરી (અંગ્રેજી મૂળથી - શરૂઆત). તેમાં 300 ન્યુક્લિયોટાઇડ જોડીનો ક્રમ શામેલ છે જે ચોક્કસ પ્રોટીન દ્વારા ઓળખાય છે. આ સ્થાનમાં ડીએનએ ડબલ હેલિક્સ બે સાંકળોમાં વહેંચાયેલું છે, અને, નિયમ પ્રમાણે, પ્રતિકૃતિની ઉત્પત્તિની બંને બાજુએ પોલિન્યુક્લિયોટાઇડ સાંકળોના વિચલનના વિસ્તારો રચાય છે - પ્રતિકૃતિ કાંટો,જે લોકસથી વિરુદ્ધ દિશામાં જાય છે ઓરીદિશાઓ પ્રતિકૃતિ ફોર્ક્સની વચ્ચે એક માળખું કહેવાય છે પ્રતિકૃતિ આંખ,જ્યાં માતૃત્વના ડીએનએ (આકૃતિ 3.8, એ).

પ્રતિકૃતિ પ્રક્રિયાનું અંતિમ પરિણામ એ બે ડીએનએ અણુઓની રચના છે, જેનો ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમ પિતૃ DNA ડબલ હેલિક્સ જેવો જ છે.

પ્રોકેરીયોટ્સ અને યુકેરીયોટ્સમાં ડીએનએ પ્રતિકૃતિ મૂળભૂત રીતે સમાન છે; જો કે, યુકેરીયોટ્સમાં સંશ્લેષણનો દર (લગભગ 100 ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ/સે) પ્રોકેરીયોટ્સ (1000 ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ/સે) કરતા ઓછો તીવ્રતાનો ક્રમ છે. આનું કારણ પ્રોટીન સાથે એકદમ મજબૂત સંયોજનોમાં યુકેરીયોટિક ડીએનએની રચના હોઈ શકે છે (જુઓ પ્રકરણ 3.5.2.), જે પ્રતિકૃતિ સંશ્લેષણ માટે જરૂરી તેના નિરાશાને જટિલ બનાવે છે.

જમણી બાજુએ માનવ ડીએનએનું સૌથી મોટું હેલિક્સ છે, જે વર્ના (બલ્ગેરિયા) માં બીચ પરના લોકો દ્વારા બનાવવામાં આવ્યું છે, જે 23 એપ્રિલ, 2016 ના રોજ ગિનિસ બુક ઓફ રેકોર્ડ્સમાં સામેલ છે.

ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડ. સામાન્ય માહિતી

ડીએનએ (ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડ) એ જીવન માટે એક પ્રકારનું બ્લુપ્રિન્ટ છે, એક જટિલ કોડ જેમાં વારસાગત માહિતીનો ડેટા હોય છે. આ જટિલ મેક્રોમોલેક્યુલ પેઢી દર પેઢી વારસાગત આનુવંશિક માહિતીને સંગ્રહિત અને પ્રસારિત કરવામાં સક્ષમ છે. ડીએનએ કોઈપણ જીવંત જીવના આવા ગુણધર્મોને આનુવંશિકતા અને પરિવર્તનશીલતા તરીકે નક્કી કરે છે. તેમાં એન્કોડ કરેલી માહિતી કોઈપણ જીવંત જીવના સમગ્ર વિકાસ કાર્યક્રમને સુયોજિત કરે છે. આનુવંશિક રીતે નિર્ધારિત પરિબળો વ્યક્તિ અને કોઈપણ અન્ય જીવતંત્ર બંનેના જીવનના સમગ્ર અભ્યાસક્રમને પૂર્વનિર્ધારિત કરે છે. કૃત્રિમ અથવા કુદરતી પ્રભાવ બાહ્ય વાતાવરણવ્યક્તિગત આનુવંશિક લક્ષણોની એકંદર અભિવ્યક્તિને પ્રભાવિત કરવા અથવા પ્રોગ્રામ કરેલ પ્રક્રિયાઓના વિકાસને અસર કરવા માટે માત્ર થોડી હદ સુધી સક્ષમ છે.

ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડ(DNA) એક મેક્રોમોલેક્યુલ છે (ત્રણ મુખ્યમાંથી એક, અન્ય બે આરએનએ અને પ્રોટીન છે) જે સંગ્રહ, પેઢીથી પેઢી સુધી ટ્રાન્સમિશન અને જીવંત જીવોના વિકાસ અને કાર્ય માટે આનુવંશિક કાર્યક્રમના અમલીકરણની ખાતરી આપે છે. ડીએનએ વિવિધ પ્રકારના આરએનએ અને પ્રોટીનની રચના વિશેની માહિતી ધરાવે છે.

યુકેરીયોટિક કોષો (પ્રાણીઓ, છોડ અને ફૂગ) માં, ડીએનએ રંગસૂત્રોના ભાગ રૂપે સેલ ન્યુક્લિયસમાં, તેમજ કેટલાક સેલ્યુલર ઓર્ગેનેલ્સ (મિટોકોન્ડ્રિયા અને પ્લાસ્ટીડ્સ) માં જોવા મળે છે. પ્રોકાર્યોટિક સજીવો (બેક્ટેરિયા અને આર્કિઆ) ના કોષોમાં, એક ગોળાકાર અથવા રેખીય ડીએનએ પરમાણુ, કહેવાતા ન્યુક્લિયોઇડ, અંદરથી કોષ પટલ સાથે જોડાયેલ છે. તેમાં અને નીચલા યુકેરીયોટ્સમાં (ઉદાહરણ તરીકે, યીસ્ટ), નાના સ્વાયત્ત, મુખ્યત્વે ગોળાકાર ડીએનએ અણુઓ પ્લાઝમિડ્સ પણ જોવા મળે છે.

રાસાયણિક દૃષ્ટિકોણથી, ડીએનએ એક લાંબો પોલિમર પરમાણુ છે જેમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ તરીકે ઓળખાતા પુનરાવર્તિત બ્લોક્સનો સમાવેશ થાય છે. દરેક ન્યુક્લિયોટાઇડમાં નાઇટ્રોજનયુક્ત આધાર, ખાંડ (ડીઓક્સીરીબોઝ) અને ફોસ્ફેટ જૂથ હોય છે. સાંકળમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ વચ્ચેના બોન્ડ ડીઓક્સિરીબોઝ દ્વારા રચાય છે ( સાથે) અને ફોસ્ફેટ ( એફ) જૂથો (ફોસ્ફોડિસ્ટર બોન્ડ્સ).

ચોખા. 2. ન્યુક્લિયોટાઇડમાં નાઇટ્રોજનયુક્ત આધાર, ખાંડ (ડીઓક્સીરીબોઝ) અને ફોસ્ફેટ જૂથનો સમાવેશ થાય છે

મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં (સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ ડીએનએ ધરાવતા કેટલાક વાયરસ સિવાય), ડીએનએ મેક્રોમોલેક્યુલ એકબીજા તરફ નાઇટ્રોજનયુક્ત પાયા સાથે લક્ષી બે સાંકળો ધરાવે છે. આ ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ પરમાણુ હેલિક્સ સાથે ટ્વિસ્ટેડ છે.

ડીએનએમાં ચાર પ્રકારના નાઈટ્રોજનયુક્ત પાયા જોવા મળે છે (એડેનાઈન, ગુઆનાઈન, થાઈમીન અને સાયટોસિન). પૂરકતાના સિદ્ધાંત અનુસાર એક સાંકળના નાઇટ્રોજનયુક્ત પાયા બીજી સાંકળના નાઇટ્રોજનયુક્ત પાયા સાથે હાઇડ્રોજન બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે: એડેનાઇન માત્ર થાઇમીન સાથે જોડાય છે ( એ-ટી), ગુઆનાઇન - ફક્ત સાયટોસિન સાથે ( જી-સી). તે આ જોડી છે જે ડીએનએ સર્પાકાર "સીડી" ના "રંગ્સ" બનાવે છે (જુઓ: ફિગ. 2, 3 અને 4).

ચોખા. 2. નાઈટ્રોજનયુક્ત પાયા

ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમ તમને માહિતીને "એનકોડ" કરવાની મંજૂરી આપે છે વિવિધ પ્રકારોઆરએનએ, જેમાંથી સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે મેસેન્જર આરએનએ (એમઆરએનએ), રિબોસોમલ આરએનએ (આરઆરએનએ) અને પરિવહન આરએનએ (ટીઆરએનએ). આ તમામ પ્રકારના આરએનએ ડીએનએ ટેમ્પલેટ પર ડીએનએ ક્રમની નકલ કરીને ટ્રાંસ્ક્રિપ્શન દરમિયાન સંશ્લેષિત આરએનએ ક્રમમાં સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે, અને પ્રોટીન જૈવસંશ્લેષણ (અનુવાદ પ્રક્રિયા) માં ભાગ લે છે. કોડિંગ સિક્વન્સ ઉપરાંત, સેલ ડીએનએમાં એવા સિક્વન્સ હોય છે જે નિયમનકારી અને માળખાકીય કાર્યો કરે છે.

ચોખા. 3. ડીએનએ પ્રતિકૃતિ

મૂળભૂત સંયોજનોનું સ્થાન રાસાયણિક સંયોજનોડીએનએ અને આ સંયોજનો વચ્ચેના જથ્થાત્મક સંબંધો વારસાગત માહિતીનું કોડિંગ પ્રદાન કરે છે.

શિક્ષણ નવું ડીએનએ (પ્રતિકૃતિ)

1. પ્રતિકૃતિ પ્રક્રિયા: ડીએનએ ડબલ હેલિક્સનું અનવાઇન્ડિંગ - ડીએનએ પોલિમરેઝ દ્વારા પૂરક સેરનું સંશ્લેષણ - એકમાંથી બે ડીએનએ અણુઓની રચના.
2. જ્યારે ઉત્સેચકો રાસાયણિક સંયોજનોની બેઝ જોડી વચ્ચેના બોન્ડને તોડી નાખે છે ત્યારે ડબલ હેલિક્સ બે શાખાઓમાં "અનઝિપ" કરે છે.
3. દરેક શાખા નવા ડીએનએનું એક તત્વ છે. નવી પાયાની જોડી પેરેન્ટ બ્રાન્ચની જેમ જ ક્રમમાં જોડાયેલ છે.

ડુપ્લિકેશન પૂર્ણ થયા પછી, બે સ્વતંત્ર હેલિકોસ રચાય છે, જે પેરેંટ ડીએનએના રાસાયણિક સંયોજનોમાંથી બનાવવામાં આવે છે અને સમાન આનુવંશિક કોડ ધરાવે છે. આ રીતે, ડીએનએ કોષમાંથી કોષ સુધી માહિતી પસાર કરવામાં સક્ષમ છે.

વધુ વિગતવાર માહિતી:

ન્યુક્લિક એસિડનું માળખું

ચોખા. 4 નાઇટ્રોજન પાયા: એડેનાઇન, ગ્વાનિન, સાયટોસિન, થાઇમીન

ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડ(DNA) ન્યુક્લિક એસિડનો ઉલ્લેખ કરે છે. ન્યુક્લિક એસિડ્સઅનિયમિત બાયોપોલિમર્સનો વર્ગ છે જેના મોનોમર્સ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ છે.

ન્યુક્લિયોટાઇડ્સસમાવે નાઇટ્રોજનયુક્ત આધાર, પાંચ-કાર્બન કાર્બોહાઇડ્રેટ (પેન્ટોઝ) સાથે જોડાયેલ છે - ડીઓક્સીરીબોઝ(ડીએનએના કિસ્સામાં) અથવા રાઈબોઝ(RNA ના કિસ્સામાં), જે ફોસ્ફોરિક એસિડ અવશેષો (H 2 PO 3 -) સાથે જોડાય છે.

નાઇટ્રોજનયુક્ત પાયાત્યાં બે પ્રકારો છે: પાયરીમિડીન પાયા - યુરાસિલ (ફક્ત આરએનએમાં), સાયટોસિન અને થાઇમીન, પ્યુરિન પાયા - એડેનાઇન અને ગુઆનાઇન.

ચોખા. 5. ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનું માળખું (ડાબે), ડીએનએમાં ન્યુક્લિયોટાઇડનું સ્થાન (નીચે) અને નાઇટ્રોજનયુક્ત પાયાના પ્રકારો (જમણે): પાયરિમિડીન અને પ્યુરિન

પેન્ટોઝ પરમાણુમાં કાર્બન અણુઓની સંખ્યા 1 થી 5 સુધી છે. ફોસ્ફેટ ત્રીજા અને પાંચમા કાર્બન અણુ સાથે જોડાય છે. આ રીતે ન્યુક્લિનોટાઇડ્સ ન્યુક્લીક એસિડ સાંકળમાં જોડાય છે. આમ, આપણે DNA સ્ટ્રાન્ડના 3' અને 5' છેડાને અલગ પાડી શકીએ છીએ:

ચોખા. 6. ડીએનએ સાંકળના 3' અને 5' છેડાને અલગ પાડવું

ડીએનએ સ્વરૂપના બે સેર ડબલ હેલિક્સ. સર્પાકારમાં આ સાંકળો વિરુદ્ધ દિશામાં લક્ષી છે. ડીએનએની વિવિધ સેરમાં, નાઇટ્રોજનયુક્ત પાયા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે હાઇડ્રોજન બોન્ડ. એડેનાઇન હંમેશા થાઇમિન સાથે જોડાય છે, અને સાયટોસિન હંમેશા ગ્વાનિન સાથે જોડાય છે. તે કહેવાય છે પૂરકતાનો નિયમ.

પૂરકતા નિયમ:

એ-ટી જી-સી

ઉદાહરણ તરીકે, જો આપણને ક્રમ સાથે ડીએનએ સ્ટ્રાન્ડ આપવામાં આવે છે

3’- ATGTCCTAGCTGCTCG - 5’,

પછી બીજી સાંકળ તેના માટે પૂરક બનશે અને વિરુદ્ધ દિશામાં નિર્દેશિત થશે - 5’ના અંતથી 3’ અંત સુધી:

5'- TACAGGATCGACGAGC- 3'.

ચોખા. 7. ડીએનએ પરમાણુની સાંકળોની દિશા અને હાઇડ્રોજન બોન્ડનો ઉપયોગ કરીને નાઇટ્રોજનયુક્ત પાયાનું જોડાણ

ડીએનએ પ્રતિકૃતિ

ડીએનએ પ્રતિકૃતિનમૂના સંશ્લેષણ દ્વારા ડીએનએ પરમાણુને બમણું કરવાની પ્રક્રિયા છે. કુદરતી ડીએનએ પ્રતિકૃતિના મોટાભાગના કિસ્સાઓમાંબાળપોથીડીએનએ સંશ્લેષણ માટે છે ટૂંકો ટુકડો (ફરીથી બનાવેલ). આવા રિબોન્યુક્લિયોટાઇડ પ્રાઈમર એન્ઝાઇમ પ્રાઈમેઝ (પ્રોકેરીયોટ્સમાં ડીએનએ પ્રાઈમેઝ, યુકેરીયોટ્સમાં ડીએનએ પોલિમરેઝ) દ્વારા બનાવવામાં આવે છે અને ત્યારબાદ તેને ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લિયોટાઈડ પોલિમરેઝ દ્વારા બદલવામાં આવે છે, જે સામાન્ય રીતે સમારકામના કાર્યો કરે છે (ડીએનએ પરમાણુમાં રાસાયણિક નુકસાન અને વિરામને સુધારે છે).

પ્રતિકૃતિ અર્ધ-રૂઢિચુસ્ત પદ્ધતિ અનુસાર થાય છે. આનો અર્થ એ થયો કે ડીએનએનું ડબલ હેલિક્સ ખુલે છે અને તેની દરેક સાંકળ પર પૂરકતાના સિદ્ધાંત અનુસાર નવી સાંકળ બાંધવામાં આવે છે. આમ પુત્રી ડીએનએ પરમાણુમાં પિતૃ અણુમાંથી એક સ્ટ્રાન્ડ અને એક નવા સંશ્લેષણનો સમાવેશ થાય છે. પ્રતિકૃતિ મધર સ્ટ્રૅન્ડના 3' થી 5' છેડાની દિશામાં થાય છે.

ચોખા. 8. ડીએનએ પરમાણુની પ્રતિકૃતિ (ડબલિંગ).

ડીએનએ સંશ્લેષણ- આ એટલી જટિલ પ્રક્રિયા નથી જેટલી તે પ્રથમ નજરમાં લાગે છે. જો તમે તેના વિશે વિચારો છો, તો પ્રથમ તમારે સંશ્લેષણ શું છે તે શોધવાની જરૂર છે. આ કોઈ વસ્તુને એક સંપૂર્ણમાં જોડવાની પ્રક્રિયા છે. નવા ડીએનએ પરમાણુની રચના કેટલાક તબક્કામાં થાય છે:

1) ડીએનએ ટોપોઇસોમેરેઝ, પ્રતિકૃતિ કાંટાની સામે સ્થિત છે, તેના અનવાઈન્ડિંગ અને અનવાઈન્ડિંગની સુવિધા માટે ડીએનએને કાપી નાખે છે.
2) DNA હેલિકેસ, ટોપોઇસોમેરેઝને અનુસરીને, DNA હેલિક્સની "અનબ્રેડિંગ" ની પ્રક્રિયાને પ્રભાવિત કરે છે.
3) ડીએનએ-બંધનકર્તા પ્રોટીન ડીએનએ સેરને બાંધે છે અને તેમને સ્થિર પણ કરે છે, તેમને એકબીજા સાથે ચોંટતા અટકાવે છે.
4) ડીએનએ પોલિમરેઝ δ(ડેલ્ટા) , પ્રતિકૃતિ કાંટોની હિલચાલની ગતિ સાથે સંકલિત, સંશ્લેષણ કરે છેઅગ્રણીસાંકળોપેટાકંપની મેટ્રિક્સ પર 5"→3" દિશામાં DNAમાતૃત્વ ડીએનએ તેના 3" છેડાથી 5" છેડા સુધીની દિશામાં (પ્રતિ સેકન્ડે 100 ન્યુક્લિયોટાઇડ જોડી સુધીની ઝડપ) તરફ વળે છે. આ સમયે આ ઘટનાઓ માતૃત્વડીએનએ સેર મર્યાદિત છે.

ચોખા. 9. ડીએનએ પ્રતિકૃતિ પ્રક્રિયાની યોજનાકીય રજૂઆત: (1) લેગિંગ સ્ટ્રાન્ડ (લેગિંગ સ્ટ્રાન્ડ), (2) લીડિંગ સ્ટ્રાન્ડ (લીડિંગ સ્ટ્રાન્ડ), (3) ડીએનએ પોલિમરેઝ α (પોલα), (4) ડીએનએ લિગેસ, (5) આરએનએ -પ્રાઈમર, (6) પ્રાઈમેઝ, (7) ઓકાઝાકી ટુકડો, (8) ડીએનએ પોલિમરેઝ δ (પોલδ), (9) હેલિકેસ, (10) સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ ડીએનએ-બંધનકર્તા પ્રોટીન, (11) ટોપોઈસોમેરેઝ.

પુત્રી ડીએનએના લેગિંગ સ્ટ્રાન્ડનું સંશ્લેષણ નીચે વર્ણવેલ છે (જુઓ. સ્કીમપ્રતિકૃતિ કાંટો અને પ્રતિકૃતિ ઉત્સેચકોના કાર્યો)

ડીએનએ પ્રતિકૃતિ વિશે વધુ માહિતી માટે, જુઓ

5) મધર પરમાણુની બીજી સ્ટ્રૅન્ડ ગૂંચવાયા અને સ્થિર થયા પછી તરત જ, તે તેની સાથે જોડાયેલ છે.ડીએનએ પોલિમરેઝ α(આલ્ફા)અને 5"→3" દિશામાં તે પ્રાઈમર (RNA પ્રાઈમર)નું સંશ્લેષણ કરે છે - 10 થી 200 ન્યુક્લિયોટાઈડ્સની લંબાઈ સાથે DNA ટેમ્પલેટ પર RNA ક્રમ. આ પછી એન્ઝાઇમડીએનએ સ્ટ્રાન્ડમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે.

ની બદલે ડીએનએ પોલિમરેસિસα પ્રાઈમરના 3" છેડા સાથે જોડાયેલ છેડીએનએ પોલિમરેઝε .

6) ડીએનએ પોલિમરેઝε (એપ્સીલોન) એવું લાગે છે કે પ્રાઈમરને લંબાવવાનું ચાલુ રાખે છે, પરંતુ તેને સબસ્ટ્રેટ તરીકે દાખલ કરે છેડીઓક્સીરીબોન્યુક્લિયોટાઇડ્સ(150-200 ન્યુક્લિયોટાઇડ્સની માત્રામાં). પરિણામે, બે ભાગોમાંથી એક જ દોરો રચાય છે -આરએનએ(એટલે ​​​​કે બાળપોથી) અને ડીએનએ. ડીએનએ પોલિમરેઝ εજ્યાં સુધી તે પાછલા બાળપોથીનો સામનો ન કરે ત્યાં સુધી ચાલે છેઓકાઝાકીનો ટુકડો(થોડી અગાઉ સંશ્લેષિત). આ પછી, આ એન્ઝાઇમ સાંકળમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે.

7) ડીએનએ પોલિમરેઝ β(બીટા) તેના બદલે ઊભું છેડીએનએ પોલિમરેઝ ε,તે જ દિશામાં આગળ વધે છે (5"→3") અને પ્રાઇમર રિબોન્યુક્લિયોટાઇડ્સને દૂર કરે છે જ્યારે તેની જગ્યાએ ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લિયોટાઇડ્સ દાખલ કરે છે. એન્ઝાઇમ ત્યાં સુધી કામ કરે છે સંપૂર્ણ નિરાકરણપ્રાઈમર, એટલે કે ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લિયોટાઇડ સુધી (એક પણ અગાઉનું સંશ્લેષણડીએનએ પોલિમરેઝ ε). એન્ઝાઇમ તેના કાર્યના પરિણામને આગળના ડીએનએ સાથે જોડવામાં સક્ષમ નથી, તેથી તે સાંકળથી દૂર જાય છે.

પરિણામે, પુત્રી ડીએનએનો ટુકડો મધર સ્ટ્રાન્ડના મેટ્રિક્સ પર "જૂઠું" છે. તે કહેવાય છેઓકાઝાકીનો ટુકડો.

8) ડીએનએ લિગેસ બે અડીને ક્રોસલિંક કરે છે ઓકાઝાકીના ટુકડા , એટલે કે સેગમેન્ટનો 5" અંત સંશ્લેષિતડીએનએ પોલિમરેઝ ε,અને 3"-એન્ડ ચેઇન બિલ્ટ-ઇન છેડીએનએ પોલિમરેઝβ .

આરએનએનું માળખું

રિબોન્યુક્લિક એસિડ(આરએનએ) એ ત્રણ મુખ્ય મેક્રોમોલેક્યુલ્સમાંથી એક છે (બીજા બે ડીએનએ અને પ્રોટીન છે) જે તમામ જીવંત જીવોના કોષોમાં જોવા મળે છે.

ડીએનએની જેમ જ, આરએનએમાં એક લાંબી સાંકળ હોય છે જેમાં દરેક લિંક કહેવામાં આવે છે ન્યુક્લિયોટાઇડ. દરેક ન્યુક્લિયોટાઈડમાં નાઈટ્રોજનયુક્ત આધાર, રાઈબોઝ સુગર અને ફોસ્ફેટ સમૂહ હોય છે. જો કે, ડીએનએથી વિપરીત, આરએનએમાં સામાન્ય રીતે બેને બદલે એક સ્ટ્રાન્ડ હોય છે. આરએનએમાં પેન્ટોઝ રાઇબોઝ છે, ડીઓક્સાઇરીબોઝ નથી (રાઇબોઝ બીજા કાર્બોહાઇડ્રેટ અણુ પર વધારાનું હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ ધરાવે છે). છેલ્લે, ડીએનએ નાઇટ્રોજનયુક્ત પાયાની રચનામાં આરએનએથી અલગ પડે છે: થાઇમિનને બદલે ( ટી) આરએનએમાં યુરેસિલ ( યુ) , જે એડિનાઇન માટે પણ પૂરક છે.

ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો ક્રમ RNA ને આનુવંશિક માહિતીને એન્કોડ કરવાની મંજૂરી આપે છે. બધા સેલ્યુલર સજીવો પ્રોટીન સંશ્લેષણને પ્રોગ્રામ કરવા માટે આરએનએ (એમઆરએનએ) નો ઉપયોગ કરે છે.

સેલ્યુલર આરએનએ નામની પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે ટ્રાન્સક્રિપ્શન , એટલે કે, ડીએનએ મેટ્રિક્સ પર આરએનએનું સંશ્લેષણ, ખાસ ઉત્સેચકો દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે - આરએનએ પોલિમરેસિસ.

મેસેન્જર RNAs (mRNAs) પછી નામની પ્રક્રિયામાં ભાગ લે છે પ્રસારણ, તે રિબોઝોમની ભાગીદારી સાથે mRNA મેટ્રિક્સ પર પ્રોટીન સંશ્લેષણ. અન્ય આરએનએ ટ્રાન્સક્રિપ્શન પછી રાસાયણિક ફેરફારોમાંથી પસાર થાય છે, અને ગૌણ અને તૃતીય માળખાના નિર્માણ પછી, તેઓ આરએનએના પ્રકારને આધારે કાર્યો કરે છે.

ચોખા. 10. નાઈટ્રોજનસ આધારમાં ડીએનએ અને આરએનએ વચ્ચેનો તફાવત: થાઈમીન (ટી)ને બદલે, આરએનએમાં યુરેસિલ (યુ) હોય છે, જે એડેનાઈન માટે પણ પૂરક છે.

ટ્રાન્સક્રિપ્શન

આ ડીએનએ ટેમ્પલેટ પર આરએનએ સંશ્લેષણની પ્રક્રિયા છે. ડીએનએ એક સાઇટ પર આરામ કરે છે. એક સ્ટ્રેન્ડમાં એવી માહિતી હોય છે જેની આરએનએ પરમાણુ પર નકલ કરવાની જરૂર હોય છે - આ સ્ટ્રાન્ડને કોડિંગ સ્ટ્રાન્ડ કહેવામાં આવે છે. ડીએનએનો બીજો સ્ટ્રાન્ડ, કોડિંગ એકને પૂરક છે, તેને ટેમ્પલેટ કહેવામાં આવે છે. ટ્રાંસ્ક્રિપ્શન દરમિયાન, 3’ - 5’ દિશામાં (ડીએનએ સ્ટ્રાન્ડ સાથે) ટેમ્પલેટ સ્ટ્રાન્ડ પર પૂરક આરએનએ સાંકળનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. આ કોડિંગ સ્ટ્રાન્ડની RNA નકલ બનાવે છે.

ચોખા. 11. ટ્રાંસ્ક્રિપ્શનની યોજનાકીય રજૂઆત

ઉદાહરણ તરીકે, જો આપણને કોડિંગ સાંકળનો ક્રમ આપવામાં આવે

3’- ATGTCCTAGCTGCTCG - 5’,

પછી, પૂરકતાના નિયમ અનુસાર, મેટ્રિક્સ સાંકળ અનુક્રમ વહન કરશે

5’- TACAGGATCGACGAGC- 3’,

અને તેમાંથી સંશ્લેષિત આરએનએ એ ક્રમ છે

બ્રોડકાસ્ટ

ચાલો મિકેનિઝમને ધ્યાનમાં લઈએ પ્રોટીન સંશ્લેષણઆરએનએ મેટ્રિક્સ પર, તેમજ આનુવંશિક કોડ અને તેના ગુણધર્મો. ઉપરાંત, સ્પષ્ટતા માટે, અમે નીચેની લિંક જોવાની ભલામણ કરીએ છીએ ટૂંકી વિડિઓજીવંત કોષમાં થતી ટ્રાન્સક્રિપ્શન અને અનુવાદની પ્રક્રિયાઓ વિશે:

ચોખા. 12. પ્રોટીન સંશ્લેષણ પ્રક્રિયા: આરએનએ માટે ડીએનએ કોડ, પ્રોટીન માટે આરએનએ કોડ

જિનેટિક કોડ

આનુવંશિક કોડ- ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના ક્રમનો ઉપયોગ કરીને પ્રોટીનના એમિનો એસિડ ક્રમને એન્કોડ કરવાની પદ્ધતિ. દરેક એમિનો એસિડ ત્રણ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના ક્રમ દ્વારા એન્કોડ કરવામાં આવે છે - એક કોડન અથવા ટ્રિપલેટ.

આનુવંશિક કોડ મોટાભાગના પ્રો- અને યુકેરીયોટ્સ માટે સામાન્ય છે. કોષ્ટક તમામ 64 કોડોન અને અનુરૂપ એમિનો એસિડ દર્શાવે છે. આધાર ક્રમ mRNA ના 5" થી 3" અંત સુધીનો છે.

કોષ્ટક 1. માનક આનુવંશિક કોડ

1લી આધાર tion	2જી આધાર								3જી આધાર tion
	યુ		સી		એ		જી
યુ	U U U	(Phe/F)	યુ સી યુ	(સેર/એસ)	U એ U	(Tyr/Y)	યુ જી યુ	(Cys/C)	યુ
	યુ યુ સી		યુ સી સી		યુ એ સી		યુ જી સી		સી
	યુ યુ એ	(Leu/L)	યુ સી એ		યુ એ એ	કોડન રોકો**	યુ જી એ	કોડન રોકો**	એ
	યુ યુ જી		યુ સી જી		યુ એ જી	કોડન રોકો**	યુ જી જી	(Trp/W)	જી
સી	C U U		સી સી યુ	(આધાર)	સી એ યુ	(તેના/ક)	સી જી યુ	(Arg/R)	યુ
	સી યુ સી		C C C		સી એ સી		સી જી સી		સી
	સી યુ એ		સી સી એ		સી એ એ	(Gln/Q)	સી જીએ		એ
	સી યુ જી		સી સી જી		સી એ જી		સી જી જી		જી
એ	A U U	(Ile/I)	એ સી યુ	(Thr/T)	એ એ યુ	(Asn/N)	એ જી યુ	(સેર/એસ)	યુ
	એ યુ સી		A C C		એ એ સી		એ જી સી		સી
	એ યુ એ		એ સી એ		એ એ એ	(Lys/K)	એ જી એ		એ
	એ યુ જી	(Met/M)	એ સી જી		એ એ જી		એ જી જી		જી
જી	G U U	(Val/V)	જી સી યુ	(અલા/અ)	જી એ યુ	(Asp/D)	જી જી યુ	(Gly/G)	યુ
	જી યુ સી		જી સી સી		જી એ સી		જી જી સી		સી
	જી યુ એ		જી સી એ		જી એ એ	(ગ્લુ/ઇ)	જી જી એ		એ
	જી યુ જી		જી સી જી		જી એ જી		જી જી જી		જી

ત્રિપુટીઓમાં, 4 વિશેષ ક્રમ છે જે "વિરામચિહ્નો" તરીકે સેવા આપે છે:

• * ત્રિપુટી ઑગ, એન્કોડિંગ મેથિઓનાઇન પણ કહેવાય છે કોડન શરૂ કરો. પ્રોટીન પરમાણુનું સંશ્લેષણ આ કોડોનથી શરૂ થાય છે. આમ, પ્રોટીન સંશ્લેષણ દરમિયાન, ક્રમમાં પ્રથમ એમિનો એસિડ હંમેશા મેથિઓનાઇન હશે.

• ** ત્રિપુટી યુએએ, યુએજીઅને યુ.જી.એ.ને બોલાવ્યા હતા કોડન બંધ કરોઅને એક એમિનો એસિડ માટે કોડ કરશો નહીં. આ ક્રમમાં, પ્રોટીન સંશ્લેષણ અટકે છે.

આનુવંશિક કોડના ગુણધર્મો

1. ત્રિપુટી. દરેક એમિનો એસિડ ત્રણ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના ક્રમ દ્વારા એન્કોડ કરવામાં આવે છે - એક ટ્રિપલેટ અથવા કોડોન.

2. સાતત્ય. ત્રિપુટીઓ વચ્ચે કોઈ વધારાના ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ નથી; માહિતી સતત વાંચવામાં આવે છે.

3. બિન-ઓવરલેપિંગ. એક ન્યુક્લિયોટાઇડને એક જ સમયે બે ત્રિપુટીઓમાં સમાવી શકાતું નથી.

4. અસંદિગ્ધતા. એક કોડન માત્ર એક એમિનો એસિડ માટે કોડ કરી શકે છે.

5. અધોગતિ. એક એમિનો એસિડ અનેક અલગ અલગ કોડન દ્વારા એન્કોડ કરી શકાય છે.

6. વર્સેટિલિટી. આનુવંશિક કોડ તમામ જીવંત જીવો માટે સમાન છે.

ઉદાહરણ. અમને કોડિંગ સાંકળનો ક્રમ આપવામાં આવ્યો છે:

3’- CCGATTGCACGTCGATCGTATA- 5’.

મેટ્રિક્સ સાંકળનો ક્રમ હશે:

5’- GGCTAACGTGCAGCTAGCATAT- 3’.

હવે આપણે આ સાંકળમાંથી માહિતી આરએનએનું "સંશ્લેષણ" કરીએ છીએ:

3’- CCGAUUGCACGUCGAUCGUAUA- 5’.

પ્રોટીન સંશ્લેષણ 5' → 3' દિશામાં આગળ વધે છે, તેથી, આપણે આનુવંશિક કોડને "વાંચવા" માટે ક્રમને ઉલટાવી દેવાની જરૂર છે:

5’- AUAUGCUAGCUGCACGUUAGCC- 3’.

હવે ચાલો સ્ટાર્ટ કોડન AUG શોધીએ:

5’- એયુ ઑગ CUAGCUGCACGUUAGCC- 3’.

ચાલો ક્રમને ત્રિવિધમાં વિભાજીત કરીએ:

આના જેવું લાગે છે: માહિતી ડીએનએથી આરએનએ (ટ્રાન્સક્રિપ્શન), આરએનએથી પ્રોટીન (અનુવાદ)માં ટ્રાન્સફર થાય છે. ડીએનએને પ્રતિકૃતિ દ્વારા પણ ડુપ્લિકેટ કરી શકાય છે, અને રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્શનની પ્રક્રિયા પણ શક્ય છે, જ્યારે ડીએનએને આરએનએ ટેમ્પલેટમાંથી સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે, પરંતુ આ પ્રક્રિયા મુખ્યત્વે વાયરસની લાક્ષણિકતા છે.

ચોખા. 13. મોલેક્યુલર બાયોલોજીનો સેન્ટ્રલ ડોગ્મા

જીનોમ: જનીનો અને રંગસૂત્રો

(સામાન્ય ખ્યાલો)

જીનોમ - જીવતંત્રના તમામ જનીનોની સંપૂર્ણતા; તેનો સંપૂર્ણ રંગસૂત્ર સમૂહ.

જી. વિંકલર દ્વારા 1920માં એક જૈવિક પ્રજાતિના સજીવોના રંગસૂત્રોના હેપ્લોઇડ સમૂહમાં રહેલા જનીનોના સમૂહનું વર્ણન કરવા માટે "જીનોમ" શબ્દનો પ્રસ્તાવ મૂકવામાં આવ્યો હતો. આ શબ્દનો મૂળ અર્થ સૂચવે છે કે જિનોમનો ખ્યાલ, જિનોટાઇપથી વિપરીત, સમગ્ર પ્રજાતિઓની આનુવંશિક લાક્ષણિકતા છે, વ્યક્તિની નહીં. મોલેક્યુલર જિનેટિક્સના વિકાસ સાથે, આ શબ્દનો અર્થ બદલાઈ ગયો છે. તે જાણીતું છે કે ડીએનએ, જે મોટાભાગના સજીવોમાં આનુવંશિક માહિતીનું વાહક છે અને તેથી, જીનોમનો આધાર બનાવે છે, તેમાં શબ્દના આધુનિક અર્થમાં માત્ર જનીનોનો સમાવેશ થતો નથી. યુકેરીયોટિક કોષોના મોટાભાગના ડીએનએ નોન-કોડિંગ ("રિડન્ડન્ટ") ન્યુક્લિયોટાઇડ સિક્વન્સ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે જેમાં પ્રોટીન અને ન્યુક્લિક એસિડ વિશેની માહિતી હોતી નથી. આમ, કોઈપણ જીવના જીનોમનો મુખ્ય ભાગ તેના રંગસૂત્રોના હેપ્લોઈડ સમૂહનો સમગ્ર ડીએનએ છે.

જીન્સ ડીએનએ અણુઓના વિભાગો છે જે પોલિપેપ્ટાઇડ્સ અને આરએનએ પરમાણુઓને એન્કોડ કરે છે

છેલ્લી સદીમાં, જનીનો વિશેની આપણી સમજ નોંધપાત્ર રીતે બદલાઈ ગઈ છે. અગાઉ, જિનોમ એ રંગસૂત્રનો વિસ્તાર હતો જે એક લાક્ષણિકતા અથવા ફેનોટાઇપિક(દૃશ્યમાન) મિલકત, જેમ કે આંખનો રંગ.

1940 માં, જ્યોર્જ બીડલ અને એડવર્ડ ટેથમે જનીનની પરમાણુ વ્યાખ્યાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો. વૈજ્ઞાનિકોએ ફૂગના બીજકણ પર પ્રક્રિયા કરી ન્યુરોસ્પોરા ક્રેસા એક્સ-રે રેડિયેશનઅને અન્ય એજન્ટો જે ડીએનએ ક્રમમાં ફેરફારનું કારણ બને છે ( પરિવર્તન), અને ફૂગના મ્યુટન્ટ સ્ટ્રેન્સ શોધી કાઢ્યા જેણે કેટલાક ચોક્કસ ઉત્સેચકો ગુમાવ્યા હતા, જે કેટલાક કિસ્સાઓમાં સમગ્ર મેટાબોલિક માર્ગમાં વિક્ષેપ તરફ દોરી જાય છે. બીડલ અને ટેટેમે તારણ કાઢ્યું હતું કે જનીન એ આનુવંશિક સામગ્રીનો એક ભાગ છે જે એક એન્ઝાઇમને સ્પષ્ટ કરે છે અથવા કોડ કરે છે. આ રીતે પૂર્વધારણા દેખાઈ "એક જનીન - એક એન્ઝાઇમ". આ ખ્યાલને પછીથી વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે વિસ્તૃત કરવામાં આવ્યો હતો "એક જનીન - એક પોલીપેપ્ટાઈડ", કારણ કે ઘણા જનીનો પ્રોટીનને એન્કોડ કરે છે જે ઉત્સેચકો નથી, અને પોલિપેપ્ટાઇડ એક જટિલ પ્રોટીન સંકુલનું સબ્યુનિટ હોઈ શકે છે.

ફિગ માં. આકૃતિ 14 ડીએનએમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના ત્રિપુટીઓ પોલિપેપ્ટાઇડ - mRNA ની મધ્યસ્થી દ્વારા પ્રોટીનનો એમિનો એસિડ ક્રમ કેવી રીતે નક્કી કરે છે તેનું આકૃતિ દર્શાવે છે. ડીએનએ સાંકળોમાંની એક એમઆરએનએના સંશ્લેષણ માટે નમૂનાની ભૂમિકા ભજવે છે, જેમાંથી ન્યુક્લિયોટાઇડ ત્રિપુટીઓ (કોડોન્સ) ડીએનએ ત્રિપુટીના પૂરક છે. કેટલાક બેક્ટેરિયા અને ઘણા યુકેરીયોટ્સમાં, કોડિંગ સિક્વન્સ બિન-કોડિંગ પ્રદેશો દ્વારા વિક્ષેપિત થાય છે. ઇન્ટ્રોન્સ).

જનીનનું આધુનિક બાયોકેમિકલ નિર્ધારણ વધુ ચોક્કસ. જીન્સ એ ડીએનએના તમામ વિભાગો છે જે અંતિમ ઉત્પાદનોના પ્રાથમિક ક્રમને એન્કોડ કરે છે, જેમાં માળખાકીય અથવા ઉત્પ્રેરક કાર્ય ધરાવતા પોલિપેપ્ટાઇડ્સ અથવા આરએનએનો સમાવેશ થાય છે.

જનીનોની સાથે, ડીએનએમાં અન્ય ક્રમ પણ હોય છે જે ફક્ત નિયમનકારી કાર્ય કરે છે. નિયમનકારી સિક્વન્સજીન્સની શરૂઆત અથવા અંતને ચિહ્નિત કરી શકે છે, ટ્રાન્સક્રિપ્શનને પ્રભાવિત કરી શકે છે, અથવા પ્રતિકૃતિ અથવા પુનઃસંયોજનની શરૂઆતના સ્થળને સૂચવી શકે છે. કેટલાક જનીનોને અલગ અલગ રીતે વ્યક્ત કરી શકાય છે, જેમાં સમાન ડીએનએ પ્રદેશ વિવિધ ઉત્પાદનોની રચના માટે નમૂના તરીકે સેવા આપે છે.

અમે અંદાજે ગણતરી કરી શકીએ છીએ ન્યૂનતમ કદજનીન, મધ્યમ પ્રોટીનનું એન્કોડિંગ. પોલીપેપ્ટાઈડ સાંકળમાં દરેક એમિનો એસિડ ત્રણ ન્યુક્લિયોટાઈડના ક્રમ દ્વારા એન્કોડ થયેલ છે; આ ત્રિપુટીઓ (કોડોન્સ) ની શ્રેણીઓ પોલિપેપ્ટાઈડમાં એમિનો એસિડની સાંકળને અનુરૂપ છે જે આ જનીન દ્વારા એન્કોડ કરવામાં આવે છે. 350 એમિનો એસિડ અવશેષોની પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળ (સાંકળ મધ્યમ લંબાઈ) 1050 bp ના ક્રમને અનુલક્ષે છે. ( આધાર જોડીઓ). જો કે, ઘણા યુકેરીયોટિક જનીનો અને કેટલાક પ્રોકેરીયોટિક જનીનો ડીએનએ સેગમેન્ટ્સ દ્વારા વિક્ષેપિત થાય છે જે પ્રોટીન માહિતી વહન કરતા નથી, અને તેથી તે સામાન્ય ગણતરી બતાવે છે તેના કરતા વધુ લાંબી હોય છે.

એક રંગસૂત્ર પર કેટલા જનીનો હોય છે?

ચોખા. 15. પ્રોકાર્યોટિક (ડાબે) અને યુકેરીયોટિક કોષોમાં રંગસૂત્રોનું દૃશ્ય. હિસ્ટોન્સ એ ન્યુક્લિયર પ્રોટીનનો એક મોટો વર્ગ છે જે બે મુખ્ય કાર્યો કરે છે: તેઓ ન્યુક્લિયસમાં ડીએનએ સેરના પેકેજિંગમાં અને ટ્રાન્સક્રિપ્શન, પ્રતિકૃતિ અને સમારકામ જેવી પરમાણુ પ્રક્રિયાઓના એપિજેનેટિક નિયમનમાં ભાગ લે છે.

જેમ જાણીતું છે, બેક્ટેરિયલ કોશિકાઓમાં કોમ્પેક્ટ સ્ટ્રક્ચરમાં ગોઠવાયેલા ડીએનએ સ્ટ્રાન્ડના સ્વરૂપમાં રંગસૂત્ર હોય છે - ન્યુક્લિયોઇડ. પ્રોકાર્યોટિક રંગસૂત્ર એસ્ચેરીચીયા કોલી, જેનો જીનોમ સંપૂર્ણ રીતે ડિસિફર કરવામાં આવ્યો છે, તે એક ગોળ ડીએનએ પરમાણુ છે (હકીકતમાં, તે એક સંપૂર્ણ વર્તુળ નથી, પરંતુ શરૂઆત અથવા અંત વિનાનું લૂપ છે), જેમાં 4,639,675 bp છે. આ ક્રમમાં આશરે 4,300 પ્રોટીન જનીનો અને સ્થિર આરએનએ પરમાણુઓ માટે અન્ય 157 જનીનોનો સમાવેશ થાય છે. IN માનવ જીનોમઆશરે 3.1 બિલિયન બેઝ પેર જે 24 જુદા જુદા રંગસૂત્રો પર સ્થિત લગભગ 29,000 જનીનોને અનુરૂપ છે.

પ્રોકેરીયોટ્સ (બેક્ટેરિયા).

બેક્ટેરિયમ ઇ. કોલીએક ડબલ-સ્ટ્રેન્ડ ગોળાકાર DNA અણુ ધરાવે છે. તે 4,639,675 bp ધરાવે છે. અને આશરે 1.7 મીમીની લંબાઈ સુધી પહોંચે છે, જે કોષની લંબાઈ કરતાં વધી જાય છે ઇ. કોલીલગભગ 850 વખત. ન્યુક્લિયોઇડના ભાગ રૂપે મોટા ગોળાકાર રંગસૂત્ર ઉપરાંત, ઘણા બેક્ટેરિયામાં એક અથવા ઘણા નાના ગોળાકાર DNA અણુઓ હોય છે જે મુક્તપણે સાયટોસોલમાં સ્થિત હોય છે. આ એક્સ્ટ્રા ક્રોમોસોમલ તત્વો કહેવામાં આવે છે પ્લાઝમિડ્સ(ફિગ. 16).

મોટાભાગના પ્લાઝમિડમાં માત્ર થોડા હજાર બેઝ પેર હોય છે, કેટલાકમાં 10,000 bp કરતાં વધુ હોય છે. તેઓ આનુવંશિક માહિતી વહન કરે છે અને પુત્રી પ્લાઝમિડ્સ બનાવવા માટે નકલ કરે છે, જે પિતૃ કોષના વિભાજન દરમિયાન પુત્રી કોષોમાં પ્રવેશ કરે છે. પ્લાઝમિડ્સ માત્ર બેક્ટેરિયામાં જ નહીં, પણ યીસ્ટ અને અન્ય ફૂગમાં પણ જોવા મળે છે. ઘણા કિસ્સાઓમાં, પ્લાઝમિડ્સ યજમાન કોષોને કોઈ લાભ આપતા નથી અને તેમનો એકમાત્ર હેતુ સ્વતંત્ર રીતે પ્રજનન કરવાનો છે. જો કે, કેટલાક પ્લાઝમિડ્સ યજમાન માટે ફાયદાકારક જનીનો ધરાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, પ્લાઝમિડમાં રહેલા જનીનો બેક્ટેરિયલ કોષોને એન્ટીબેક્ટેરિયલ એજન્ટો માટે પ્રતિરોધક બનાવી શકે છે. β-lactamase જનીન વહન કરતા પ્લાઝમિડ્સ પેનિસિલિન અને એમોક્સિસિલિન જેવા β-લેક્ટેમ એન્ટિબાયોટિક્સ સામે પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે. પ્લાઝમિડ્સ એન્ટિબાયોટિક્સ સામે પ્રતિરોધક એવા કોષોમાંથી સમાન અથવા અલગ પ્રજાતિના બેક્ટેરિયાના અન્ય કોષોમાં પસાર થઈ શકે છે, જેના કારણે તે કોષો પણ પ્રતિરોધક બને છે. એન્ટિબાયોટિક્સનો સઘન ઉપયોગ એ એક શક્તિશાળી પસંદગીયુક્ત પરિબળ છે જે પેથોજેનિક બેક્ટેરિયામાં એન્ટિબાયોટિક પ્રતિકારને એન્કોડ કરતા પ્લાઝમિડ્સના ફેલાવાને પ્રોત્સાહન આપે છે (તેમજ સમાન જનીનોને એન્કોડ કરતા ટ્રાન્સપોસોન્સ), જે બહુવિધ એન્ટિબાયોટિક્સ સામે પ્રતિકાર સાથે બેક્ટેરિયાના તાણના ઉદભવ તરફ દોરી જાય છે. ડોકટરો એન્ટીબાયોટીક્સના વ્યાપક ઉપયોગના જોખમોને સમજવા લાગ્યા છે અને તેમને ફક્ત કિસ્સાઓમાં જ લખી રહ્યા છે તાત્કાલિક જરૂરિયાત. સમાન કારણોસર, ખેતરના પ્રાણીઓની સારવાર માટે એન્ટિબાયોટિકનો વ્યાપક ઉપયોગ મર્યાદિત છે.

આ પણ જુઓ: રવિન એન.વી., શેસ્તાકોવ એસ.વી. પ્રોકેરીયોટ્સનો જીનોમ // વાવિલોવ જર્નલ ઓફ જિનેટિક્સ એન્ડ બ્રીડિંગ, 2013. ટી. 17. નંબર 4/2. પૃષ્ઠ 972-984.

યુકેરીયોટ્સ.

કોષ્ટક 2. કેટલાક જીવોના ડીએનએ, જનીનો અને રંગસૂત્રો

	વહેંચાયેલ ડીએનએ p.n	રંગસૂત્રોની સંખ્યા*	જનીનોની અંદાજિત સંખ્યા
એસ્ચેરીચીયા કોલી(બેક્ટેરિયમ)	4 639 675		4 435
સેકરોમીસીસ સેરેવિસીઆ(યીસ્ટ)	12 080 000	16**	5 860
Caenorhabditis elegans(નેમાટોડ)	90 269 800	12***	23 000
અરેબીડોપ્સિસ થલિયાના(છોડ)	119 186 200		33 000
ડ્રોસોફિલા મેલાનોગાસ્ટર(ફ્રુટ ફ્લાય)	120 367 260		20 000
ઓરિઝા સટીવા(ચોખા)	480 000 000		57 000
મસ મસ્ક્યુલસ(ઉંદર)	2 634 266 500		27 000
હોમો સેપિયન્સ(માનવ)	3 070 128 600		29 000

નૉૅધ.માહિતી સતત અપડેટ કરવામાં આવે છે; વધુ અપ-ટૂ-ડેટ માહિતી માટે, વ્યક્તિગત જીનોમિક્સ પ્રોજેક્ટ વેબસાઇટ્સનો સંદર્ભ લો

* બધા યુકેરીયોટ્સ માટે, યીસ્ટ સિવાય, રંગસૂત્રોનો ડિપ્લોઇડ સમૂહ આપવામાં આવે છે. ડિપ્લોઇડકિટ રંગસૂત્રો (ગ્રીક ડિપ્લોસમાંથી - ડબલ અને ઇડોસ - પ્રજાતિઓ) - રંગસૂત્રોનો ડબલ સમૂહ (2n), જેમાંના દરેકમાં હોમોલોગસ છે.
** હેપ્લોઇડ સેટ. જંગલી ખમીરની જાતોમાં સામાન્ય રીતે આ રંગસૂત્રોના આઠ (ઓક્ટોપ્લોઇડ) અથવા વધુ સેટ હોય છે.
*** બે X રંગસૂત્રો ધરાવતી સ્ત્રીઓ માટે. પુરુષોમાં X રંગસૂત્ર હોય છે, પરંતુ Y હોતા નથી, એટલે કે માત્ર 11 રંગસૂત્રો.

યીસ્ટ, સૌથી નાના યુકેરીયોટ્સમાંનું એક, તેના કરતા 2.6 ગણા વધુ ડીએનએ ધરાવે છે ઇ. કોલી(કોષ્ટક 2). ફળ ફ્લાય કોષો ડ્રોસોફિલા, આનુવંશિક સંશોધનનો ઉત્તમ વિષય, 35 ગણો વધુ ડીએનએ ધરાવે છે અને માનવ કોષો કરતાં આશરે 700 ગણા વધુ ડીએનએ ધરાવે છે. ઇ. કોલી.ઘણા છોડ અને ઉભયજીવીઓમાં પણ વધુ ડીએનએ હોય છે. યુકેરીયોટિક કોષોની આનુવંશિક સામગ્રી રંગસૂત્રોના સ્વરૂપમાં ગોઠવવામાં આવે છે. રંગસૂત્રોનો ડિપ્લોઇડ સમૂહ (2 n) જીવતંત્રના પ્રકાર પર આધાર રાખે છે (કોષ્ટક 2).

ઉદાહરણ તરીકે, માનવ સોમેટિક કોષમાં 46 રંગસૂત્રો હોય છે ( ચોખા 17). યુકેરીયોટિક કોષના દરેક રંગસૂત્ર, ફિગમાં બતાવ્યા પ્રમાણે. 17, એ, એક ખૂબ મોટો ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ DNA પરમાણુ ધરાવે છે. ચોવીસ માનવ રંગસૂત્રો (22 જોડી રંગસૂત્રો અને બે સેક્સ રંગસૂત્રો X અને Y) લંબાઈમાં 25 ગણાથી વધુ બદલાય છે. દરેક યુકેરીયોટિક રંગસૂત્રમાં જનીનોનો ચોક્કસ સમૂહ હોય છે.

ચોખા. 17. યુકેરીયોટ્સના રંગસૂત્રો.એ- માનવ રંગસૂત્રમાંથી જોડાયેલા અને કન્ડેન્સ્ડ સિસ્ટર ક્રોમેટિડની જોડી. આ સ્વરૂપમાં, યુકેરીયોટિક રંગસૂત્રો પ્રતિકૃતિ પછી અને મિટોસિસ દરમિયાન મેટાફેઝમાં રહે છે. b- પુસ્તકના લેખકોમાંના એકના લ્યુકોસાઇટમાંથી રંગસૂત્રોનો સંપૂર્ણ સમૂહ. દરેક સામાન્ય માનવ સોમેટિક કોષમાં 46 રંગસૂત્રો હોય છે.

જો તમે માનવ જીનોમ (22 રંગસૂત્રો અને રંગસૂત્રો X અને Y અથવા X અને X) ના DNA અણુઓને જોડો છો, તો તમને લગભગ એક મીટર લાંબો ક્રમ મળે છે. નોંધ: તમામ સસ્તન પ્રાણીઓ અને અન્ય વિજાતીય નર સજીવોમાં, સ્ત્રીઓમાં બે X રંગસૂત્રો (XX) હોય છે અને પુરુષોમાં એક X રંગસૂત્ર અને એક Y રંગસૂત્ર (XY) હોય છે.

મોટાભાગના માનવ કોષો, તેથી આવા કોષોની કુલ ડીએનએ લંબાઈ લગભગ 2 મીટર છે. એક પુખ્ત માનવમાં આશરે 10 14 કોષો હોય છે, તેથી તમામ DNA અણુઓની કુલ લંબાઈ 2・10 11 કિમી છે. સરખામણી માટે, પૃથ્વીનો પરિઘ 4・10 4 કિમી છે અને પૃથ્વીથી સૂર્યનું અંતર 1.5・10 8 કિમી છે. આ રીતે આપણા કોષોમાં અદ્ભુત રીતે કોમ્પેક્ટ ડીએનએ પેક થાય છે!

યુકેરીયોટિક કોષોમાં ડીએનએ ધરાવતા અન્ય ઓર્ગેનેલ્સ છે - મિટોકોન્ડ્રિયા અને ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સ. મિટોકોન્ડ્રીયલ અને ક્લોરોપ્લાસ્ટ ડીએનએની ઉત્પત્તિ અંગે ઘણી પૂર્વધારણાઓ આગળ મૂકવામાં આવી છે. આજે સામાન્ય રીતે સ્વીકૃત દૃષ્ટિકોણ એ છે કે તેઓ પ્રાચીન બેક્ટેરિયાના રંગસૂત્રોના મૂળને રજૂ કરે છે, જે યજમાન કોશિકાઓના સાયટોપ્લાઝમમાં પ્રવેશ કરે છે અને આ ઓર્ગેનેલ્સના પુરોગામી બન્યા છે. મિટોકોન્ડ્રીયલ ડીએનએ માઈટોકોન્ડ્રીયલ ટીઆરએનએ અને આરઆરએનએ તેમજ કેટલાક મિટોકોન્ડ્રીયલ પ્રોટીનને એન્કોડ કરે છે. 95% થી વધુ મિટોકોન્ડ્રીયલ પ્રોટીન પરમાણુ ડીએનએ દ્વારા એન્કોડ કરવામાં આવે છે.

જનીનોનું માળખું

ચાલો પ્રોકેરીયોટ્સ અને યુકેરીયોટ્સમાં જનીનની રચના, તેમની સમાનતા અને તફાવતોને ધ્યાનમાં લઈએ. હકીકત એ છે કે જીન એ ડીએનએનો એક વિભાગ છે જે ફક્ત એક પ્રોટીન અથવા આરએનએને એન્કોડ કરે છે, તાત્કાલિક કોડિંગ ભાગ ઉપરાંત, તેમાં નિયમનકારી અને અન્ય માળખાકીય તત્વોનો પણ સમાવેશ થાય છે જે પ્રોકેરીયોટ્સ અને યુકેરીયોટ્સમાં અલગ અલગ બંધારણ ધરાવે છે.

કોડિંગ ક્રમ- જનીનનું મુખ્ય માળખાકીય અને કાર્યાત્મક એકમ, તે તેમાં છે કે ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ એન્કોડિંગના ત્રિપુટીઓ સ્થિત છેએમિનો એસિડ ક્રમ. તે સ્ટાર્ટ કોડનથી શરૂ થાય છે અને સ્ટોપ કોડન સાથે સમાપ્ત થાય છે.

કોડિંગ ક્રમ પહેલા અને પછી ત્યાં છે અનઅનુવાદિત 5' અને 3' સિક્વન્સ. તેઓ નિયમનકારી અને સહાયક કાર્યો કરે છે, ઉદાહરણ તરીકે, mRNA પર રિબોઝોમના ઉતરાણની ખાતરી કરવી.

અનઅનુવાદિત અને કોડિંગ સિક્વન્સ ટ્રાંસ્ક્રિપ્શન યુનિટ બનાવે છે - ડીએનએનો ટ્રાંસ્ક્રાઇબ કરેલ વિભાગ, એટલે કે, ડીએનએનો વિભાગ જેમાંથી mRNA સંશ્લેષણ થાય છે.

ટર્મિનેટર- જનીનના અંતે ડીએનએનો બિન-લેખિત વિભાગ જ્યાં આરએનએ સંશ્લેષણ અટકે છે.

જનીનની શરૂઆતમાં છે નિયમનકારી પ્રદેશ, જેમાં સમાવેશ થાય છે પ્રમોટરઅને ઓપરેટર.

પ્રમોટર- ટ્રાન્સક્રિપ્શનની શરૂઆત દરમિયાન પોલિમરેઝ જે ક્રમ સાથે જોડાય છે. ઓપરેટર- આ એક એવો વિસ્તાર છે કે જેમાં ખાસ પ્રોટીન જોડાઈ શકે છે - દબાવનારા, જે આ જનીનમાંથી આરએનએ સંશ્લેષણની પ્રવૃત્તિને ઘટાડી શકે છે - બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, તેને ઘટાડી શકે છે અભિવ્યક્તિ.

પ્રોકેરીયોટ્સમાં જનીન માળખું

પ્રોકેરીયોટ્સ અને યુકેરીયોટ્સમાં જનીન રચનાની સામાન્ય યોજના અલગ નથી - બંનેમાં પ્રમોટર અને ઓપરેટર સાથેનો નિયમનકારી પ્રદેશ, કોડિંગ અને અનઅનુવાદિત સિક્વન્સ સાથેનું ટ્રાન્સક્રિપ્શન યુનિટ અને ટર્મિનેટર હોય છે. જો કે, પ્રોકેરીયોટ્સ અને યુકેરીયોટ્સમાં જનીનોનું સંગઠન અલગ છે.

ચોખા. 18. પ્રોકેરીયોટ્સ (બેક્ટેરિયા) માં જનીન રચનાની યોજના -છબી મોટી છે

ઓપેરોનની શરૂઆતમાં અને અંતમાં કેટલાક માળખાકીય જનીનો માટે સામાન્ય નિયમનકારી પ્રદેશો છે. ઓપેરોનના ટ્રાંસ્ક્રાઇબ કરેલ પ્રદેશમાંથી, એક mRNA પરમાણુ વાંચવામાં આવે છે, જેમાં અનેક કોડિંગ સિક્વન્સ હોય છે, જેમાંના દરેકની પોતાની શરૂઆત અને સ્ટોપ કોડોન હોય છે. સાથે આ દરેક વિસ્તારોમાંથીએક પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ થાય છે. આમ, એક mRNA પરમાણુમાંથી કેટલાક પ્રોટીન પરમાણુઓનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે.

પ્રોકેરીયોટ્સ એક જ કાર્યાત્મક એકમમાં અનેક જનીનોના સંયોજન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે - ઓપેરોન. ઓપેરોનનું સંચાલન અન્ય જનીનો દ્વારા નિયંત્રિત કરી શકાય છે, જે ઓપેરોનથી જ નોંધપાત્ર રીતે દૂર હોઈ શકે છે - નિયમનકારો. આ જનીનમાંથી અનુવાદિત પ્રોટીન કહેવાય છે દબાવનાર. તે ઓપેરોનના ઓપરેટરને જોડે છે, એક જ સમયે તેમાં રહેલા તમામ જનીનોની અભિવ્યક્તિનું નિયમન કરે છે.

પ્રોકેરીયોટ્સ પણ ઘટના દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે ટ્રાન્સક્રિપ્શન-અનુવાદ ઇન્ટરફેસ.

ચોખા. 19 પ્રોકેરીયોટ્સમાં ટ્રાન્સક્રિપ્શન અને અનુવાદના જોડાણની ઘટના - છબી મોટી છે

આવા જોડાણ યુકેરીયોટ્સમાં પરમાણુ પરબિડીયુંની હાજરીને કારણે થતું નથી જે સાયટોપ્લાઝમને અલગ કરે છે, જ્યાં અનુવાદ થાય છે, આનુવંશિક સામગ્રીમાંથી કે જેના પર ટ્રાન્સક્રિપ્શન થાય છે. પ્રોકેરીયોટ્સમાં, ડીએનએ ટેમ્પલેટ પર આરએનએ સંશ્લેષણ દરમિયાન, રિબોઝોમ તરત જ સંશ્લેષિત આરએનએ પરમાણુ સાથે જોડાઈ શકે છે. આમ, ટ્રાન્સક્રિપ્શન પૂર્ણ થાય તે પહેલાં જ અનુવાદ શરૂ થાય છે. તદુપરાંત, ઘણા રિબોઝોમ એક સાથે એક RNA પરમાણુ સાથે જોડાઈ શકે છે, એક જ સમયે એક પ્રોટીનના અનેક અણુઓને સંશ્લેષણ કરી શકે છે.

યુકેરીયોટ્સમાં જનીન માળખું

યુકેરીયોટ્સના જનીનો અને રંગસૂત્રો ખૂબ જ જટિલ રીતે ગોઠવાયેલા છે

બેક્ટેરિયાની ઘણી પ્રજાતિઓમાં માત્ર એક જ રંગસૂત્ર હોય છે, અને લગભગ તમામ કિસ્સાઓમાં દરેક રંગસૂત્ર પર દરેક જનીનની એક નકલ હોય છે. માત્ર થોડા જનીનો, જેમ કે rRNA જનીનો, બહુવિધ નકલોમાં જોવા મળે છે. જનીનો અને નિયમનકારી ક્રમ વર્ચ્યુઅલ રીતે સમગ્ર પ્રોકાર્યોટિક જીનોમ બનાવે છે. તદુપરાંત, લગભગ દરેક જનીન એમિનો એસિડ ક્રમ (અથવા આરએનએ ક્રમ) સાથે સખત રીતે અનુરૂપ છે જે તે એન્કોડ કરે છે (ફિગ. 14).

યુકેરીયોટિક જનીનોનું માળખાકીય અને કાર્યાત્મક સંગઠન વધુ જટિલ છે. યુકેરીયોટિક રંગસૂત્રોનો અભ્યાસ, અને પછીથી સંપૂર્ણ યુકેરીયોટિક જીનોમ સિક્વન્સનું અનુક્રમ, ઘણા આશ્ચર્ય લાવ્યું. ઘણા, જો મોટા ભાગના નહીં, તો યુકેરીયોટિક જનીનો હોય છે રસપ્રદ લક્ષણ: તેમના ન્યુક્લિયોટાઇડ સિક્વન્સમાં એક અથવા વધુ DNA પ્રદેશો હોય છે જે પોલિપેપ્ટાઇડ પ્રોડક્ટના એમિનો એસિડ સિક્વન્સને એન્કોડ કરતા નથી. આવા અનઅનુવાદિત નિવેશ જનીનના ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમ અને એન્કોડેડ પોલિપેપ્ટાઇડના એમિનો એસિડ ક્રમ વચ્ચેના સીધા પત્રવ્યવહારને વિક્ષેપિત કરે છે. જનીનોની અંદરના આ બિનઅનુવાદિત ભાગો કહેવામાં આવે છે ઇન્ટ્રોન્સ, અથવા બિલ્ટ-ઇન સિક્વન્સ, અને કોડિંગ સેગમેન્ટ્સ છે exons. પ્રોકેરીયોટ્સમાં, માત્ર થોડા જનીનોમાં ઇન્ટ્રોન હોય છે.

તેથી, યુકેરીયોટ્સમાં, ઓપેરોન્સમાં જનીનોનું સંયોજન વ્યવહારીક રીતે થતું નથી, અને યુકેરીયોટિક જનીનનો કોડિંગ ક્રમ મોટે ભાગે અનુવાદિત વિભાગોમાં વિભાજિત થાય છે. - exons, અને અનઅનુવાદિત વિભાગો - ઇન્ટ્રોન્સ

મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, ઇન્ટ્રોન્સનું કાર્ય સ્થાપિત થતું નથી. સામાન્ય રીતે, માનવ ડીએનએનો માત્ર 1.5% "કોડિંગ" છે, એટલે કે, તે પ્રોટીન અથવા આરએનએ વિશેની માહિતી વહન કરે છે. જો કે, મોટા ઇન્ટ્રોન્સને ધ્યાનમાં લેતા, તે તારણ આપે છે કે માનવ ડીએનએ 30% જનીનો છે. કારણ કે જનીનો માનવ જીનોમનો પ્રમાણમાં નાનો ભાગ બનાવે છે, ડીએનએનો નોંધપાત્ર ભાગ બિનહિસાબી રહે છે.

ચોખા. 16. યુકેરીયોટ્સમાં જનીન રચનાની યોજના - છબી મોટી છે

દરેક જનીનમાંથી, અપરિપક્વ અથવા પૂર્વ-આરએનએ પ્રથમ સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે, જેમાં ઇન્ટ્રોન અને એક્સોન્સ બંને હોય છે.

આ પછી, સ્પ્લિસિંગ પ્રક્રિયા થાય છે, જેના પરિણામે આંતરિક વિસ્તારોને એક્સાઇઝ કરવામાં આવે છે, અને એક પરિપક્વ એમઆરએનએ રચાય છે, જેમાંથી પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરી શકાય છે.

ચોખા. 20. વૈકલ્પિક વિભાજન પ્રક્રિયા - છબી મોટી છે

જનીનોનું આ સંગઠન પરવાનગી આપે છે, ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે પ્રોટીનના વિવિધ સ્વરૂપો એક જનીનમાંથી સંશ્લેષણ કરી શકાય છે, કારણ કે વિભાજન દરમિયાન એક્સોન્સને વિવિધ ક્રમમાં એકસાથે જોડી શકાય છે.

ચોખા. 21. પ્રોકેરીયોટ્સ અને યુકેરીયોટ્સના જનીનોની રચનામાં તફાવત - છબી મોટી છે

મ્યુટેશન અને મ્યુટેજેનેસિસ

પરિવર્તનજીનોટાઇપમાં સતત ફેરફાર કહેવાય છે, એટલે કે ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમમાં ફેરફાર.

પ્રક્રિયા જે પરિવર્તન તરફ દોરી જાય છે તેને કહેવામાં આવે છે મ્યુટાજેનેસિસ, અને શરીર બધાજેના કોષો સમાન પરિવર્તન કરે છે - મ્યુટન્ટ.

મ્યુટેશન થિયરીસૌપ્રથમ 1903 માં હ્યુગો ડી વરીઝ દ્વારા ઘડવામાં આવ્યું હતું. તેના આધુનિક સંસ્કરણમાં નીચેની જોગવાઈઓ શામેલ છે:

1. પરિવર્તન અચાનક થાય છે, સ્પાસ્મોડિકલી.

2. પરિવર્તન પેઢી દર પેઢી પસાર થાય છે.

3. પરિવર્તન ફાયદાકારક, હાનિકારક અથવા તટસ્થ, પ્રભાવશાળી અથવા અપ્રિય હોઈ શકે છે.

4. પરિવર્તન શોધવાની સંભાવના અભ્યાસ કરાયેલ વ્યક્તિઓની સંખ્યા પર આધારિત છે.

5. સમાન પરિવર્તન વારંવાર થઈ શકે છે.

6. પરિવર્તનો નિર્દેશિત નથી.

વિવિધ પરિબળોના પ્રભાવ હેઠળ પરિવર્તન થઈ શકે છે. ના પ્રભાવ હેઠળ ઉદ્ભવતા પરિવર્તનો છે મ્યુટેજેનિક અસર: ભૌતિક (ઉદાહરણ તરીકે, અલ્ટ્રાવાયોલેટ અથવા રેડિયેશન), રાસાયણિક (ઉદાહરણ તરીકે, કોલચીસિન અથવા પ્રતિક્રિયાશીલ ઓક્સિજન પ્રજાતિઓ) અને જૈવિક (ઉદાહરણ તરીકે, વાયરસ). મ્યુટેશન પણ થઈ શકે છે પ્રતિકૃતિ ભૂલો.

જે પરિસ્થિતિઓમાં પરિવર્તનો દેખાય છે તેના આધારે, પરિવર્તનોને વિભાજિત કરવામાં આવે છે સ્વયંસ્ફુરિત- એટલે કે, સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં ઉદ્ભવતા પરિવર્તન, અને પ્રેરિત- એટલે કે, પરિવર્તન કે જે ખાસ પરિસ્થિતિઓમાં ઉદ્ભવ્યું.

પરિવર્તન માત્ર ન્યુક્લિયર ડીએનએમાં જ નહીં, પણ, ઉદાહરણ તરીકે, મિટોકોન્ડ્રીયલ અથવા પ્લાસ્ટીડ ડીએનએમાં પણ થઈ શકે છે. તદનુસાર, આપણે તફાવત કરી શકીએ છીએ પરમાણુઅને સાયટોપ્લાઝમિકપરિવર્તન

પરિવર્તનના પરિણામે, નવા એલીલ્સ વારંવાર દેખાઈ શકે છે. જો મ્યુટન્ટ એલીલ સામાન્યની ક્રિયાને દબાવી દે છે, તો પરિવર્તન કહેવામાં આવે છે પ્રભાવશાળી. જો સામાન્ય એલીલ મ્યુટન્ટને દબાવી દે છે, તો આ પરિવર્તન કહેવાય છે અપ્રિય. મોટાભાગના પરિવર્તનો જે નવા એલીલ્સના ઉદભવ તરફ દોરી જાય છે તે અપ્રિય છે.

પરિવર્તન અસર દ્વારા અલગ પડે છે અનુકૂલનશીલપર્યાવરણ માટે જીવતંત્રની અનુકૂલનક્ષમતા વધે છે, તટસ્થ, જે અસ્તિત્વને અસર કરતું નથી, હાનિકારક, પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં સજીવોની અનુકૂલનક્ષમતા ઘટાડવી અને ઘાતકજીવતંત્રના મૃત્યુ તરફ દોરી જાય છે પ્રારંભિક તબક્કાવિકાસ

પરિણામો અનુસાર, પરિવર્તન તરફ દોરી જાય છે પ્રોટીન કાર્યની ખોટ, પરિવર્તન તરફ દોરી જાય છે ઉદભવ પ્રોટીન એક નવું કાર્ય ધરાવે છે, તેમજ પરિવર્તન કે જનીન ડોઝ બદલો, અને, તે મુજબ, તેમાંથી સંશ્લેષિત પ્રોટીનની માત્રા.

શરીરના કોઈપણ કોષમાં પરિવર્તન થઈ શકે છે. જો જીવાણુ કોષમાં પરિવર્તન થાય છે, તો તેને કહેવામાં આવે છે જંતુ સંબંધી(જર્મિનલ અથવા જનરેટિવ). આવા પરિવર્તનો તે જીવતંત્રમાં દેખાતા નથી જેમાં તેઓ દેખાયા હતા, પરંતુ સંતાનમાં મ્યુટન્ટના દેખાવ તરફ દોરી જાય છે અને વારસાગત થાય છે, તેથી તેઓ આનુવંશિકતા અને ઉત્ક્રાંતિ માટે મહત્વપૂર્ણ છે. જો કોઈ અન્ય કોષમાં પરિવર્તન થાય છે, તો તેને કહેવામાં આવે છે સોમેટિક. આવા પરિવર્તન સજીવમાં એક ડિગ્રી અથવા બીજામાં પોતાને પ્રગટ કરી શકે છે જેમાં તે ઉદ્ભવ્યું છે, ઉદાહરણ તરીકે, કેન્સરગ્રસ્ત ગાંઠોની રચના તરફ દોરી જાય છે. જો કે, આવા પરિવર્તન વારસાગત નથી અને વંશજોને અસર કરતું નથી.

પરિવર્તનો વિવિધ કદના જીનોમના પ્રદેશોને અસર કરી શકે છે. હાઇલાઇટ કરો આનુવંશિક, રંગસૂત્રઅને જીનોમિકપરિવર્તન

જનીન પરિવર્તન

એક જનીન કરતા નાના સ્કેલ પર થતા પરિવર્તન કહેવામાં આવે છે આનુવંશિક, અથવા બિંદુ (બિંદુ). આવા પરિવર્તનો ક્રમમાં એક અથવા અનેક ન્યુક્લિયોટાઇડ્સમાં ફેરફારો તરફ દોરી જાય છે. જનીન પરિવર્તનો વચ્ચે છેબદલીઓ, એક ન્યુક્લિયોટાઇડને બીજા સાથે બદલવા તરફ દોરી જાય છે,કાઢી નાખવું, ન્યુક્લિયોટાઇડ્સમાંથી એકના નુકશાન તરફ દોરી જાય છે,નિવેશ, ક્રમમાં વધારાના ન્યુક્લિયોટાઇડના ઉમેરા તરફ દોરી જાય છે.

ચોખા. 23. જનીન (બિંદુ) પરિવર્તન

પ્રોટીન પર ક્રિયા કરવાની પદ્ધતિ અનુસાર, જનીન પરિવર્તનને વિભાજિત કરવામાં આવે છે:સમાનાર્થી, જે (આનુવંશિક કોડના અધોગતિના પરિણામે) પ્રોટીન ઉત્પાદનની એમિનો એસિડ રચનામાં ફેરફાર તરફ દોરી જતું નથી,ગેરસમજ પરિવર્તન, જે એક એમિનો એસિડને બીજા સાથે બદલવા તરફ દોરી જાય છે અને સંશ્લેષિત પ્રોટીનની રચનાને અસર કરી શકે છે, જો કે તે ઘણીવાર નજીવા હોય છે,નોનસેન્સ પરિવર્તન, કોડિંગ કોડનને સ્ટોપ કોડન સાથે બદલવા તરફ દોરી જાય છે,પરિવર્તન તરફ દોરી જાય છે સ્પ્લિસિંગ ડિસઓર્ડર:

ચોખા. 24. મ્યુટેશન પેટર્ન

ઉપરાંત, પ્રોટીન પર ક્રિયા કરવાની પદ્ધતિ અનુસાર, પરિવર્તનોને અલગ પાડવામાં આવે છે જે તરફ દોરી જાય છે ફ્રેમ શિફ્ટ વાંચન, જેમ કે નિવેશ અને કાઢી નાખવું. આવા પરિવર્તનો, જેમ કે નોનસેન્સ મ્યુટેશન, જો કે તે જનીનમાં એક તબક્કે થાય છે, તે ઘણીવાર પ્રોટીનની સમગ્ર રચનાને અસર કરે છે, જે તેની રચનામાં સંપૂર્ણ ફેરફાર તરફ દોરી શકે છે.

ચોખા. 29. ડુપ્લિકેશન પહેલા અને પછી રંગસૂત્ર

જીનોમિક પરિવર્તન

છેવટે, જીનોમિક પરિવર્તનોસમગ્ર જીનોમને અસર કરે છે, એટલે કે, રંગસૂત્રોની સંખ્યામાં ફેરફાર થાય છે. ત્યાં પોલીપ્લોઇડીઝ છે - કોષની ગતિશીલતામાં વધારો, અને એન્યુપ્લોઇડીઝ, એટલે કે, રંગસૂત્રોની સંખ્યામાં ફેરફાર, ઉદાહરણ તરીકે, ટ્રાઇસોમી (રંગસૂત્રોમાંના એક પર વધારાના હોમોલોગની હાજરી) અને મોનોસોમી (ગેરહાજરી) રંગસૂત્ર પર હોમોલોગ).

ડીએનએ પર વિડિયો

ડીએનએ પ્રતિકૃતિ, આરએનએ કોડિંગ, પ્રોટીન સંશ્લેષણ

1869 માં, સ્વિસ બાયોકેમિસ્ટ ફ્રેડરિક મિશેરે એસિડિક ગુણધર્મો ધરાવતા સંયોજનો અને કોષોના ન્યુક્લિયસમાં પ્રોટીન કરતાં પણ વધુ પરમાણુ વજનની શોધ કરી. ઓલ્ટમેન તેમને લેટિન શબ્દ "ન્યુક્લિયસ" - ન્યુક્લિયસમાંથી ન્યુક્લિક એસિડ કહે છે. પ્રોટીનની જેમ જ ન્યુક્લિક એસિડ પોલિમર છે. તેમના મોનોમર્સ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ છે, અને તેથી ન્યુક્લિક એસિડને પોલિન્યુક્લિયોટાઇડ્સ પણ કહી શકાય.

ન્યુક્લીક એસિડ તમામ જીવોના કોષોમાં જોવા મળે છે, સરળથી ઉચ્ચતમ સુધી. સૌથી આશ્ચર્યજનક બાબત એ છે કે રાસાયણિક રચના, આ પદાર્થોની રચના અને મૂળભૂત ગુણધર્મો વિવિધ જીવંત જીવોમાં સમાન હોવાનું બહાર આવ્યું છે. પરંતુ જો લગભગ 20 પ્રકારના એમિનો એસિડ પ્રોટીનના નિર્માણમાં ભાગ લે છે, તો ત્યાં ફક્ત ચાર જુદા જુદા ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ છે જે ન્યુક્લિક એસિડ બનાવે છે.

ન્યુક્લીક એસિડને બે પ્રકારમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે - ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડ (ડીએનએ) અને રિબોન્યુક્લીક એસિડ (આરએનએ). ડીએનએમાં નાઇટ્રોજનયુક્ત પાયા (એડેનાઇન (એ), ગુઆનાઇન (જી), થાઇમીન (ટી), સાયટોસિન (સી)), ડીઓક્સાઇરીબોઝ C5H10O4 અને ફોસ્ફોરિક એસિડ અવશેષો હોય છે. RNA માં થાઇમિનને બદલે uracil (U) અને ડીઓક્સીરીબોઝને બદલે રાઈબોઝ (C5H10O5) હોય છે. ડીએનએ અને આરએનએના મોનોમર્સ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ છે, જેમાં નાઇટ્રોજનસ, પ્યુરિન (એડેનાઇન અને ગ્વાનિન) અને પાયરિમિડીન (યુરાસિલ, થાઇમીન અને સાયટોસિન) પાયા, ફોસ્ફોરિક એસિડના અવશેષો અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ (રાઇબોઝ અને ડીઓક્સિરીબોઝ)નો સમાવેશ થાય છે.

ડીએનએ પરમાણુઓ જીવંત જીવોના સેલ ન્યુક્લિયસના રંગસૂત્રોમાં, મિટોકોન્ડ્રિયા, ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સની સમકક્ષ રચનાઓમાં, પ્રોકાર્યોટિક કોષોમાં અને ઘણા વાયરસમાં જોવા મળે છે. ડીએનએ પરમાણુનું બંધારણ ડબલ હેલિક્સ જેવું જ છે. માં ડીએનએનું માળખાકીય મોડેલ
ડબલ હેલિક્સનું સ્વરૂપ સૌપ્રથમ 1953માં અમેરિકન બાયોકેમિસ્ટ જે. વોટસન અને અંગ્રેજી બાયોફિઝિસિસ્ટ અને જિનેટિકિસ્ટ એફ. ક્રિક દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યું હતું, જેમણે ડીએનએની એક્સ-રે ડિફ્રેક્શન પેટર્ન પ્રાપ્ત કરનાર અંગ્રેજી બાયોફિઝિસિસ્ટ એમ. વિલ્કિન્સન સાથે મળીને પુરસ્કાર આપ્યો હતો. 1962 નોબેલ પુરસ્કાર. ન્યુક્લીક એસિડ એ બાયોપોલિમર્સ છે, જેમાંના મેક્રોમોલેક્યુલ્સમાં વારંવાર પુનરાવર્તિત એકમોનો સમાવેશ થાય છે - ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ. તેથી તેમને પોલિન્યુક્લિયોટાઇડ્સ પણ કહેવામાં આવે છે. ન્યુક્લીક એસિડની સૌથી મહત્વપૂર્ણ લાક્ષણિકતા એ તેમની ન્યુક્લિયોટાઇડ રચના છે. ન્યુક્લિયોટાઇડની રચના - ન્યુક્લીક એસિડનું માળખાકીય એકમ - ત્રણ ઘટકોનો સમાવેશ કરે છે:

નાઇટ્રોજનયુક્ત આધાર - પાયરિમિડીન અથવા પ્યુરિન. ન્યુક્લિક એસિડમાં ચાર અલગ-અલગ પ્રકારના પાયા હોય છે: તેમાંથી બે પ્યુરિનના વર્ગના હોય છે અને બે પિરિમિડિન્સના વર્ગના હોય છે. રિંગ્સમાં સમાયેલ નાઇટ્રોજન અણુઓને તેમના મૂળભૂત ગુણધર્મો આપે છે.

મોનોસેકરાઇડ - રાઇબોઝ અથવા 2-ડિઓક્સાઇરીબોઝ. ખાંડ કે જે ન્યુક્લિયોટાઇડનો ભાગ છે તેમાં પાંચ કાર્બન અણુઓ હોય છે, એટલે કે. પેન્ટોઝ છે. ન્યુક્લિયોટાઇડમાં હાજર પેન્ટોઝના પ્રકાર પર આધાર રાખીને, બે પ્રકારના ન્યુક્લીક એસિડને અલગ પાડવામાં આવે છે - રિબોન્યુક્લીક એસિડ્સ (આરએનએ), જેમાં રાઈબોઝ હોય છે, અને ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડ્સ (ડીએનએ), જેમાં ડીઓક્સીરીબોઝ હોય છે.

ફોસ્ફોરિક એસિડ અવશેષો. ન્યુક્લિક એસિડ એ એસિડ છે કારણ કે તેમના પરમાણુઓમાં ફોસ્ફોરિક એસિડ હોય છે.

પીસીની રચના નક્કી કરવાની પદ્ધતિ તેમના એન્ઝાઇમેટિક અથવા રાસાયણિક ભંગાણ દરમિયાન રચાયેલા હાઇડ્રોલિસેટ્સના વિશ્લેષણ પર આધારિત છે. NC ના રાસાયણિક ક્લીવેજની ત્રણ પદ્ધતિઓનો સામાન્ય રીતે ઉપયોગ થાય છે. ડીએનએ અને આરએનએ બંનેના પૃથ્થકરણ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા ગંભીર પરિસ્થિતિઓમાં એસિડ હાઇડ્રોલિસિસ (70% પરક્લોરિક એસિડ, 100°C, 1h અથવા 100% ફોર્મિક એસિડ, 175°C, 2h), તમામ એન-ગ્લાયકોસિડિક બોન્ડના ક્લીવેજ તરફ દોરી જાય છે અને પ્યુરીન અને પાયરીમીડીન પાયાના મિશ્રણની રચના.

ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ સહસંયોજક બોન્ડ દ્વારા સાંકળમાં જોડાયેલા છે. આ રીતે બનેલી ન્યુક્લિયોટાઇડ સાંકળો હાઇડ્રોજન બોન્ડ દ્વારા સમગ્ર લંબાઈ સાથે એક ડીએનએ પરમાણુમાં સંયોજિત થાય છે: એક સાંકળનું એડેનાઇન ન્યુક્લિયોટાઇડ બીજી સાંકળના થાઇમીન ન્યુક્લિયોટાઇડ સાથે અને ગ્વાનિન ન્યુક્લિયોટાઇડ સાયટોસિન સાથે જોડાયેલ છે. આ કિસ્સામાં, એડિનાઇન હંમેશા ફક્ત થાઇમીનને ઓળખે છે અને તેની સાથે જોડાય છે અને તેનાથી વિપરીત. ગ્વાનિન અને સાયટોસિન દ્વારા સમાન જોડી રચાય છે. ન્યુક્લિયોટાઇડ્સની જેમ આવા આધાર જોડીઓને પૂરક કહેવામાં આવે છે, અને ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ ડીએનએ પરમાણુની રચનાના સિદ્ધાંતને પૂરકતાનો સિદ્ધાંત કહેવામાં આવે છે. ન્યુક્લિયોટાઇડ જોડીની સંખ્યા, ઉદાહરણ તરીકે, માનવ શરીરમાં 3 - 3.5 અબજ છે.

ડીએનએ એ વારસાગત માહિતીનું ભૌતિક વાહક છે, જે ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના ક્રમ દ્વારા એન્કોડ થયેલ છે. ડીએનએ સાંકળોમાં ચાર પ્રકારના ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનું સ્થાન પ્રોટીન પરમાણુઓમાં એમિનો એસિડનો ક્રમ નક્કી કરે છે, એટલે કે. તેમની પ્રાથમિક રચના. કોષોના ગુણધર્મો અને સજીવોની વ્યક્તિગત લાક્ષણિકતાઓ પ્રોટીનના સમૂહ પર આધારિત છે. ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનું ચોક્કસ સંયોજન જે પ્રોટીનની રચના અને ડીએનએ પરમાણુમાં તેમના સ્થાનના ક્રમ વિશેની માહિતી ધરાવે છે તે આનુવંશિક કોડ બનાવે છે. જનીન (ગ્રીક જીનોસમાંથી - જીનસ, મૂળ) એ વારસાગત સામગ્રીનું એકમ છે જે કોઈપણ લક્ષણની રચના માટે જવાબદાર છે. તે ડીએનએ પરમાણુના એક વિભાગ પર કબજો કરે છે જે એક પ્રોટીન પરમાણુની રચના નક્કી કરે છે. રંગસૂત્રોના એક સમૂહમાં સમાયેલ જનીનોનો સમૂહ આપેલ જીવતંત્રનું, જીનોમ કહેવાય છે, અને સજીવના આનુવંશિક બંધારણ (તેના તમામ જનીનોની સંપૂર્ણતા) ને જીનોટાઇપ કહેવામાં આવે છે. ડીએનએ સાંકળમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમનું ઉલ્લંઘન, અને તેથી જીનોટાઇપમાં, શરીરમાં વારસાગત ફેરફારો તરફ દોરી જાય છે - પરિવર્તન.

ડીએનએ અણુઓ ડુપ્લિકેશનની મહત્વપૂર્ણ મિલકત દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે - બે સમાન ડબલ હેલિક્સની રચના, જેમાંથી દરેક મૂળ પરમાણુ સમાન છે. ડીએનએ પરમાણુને બમણું કરવાની આ પ્રક્રિયાને પ્રતિકૃતિ કહેવામાં આવે છે. પ્રતિકૃતિમાં જૂનાને તોડવું અને ન્યુક્લિયોટાઇડ સાંકળોને એક કરતા નવા હાઇડ્રોજન બોન્ડની રચનાનો સમાવેશ થાય છે. પ્રતિકૃતિની શરૂઆતમાં, બે જૂના સેર છૂટા થવા લાગે છે અને એકબીજાથી અલગ થવા લાગે છે. પછી, પૂરકતાના સિદ્ધાંત અનુસાર, નવી સાંકળો બે જૂની સાંકળો સાથે જોડાયેલ છે. આ બે સરખા ડબલ હેલીસ બનાવે છે. પ્રતિકૃતિ ડીએનએ પરમાણુઓમાં સમાવિષ્ટ આનુવંશિક માહિતીની સચોટ નકલની ખાતરી કરે છે અને તેને પેઢી દર પેઢી પસાર કરે છે.

1. ડીએનએ રચના

ડીએનએ (ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડ)- એક જૈવિક પોલિમર જેમાં એકબીજા સાથે જોડાયેલ બે પોલિન્યુક્લિયોટાઇડ સાંકળો હોય છે. દરેક ડીએનએ સ્ટ્રાન્ડ બનાવે છે તે મોનોમર્સ જટિલ છે કાર્બનિક સંયોજનો, જેમાં ચાર નાઈટ્રોજનયુક્ત પાયામાંથી એકનો સમાવેશ થાય છે: એડેનાઈન (A) અથવા થાઈમીન (T), સાયટોસિન (C) અથવા ગ્વાનિન (G); પેન્ટાટોમિક સુગર પેન્ટોઝ - ડીઓક્સીરીબોઝ, જેમાંથી ડીએનએ પોતે નામ આપવામાં આવ્યું છે, તેમજ ફોસ્ફોરિક એસિડ અવશેષો. આ સંયોજનોને ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ કહેવામાં આવે છે. દરેક સાંકળમાં, ન્યુક્લિયોટાઇડ એક ન્યુક્લિયોટાઇડના ડીઓક્સાઇરીબોઝ અને આગામી ન્યુક્લિયોટાઇડના ફોસ્ફોરિક એસિડ અવશેષો વચ્ચે સહસંયોજક બોન્ડ બનાવીને જોડાય છે. બે સાંકળો હાઇડ્રોજન બોન્ડનો ઉપયોગ કરીને એક પરમાણુમાં જોડવામાં આવે છે જે નાઇટ્રોજનસ પાયા વચ્ચે ઉદ્ભવે છે જે ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો ભાગ છે જે વિવિધ સાંકળો બનાવે છે.

વિવિધ મૂળના ડીએનએની ન્યુક્લિયોટાઇડ રચનાની તપાસ કરીને, ચાર્જાફે નીચેની પેટર્ન શોધી કાઢી.

1. બધા ડીએનએ, તેમના મૂળને ધ્યાનમાં લીધા વિના, સમાન સંખ્યામાં પ્યુરિન અને પાયરીમિડીન પાયા ધરાવે છે. પરિણામે, કોઈપણ ડીએનએમાં દરેક પ્યુરિન ન્યુક્લિયોટાઇડ માટે એક પાયરીમિડીન ન્યુક્લિયોટાઇડ હોય છે.

2. કોઈપણ ડીએનએમાં હંમેશા એડેનાઈન અને થાઈમીન, ગુઆનાઈન અને સાયટોસીનની જોડી સમાન માત્રામાં હોય છે, જે સામાન્ય રીતે A=T અને G=C તરીકે સૂચવવામાં આવે છે. ત્રીજું આ નિયમિતતાઓને અનુસરે છે.

3. પાયરિમિડીન ન્યુક્લિયસના પોઝિશન 4 અને પ્યુરિન ન્યુક્લિયસના 6 (સાયટોસિન અને એડેનાઇન) માં એમિનો જૂથો ધરાવતા પાયાની સંખ્યા સમાન સ્થિતિમાં ઓક્સો જૂથ ધરાવતા પાયાની સંખ્યા જેટલી છે (ગુઆનાઇન અને થાઇમિન), એટલે કે A. +C=G+T . આ દાખલાઓને ચાર્જાફના નિયમો કહેવામાં આવે છે. આ સાથે, એવું જાણવા મળ્યું કે દરેક પ્રકારના ડીએનએ માટે ગ્વાનિન અને સાયટોસીનની કુલ સામગ્રી એડેનાઇન અને થાઇમીનની કુલ સામગ્રી સમાન નથી, એટલે કે (G+C)/(A+T), નિયમ પ્રમાણે, એકતાથી અલગ છે (કદાચ તેમાંથી વધુ અને ઓછા બંને). આ વિશેષતાના આધારે, બે મુખ્ય પ્રકારના ડીએનએને અલગ પાડવામાં આવે છે: એડેનાઇન અને થાઇમિનની મુખ્ય સામગ્રી સાથેનો ટી-ટાઇપ અને ગ્વાનિન અને સાઇટોસાઇનની મુખ્ય સામગ્રી સાથે જી સી-ટાઇપ.

ગ્વાનિન અને સાયટોસીનના સરવાળાની સામગ્રીનો ગુણોત્તર એડેનાઇન અને થાઇમીનની સામગ્રીના સરવાળા સાથે, આપેલ પ્રકારના ડીએનએની ન્યુક્લિયોટાઇડ રચનાને લાક્ષણિકતા આપે છે, તેને સામાન્ય રીતે કહેવામાં આવે છે. વિશિષ્ટતા ગુણાંક. દરેક ડીએનએમાં લાક્ષણિક વિશિષ્ટતા ગુણાંક હોય છે, જે 0.3 થી 2.8 સુધી બદલાઈ શકે છે. વિશિષ્ટતા ગુણાંકની ગણતરી કરતી વખતે, નાના પાયાની સામગ્રીને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે, તેમજ તેમના ડેરિવેટિવ્ઝ સાથે મુખ્ય પાયાના સ્થાનાંતરણને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઘઉંના જંતુ EDNA માટે વિશિષ્ટતા ગુણાંકની ગણતરી કરતી વખતે, જેમાં 6% 5-મેથાઈલસિટોસિન હોય છે, બાદમાં ગ્વાનિન (22.7%) અને સાયટોસિન (16.8%) ની સામગ્રીના સરવાળામાં સમાવવામાં આવે છે. DNA માટે Chargaff ના નિયમોનો અર્થ તેની અવકાશી રચના સ્થાપિત થયા પછી સ્પષ્ટ થઈ ગયો.

1. ડીએનએનું મેક્રોમોલેક્યુલર માળખું

1953 માં, વોટસન અને ક્રિક, ન્યુક્લિયોસાઇડ અવશેષોની રચના, ડીએનએમાં ઇન્ટરન્યુક્લિયોટાઇડ બોન્ડની પ્રકૃતિ અને ડીએનએ (ચારગાફના નિયમો) ની ન્યુક્લિયોટાઇડ રચનાની નિયમિતતા, પેરાક્રિસ્ટલાઇન સ્વરૂપના એક્સ-રે વિવર્તન પેટર્નને સમજવા માટે જાણીતા ડેટા પર આધાર રાખે છે. DNA [કહેવાતા B-સ્વરૂપ, 80% થી વધુ ભેજ અને નમૂનામાં કાઉન્ટરિયન્સ (Li+)ની ઊંચી સાંદ્રતા પર રચાય છે]. તેમના મોડલ મુજબ, ડીએનએ પરમાણુ એ એક નિયમિત હેલિક્સ છે જે બે પોલિડીઓક્સાયરીબોન્યુક્લિયોટાઇડ સાંકળો દ્વારા બનાવવામાં આવે છે જે એકબીજાની તુલનામાં અને એક સામાન્ય ધરીની આસપાસ ટ્વિસ્ટેડ હોય છે. હેલિક્સનો વ્યાસ તેની સમગ્ર લંબાઈ સાથે લગભગ સ્થિર છે અને તે 1.8 nm (18 A) ની બરાબર છે.

ડીએનએનું મેક્રોમોલેક્યુલર માળખું.

(a)-વોટસન-ક્રિક મોડલ;

(6) બી-, સી- અને ટી-ફોર્મ ડીએનએ હેલીસીસના પરિમાણો (હેલિક્સ અક્ષને લંબરૂપ અંદાજો);

(c) - B-સ્વરૂપમાં DNA હેલિક્સનો ક્રોસ-સેક્શન (શેડવાળા લંબચોરસ બેઝ જોડીઓનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે);

(જી)- A- સ્વરૂપમાં DNA હેલિક્સના પરિમાણો;

(d)- A-આકારમાં DNA હેલિક્સનો ક્રોસ સેક્શન.
હેલિક્સ ટર્નની લંબાઈ, જે તેની ઓળખના સમયગાળાને અનુરૂપ છે, તે 3.37 nm (33.7 A) છે. હેલિક્સના એક વળાંક માટે એક સાંકળમાં 10 પાયાના અવશેષો છે. બેઝ પ્લેન વચ્ચેનું અંતર આમ લગભગ 0.34 nm (3.4 A) છે. પાયાના અવશેષોના વિમાનો હેલિક્સની લાંબી ધરીને લંબરૂપ છે. કાર્બોહાઇડ્રેટ અવશેષોના વિમાનો આ અક્ષમાંથી કંઈક અંશે વિચલિત થાય છે (શરૂઆતમાં વોટસન અને ક્રિકે સૂચવ્યું હતું કે તેઓ તેની સમાંતર હતા).

આકૃતિ દર્શાવે છે કે કાર્બોહાઇડ્રેટ-ફોસ્ફેટ પરમાણુની કરોડરજ્જુ બહારની તરફ છે. સર્પાકારને એવી રીતે ટ્વિસ્ટેડ કરવામાં આવે છે કે તેની સપાટી પર વિવિધ કદના બે ખાંચો ઓળખી શકાય છે (તેને ઘણીવાર ગ્રુવ્સ પણ કહેવામાં આવે છે) - એક મોટો, લગભગ 2.2 એનએમ પહોળો (22 એ), અને એક નાનો, લગભગ 1.2 એનએમ પહોળી (12 A). સર્પાકાર ડેક્સ્ટ્રોરોટેટરી છે. તેમાં પોલીડીઓક્સાયરીબોન્યુક્લિયોટાઇડ સાંકળો વિરોધી સમાંતર છે: આનો અર્થ એ છે કે જો આપણે હેલિક્સની લાંબી ધરી સાથે એક છેડાથી બીજા છેડે આગળ વધીએ, તો એક સાંકળમાં આપણે ફોસ્ફોડીસ્ટર બોન્ડને 3"à5" દિશામાં પસાર કરીશું, અને બીજી - 5"à3 દિશામાં". બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, રેખીય DNA પરમાણુના દરેક છેડે એક સ્ટ્રેન્ડનો 5" છેડો અને બીજા સ્ટ્રાન્ડનો 3" છેડો હોય છે.

હેલિક્સની નિયમિતતા માટે જરૂરી છે કે એક સાંકળ પર પ્યુરિન બેઝ અવશેષો બીજી સાંકળ પર પાયરિમિડીન બેઝ અવશેષોની વિરુદ્ધ હોય. પહેલેથી જ ભાર મૂક્યો છે તેમ, આ જરૂરિયાત પૂરક બેઝ જોડીઓની રચનાના સિદ્ધાંતના સ્વરૂપમાં અમલમાં મૂકવામાં આવે છે, એટલે કે, એક સાંકળમાં એડેનાઇન અને ગુઆનાઇન અવશેષો અન્ય સાંકળમાં થાઇમીન અને સાયટોસિન અવશેષોને અનુરૂપ છે (અને ઊલટું).

આમ, ડીએનએ પરમાણુની એક સાંકળમાં ન્યુક્લિયોટાઇડનો ક્રમ બીજી સાંકળના ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમને નિર્ધારિત કરે છે.

આ સિદ્ધાંત વોટસન અને ક્રિક મોડેલનું મુખ્ય પરિણામ છે, કારણ કે તે આશ્ચર્યજનક રીતે સરળ રાસાયણિક શબ્દોમાં ડીએનએના મુખ્ય કાર્યાત્મક હેતુ - આનુવંશિક માહિતીનો ભંડાર હોવાનું સમજાવે છે.

વોટસન અને ક્રિક મોડલની વિચારણાના અંતે, તે ઉમેરવાનું બાકી છે કે ડીએનએમાં આધાર અવશેષોની પડોશી જોડી, જે બી-ફોર્મમાં છે, એકબીજાની સાપેક્ષમાં 36° (C ને જોડતી સીધી રેખાઓ વચ્ચેનો ખૂણો) દ્વારા ફેરવવામાં આવે છે. નજીકના પૂરક જોડીમાં 1 અણુ).
4.1 ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડનું અલગતા
જીવંત કોષો, શુક્રાણુના અપવાદ સિવાય, સામાન્ય રીતે ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધુ રિબોન્યુક્લીક એસિડ ધરાવે છે. ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડને અલગ કરવાની પદ્ધતિઓ એ હકીકતથી ખૂબ પ્રભાવિત છે કે, જ્યારે રિબોન્યુક્લિયોપ્રોટીન અને રિબોન્યુક્લીક એસિડ સોડિયમ ક્લોરાઇડના પાતળું (0.15 M) દ્રાવણમાં દ્રાવ્ય હોય છે, ત્યારે ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લિયોપ્રોટીન સંકુલ ખરેખર તેમાં અદ્રાવ્ય હોય છે. તેથી, એકરૂપીકૃત અંગ અથવા સજીવને પાતળા ખારા દ્રાવણથી સારી રીતે ધોવામાં આવે છે, અને મજબૂત ખારા દ્રાવણનો ઉપયોગ કરીને અવશેષોમાંથી ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડ કાઢવામાં આવે છે, જે પછી ઇથેનોલ ઉમેરીને અવક્ષેપિત કરવામાં આવે છે. બીજી બાજુ, પાણી સાથે સમાન અવશેષોનું ઉત્સર્જન એક ઉકેલ આપે છે જેમાંથી જ્યારે મીઠું ઉમેરવામાં આવે ત્યારે ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લિયોપ્રોટીન અવક્ષેપિત થાય છે. ન્યુક્લિયોપ્રોટીનનું ક્લીવેજ, જે મૂળભૂત રીતે પોલીબેસિક અને પોલીઆસીડ ઈલેક્ટ્રોલાઈટ્સ વચ્ચે મીઠા જેવું સંકુલ છે, તે મજબૂત ખારા દ્રાવણમાં ઓગળવાથી અથવા પોટેશિયમ થિયોસાઈનેટની સારવાર દ્વારા સરળતાથી પ્રાપ્ત થાય છે. મોટા ભાગના પ્રોટીનને કાં તો ઇથેનોલ ઉમેરીને અથવા ક્લોરોફોર્મ અને એમીલ આલ્કોહોલ (પ્રોટીન ક્લોરોફોર્મ સાથે જેલ બનાવે છે) સાથે મિશ્રણ કરીને દૂર કરી શકાય છે. ડિટર્જન્ટ સારવારનો પણ વ્યાપક ઉપયોગ થતો હતો. બાદમાં, ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લિક એસિડને જલીય એન-એમિનોસાલિસીલેટ-ફેનોલિક સોલ્યુશન્સ સાથે નિષ્કર્ષણ દ્વારા અલગ કરવામાં આવ્યા હતા. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને, ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડની તૈયારીઓ મેળવવામાં આવી હતી, જેમાંથી કેટલીક શેષ પ્રોટીન ધરાવે છે, જ્યારે અન્ય વર્ચ્યુઅલ રીતે પ્રોટીનથી મુક્ત હતી, જે દર્શાવે છે કે પ્રોટીન-ન્યુક્લિક એસિડ એસોસિયેશનની પ્રકૃતિ વિવિધ પેશીઓમાં અલગ છે. અનુકૂળ ફેરફાર એ છે કે 0.15 M ફિનોલ્ફથાલિન ડિફોસ્ફેટ દ્રાવણમાં પ્રાણીની પેશીઓને એકરૂપ બનાવવી, ત્યારબાદ સારી ઉપજમાં ડીએનએ (આરએનએથી મુક્ત)ને અવક્ષેપિત કરવા માટે ફિનોલનો ઉમેરો કરવો.

ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડ, ભલે તે કેવી રીતે અલગ કરવામાં આવે, તે ચોક્કસ પ્રકારના બેક્ટેરિયોફેજમાંથી મેળવેલા નમૂનાઓને બાદ કરતાં, વિવિધ પરમાણુ વજનના પોલિમરનું મિશ્રણ છે.
4.2 અપૂર્ણાંક
પ્રારંભિક પદ્ધતિવિભાજનમાં નિષ્કર્ષણ દ્વારા ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લિયોપ્રોટીન જેલ (ઉદાહરણ તરીકે, ન્યુક્લિયોહિસ્ટોન) ના અપૂર્ણાંક વિયોજનનો સમાવેશ થાય છે જલીય ઉકેલોવધતી મોલેરિટીનું સોડિયમ ક્લોરાઇડ. આ રીતે, ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડ તૈયારીઓને એડેનાઇન અને થાઇમિનના વિવિધ ગુણોત્તર અને ગ્વાનિન અને સાયટોસીનના સરવાળા દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવતા અપૂર્ણાંકમાં વિભાજિત કરવામાં આવી હતી, જેમાં ગ્વાનિન અને સાયટોસીનમાં સમૃદ્ધ અપૂર્ણાંકો વધુ સરળતાથી અલગ થઈ જાય છે. સમાન પરિણામો સોડિયમ ક્લોરાઇડ સોલ્યુશન્સ સાથે ગ્રેડિએન્ટ ઇલ્યુશનનો ઉપયોગ કરીને કિસેલગુહર પર શોષાયેલા હિસ્ટોનમાંથી ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લિક એસિડના ક્રોમેટોગ્રાફિક વિભાજન દ્વારા પ્રાપ્ત થયા હતા. આ પદ્ધતિના સુધારેલા સંસ્કરણમાં, પ્રોટીનના ટાયરોસિન અને હિસ્ટીડિન જૂથોમાંથી ડાયઝો બ્રિજ બનાવવા માટે શુદ્ધ હિસ્ટોન અપૂર્ણાંકોને n-એમિનોબેન્ઝિલસેલ્યુલોઝ સાથે જોડવામાં આવ્યા હતા. મેથાઈલેટેડ સીરમ આલ્બ્યુમિન પર ન્યુક્લીક એસિડનું ફ્રેક્શનેશન (ડાયાટોમેસિયસ પૃથ્વી વાહક તરીકે) પણ વર્ણવવામાં આવ્યું છે. કૉલમ ઉત્સર્જન દર ખારા ઉકેલોવધતી સાંદ્રતા પરમાણુ વજન, રચના (સાયટોસિન એલ્યુટ સાથે ગ્વાનિનની ઉચ્ચ સામગ્રી સાથે ન્યુક્લિક એસિડ વધુ સરળતાથી) અને ગૌણ માળખું (વિકૃત ડીએનએ મૂળ ડીએનએ કરતાં સ્તંભ દ્વારા વધુ નિશ્ચિતપણે જાળવી રાખવામાં આવે છે) પર આધાર રાખે છે. આ રીતે, એક કુદરતી ઘટક, પોલિડોક્સ્યાડેનિલિક-થાઇમિડાઇલિક એસિડ, દરિયાઇ કરચલાના કેન્સર બોરેલિસના ડીએનએમાંથી અલગ કરવામાં આવ્યું હતું. કેલ્શિયમ ફોસ્ફેટથી ભરેલા સ્તંભમાંથી ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડનું ફ્રેક્શનેશન પણ ગ્રેડિયન્ટ ઇલ્યુશન દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું.

1. ડીએનએના કાર્યો

ડીએનએ પરમાણુમાં, પેપ્ટાઇડ્સમાં એમિનો એસિડનો ક્રમ જૈવિક કોડનો ઉપયોગ કરીને એનક્રિપ્ટ થયેલ છે. દરેક એમિનો એસિડ ત્રણ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના સંયોજન દ્વારા એન્કોડ કરવામાં આવે છે, આ કિસ્સામાં 64 ત્રિપુટીઓ રચાય છે, જેમાંથી 61 એમિનો એસિડને એન્કોડ કરે છે, અને 3 અર્થહીન છે અને વિરામચિહ્ન (ATT, ACT, ATC) તરીકે સેવા આપે છે. એક એમિનો એસિડનું અનેક ત્રિપુટીઓ દ્વારા એન્ક્રિપ્શન કહેવાય છે ત્રિવિધ કોડ અધોગતિ. મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મોઆનુવંશિક કોડ તેની વિશિષ્ટતા છે (દરેક ત્રિપુટી માત્ર એક એમિનો એસિડને એન્કોડ કરવામાં સક્ષમ છે), સાર્વત્રિકતા (પૃથ્વી પરના તમામ જીવનની ઉત્પત્તિની એકતા સૂચવે છે) અને વાંચતી વખતે બિન-ઓવરલેપિંગ કોડન છે.

ડીએનએ નીચેના કાર્યો કરે છે:

વારસાગત માહિતીનો સંગ્રહ હિસ્ટોન્સની મદદથી થાય છે. ડીએનએ પરમાણુ ફોલ્ડ થાય છે, પ્રથમ ન્યુક્લિયોસોમ બનાવે છે, અને પછી હેટરોક્રોમેટિન, જે રંગસૂત્રો બનાવે છે;

વારસાગત સામગ્રીનું પ્રસારણ ડીએનએ પ્રતિકૃતિ દ્વારા થાય છે;

પ્રોટીન સંશ્લેષણની પ્રક્રિયામાં વારસાગત માહિતીનો અમલ.

ઉપરોક્તમાંથી કયું માળખાકીય અને કાર્યાત્મક છે ડીએનએ પરમાણુના લક્ષણોતેને સંતતિમાં વિશેષતાઓના નવા સંયોજનો પ્રદાન કરવા માટે, તેને એક કોષથી કોષમાં, પેઢીથી પેઢી સુધી વારસાગત માહિતીને સંગ્રહિત અને પ્રસારિત કરવાની મંજૂરી આપો?

1. સ્થિરતા. તે હાઇડ્રોજન, ગ્લાયકોસિડિક અને ફોસ્ફોડિસ્ટર બોન્ડ્સ દ્વારા તેમજ સ્વયંસ્ફુરિત અને પ્રેરિત નુકસાનના સમારકામની પદ્ધતિ દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે;

2. નકલ કરવાની ક્ષમતા. આ મિકેનિઝમ માટે આભાર, સોમેટિક કોશિકાઓમાં રંગસૂત્રોની ડિપ્લોઇડ સંખ્યા જાળવવામાં આવે છે. આનુવંશિક પરમાણુ તરીકે ડીએનએની સૂચિબદ્ધ તમામ લાક્ષણિકતાઓ આકૃતિમાં યોજનાકીય રીતે બતાવવામાં આવી છે.

3. આનુવંશિક કોડની હાજરી. ડીએનએમાં પાયાનો ક્રમ ટ્રાન્સક્રિપ્શન અને અનુવાદની પ્રક્રિયાઓ દ્વારા પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળમાં એમિનો એસિડના ક્રમમાં રૂપાંતરિત થાય છે;
4. આનુવંશિક પુનઃસંયોજન માટેની ક્ષમતા. આ મિકેનિઝમ માટે આભાર, જોડાયેલા જનીનોના નવા સંયોજનો રચાય છે.

માં પણ પ્રસૂતિ હોસ્પિટલતેના બાળકને જોયા પછી, કોઈપણ માતા ચિંતા કરે છે: શું તેની સાથે બધું સામાન્ય છે, શું તેની આંગળીઓ અને અંગૂઠા અકબંધ છે, શું અન્ય કોઈ ગંભીર અસાધારણતા છે. અને જો તમે તમારા બાળકના શરીર પર ઓછામાં ઓછું કોઈ અગમ્ય સ્થળ જોશો તો તમે ભયંકર રીતે ચિંતિત અને ચિંતિત થશો.

મોટે ભાગે, સચેત માતાઓ શોધે છે કે બાળકના પેઢાં, તકતી અને અન્ય કેટલીક શંકાસ્પદ વૃદ્ધિ પર સફેદ ફોલ્લીઓ દેખાયા છે. અને પછી તેઓ પ્રશ્નો પૂછવાનું શરૂ કરે છે: આ શું છે? તેઓ ક્યાંથી આવ્યા? શુ કરવુ?

પેઢામાં સોજો, સફેદ તકતી - માતાને ચેતવણી આપવી જોઈએ

શિશુમાં સામાન્ય સ્વસ્થ પેઢામાં ઘર્ષણ, બમ્પ અથવા બમ્પ્સ વિના ગુલાબી રંગનો રંગ હોય છે. પરંતુ ઘણીવાર તેઓ તકતીના રૂપમાં સફેદ રંગ ધારણ કરે છે, જે માતાપિતા માટે ચિંતાનું કારણ બની શકતું નથી.

બાળકના ગુંદરની સ્થિતિમાં શું અસામાન્યતા પેદા કરી શકે છે? ચાલો કેટલાક ઉદાહરણો આપીએ.

1. સ્વચ્છતા ધોરણો અને નિયમોનું પાલન કરવામાં નિષ્ફળતા. દરેક ખોરાક પછી, માતાએ કાળજીપૂર્વક બાળકના મોંની સંભાળ રાખવી જોઈએ. દૂધના અવશેષો દૂર કરવા માટે દૈનિક સફાઈ પ્રક્રિયાઓ હાથ ધરો. દૂધ પીધા પછી પણ બાળકમાં ખોવાયેલા દાંત પેઢા પર તકતી છોડી દે છે.
2. શરીરમાં વિટામિનનો અભાવ. માતાના દૂધમાં આદર્શ રીતે શિશુ માટે જરૂરી વિટામિન્સની સંપૂર્ણ શ્રેણી હોવી જોઈએ. જો કે, જીવનમાં આ હંમેશા કેસ નથી. માતાઓનું દૂધ જેઓ હજી ખૂબ જ નાની છે, અને જેઓ ખૂબ સારી રીતે વર્ત્યા નથી તંદુરસ્ત છબીજીવન, ધૂમ્રપાન અથવા દારૂનો દુરુપયોગ, અને ઘણીવાર કેલ્શિયમ અને વિટામિન્સનો અભાવ. તેથી, બાળકને પૂરતું દૂધ મળતું નથી શરીર માટે જરૂરીવિટામિન્સ અને તત્વો.
3. સ્ટેમેટીટીસ. શરીરમાં ચોક્કસ વિકૃતિઓ માટે, જે ચોક્કસ કારણોસર થઈ શકે છે, અને ક્યારેક વગર દૃશ્યમાન કારણો, બાળક મૌખિક શ્વૈષ્મકળામાં એક રોગ વિકસાવે છે. આ ઘણીવાર આયર્ન અને વિટામિન્સની અછતને કારણે થાય છે. પરંતુ તે રોગમાં ફાળો આપી શકે છે વાયરલ ચેપ. નીચા દર ફોલિક એસિડ, ઝેર અને ભાવનાત્મક તાણ પણ ભૂમિકા ભજવે છે. મૌખિક શ્વૈષ્મકળાના રોગોને ગંભીરતાથી લેવા જોઈએ અને કોઈ પણ સંજોગોમાં તેની અવગણના કરવી જોઈએ નહીં.

સ્વ-દવા ન કરવી જોઈએ. બાળરોગ ચિકિત્સકની સલાહ લેવી જરૂરી છે જે નક્કી કરશે કે આ રોગનું કારણ શું છે. અને, તેના આધારે, તે ભલામણો આપશે અને જરૂરી સારવાર સૂચવે છે.

• જો સફેદ કોટિંગ ચોક્કસ સ્વચ્છતા નિયમોનું પાલન ન કરવાને કારણે થાય છે, તો તેને દૂર કરવી જોઈએ. ખાસ બ્રશ વડે શિશુના પેઢામાંથી તકતી દૂર કરવી જરૂરી છે. અને ખોરાક આપ્યા પછી નિયમિતપણે આ પ્રક્રિયા કરો;
• ખામી જરૂરી તત્વો, બાળરોગ ચિકિત્સક સાથે પરામર્શમાં શરીરમાં વિટામિન્સ ફરી ભરવું જોઈએ. તે સલાહ આપશે કે જે આ ક્ષણબાળકને પોષક સૂત્રો, વિટામિન્સની જરૂર છે અને તે પ્રિસ્ક્રિપ્શન લખશે;
• જ્યારે કારણ સફેદ તકતીમૌખિક શ્વૈષ્મકળામાં એક રોગ છે, સારવાર તરત જ શરૂ થવી જોઈએ. એક નિયમ તરીકે, તે ઔષધીય રીતે હાથ ધરવામાં આવે છે અને રોગની જટિલતા પર આધાર રાખે છે.

સૌથી વધુ શ્રેષ્ઠ દવાઓહંમેશા રોગને દૂર કરવામાં સક્ષમ નથી. તેથી, બાળક સ્વસ્થ થાય તેની ખાતરી કરવા માટે આપણે બધું કરવાનો પ્રયાસ કરવો જોઈએ. જેમ તમે જાણો છો, રોગ હંમેશા સારવાર કરતાં અટકાવવા માટે ખૂબ સરળ અને સસ્તું છે.

તેથી, તમારા બાળક માટે એક ઉત્તમ તકતી નિવારણ હશે સરળ પ્રક્રિયાઓ, જેને કોઈ વધારાના શ્રમ અથવા ખર્ચની જરૂર નથી. પ્રથમ પ્રક્રિયા માટે, તમારે ફક્ત બાફેલી પાણીની જરૂર છે. તમે તમારા બાળકને દૂધ પીવડાવ્યા પછી, તેને એક ચમચી આ પાણી આપો.

આગળની પ્રક્રિયા પણ સરળ છે. અહીં તમારે પાણી ઉપરાંત, 1 ચમચીની જરૂર પડશે ખાવાનો સોડા. તેને એક ગ્લાસ પાણીમાં ઓગાળો અને તેની આસપાસ લપેટી પટ્ટી વડે તમારી આંગળીને ડૂબાડો. પ્રક્રિયા પહેલાં તમારા હાથ ધોવાનું ભૂલશો નહીં! અને કાળજીપૂર્વક બાળકમાંથી તકતી દૂર કરો.

સફેદ ફોલ્લીઓ અથવા બિંદુઓના કારણો

સફેદ તકતી ઉપરાંત, બાળકો ઘણીવાર તેમના પેઢા પર સફેદ ફોલ્લીઓ વિકસાવે છે. તે શું છે અને તેની ઘટનામાં કયા કારણો ફાળો આપે છે?

• આના ઘણા કારણો હોઈ શકે છે. નાના કોથળીઓ બાળકોમાં એકદમ સામાન્ય છે. આ લાળ ગ્રંથીઓના અવશેષ પેશીમાંથી બનેલી રચનાઓ છે. તેઓ જન્મજાત દાંત જેવા જ હોય ​​છે અને આને કારણે ઘણી વાર મૂંઝવણ અનુભવે છે. તેઓ મણકાના આકાર જેવું લાગે છે, ત્યાં એકથી અનેક હોઈ શકે છે, સામાન્ય ભાષામાં તેમને મોતી ઓઇસ્ટર્સ કહેવામાં આવે છે. વધુ સાચું નામ બોનના ગાંઠો છે. તેઓ બાળકની ચિંતા કરતા નથી. થોડા સમય પછી તેઓ ટ્રેસ વિના અદૃશ્ય થઈ જાય છે.
• ત્યાં અન્ય "મોતી" છે જે ઘણી વાર શિશુઓમાં પણ મળી શકે છે - એપસ્ટેઇનના મોતી. તેઓ બાળકના તાળવા પર સ્થિત છે. તેઓ જોખમ પણ ઉભું કરતા નથી અને સમય જતાં ટ્રેસ વિના ઓગળી જાય છે.
• સફેદ ડાઘ કે ડાઘ થવાનું બીજું કારણ જન્મજાત દાંત છે. આ કિસ્સામાં, તમારે ચોક્કસપણે ડૉક્ટરની સલાહ લેવી જોઈએ અને પરીક્ષા કરવી જોઈએ. આવા દાંતને દૂર કરવાની જરૂર પડી શકે છે જો ડૉક્ટર નક્કી કરે કે બાળકના દાંતના સામાન્ય વિકાસ માટે જગ્યા આપવા માટે તે અતિશય છે. આ ઘણી વાર થાય છે. અને તમારે બાળકના મૌખિક પોલાણનું નિરીક્ષણ કરવાની જરૂર છે.

ઉપરોક્ત કારણો કે જેના કારણે બાળકના પેઢા પર સફેદ ટપકું દેખાય છે, મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં બાળકના જીવન માટે ખતરો નથી, પરંતુ અન્ય, વધુ ગંભીર કારણો છે. અહીં તેમાંથી કેટલાક છે.

1. સ્ટેમેટીટીસ. આ રોગ ફક્ત બાળકોમાં જ થતો નથી, પુખ્ત વયના લોકો પણ તેનાથી પીડાય છે. તે યાદ રાખવું આવશ્યક છે કે અલ્સર રચાય તે પહેલાં સ્ટેમેટીટીસ સામે લડવું સરળ છે અને તમે ઝડપથી રોગથી છુટકારો મેળવી શકો છો. જો રોગ એડવાન્સ થઈ ગયો હોય, તો તમારે તેમાંથી પુનઃપ્રાપ્ત થવા માટે ઘણા પ્રયત્નો કરવા પડશે. એક નિયમ તરીકે, સ્ટેમેટીટીસ બાળકમાં બેચેન વર્તન સાથે છે, જે પીડાને કારણે થઈ શકે છે; લક્ષણો તાવ, ભૂખ ના નુકશાન દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે. મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, રોગ વિકસે છે.
2. ફોલ્લો. તેને ઓળખો ખતરનાક રોગઉપયોગ કરીને શક્ય છે એક્સ-રે પરીક્ષા. તેણી એક ફોલ્લો છે મોટા કદ. આના માટે ઘણા કારણો છે, પરંતુ મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં તે તીવ્ર કારણે થાય છે શ્વસન રોગઅથવા દાંતની પેશીઓમાં ચેપ. સ્વ-દવા કોઈ પરિણામ લાવવાની શક્યતા નથી, ફક્ત ડોકટરો જ રોગને હરાવી શકે છે.
3. થ્રશ. ફંગલ રોગ, જે મૌખિક શ્વૈષ્મકળામાં નાશ કરે છે. તમારે ખાતરી કરવાની જરૂર છે કે બાળકને પાણીનો અભાવ નથી, તેને વધુ વખત પીવા માટે આપવાનો પ્રયાસ કરો. બાળક જ્યાં છે તે રૂમમાં હવાના ભેજને નિયંત્રિત કરો. આ બધું લાળના સારા સ્ત્રાવમાં ફાળો આપશે, જેમાં ઉત્તમ એન્ટિસેપ્ટિક ગુણધર્મો છે. સૂકા ઓરડામાં અને શરીરમાં ભેજનો અભાવ, બાળકની મ્યુકોસ મેમ્બ્રેન સુકાઈ જશે, લાળનું ઉત્પાદન નબળું થવાનું શરૂ થશે, જે થ્રશના વિકાસમાં ફાળો આપશે.
4. પિરિઓડોન્ટાઇટિસ. સફેદ ટપકાં પરપોટા જેવા આકારના હોય છે. તેઓનો નાશ કરી શકાતો નથી, અન્યથા ચેપ એક છટકબારી શોધી શકે છે અને શરીરને ચેપ લગાડે છે. જો આ લક્ષણો જોવા મળે, તો તમારે દંત ચિકિત્સકની મુલાકાત મુલતવી રાખવી જોઈએ નહીં.
5. એવું બને છે કે બાળકના ગમ પર બોલના રૂપમાં સફેદ બિંદુ દેખાય છે. કદાચ તે વેન છે. એ હકીકત હોવા છતાં કે નિયોપ્લાઝમ પોતે બાળકના જીવન માટે કોઈ મોટો ખતરો નથી અને અસુવિધાનું કારણ નથી, તે અવગણવું જોઈએ નહીં. વેનના કદમાં સ્થિર વધારો સાથે, તેને દૂર કરવાનો પ્રશ્ન મોટે ભાગે ઉદ્ભવશે. સમાન રચનાઓ નાના બાળકો અને પુખ્ત વયના બંનેમાં જોવા મળે છે.
6. કેન્સર. સફેદ પેઢાએ માતાપિતાને ચેતવણી આપવી જોઈએ. આવા લક્ષણો સંભવિત હાર્બિંગર સૂચવી શકે છે કેન્સરયુક્ત ગાંઠ. જો તમને સહેજ પણ શંકા જણાય, તો તમારે તાત્કાલિક તબીબી સલાહ લેવી જોઈએ. રોગગ્રસ્ત વિસ્તારમાંથી પેશીઓનો ટુકડો લેવામાં આવશે અને બાયોપ્સી માટે મોકલવામાં આવશે. અભ્યાસના પરિણામો રોગની હાજરી અથવા ગેરહાજરી બતાવશે.

ઉપરોક્ત ઉદાહરણો પરથી જોઈ શકાય છે તેમ, વિવિધ તકતીઓ, દડાઓ અને અલ્સરનો દેખાવ કેટલાક જુદા જુદા કારણોસર થઈ શકે છે. માત્ર ડૉક્ટર ગાંઠની પ્રકૃતિ નક્કી કરી શકે છે.

ચેતવણી આપવી સરળ છે

કોઈપણ રોગને રોકવા માટે સરળ છે, તેથી નિવારણ પર સૌથી વધુ ધ્યાન આપવું જોઈએ.

શિશુમાં વિવિધ સફેદ ફોલ્લીઓ, તકતીઓ અને અન્ય વસ્તુઓ ટાળવા માટે તમારે શું કરવું જોઈએ:

• બાળકને પૂરતું પોષણ આપવું જરૂરી છે. પછી મૌખિક પોલાણ, પેઢા વિવિધ રોગો માટે સંવેદનશીલ રહેશે નહીં;
• બાળકનું મોં સાફ રાખવું અગત્યનું છે. તેથી, સ્વચ્છતાની મૂળભૂત બાબતો વિશે ભૂલવું જોઈએ નહીં, ખાતરી કરો કે બાળક ગંદી આંગળીઓ અથવા તીક્ષ્ણ વસ્તુઓ મોંમાં નાખે નહીં;
• તેને રમકડાં ન ખરીદવાનો પ્રયાસ કરો જે મૌખિક પોલાણને ઇજા પહોંચાડી શકે છે. મોટેભાગે, આવા રમકડાંના સંપર્કથી, બાળક માત્ર સફેદ ફોલ્લીઓ જ નહીં, પણ ઉઝરડા પણ વિકસાવે છે;
• બિનઆરોગ્યપ્રદ દાંત ધરાવતી વ્યક્તિને બાળકના નજીકના સંપર્કમાં આવવાની મંજૂરી આપવી જોઈએ નહીં. આને ભૂલવું જોઈએ નહીં - બાળકનું શરીર વિવિધ માટે ખૂબ જ સંવેદનશીલ હોય છે ચેપી રોગો. બાળકનું સ્વાસ્થ્ય હંમેશા પ્રથમ આવવું જોઈએ;
• બાળકના ખાવા-પીવાના વાસણો હંમેશા સ્વચ્છ હોવા જોઈએ અને તેના સિવાય બીજા કોઈએ તેનો ઉપયોગ ન કરવો જોઈએ. આ જ સ્વચ્છતા વસ્તુઓ પર લાગુ પડે છે. પછી બાળકના સ્વસ્થ અને મજબૂત બનવાની તકો નોંધપાત્ર રીતે વધશે.

સારાંશ

જેમ આપણે જોઈ શકીએ છીએ, ખૂબ વિવિધ કારણોસફેદ તકતી, બિંદુઓ, અલ્સર અને બમ્પ્સના દેખાવનું કારણ બને છે. તેઓ જોખમી અથવા જોખમી ન હોઈ શકે. પરંતુ, કોઈ પણ સંજોગોમાં, તે બધામાં એક વસ્તુ સમાન છે - બાળકની અપૂરતી સંભાળ, પર્યાપ્ત પોષણનો અભાવ અને પરિણામે, બાળકના શરીરમાં પોષણનો અભાવ. મહત્વપૂર્ણ તત્વોઅને વિટામિન્સ.

તંદુરસ્ત બાળક એ આનંદ અને ખુશી છે. તેની સંભાળ રાખો અને તે મજબૂત અને સ્વસ્થ થશે!

વધુ