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डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) सभी के लिए कोड है सेलुलर पृथ्वी पर आनुवंशिक जानकारी। समुद्र में सबसे छोटे व्हेल से लेकर सबसे बड़ी व्हेल तक सभी सेलुलर जीवन डीएनए का उपयोग अपनी आनुवंशिक सामग्री के रूप में करते हैं।
ध्यान दें: कुछ वायरस डीएनए को अपनी आनुवंशिक सामग्री के रूप में उपयोग करते हैं। हालांकि, कुछ वायरस इसके बजाय आरएनए का उपयोग करते हैं।
डीएनए एक प्रकार का न्यूक्लिक एसिड है जो न्यूक्लियोटाइड्स नामक कई सबयूनिट्स से बना होता है। प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड के तीन भाग होते हैं: 5-कार्बन राइबोज चीनी, एक फॉस्फेट समूह और एक नाइट्रोजनस बेस। दो पूरक किस्में डीएनए एक साथ नाइट्रोजन के ठिकानों के बीच हाइड्रोजन बॉन्डिंग की बदौलत आता है जो डीएनए को एक सीढ़ी की तरह बनाने की अनुमति देता है जो प्रसिद्ध डबल-हेलिक्स में बदल जाता है।
नाइट्रोजन आधारों के बीच इसका संबंध है जो इस संरचना को बनाने की अनुमति देता है। डीएनए में, चार नाइट्रोजनी आधार विकल्प हैं: एडेनिन (ए), थाइमिन (टी), साइटोसिन (सी) और गुआनिन (जी)। प्रत्येक आधार केवल एक दूसरे के साथ बंधन कर सकता है, ए के साथ टी और सी के साथ जी। यह कहा जाता है पूरक बेस पेयरिंग नियम या शार्गफ्स नियम.
चार नाइट्रोजेनस गैसें
डीएनए न्यूक्लियोटाइड सबयूनिट्स में, चार नाइट्रोजनस आधार होते हैं:
इनमें से प्रत्येक आधार को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: प्यूरीन के ठिकाने तथा pyrimidine bases.
एडेनिन और गुआनिन इसके उदाहरण हैं प्यूरीन के ठिकाने। इसका मतलब है कि उनकी संरचना एक नाइट्रोजन युक्त छह परमाणु रिंग है जिसमें नाइट्रोजन-युक्त पांच परमाणु रिंग शामिल हैं जो दो परमाणुओं को संयोजित करने के लिए दो परमाणुओं को साझा करते हैं।
थाइमिन और साइटोसिन इसके उदाहरण हैं pyrimidine bases। ये आधार एकल नाइट्रोजन युक्त छह परमाणु वलय से बने होते हैं।
ध्यान दें: आरएनए थाइमिन को यूरैसिल (यू) नामक एक अलग पिरिमिडीन बेस के साथ बदल देता है।
चरगफस नियम
शार्गफ्स नियम, जिसे पूरक बेस पेयरिंग नियम के रूप में भी जाना जाता है, कहता है कि डीएनए बेस जोड़े हमेशा थाइमिन (ए-टी) और साइटोसिन के साथ ग्वानिन (सी-जी) के साथ एडेनिन होते हैं। एक प्यूरीन हमेशा एक पाइरीमिडीन और इसके विपरीत के साथ जोड़ी बनाता है। हालांकि, ए नॉट सी जोड़ी के साथ सी, इसके बावजूद कि प्यूरीन और पाइरीमिडीन है।
इस नियम का नाम वैज्ञानिक इरविन चारगफ के नाम पर रखा गया है जिन्होंने पाया कि लगभग सभी डीएनए अणुओं के भीतर एडेनिन और थाइमिन के साथ-साथ ग्वानिन और साइटोसिन की भी समान मात्रा में मौजूद होती है। ये अनुपात जीवों के बीच अलग-अलग हो सकते हैं, लेकिन ए की वास्तविक सांद्रता हमेशा जी और सी के साथ अनिवार्य रूप से टी के बराबर होती है और उदाहरण के लिए, मनुष्यों में, लगभग:
यह पूरक नियम का समर्थन करता है कि A को T और C के साथ युग्मित होना चाहिए और G के साथ युग्मित होना चाहिए।
शार्गफ्स नियम समझाया
हालांकि यह मामला क्यों है?
यह दोनों के साथ करना है हाईढ़रोजन मिलाप यह पूरक डीएनए किस्में के साथ जुड़ता है उपलब्ध स्थान दो किस्सों के बीच।
सबसे पहले, लगभग 20 about (एंगस्ट्रॉम) होते हैं, जहां एक एंगस्ट्रॉम 10 के बराबर होता है-10 मीटर) डीएनए के दो पूरक किस्में के बीच। दो purines और दो pyrimidines एक साथ बस दो स्ट्रैंड के बीच अंतरिक्ष में फिट होने के लिए बहुत अधिक जगह ले जाएगा। यही कारण है कि A, G के साथ बंधन नहीं कर सकता और C, T के साथ बंध नहीं सकता।
लेकिन आप कैंटीन के साथ प्यूरिन बॉन्ड को स्वैप क्यों नहीं कर सकते? उत्तर के साथ करना है हाईढ़रोजन मिलाप जो आधारों को जोड़ता है और डीएनए अणु को स्थिर करता है।
एकमात्र जोड़े जो उस स्थान में हाइड्रोजन बांड बना सकते हैं वे थाइमिन के साथ एडेनिन और ग्वानिन के साथ साइटोसिन हैं। A और T दो हाइड्रोजन बॉन्ड बनाते हैं जबकि C और G तीन बनाते हैं। इसके ये हाइड्रोजन बांड जो दो स्ट्रैंड से जुड़ते हैं और अणु को स्थिर करते हैं, जो इसे सीढ़ी की तरह डबल हेलिक्स बनाने की अनुमति देता है।
पूरक आधार जोड़ी नियमों का उपयोग करना
इस नियम को जानने के बाद, आप केवल बेस जोड़ी अनुक्रम पर आधारित एकल डीएनए स्ट्रैंड के पूरक स्ट्रैंड का पता लगा सकते हैं। उदाहरण के लिए, हम आपको एक डीएनए स्ट्रैंड के अनुक्रम को जानते हैं जो निम्नानुसार है:
AAGCTGGTTTTGACGAC
पूरक आधार युग्मन नियमों का उपयोग करके, आप निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि पूरक किनारा है:
TTCGACCAAAACTGCTG
आरएनए किस्में भी इस अपवाद के पूरक हैं कि आरएनए थाइमिन के बजाय यूरैसिल का उपयोग करता है। तो, आप mRNA स्ट्रैंड का भी अनुमान लगा सकते हैं जो उस पहले डीएनए स्ट्रैंड से उत्पन्न होगा। यह होगा:
UUCGACCAAAACUGCUG