डीएनए संरचना और जीन
डीएनए को आनुवंशिकता के वाहक के रूप में पहचानना और इसकी प्रतिसमांतर दोहरी-कुंडली संरचना की खोज ने यह बताया कि कैसे एक ही अणु आनुवंशिक जानकारी को एन्कोड कर सकता है और विश्वसनीय रूप से कॉपी किया जा सकता है।
Definition
एक जीन डीएनए का एक खंड है जो एक कार्यात्मक उत्पाद के लिए जानकारी रखता है, जो पूरक क्षार युग्मन द्वारा एक साथ रखी गई एक प्रतिसमांतर दोहरी कुंडली के भीतर न्यूक्लियोटाइड क्षारों के अनुक्रम के रूप में संग्रहीत होता है।
Scope
यह विषय उन प्रायोगिक साक्ष्यों को शामिल करता है कि प्रोटीन के बजाय डीएनए आनुवंशिक सामग्री है, न्यूक्लियोटाइड के रासायनिक घटक, चारगाफ के क्षार अनुपात, पूरक प्रतिसमांतर स्ट्रैंड्स के साथ वाटसन-क्रिक दोहरी कुंडली, प्रमुख और लघु खांचे, और एक कार्यात्मक उत्पाद को एन्कोड करने वाले डीएनए खंड के रूप में जीन की आधुनिक आणविक परिभाषा। यह आनुवंशिकता के भौतिक आधार को स्थापित करता है; प्रतिकृति और अभिव्यक्ति को आसन्न विषयों में वर्णित किया गया है।
Core questions
- किन प्रयोगों ने स्थापित किया कि प्रोटीन नहीं, बल्कि डीएनए आनुवंशिक सामग्री है?
- क्षार संरचना के नियम और प्रतिसमांतर दोहरी कुंडली डीएनए के गुणों को कैसे स्पष्ट करते हैं?
- पूरक क्षार युग्मन डीएनए को सूचना भंडारण और प्रतिलिपि के लिए उपयुक्त क्यों बनाता है?
- एक मेंडेलियन कारक से एक आणविक अनुक्रम तक जीन की परिभाषा कैसे विकसित हुई है?
Key concepts
- आनुवंशिक सामग्री के रूप में डीएनए (रूपांतरण और बैक्टीरियोफेज प्रयोग)
- न्यूक्लियोटाइड संरचना और चारगाफ के नियम
- प्रतिसमांतर दोहरी कुंडली और पूरक क्षार युग्मन
- प्रमुख और लघु खांचे
- एक जीन की आणविक परिभाषा
Mechanisms
दो प्रतिसमांतर शर्करा-फॉस्फेट बैकबोन एक सामान्य अक्ष के चारों ओर घूमते हैं, जिसमें क्षार अंदर की ओर युग्मित होते हैं, एडेनिन थाइमिन से दो हाइड्रोजन बंधों द्वारा और गुआनिन साइटोसिन से तीन हाइड्रोजन बंधों द्वारा; इस पूरकता का अर्थ है कि प्रत्येक स्ट्रैंड दूसरे को पूरी तरह से निर्दिष्ट करता है, जो प्रतिकृति और प्रतिलेखन का संरचनात्मक आधार है।
Clinical relevance
दोहरी-कुंडली मॉडल सभी डीएनए-आधारित प्रौद्योगिकियों का आधार है, अनुक्रमण और पीसीआर से लेकर आनुवंशिक परीक्षण और फोरेंसिक पहचान तक, और क्षार युग्मन को समझना यह बताता है कि उत्परिवर्तन अनुक्रम को कैसे बदलते हैं और कैसे जांच और प्राइमर अपने लक्ष्यों को पहचानते हैं।
History
एवरी, मैकलियोड और मैककार्टी ने 1944 में दिखाया कि रूपांतरित करने वाला सिद्धांत डीएनए था, हर्शे-चेज़ प्रयोग ने 1952 में इसकी पुष्टि की, और 1953 में वाटसन और क्रिक ने, फ्रैंकलिन के एक्स-रे विवर्तन डेटा और चारगाफ के क्षार अनुपात का उपयोग करते हुए, दोहरी कुंडली का प्रस्ताव रखा जिसने समझाया कि डीएनए जानकारी को कैसे संग्रहीत और कॉपी करता है।
Key figures
- James Watson
- Francis Crick
- Rosalind Franklin
- Oswald Avery
Related topics
Seminal works
- watsonCrick1953
- averyMacLeodMcCarty1944
Frequently asked questions
- डीएनए के दो स्ट्रैंड्स को प्रतिसमांतर क्यों कहा जाता है?
- दो स्ट्रैंड्स विपरीत रासायनिक दिशाओं में चलते हैं, एक पांच-प्राइम से तीन-प्राइम की ओर उन्मुख होता है और दूसरा तीन-प्राइम से पांच-प्राइम की ओर, जो क्षारों के सही ढंग से युग्मित होने और प्रतिकृति मशीनरी के प्रत्येक स्ट्रैंड को पढ़ने के लिए आवश्यक है।
- वैज्ञानिकों को कैसे पता चला कि प्रोटीन नहीं बल्कि डीएनए में जीन होते हैं?
- एवरी के रूपांतरण प्रयोगों और हर्शे-चेज़ बैक्टीरियोफेज प्रयोग दोनों ने दिखाया कि डीएनए, प्रोटीन नहीं, वह अणु था जिसे स्थानांतरित किया गया था और जो विरासत में मिली विशेषताओं के लिए जिम्मेदार था।