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डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड या डीएनए में एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक सौंपी गई आनुवांशिक जानकारी होती है। आपके शरीर में, प्रत्येक कोशिका में आपके पूरे आनुवंशिक पूरक का कम से कम एक सेट होता है, जिसे 23 अलग-अलग गुणसूत्रों में रखा जाता है। वास्तव में, आपकी अधिकांश कोशिकाओं में दो सेट होते हैं, प्रत्येक माता-पिता से। इससे पहले कि कोई कोशिका विभाजित हो सके, उसे अपने डीएनए की सटीक प्रतिकृति बनानी होगी ताकि प्रत्येक बेटी कोशिका को पूरी और सही आनुवंशिक जानकारी प्राप्त हो। डीएनए प्रतिकृति में एक प्रूफरीडिंग प्रक्रिया शामिल होती है जो सटीकता सुनिश्चित करने में मदद करती है।
डीएनए संरचना
डीएनए एक लंबा अणु है जिसमें वैकल्पिक चीनी और फॉस्फेट समूहों की रीढ़ होती है। चार न्यूक्लियोटाइड अड्डों में से एक - एडेनिन (ए), ग्वानिन (जी), साइटोसिन (सी) और थाइमिन (टी) - प्रत्येक चीनी इकाई से लटका हुआ है। चार आधारों का अनुक्रम प्रोटीन के निर्माण के लिए आनुवंशिक कोड बनाता है। दो डीएनए स्ट्रैंड के न्यूक्लियोटाइड्स परिचित डबल हेलिक्स संरचना बनाने के लिए एक दूसरे से बंधते हैं। बेस पेयरिंग नियमों के लिए आवश्यक है कि A केवल T और C के साथ ही बंधे और केवल G के साथ बंधे। सेल को सटीकता बनाए रखने और उत्परिवर्तन से बचने के लिए प्रतिकृति के दौरान इन युग्मन नियमों का पालन करना चाहिए।
प्रतिकृति
प्रतिकृति अर्ध-रूढ़िवादी है: नए प्रतिकृति वाले हेलीकॉप्टर में एक मूल स्ट्रैंड और एक नया संश्लेषित होता है। मूल स्ट्रैंड नए स्ट्रैंड के निर्माण के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है। हेलिकेज एंजाइम दो टेम्पलेट स्ट्रैंड्स को उजागर करने के लिए डबल हेलिक्स संरचना को खोल देते हैं। एंजाइम डीएनए पोलीमरेज़ एक टेम्पलेट स्ट्रैंड पर प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड को पढ़ने और लम्बी स्ट्रैंड पर पूरक आधार को जोड़ने के लिए जिम्मेदार है। उदाहरण के लिए, जब पोलीमरेज़ एक टेम्पलेट स्ट्रैंड पर जी बेस का सामना करता है, तो यह नए स्ट्रैंड में सी-बेस युक्त चीनी-फॉस्फेट इकाई को जोड़ता है।
प्रूफ़ पढ़ना
डीएनए पोलीमरेज़ एक उल्लेखनीय एंजाइम है। न केवल यह एक समय में एक आधार पर नए डीएनए स्ट्रैंड को इकट्ठा करता है, यह आगे बढ़ने के साथ नए स्ट्रैंड को भी प्रमाणित करता है। एंजाइम नए स्ट्रैंड पर एक गलत आधार का पता लगा सकता है, एक चीनी इकाई का बैक अप ले सकता है, खराब बेस को स्निप कर सकता है, इसे सही बेस से बदल सकता है और टेम्पलेट स्ट्रैंड की प्रतिकृति फिर से शुरू कर सकता है। गलत आधार को बाहर निकालने की क्षमता, जिसे एक्सोन्यूक्लिज़ गतिविधि कहा जाता है, डीएनए पोलीमरेज़ परिसरों में बनाया गया है। लगभग 99 प्रतिशत की सटीकता दर से परिणाम का प्रसार।
मिलान नहीं की गई मरम्मत
सटीक प्रतिकृति पर्याप्त महत्वपूर्ण है कि कोशिकाओं ने एक माध्यमिक त्रुटि सुधार तंत्र विकसित किया है जिसे डीएनए बेमेल मरम्मत कहा जाता है ताकि डीएनए पॉलिमर छूटने वाली गलतियों को ठीक किया जा सके। मरम्मत मशीनरी विकृतियों के लिए डीएनए हेलिक्स संरचना का निरीक्षण करके बेमेल का पता लगाती है। एंजाइमों का मट परिवार एक बेमेल का पता लगाता है, नए प्रतिलिपि किए गए स्ट्रैंड की पहचान करता है, स्ट्रैंड को क्लीव करने के लिए एक उपयुक्त स्थान पाता है और बेमेल वाले हिस्से को हटा देता है। डीएनए पोलीमरेज़ तब हटाए गए हिस्से को फिर से आकार देता है। डीएनए पोलीमरेज़ प्रूफरीडिंग करते समय एकल-बेस मरम्मत के विपरीत, बेमेल मरम्मत तंत्र एक मरम्मत करने के लिए हजारों आधारों की जगह ले सकता है।