डीएनए संरचना और प्रतिकृति

डीएनए संरचना और प्रतिकृति आणविक जीव विज्ञान का वह भाग है जो बताता है कि आनुवंशिक जानकारी दोहरे हेलिक्स में भौतिक रूप से कैसे एन्कोड की जाती है और कोशिका विभाजन से पहले उस जानकारी को कितनी सटीकता से कॉपी किया जाता है। यह डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड अणु के रसायन विज्ञान को इसे दोहराने वाले एंजाइमी तंत्र और एक जीनोम को नाभिक के अंदर फिट करने वाली उच्च-क्रम पैकेजिंग से जोड़ता है।

Definition

डीएनए संरचना और प्रतिकृति डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड के संरचनात्मक आधार को पूरक आधार-युग्मित स्ट्रैंड्स के एक प्रतिसमांतर दोहरे हेलिक्स के रूप में दर्शाती है, साथ ही उस अणु को कॉपी करने की अर्ध-संरक्षी प्रक्रिया को भी दर्शाती है ताकि प्रत्येक पुत्री कोशिका को एक पूर्ण जीनोम विरासत में मिले।

Scope

यह क्षेत्र पाठक को पाँच विषयों से परिचित कराता है: डीएनए की रासायनिक संरचना और संगठन, प्रतिकृति के तंत्र, नए स्ट्रैंड्स को संश्लेषित करने वाले पॉलीमरेज़, डीएनए की गुणसूत्रों में पैकेजिंग, और गुणसूत्रों के विशेष अंत और कोर अनुक्रम (टेलोमेयर और सेंट्रोमेयर)। यह एक संदर्भ अवलोकन है; विस्तृत आवश्यक जानकारी इसके नीचे के विषय प्रविष्टियों में है।

Sub-topics

• गुणसूत्र संरचना और डीएनए पैकेजिंग
• डीएनए पॉलीमरेज़ और संश्लेषण
• डीएनए प्रतिकृति क्रियाविधि
• डीएनए संरचना और संगठन
• टेलोमेयर और सेंट्रोमेयर

Key concepts

• दोहरा हेलिक्स और पूरक आधार युग्मन
• प्रतिसमांतर स्ट्रैंड्स और 5' से 3' ध्रुवीयता
• अर्ध-संरक्षी प्रतिकृति
• प्रतिकृति फोर्क और द्वि-दिशात्मक प्रतिलिपि
• क्रोमेटिन और न्यूक्लियोसोम पैकेजिंग
• टेलोमेयर और सेंट्रोमेयर

Mechanisms

डीएनए के दो स्ट्रैंड प्रतिसमांतर चलते हैं और पूरक क्षारों (एडेनिन थाइमिन के साथ, गुआनिन साइटोसिन के साथ) के बीच हाइड्रोजन बंधों द्वारा एक साथ जुड़े होते हैं, ताकि प्रत्येक स्ट्रैंड दूसरे के अनुक्रम को निर्दिष्ट करे। वाटसन और क्रिक ने नोट किया कि यह पूरकता तुरंत एक प्रतिलिपि तंत्र का सुझाव देती है। प्रतिकृति में, हेलिक्स खुलता है, प्रत्येक पैतृक स्ट्रैंड एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है, और नए पूरक स्ट्रैंड्स संश्लेषित होते हैं, जिससे दो पुत्री डुप्लेक्स उत्पन्न होते हैं जिनमें से प्रत्येक में एक पुराना स्ट्रैंड बरकरार रहता है। प्रतिकृति अपनी मूल तर्क में बैक्टीरिया, आर्किया और यूकेरियोट्स में अत्यधिक संरक्षित है, जबकि डीएनए की क्रोमेटिन में पैकेजिंग और गुणसूत्र छोरों और सेंट्रोमेयर का रखरखाव इस रसायन विज्ञान को यूकेरियोटिक कोशिकाओं के बड़े, रैखिक जीनोम के अनुकूल बनाता है।

Clinical relevance

डीएनए संरचना और प्रतिकृति को समझना स्वास्थ्य विज्ञान में आनुवंशिक और जीनोमिक जानकारी की व्याख्या का आधार है, जिसमें यह भी शामिल है कि प्रतिकृति त्रुटियां और जीनोम रखरखाव में दोष रोग प्रक्रियाओं से कैसे संबंधित हैं। यह क्षेत्र मूलभूत जीव विज्ञान का वर्णन करता है और व्यक्तिगत निदान या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

History

दोहरी-हेलिकल संरचना का प्रस्ताव वाटसन और क्रिक ने 1953 में एक्स-रे विवर्तन डेटा और आधार-संरचना नियमों के आधार पर दिया था, और इसने प्रतिकृति को स्ट्रैंड पूरकता की समस्या के रूप में प्रस्तुत किया। बाद के दशकों में प्रतिकृति के एंजाइम विज्ञान, क्रोमेटिन की दोहराई जाने वाली इकाई के रूप में न्यूक्लियोसोम, और टेलोमेयर और सेंट्रोमेयर के विशेष जीव विज्ञान की स्थापना हुई, जिससे डीएनए संरचना और प्रतिकृति आणविक जीव विज्ञान का एक मूलभूत क्षेत्र बन गया।

Key figures

• James Watson
• Francis Crick
• Rosalind Franklin
• Arthur Kornberg

Seminal works

• watson-crick-1953
• odonnell-2013

Frequently asked questions

अर्ध-संरक्षी प्रतिकृति का क्या अर्थ है?

इसका अर्थ है कि प्रत्येक नया डीएनए डुप्लेक्स मूल अणु से एक स्ट्रैंड रखता है और एक नया संश्लेषित पूरक स्ट्रैंड प्राप्त करता है, जिससे कोशिका विभाजनों में आनुवंशिक जानकारी संरक्षित रहती है।

यह क्षेत्र कैसे व्यवस्थित है?

यह पाँच विषयों को समूहित करता है: डीएनए संरचना और संगठन, प्रतिकृति तंत्र, डीएनए पॉलीमरेज़ और संश्लेषण, गुणसूत्र संरचना और पैकेजिंग, और टेलोमेयर और सेंट्रोमेयर।