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जीवित जीवों का आनुवंशिक कोड गुणसूत्रों के डीएनए में समाहित है। डीएनए अणु एक डबल हेलिक्स है जो जोड़े से बना है न्यूक्लियोटाइड, प्रत्येक फॉस्फेट समूह, एक चीनी समूह और एक नाइट्रोजन आधार से मिलकर बनता है। न्यूक्लियोटाइड्स की संरचना विषम है, जिसका अर्थ है कि डबल हेलिक्स डीएनए के दो किस्में विपरीत दिशाएं हैं।
जब डीएनए संश्लेषण के दौरान डीएनए संश्लेषण होता है, तो डबल हेलिक्स के दो स्ट्रैंड अलग हो जाते हैं। प्रत्येक स्ट्रैंड के आगे की दिशा में प्रतिकृति ही हो सकती है। नतीजतन, एक स्ट्रैंड को लगातार आगे की दिशा में कॉपी किया जाता है, जबकि दूसरे को उन खंडों में काट दिया जाता है जो बाद में जुड़ जाते हैं।
डीएनए स्ट्रैंड्स की एक दिशा क्यों है
डबल हेलिक्स डीएनए अणुओं के किनारे बने होते हैं फॉस्फेट और चीनी समूह जबकि रोंगों से बना है नाइट्रोजनस बेस। अधिवेशन द्वारा, कार्बन श्रृंखलाओं में कार्बन परमाणुओं या कार्बनिक अणुओं के छल्ले क्रम में क्रमांकित किए जाते हैं। नाइट्रोजनस आधारों में कार्बन परमाणुओं की संख्या 1, 2, 3, इत्यादि होती है। चीनी समूहों के गिने हुए कार्बन परमाणुओं को अलग करने के लिए, इन कार्बन को एक प्रमुख प्रतीक, अर्थात 1, 2, 3, इत्यादि का उपयोग करके या एक अन्य प्रमुख संख्या में उपयोग किया जाता है। आदि।
चीनी समूहों में पांच कार्बन परमाणु होते हैं, जिनकी संख्या 1 से 5. होती है। 5 परमाणु में एक होता है फॉस्फेट समूह 3 कार्बन लिंक के साथ जुड़ा हुआ है, जबकि ओह समूह। हेलिक्स के किनारों को बनाने के लिए, चीनी समूह के एक तरफ 5 फॉस्फेट अगले न्यूक्लियोटाइड के 3 OH से जोड़ता है। इस कतरा का क्रम है 5 से 3.
हेलिक्स अणु के जंगलों को लिंक किए गए नाइट्रोजनस बेस से बनाया जाता है। डीएनए अणुओं में चार आधार एडीन, गुआनिन, साइटोसिन और थाइमिन हैं जिन्हें ए, जी, सी और टी के रूप में संक्षिप्त किया गया है। ए और टी बेस एक लिंक बना सकते हैं, और जी और सी लिंक कर सकते हैं।
जब 5 से 3 अनुक्रम श्रृंखला का एक न्यूक्लियोटाइड किसी अन्य न्यूक्लियोटाइड को एक रँग बनाने के लिए लिंक करता है, तो दूसरे न्यूक्लियोटाइड में विपरीत फॉस्फेट / OH अनुक्रम होता है। इसका मतलब है कि हेलिक्स का एक पक्ष 5 से 3 दिशा में चलता है जबकि दूसरा पक्ष अंदर चलता है 3 से 5 दिशा।
असंतुलित डीएनए प्रतिकृति बनाम निरंतरता प्रतिकृति
डीएनए संश्लेषण केवल तब हो सकता है जब डबल हेलिक्स के दो किस्में अलग हो जाती हैं। डीएनए प्रतिकृति के दौरान, एक एंजाइम हेलिक्स को खोलता है और डीएनए पोलीमरेज़ प्रत्येक स्ट्रैंड को कॉपी करता है। 5 से 3 दिशा में चलने वाले स्ट्रैंड को अग्रणी स्ट्रैंड कहा जाता है जबकि 3 से 5 सीक्वेंस वाले दूसरे स्ट्रैंड, लैगिंग स्ट्रैंड होते हैं।
पोलीमरेज़ केवल डीएनए की नकल कर सकता है 5 से 3 दिशा। इसका मतलब है कि यह लगातार स्ट्रैंड को दोहरा सकता है क्योंकि यह स्ट्रैंड के साथ जुदाई के प्रारंभिक बिंदु से चलता है। लैगिंग स्ट्रैंड की प्रतिलिपि बनाने के लिए, पोलीमरेज़ को स्ट्रैंड के साथ पीछे की ओर अलग होने के प्रारंभिक बिंदु पर प्रतिकृति करना पड़ता है।
प्रतिकृति तब रुक जाती है, स्ट्रैंड को ऊपर ले जाती है और पीछे की ओर फिर से उस सेगमेंट में जाती है जिसे पहले ही कॉपी किया जा चुका है। डिस्कनेक्टेड डीएनए सेगमेंट कॉपियों की श्रृंखला ओकाजाकी टुकड़े लैगिंग स्ट्रैंड से उत्पन्न होते हैं।
डीएनए लिगेज
जैसे-जैसे डीएनए प्रतिकृति आगे बढ़ती है, डीएनए लिगेज एंजाइम ओकाजाकी टुकड़ों को एक सतत स्ट्रैंड में शामिल करता है। लैगिंग स्ट्रैंड के खंडों के एक साथ जुड़ने के बाद, दो नए डीएनए हेलिक्स में लैगिंग स्ट्रैंड के परिणाम के प्रमुख स्ट्रैंड और पीसवाइज या असंतोषजनक प्रतिकृति के निरंतर संश्लेषण का यह संयोजन होता है।
प्रत्येक नए डबल हेलिक्स में मूल डीएनए अणु से एक माता-पिता का किनारा होता है और एक नया प्रतिकृति स्ट्रैंड होता है, जिसे डीएनए पोलीमरेज़ द्वारा संश्लेषित किया जाता है। जब प्रतिकृति सफलतापूर्वक समाप्त हो गई है, तो मूल डीएनए अणु की दो प्रतियों में कोई अंतर नहीं है, हालांकि एक को निरंतर प्रतिकृति के माध्यम से प्राप्त किया गया था, जबकि दूसरे में डीएनए प्रतिकृति थी।