आरएनए क्या है? Rnk. संरचना और इसकी विविधता. वंशानुगत जानकारी को साकार करने की प्रक्रिया में आरएनए की भूमिका
और यूरैसिल (डीएनए के विपरीत, जिसमें यूरैसिल के बजाय थाइमिन होता है)। ये अणु सभी जीवित जीवों की कोशिकाओं के साथ-साथ कुछ विषाणुओं में भी पाए जाते हैं।
सेलुलर जीवों में आरएनए का मुख्य कार्य आनुवंशिक जानकारी को प्रोटीन में अनुवाद करने और राइबोसोम को संबंधित अमीनो एसिड की आपूर्ति करने के लिए एक टेम्पलेट के रूप में है। वायरस में, यह आनुवंशिक जानकारी का वाहक है (लिफाफा प्रोटीन और वायरल एंजाइमों को एन्कोड करता है)। वाइरोइड्स में एक गोलाकार आरएनए अणु होता है और इसमें अन्य अणु नहीं होते हैं। मौजूद आरएनए विश्व परिकल्पना, जिसके अनुसार आरएनए प्रोटीन से पहले उत्पन्न हुआ और जीवन का पहला रूप था।
सेलुलर आरएनए का उत्पादन नामक प्रक्रिया के माध्यम से किया जाता है प्रतिलेखन,अर्थात्, डीएनए मैट्रिक्स पर आरएनए का संश्लेषण, विशेष एंजाइमों - आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा किया जाता है। मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) तब अनुवाद नामक प्रक्रिया में भाग लेते हैं। प्रसारण राइबोसोम की भागीदारी के साथ एमआरएनए मैट्रिक्स पर प्रोटीन का संश्लेषण होता है। अन्य आरएनए प्रतिलेखन के बाद रासायनिक संशोधनों से गुजरते हैं, और माध्यमिक और तृतीयक संरचनाओं के निर्माण के बाद, वे आरएनए के प्रकार के आधार पर कार्य करते हैं।
एकल-फंसे हुए आरएनए को विभिन्न स्थानिक संरचनाओं की विशेषता होती है जिसमें एक ही श्रृंखला के कुछ न्यूक्लियोटाइड एक दूसरे के साथ जोड़े जाते हैं। कुछ उच्च संरचित आरएनए कोशिका प्रोटीन संश्लेषण में भाग लेते हैं, उदाहरण के लिए, स्थानांतरण आरएनए कोडन को पहचानने और प्रोटीन संश्लेषण की साइट पर संबंधित अमीनो एसिड पहुंचाने का काम करते हैं, और मैसेंजर आरएनए राइबोसोम के संरचनात्मक और उत्प्रेरक आधार के रूप में काम करते हैं।
हालाँकि, आधुनिक कोशिकाओं में आरएनए के कार्य अनुवाद में उनकी भूमिका तक सीमित नहीं हैं। इस प्रकार, एमआरएनए यूकेरियोटिक मैसेंजर आरएनए और अन्य प्रक्रियाओं में शामिल होते हैं।
इस तथ्य के अलावा कि आरएनए अणु कुछ एंजाइमों (उदाहरण के लिए, टेलोमेरेज़) का हिस्सा हैं, व्यक्तिगत आरएनए की अपनी एंजाइमेटिक गतिविधि पाई गई है, अन्य आरएनए अणुओं में टूटने की क्षमता या, इसके विपरीत, दो को "गोंद" करने की क्षमता है। आरएनए के टुकड़े एक साथ। इन्हें आरएनए कहा जाता है राइबोजाइम।
कई वायरस आरएनए से बने होते हैं, यानी उनमें यह वही भूमिका निभाता है जो डीएनए उच्च जीवों में निभाता है। कोशिकाओं में आरएनए कार्यों की विविधता के आधार पर, यह परिकल्पना की गई थी कि आरएनए प्रीबायोलॉजिकल सिस्टम में स्व-प्रजनन में सक्षम पहला अणु है।
आरएनए अनुसंधान का इतिहास
न्यूक्लिक एसिड की खोज की गई थी 1868स्विस वैज्ञानिक जोहान फ्रेडरिक मिशर, जिन्होंने इन पदार्थों को "न्यूक्लिन" कहा क्योंकि वे नाभिक (लैटिन नाभिक) में पाए गए थे। बाद में पता चला कि जीवाणु कोशिकाएँ, जिनमें केन्द्रक नहीं होता, उनमें भी न्यूक्लिक अम्ल होते हैं।
प्रोटीन संश्लेषण में आरएनए के महत्व का सुझाव दिया गया है 1939थोरबर्न ऑस्कर कैस्परसन, जीन ब्रैचेट और जैक शुल्त्स के काम में। जेरार्ड मैरबक्स ने पहले मैसेंजर आरएनए एन्कोडिंग खरगोश हीमोग्लोबिन को अलग किया और दिखाया कि जब इसे oocytes में पेश किया गया था, तो वही प्रोटीन बनता था।
सोवियत संघ में 1956-57आरएनए कोशिकाओं की संरचना निर्धारित करने के लिए काम किया गया (ए. बेलोज़ेर्स्की, ए. स्पिरिन, ई. वोल्किन, एफ. एस्ट्राखान), जिससे यह निष्कर्ष निकला कि एक कोशिका में आरएनए का बड़ा हिस्सा राइबोसोमल आरएनए का होता है।
में 1959सेवेरो ओचोआ ने प्राप्त किया नोबेल पुरस्कारआरएनए संश्लेषण के तंत्र की खोज के लिए चिकित्सा में। यीस्ट एस. सेरेविसिया टीआरएनए में से एक का 77-न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम निर्धारित किया गया था 1965रॉबर्ट हॉल की प्रयोगशाला में, जिसके लिए 1968उन्हें चिकित्सा में नोबेल पुरस्कार मिला।
में 1967 कार्ल वोइस ने सुझाव दिया कि आरएनए में उत्प्रेरक गुण होते हैं। उन्होंने तथाकथित आरएनए विश्व परिकल्पना को सामने रखा, जिसमें प्रोटो-जीवों के आरएनए सूचना भंडारण अणुओं (अब यह भूमिका डीएनए द्वारा निभाई जाती है) और चयापचय प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करने वाले अणुओं (अब यह एंजाइमों द्वारा किया जाता है) दोनों के रूप में कार्य करते हैं।
में 1976 गेन्ट विश्वविद्यालय (हॉलैंड) के वाल्टर फ़ार्स और उनके समूह ने पहली बार वायरस, बैक्टीरियोफेज MS2 में निहित आरएनए के जीनोम अनुक्रम को निर्धारित किया।
सर्वप्रथम 1990 के दशकयह पाया गया कि पादप जीनोम में विदेशी जीन के प्रवेश से समान पादप जीन की अभिव्यक्ति का दमन हो जाता है। लगभग उसी समय, लगभग 22 आधारों के आरएनए, जिन्हें अब माइक्रोआरएनए कहा जाता है, को राउंडवॉर्म की ओटोजनी में एक नियामक भूमिका निभाते हुए दिखाया गया था।
प्रोटीन संश्लेषण में आरएनए के महत्व के बारे में परिकल्पना टोर्बजर्न कैस्पर्सन द्वारा शोध के आधार पर सामने रखी गई थी 1937-1939., जिसके परिणामस्वरूप यह दिखाया गया कि सक्रिय रूप से प्रोटीन को संश्लेषित करने वाली कोशिकाओं में बड़ी मात्रा में आरएनए होता है। परिकल्पना की पुष्टि ह्यूबर्ट चैनट्रेन द्वारा प्राप्त की गई थी।
आरएनए संरचना की विशेषताएं
आरएनए न्यूक्लियोटाइड्स में एक शर्करा - राइबोज होता है, जिसमें से एक आधार स्थिति 1 पर जुड़ा होता है: एडेनिन, गुआनिन, साइटोसिन या यूरैसिल। फॉस्फेट समूह राइबोज को एक श्रृंखला में जोड़ता है, एक राइबोज के 3" कार्बन परमाणु के साथ बंधन बनाता है। दूसरे की 5" स्थिति पर। फॉस्फेट समूहों को शारीरिक पीएच पर नकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है, इसलिए आरएनए को कहा जा सकता है पोलियानियन.
आरएनए को चार आधारों (एडेनिन (ए), गुआनिन (जी), यूरैसिल (यू), और साइटोसिन (सी)) के बहुलक के रूप में लिखा जाता है, लेकिन परिपक्व आरएनए में कई संशोधित आधार और शर्करा होते हैं। आरएनए में लगभग 100 होते हैं विभिन्न प्रकार केसंशोधित न्यूक्लियोसाइड्स, जिनमें से:
-2"-ओ-मिथाइलराइबोसचीनी का सबसे आम संशोधन;
- स्यूडोरिडाइन- सबसे अधिक संशोधित आधार जो सबसे अधिक बार पाया जाता है। स्यूडोरिडीन (Ψ) में, यूरैसिल और राइबोस के बीच का बंधन C - N नहीं है, बल्कि C - C है, यह न्यूक्लियोटाइड आरएनए अणुओं में विभिन्न स्थितियों में होता है। विशेष रूप से, स्यूडोरिडीन टीआरएनए फ़ंक्शन के लिए महत्वपूर्ण है।
एक और संशोधित आधार जो उल्लेख के लायक है वह है हाइपोक्सैन्थिन, डीमिनेटेड ग्वानिन, जिसके न्यूक्लियोसाइड को कहा जाता है आइनोसीन. आनुवंशिक कोड की विकृति सुनिश्चित करने में इनोसिन एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
कई अन्य संशोधनों की भूमिका पूरी तरह से समझ में नहीं आती है, लेकिन राइबोसोमल आरएनए में कई पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल संशोधन राइबोसोम के कामकाज के लिए महत्वपूर्ण क्षेत्रों में स्थित हैं। उदाहरण के लिए, पेप्टाइड बंधन के निर्माण में शामिल राइबोन्यूक्लियोटाइड्स में से एक पर। आरएनए में नाइट्रोजन आधार साइटोसिन और ग्वानिन, एडेनिन और यूरैसिल और ग्वानिन और यूरैसिल के बीच हाइड्रोजन बांड बना सकते हैं। हालाँकि, अन्य इंटरैक्शन संभव हैं, उदाहरण के लिए, कई एडेनिन एक लूप बना सकते हैं, या चार न्यूक्लियोटाइड से युक्त एक लूप, जिसमें एक एडेनिन-गुआनिन बेस जोड़ी होती है।
आरएनए की एक महत्वपूर्ण संरचनात्मक विशेषता जो इसे डीएनए से अलग करती है, वह राइबोज की 2" स्थिति में एक हाइड्रॉक्सिल समूह की उपस्थिति है, जो आरएनए अणु को बी संरचना के बजाय ए में मौजूद रहने की अनुमति देती है, जो अक्सर डीएनए में देखी जाती है। ए फॉर्म में एक गहरी और संकीर्ण बड़ी नाली और उथली और चौड़ी छोटी नाली होती है, 2" हाइड्रॉक्सिल समूह की उपस्थिति का दूसरा परिणाम यह होता है कि गठनात्मक रूप से प्लास्टिक, यानी आरएनए अणु के क्षेत्र जो इसमें भाग नहीं लेते हैं। डबल हेलिक्स का निर्माण, रासायनिक रूप से अन्य फॉस्फेट बांडों पर हमला कर सकता है और उन्हें तोड़ सकता है।
एकल-फंसे आरएनए अणु का "कार्यशील" रूप, प्रोटीन की तरह, अक्सर होता है तृतीयक संरचना।तृतीयक संरचना एक अणु के भीतर हाइड्रोजन बांड के माध्यम से गठित माध्यमिक संरचना के तत्वों के आधार पर बनाई जाती है। द्वितीयक संरचना तत्व कई प्रकार के होते हैं - स्टेम-लूप, लूप और स्यूडोकोनॉट। के आधार पर बड़ी मात्रा संभावित विकल्पबेस पेयरिंग, आरएनए माध्यमिक संरचना भविष्यवाणी - और भी बहुत कुछ मुश्किल कार्यप्रोटीन संरचनाओं की तुलना में, लेकिन अब एमफोल्ड जैसे प्रभावी कार्यक्रम हैं।
आरएनए अणुओं के कार्यों की उनकी द्वितीयक संरचना पर निर्भरता का एक उदाहरण आंतरिक राइबोसोम प्रवेश स्थल (आईआरईएस) है। आईआरईएस मैसेंजर आरएनए के 5" सिरे पर एक संरचना है, जो प्रोटीन संश्लेषण शुरू करने के लिए सामान्य तंत्र को दरकिनार करते हुए राइबोसोम के जुड़ाव को सुनिश्चित करता है; इसके लिए 5" सिरे पर एक विशेष संशोधित आधार (कैप) की उपस्थिति और प्रोटीन आरंभ की आवश्यकता होती है। कारक. आईआरईएस को सबसे पहले वायरल आरएनए में खोजा गया था, लेकिन इस बात के बढ़ते सबूत हैं कि सेलुलर एमआरएनए भी तनाव की स्थिति में आईआरईएस-निर्भर दीक्षा तंत्र का उपयोग करते हैं। कई प्रकार के आरएनए, उदाहरण के लिए, कोशिका में आरआरएनए और एसएनआरएनए (एसएनआरएनए) प्रोटीन के साथ कॉम्प्लेक्स के रूप में कार्य करते हैं जो आरएनए अणुओं के साथ उनके संश्लेषण या (y) नाभिक से साइटोप्लाज्म में निर्यात के बाद जुड़ते हैं। ऐसे आरएनए-प्रोटीन कॉम्प्लेक्स को राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन कॉम्प्लेक्स या कहा जाता है राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन.
मैसेंजर राइबोन्यूक्लिक एसिड (एमआरएनए, पर्यायवाची - मैसेंजर आरएनए, एमआरएनए)- आरएनए, डीएनए से प्रोटीन संश्लेषण की साइटों तक प्रोटीन की प्राथमिक संरचना के बारे में जानकारी स्थानांतरित करने के लिए जिम्मेदार है। प्रतिलेखन के दौरान डीएनए से एमआरएनए को संश्लेषित किया जाता है, जिसके बाद, इसे अनुवाद के दौरान प्रोटीन संश्लेषण के लिए एक टेम्पलेट के रूप में उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, एमआरएनए "अभिव्यक्ति" (अभिव्यक्ति) में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
एक सामान्य परिपक्व एमआरएनए की लंबाई कई सौ से लेकर कई हजार न्यूक्लियोटाइड तक होती है। सबसे लंबे एमआरएनए (+) एसएसआरएनए युक्त वायरस में देखे गए, जैसे कि पिकोर्नवायरस, लेकिन यह याद रखना चाहिए कि इन वायरस में एमआरएनए उनका पूरा जीनोम बनाता है।
अधिकांश आरएनए प्रोटीन के लिए कोड नहीं करते हैं। ये नॉनकोडिंग आरएनए व्यक्तिगत जीन (उदाहरण के लिए, राइबोसोमल आरएनए) से प्रतिलेखित किए जा सकते हैं या इंट्रॉन से प्राप्त किए जा सकते हैं। गैर-कोडिंग आरएनए के क्लासिक, अच्छी तरह से अध्ययन किए गए प्रकार ट्रांसफर आरएनए (टीआरएनए) और आरआरएनए हैं, जो अनुवाद प्रक्रिया में शामिल होते हैं। जीन विनियमन, एमआरएनए प्रसंस्करण और अन्य भूमिकाओं के लिए जिम्मेदार आरएनए के भी वर्ग हैं। इसके अलावा, गैर-कोडिंग आरएनए अणु भी हैं जो उत्प्रेरित कर सकते हैं रासायनिक प्रतिक्रिएं, जैसे कि आरएनए अणुओं को काटना और बांधना। रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करने में सक्षम प्रोटीन के अनुरूप - एंजाइम (एंजाइम), उत्प्रेरक आरएनए अणुओं को राइबोजाइम कहा जाता है।
परिवहन (टीआरएनए)- छोटा, लगभग 80 न्यूक्लियोटाइड से युक्त, एक रूढ़िवादी तृतीयक संरचना वाले अणु। वे विशिष्ट अमीनो एसिड को राइबोसोम में पेप्टाइड बॉन्ड संश्लेषण स्थल तक पहुंचाते हैं। प्रत्येक टीआरएनए में अमीनो एसिड लगाव के लिए एक साइट और एमआरएनए कोडन की पहचान और जुड़ाव के लिए एक एंटीकोडोन होता है। एंटिकोडन कोडन के साथ हाइड्रोजन बांड बनाता है, जो टीआरएनए को ऐसी स्थिति में रखता है जो गठित पेप्टाइड के अंतिम अमीनो एसिड और टीआरएनए से जुड़े अमीनो एसिड के बीच पेप्टाइड बॉन्ड के गठन को बढ़ावा देता है।
राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए)- राइबोसोम का उत्प्रेरक घटक। यूकेरियोटिक राइबोसोम में चार प्रकार के आरआरएनए अणु होते हैं: 18एस, 5.8एस, 28एस और 5एस। चार में से तीन प्रकार के आरआरएनए पॉलीसोम पर संश्लेषित होते हैं। साइटोप्लाज्म में, राइबोसोमल आरएनए राइबोसोमल प्रोटीन के साथ मिलकर न्यूक्लियोप्रोटीन बनाते हैं जिन्हें राइबोसोम कहा जाता है। राइबोसोम एमआरएनए से जुड़ जाता है और प्रोटीन का संश्लेषण करता है। आरआरएनए 80% तक आरएनए बनाता है और यूकेरियोटिक कोशिका के साइटोप्लाज्म में पाया जाता है।
एक असामान्य प्रकार का आरएनए जो टीआरएनए और एमआरएनए (टीएमआरएनए) के रूप में कार्य करता है, कई बैक्टीरिया और प्लास्टिड में पाया जाता है। जब राइबोसोम बिना रुके कोडन के दोषपूर्ण एमआरएनए पर रुकता है, तो टीएमआरएनए एक छोटा पेप्टाइड जोड़ता है जो प्रोटीन को क्षरण की ओर निर्देशित करता है।
माइक्रोआरएनए (लंबाई में 21-22 न्यूक्लियोटाइड)यूकेरियोट्स में पाए जाते हैं और आरएनए हस्तक्षेप के तंत्र के माध्यम से प्रभावित करते हैं। इस मामले में, माइक्रोआरएनए और एंजाइमों का एक कॉम्प्लेक्स जीन प्रमोटर के डीएनए में न्यूक्लियोटाइड के मिथाइलेशन को जन्म दे सकता है, जो जीन गतिविधि को कम करने के लिए एक संकेत के रूप में कार्य करता है। किसी अन्य प्रकार के विनियमन का उपयोग करते समय, माइक्रोआरएनए का पूरक एमआरएनए ख़राब हो जाता है। हालाँकि, ऐसे miRNAs भी हैं जो जीन अभिव्यक्ति को कम करने के बजाय बढ़ाते हैं।
छोटा हस्तक्षेप करने वाला आरएनए (siRNA, 20-25 न्यूक्लियोटाइड)अक्सर वायरल आरएनए के दरार के परिणामस्वरूप बनते हैं, लेकिन अंतर्जात सेलुलर miRNAs भी मौजूद होते हैं। छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए भी माइक्रोआरएनए के समान तंत्र द्वारा आरएनए हस्तक्षेप के माध्यम से कार्य करते हैं।
डीएनए से तुलना
डीएनए और आरएनए के बीच तीन मुख्य अंतर हैं:
1 . डीएनए में शर्करा डीऑक्सीराइबोज होता है, आरएनए में राइबोज होता है, जिसमें डीऑक्सीराइबोज की तुलना में एक अतिरिक्त हाइड्रॉक्सिल समूह होता है। यह समूह अणु के हाइड्रोलिसिस की संभावना को बढ़ाता है, अर्थात यह आरएनए अणु की स्थिरता को कम करता है।
2.
आरएनए में एडेनिन का पूरक न्यूक्लियोटाइड थाइमिन नहीं है, जैसा कि डीएनए में है, लेकिन यूरैसिल थाइमिन का अनमेथिलेटेड रूप है।
3.
डीएनए एक डबल हेलिक्स के रूप में मौजूद है, जिसमें दो अलग-अलग अणु होते हैं। आरएनए अणु, औसतन, बहुत छोटे होते हैं और मुख्यतः एकल-फंसे होते हैं। संरचनात्मक विश्लेषणजैविक रूप से सक्रिय आरएनए अणु, जिनमें टीआरएनए, आरआरएनए एसएनआरएनए और अन्य अणु शामिल हैं जो प्रोटीन के लिए कोड नहीं करते हैं, ने दिखाया कि वे एक लंबे हेलिक्स से नहीं बने हैं, बल्कि कई छोटे हेलिक्स से बने हैं जो एक दूसरे के करीब स्थित हैं और तृतीयक संरचना के समान कुछ बनाते हैं। एक प्रोटीन. परिणामस्वरूप, आरएनए रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित कर सकता है, उदाहरण के लिए, राइबोसोम का पेप्टाइड ट्रांसफरेज़ केंद्र, जो प्रोटीन के बीच पेप्टाइड बांड के निर्माण में शामिल होता है, पूरी तरह से आरएनए से बना होता है।
विशेषताएं विशेषताएं:
1. प्रसंस्करण
कई आरएनए अन्य आरएनए को संशोधित करने में शामिल होते हैं। इंट्रोन्स को स्प्लिसोसोम द्वारा प्रो-एमआरएनए से उत्सर्जित किया जाता है, जिसमें प्रोटीन के अलावा, कई छोटे परमाणु आरएनए (एसएनआरएनए) होते हैं। इसके अलावा, इंट्रॉन अपने स्वयं के छांटने को उत्प्रेरित कर सकते हैं। प्रतिलेखन के परिणामस्वरूप संश्लेषित आरएनए को रासायनिक रूप से संशोधित भी किया जा सकता है। यूकेरियोट्स में, आरएनए न्यूक्लियोटाइड्स के रासायनिक संशोधन, उदाहरण के लिए, उनका मिथाइलेशन, छोटे परमाणु आरएनए (एसएनआरएनए, 60-300 न्यूक्लियोटाइड्स) द्वारा किया जाता है। इस प्रकार का आरएनए न्यूक्लियोलस और काजल निकायों में स्थानीयकृत होता है। एसएनआरएनए एंजाइमों के साथ जुड़ने के बाद, एसएनआरएनए दो अणुओं के बीच आधार जोड़े बनाकर लक्ष्य आरएनए से जुड़ जाता है, और एंजाइम लक्ष्य आरएनए के न्यूक्लियोटाइड को संशोधित करते हैं। राइबोसोमल और ट्रांसफर आरएनए में ऐसे कई संशोधन होते हैं, जिनकी विशिष्ट स्थिति अक्सर विकास के दौरान संरक्षित रहती है। SnRNAs और snRNAs को स्वयं भी संशोधित किया जा सकता है।
2. प्रसारण
टीआरएनए साइटोप्लाज्म में कुछ अमीनो एसिड जोड़ता है और इसे एमआरएनए पर प्रोटीन संश्लेषण की साइट पर भेजा जाता है जहां यह एक कोडन से बंधता है और एक अमीनो एसिड देता है जिसका उपयोग प्रोटीन संश्लेषण के लिए किया जाता है।
3. सूचना समारोह
कुछ वायरस में, आरएनए वही कार्य करता है जो डीएनए यूकेरियोट्स में करता है। इसके अलावा, एक सूचनात्मक कार्य mRNA द्वारा किया जाता है, जो प्रोटीन के बारे में जानकारी देता है और इसके संश्लेषण का स्थल है।
4. जीन विनियमन
कुछ प्रकार के आरएनए अपनी गतिविधि को बढ़ाकर या घटाकर जीन विनियमन में शामिल होते हैं। ये तथाकथित miRNAs (छोटे हस्तक्षेप करने वाले RNAs) और माइक्रो-RNAs हैं।
5. उत्प्रेरकसमारोह
तथाकथित एंजाइम हैं जो आरएनए से संबंधित हैं, उन्हें राइबोजाइम कहा जाता है। ये एंजाइम अलग-अलग कार्य करते हैं और इनकी एक अनूठी संरचना होती है।
का अर्थ है न्यूक्लिक एसिड. आरएनए पॉलिमर अणु डीएनए की तुलना में बहुत छोटे होते हैं। हालाँकि, आरएनए के प्रकार के आधार पर, उनमें शामिल न्यूक्लियोटाइड मोनोमर्स की संख्या भिन्न होती है।
आरएनए न्यूक्लियोटाइड में शर्करा के रूप में राइबोज और नाइट्रोजनस आधार के रूप में एडेनाइट, गुआनिन, यूरैसिल और साइटोसिन होते हैं। संरचना द्वारा यूरैसिल और रासायनिक गुणथाइमिन के करीब, जो डीएनए में आम है। परिपक्व आरएनए अणुओं में, कई नाइट्रोजनस आधार संशोधित होते हैं, इसलिए वास्तव में आरएनए में नाइट्रोजनस आधारों की कई और किस्में होती हैं।
डीऑक्सीराइबोज़ के विपरीत, राइबोज़ में एक अतिरिक्त -OH समूह (हाइड्रॉक्सिल) होता है। यह परिस्थिति आरएनए को रासायनिक प्रतिक्रियाओं में अधिक आसानी से प्रवेश करने की अनुमति देती है।
जीवित जीवों की कोशिकाओं में आरएनए का मुख्य कार्य आनुवंशिक जानकारी का कार्यान्वयन कहा जा सकता है। करने के लिए धन्यवाद अलग - अलग प्रकाररीबोन्यूक्लीक एसिड जेनेटिक कोडडीएनए से पढ़ा (प्रतिलेखित) किया जाता है, जिसके बाद इसके आधार पर पॉलीपेप्टाइड्स को संश्लेषित किया जाता है (अनुवाद होता है)। इसलिए, यदि डीएनए आनुवंशिक जानकारी को पीढ़ी से पीढ़ी तक संग्रहीत करने और प्रसारित करने के लिए मुख्य रूप से जिम्मेदार है (मुख्य प्रक्रिया प्रतिकृति है), तो आरएनए इस जानकारी (प्रतिलेखन और अनुवाद प्रक्रियाओं) को लागू करता है। इस मामले में, प्रतिलेखन डीएनए पर होता है, इसलिए यह प्रक्रिया दोनों प्रकार के न्यूक्लिक एसिड पर लागू होती है, और फिर इस दृष्टिकोण से हम कह सकते हैं कि डीएनए आनुवंशिक जानकारी के कार्यान्वयन के लिए भी जिम्मेदार है।
करीब से जांच करने पर, आरएनए के कार्य बहुत अधिक विविध हैं। कई आरएनए अणु संरचनात्मक, उत्प्रेरक और अन्य कार्य करते हैं।
तथाकथित आरएनए विश्व परिकल्पना है, जिसके अनुसार, शुरुआत में, केवल आरएनए अणु जीवित प्रकृति में आनुवंशिक जानकारी के वाहक के रूप में कार्य करते थे, जबकि अन्य आरएनए अणु विभिन्न प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते थे। इस परिकल्पना की पुष्टि आरएनए के संभावित विकास को दर्शाने वाले कई प्रयोगों से होती है। यह इस तथ्य से भी संकेत मिलता है कि कई वायरस में न्यूक्लिक एसिड के रूप में एक आरएनए अणु होता है जो आनुवंशिक जानकारी संग्रहीत करता है।
आरएनए विश्व परिकल्पना के अनुसार, डीएनए बाद में प्राकृतिक चयन की प्रक्रिया में एक अधिक स्थिर अणु के रूप में प्रकट हुआ, जो आनुवंशिक जानकारी संग्रहीत करने के लिए महत्वपूर्ण है।
आरएनए के तीन मुख्य प्रकार हैं (उनके अलावा अन्य भी हैं): टेम्पलेट (मैसेंजर के रूप में भी जाना जाता है), राइबोसोमल और ट्रांसपोर्ट। उन्हें क्रमशः एमआरएनए (या एमआरएनए), आरआरएनए और टीआरएनए के रूप में नामित किया गया है।
मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए)
प्रतिलेखन के दौरान लगभग सभी आरएनए को डीएनए से संश्लेषित किया जाता है। हालाँकि, प्रतिलेखन को अक्सर मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) के संश्लेषण के रूप में जाना जाता है। यह इस तथ्य के कारण है कि एमआरएनए का न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम बाद में अनुवाद के दौरान संश्लेषित प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम को निर्धारित करेगा।
प्रतिलेखन से पहले, डीएनए स्ट्रैंड सुलझते हैं, और उनमें से एक पर, प्रोटीन-एंजाइमों के एक कॉम्प्लेक्स की मदद से, आरएनए को संपूरकता के सिद्धांत के अनुसार संश्लेषित किया जाता है, जैसा कि डीएनए प्रतिकृति के दौरान होता है। केवल डीएनए एडेनिन के विपरीत, एक न्यूक्लियोटाइड जिसमें यूरैसिल होता है, न कि थाइमिन, आरएनए अणु से जुड़ा होता है।
वास्तव में, यह तैयार मैसेंजर आरएनए नहीं है जो डीएनए पर संश्लेषित होता है, बल्कि इसका पूर्ववर्ती, प्री-एमआरएनए है। अग्रदूत में न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम के खंड होते हैं जो प्रोटीन के लिए कोड नहीं करते हैं और जो, प्री-एमआरएनए के संश्लेषण के बाद, छोटे परमाणु और न्यूक्लियर आरएनए ("अतिरिक्त" प्रकार के आरएनए) की भागीदारी के साथ उत्सर्जित होते हैं। ये घटते क्षेत्र कहलाते हैं इंट्रोन्स. एमआरएनए के शेष भाग कहलाते हैं एक्सॉनों. इंट्रॉन को हटा दिए जाने के बाद, एक्सॉन को एक साथ सिला जाता है। इंट्रॉन को हटाने और एक्सॉन को जोड़ने की प्रक्रिया को कहा जाता है स्प्लिसिंग. एक जटिल विशेषता यह है कि इंट्रोन्स को अलग-अलग तरीकों से काटा जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप अलग-अलग तैयार एमआरएनए बनते हैं जो विभिन्न प्रोटीनों के लिए टेम्पलेट के रूप में काम करेंगे। इस प्रकार, ऐसा लगता है कि एक डीएनए जीन कई जीनों की भूमिका निभा सकता है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रोकैरियोटिक जीवों में स्प्लिसिंग नहीं होती है। आमतौर पर, उनका एमआरएनए डीएनए पर संश्लेषण के तुरंत बाद अनुवाद के लिए तैयार होता है। ऐसा होता है कि जबकि एमआरएनए अणु का अंत अभी भी प्रतिलेखित किया जा रहा है, राइबोसोम पहले से ही इसकी शुरुआत में बैठे हैं, प्रोटीन का संश्लेषण कर रहे हैं।
एक बार जब प्री-एमआरएनए मैसेंजर आरएनए में परिपक्व हो जाता है और नाभिक के बाहर होता है, तो यह पॉलीपेप्टाइड संश्लेषण के लिए टेम्पलेट बन जाता है। उसी समय, राइबोसोम इससे "संलग्न" होते हैं (तुरंत नहीं, कुछ पहले दिखाई देते हैं, दूसरे - दूसरे, आदि)। प्रत्येक प्रोटीन की अपनी प्रति को संश्लेषित करता है, यानी, एक आरएनए अणु पर एक साथ कई समान प्रोटीन अणुओं को संश्लेषित किया जा सकता है (यह स्पष्ट है कि प्रत्येक संश्लेषण के अपने चरण में होगा)।
राइबोसोम, एमआरएनए की शुरुआत से उसके अंत तक बढ़ते हुए, एक समय में तीन न्यूक्लियोटाइड पढ़ता है (हालांकि यह छह, यानी, दो कोडन को समायोजित कर सकता है) और संबंधित स्थानांतरण आरएनए (जिसमें कोडन के अनुरूप एक एंटीकोडोन होता है) को जोड़ता है। जिसमें संबंधित अमीनो एसिड जुड़ा होता है। इसके बाद, राइबोसोम के सक्रिय केंद्र की मदद से, पिछले टीआरएनए से जुड़े पॉलीपेप्टाइड के पहले से संश्लेषित भाग को, जैसे कि, इससे जुड़े अमीनो एसिड पर "प्रत्यारोपित" किया जाता है (एक पेप्टाइड बंधन बनता है) नया आया हुआ tRNA। इस प्रकार, प्रोटीन अणु धीरे-धीरे आकार में बढ़ता है।
जब एक संदेशवाहक आरएनए अणु की आवश्यकता नहीं रह जाती है, तो कोशिका उसे नष्ट कर देती है।
स्थानांतरण आरएनए (टीआरएनए)
स्थानांतरण आरएनए एक काफी छोटा (पॉलीमर मानकों के अनुसार) अणु है (न्यूक्लियोटाइड की संख्या भिन्न-भिन्न होती है, औसतन लगभग 80), द्वितीयक संरचना में इसका आकार तिपतिया घास के पत्ते जैसा होता है, तृतीयक संरचना में यह अक्षर के समान कुछ में बदल जाता है जी।
टीआरएनए का कार्य अपने एंटिकोडन के अनुरूप अमीनो एसिड को अपने साथ जोड़ना है। इसके बाद, यह एंटिकोडन के अनुरूप एमआरएनए कोडन पर स्थित राइबोसोम से जुड़ता है और इस अमीनो एसिड को "स्थानांतरित" करता है। संक्षेप में, हम कह सकते हैं कि स्थानांतरण आरएनए अमीनो एसिड को प्रोटीन संश्लेषण स्थल तक ले जाता है (यही कारण है कि यह परिवहन है)।
प्रकृति को जियोपृथ्वी पर विभिन्न प्रोटीन अणुओं के संश्लेषण के लिए केवल लगभग 20 अमीनो एसिड का उपयोग किया जाता है (वास्तव में, अमीनो एसिड बहुत अधिक हैं)। लेकिन चूँकि, आनुवंशिक कोड के अनुसार, 60 से अधिक कोडन होते हैं, प्रत्येक अमीनो एसिड कई कोडन के अनुरूप हो सकता है (वास्तव में, कुछ अधिक, कुछ कम)। इस प्रकार, 20 से अधिक प्रकार के टीआरएनए हैं, जिनमें अलग-अलग स्थानांतरण आरएनए समान अमीनो एसिड ले जाते हैं। (लेकिन यहाँ भी सब कुछ इतना सरल नहीं है।)
राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए)
राइबोसोमल आरएनए को अक्सर राइबोसोमल आरएनए भी कहा जाता है। यह एक ही है।
राइबोसोमल आरएनए एक कोशिका में कुल आरएनए का लगभग 80% बनाता है, क्योंकि यह राइबोसोम का हिस्सा है, जिनमें से एक कोशिका में काफी संख्या में होते हैं।
राइबोसोम में, आरआरएनए प्रोटीन के साथ कॉम्प्लेक्स बनाता है और संरचनात्मक और उत्प्रेरक कार्य करता है।
राइबोसोम में कई अलग-अलग आरआरएनए अणु होते हैं, जो श्रृंखला की लंबाई, माध्यमिक और तृतीयक संरचना और कार्यों में भिन्न होते हैं। हालाँकि, उनका समग्र कार्य अनुवाद प्रक्रिया का कार्यान्वयन है। इस मामले में, आरआरएनए अणु एमआरएनए से जानकारी पढ़ते हैं और अमीनो एसिड के बीच पेप्टाइड बांड के गठन को उत्प्रेरित करते हैं।
आरएनए के कार्य राइबोन्यूक्लिक एसिड के प्रकार के आधार पर भिन्न होते हैं।
1) मैसेंजर आरएनए (आई-आरएनए)।
2) राइबोसोमल आरएनए (आर-आरएनए)।
3) स्थानांतरण आरएनए (टीआरएनए)।
4) लघु (छोटे) आरएनए। ये आरएनए अणु होते हैं, अक्सर छोटे आणविक भार के साथ, कोशिका के विभिन्न भागों (झिल्ली, साइटोप्लाज्म, ऑर्गेनेल, नाभिक, आदि) में स्थित होते हैं। उनकी भूमिका पूरी तरह समझ में नहीं आती. यह सिद्ध हो चुका है कि वे राइबोसोमल आरएनए की परिपक्वता में मदद कर सकते हैं, कोशिका झिल्ली में प्रोटीन के स्थानांतरण में भाग ले सकते हैं, डीएनए अणुओं के पुनर्विकास को बढ़ावा दे सकते हैं, आदि।
5) राइबोजाइम। आरएनए का एक हाल ही में पहचाना गया प्रकार जो एक एंजाइम (उत्प्रेरक) के रूप में सेलुलर एंजाइमेटिक प्रक्रियाओं में सक्रिय भाग लेता है।
6) वायरल आरएनए। किसी भी वायरस में केवल एक प्रकार का न्यूक्लिक एसिड हो सकता है: या तो डीएनए या आरएनए। तदनुसार, आरएनए अणु वाले वायरस को आरएनए युक्त वायरस कहा जाता है। जब इस प्रकार का वायरस किसी कोशिका में प्रवेश करता है, तो रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन (आरएनए पर आधारित नए डीएनए का निर्माण) की प्रक्रिया हो सकती है, और वायरस का नवगठित डीएनए कोशिका के जीनोम में एकीकृत हो जाता है और अस्तित्व और प्रजनन सुनिश्चित करता है। रोगज़नक़ का. दूसरा परिदृश्य आने वाले वायरल आरएनए के मैट्रिक्स पर पूरक आरएनए का गठन है। इस मामले में, नए वायरल प्रोटीन का निर्माण, वायरस की महत्वपूर्ण गतिविधि और प्रजनन डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड की भागीदारी के बिना केवल वायरल आरएनए पर दर्ज आनुवंशिक जानकारी के आधार पर होता है। राइबोन्यूक्लिक एसिड. आरएनए, संरचना, संरचनाएं, प्रकार, भूमिका। जेनेटिक कोड। आनुवंशिक जानकारी के संचरण के तंत्र। प्रतिकृति। प्रतिलिपि
राइबोसोमल आरएनए.
आरआरएनए एक कोशिका में कुल आरएनए का 90% हिस्सा होता है और इसकी विशेषता चयापचय स्थिरता है। प्रोकैरियोट्स में तीन होते हैं विभिन्न प्रकार केअवसादन गुणांक 23S, 16S और 5S के साथ rRNA; यूकेरियोट्स के चार प्रकार होते हैं: -28S, 18S,5S और 5,8S।
इस प्रकार के आरएनए राइबोसोम में स्थानीयकृत होते हैं और राइबोसोमल प्रोटीन के साथ विशिष्ट अंतःक्रिया में भाग लेते हैं।
राइबोसोमल आरएनए एक घुमावदार एकल स्ट्रैंड से जुड़े डबल-स्ट्रैंडेड क्षेत्रों के रूप में एक माध्यमिक संरचना का रूप रखते हैं। राइबोसोमल प्रोटीन मुख्य रूप से अणु के एकल-फंसे क्षेत्रों से जुड़े होते हैं।
आरआरएनए को संशोधित आधारों की उपस्थिति की विशेषता है, लेकिन टीआरएनए की तुलना में काफी कम मात्रा में। आरआरएनए में मुख्य रूप से मिथाइलेटेड न्यूक्लियोटाइड होते हैं, मिथाइल समूह या तो आधार से या राइबोस के 2/-ओएच समूह से जुड़े होते हैं।
आरएनए स्थानांतरण.
टीआरएनए अणु एक एकल श्रृंखला है जिसमें 70-90 न्यूक्लियोटाइड होते हैं, जिनका आणविक भार 23000-28000 और अवसादन स्थिरांक 4S होता है। सेलुलर आरएनए में, स्थानांतरण आरएनए 10-20% बनता है। टीआरएनए अणुओं में एक विशिष्ट अमीनो एसिड से सहसंयोजक रूप से जुड़ने और एमआरएनए अणु के न्यूक्लियोटाइड ट्रिपलेट्स में से एक के साथ हाइड्रोजन बांड की एक प्रणाली के माध्यम से जुड़ने की क्षमता होती है। इस प्रकार, टीआरएनए एक अमीनो एसिड और संबंधित एमआरएनए कोडन के बीच एक कोड पत्राचार लागू करते हैं। एडॉप्टर फ़ंक्शन करने के लिए, tRNA में एक अच्छी तरह से परिभाषित माध्यमिक और तृतीयक संरचना होनी चाहिए।
प्रत्येक टीआरएनए अणु में एक निरंतर माध्यमिक संरचना होती है, इसमें दो-आयामी क्लोवरलीफ़ का आकार होता है और इसमें एक ही श्रृंखला के न्यूक्लियोटाइड द्वारा गठित पेचदार क्षेत्र होते हैं, और उनके बीच स्थित एकल-फंसे हुए लूप होते हैं। पेचदार क्षेत्रों की संख्या अणु के आधे तक पहुँच जाती है। अयुग्मित अनुक्रम विशिष्ट संरचनात्मक तत्व (शाखाएँ) बनाते हैं जिनकी विशिष्ट शाखाएँ होती हैं:
ए) स्वीकर्ता स्टेम, जिसके 3/-ओएच सिरे पर ज्यादातर मामलों में सीसीए ट्रिपलेट होता है। संबंधित अमीनो एसिड को एक विशिष्ट एंजाइम का उपयोग करके टर्मिनल एडेनोसिन के कार्बोक्सिल समूह में जोड़ा जाता है;
बी) स्यूडोरिडीन या टी सी-लूप, अनिवार्य अनुक्रम 5/-टी सीजी-3/ के साथ सात न्यूक्लियोटाइड से युक्त होता है, जिसमें स्यूडोरिडीन होता है; यह माना जाता है कि टीसी लूप का उपयोग टीआरएनए को राइबोसोम से बांधने के लिए किया जाता है;
बी) एक अतिरिक्त लूप - विभिन्न टीआरएनए में आकार और संरचना में भिन्न;
डी) एंटिकोडन लूप में सात न्यूक्लियोटाइड होते हैं और इसमें तीन आधारों (एंटिकोडोन) का एक समूह होता है, जो एमआरएनए अणु में ट्रिपलेट (कोडन) का पूरक होता है;
डी) डायहाइड्रॉरिडिल लूप (डी-लूप), जिसमें 8-12 न्यूक्लियोटाइड होते हैं और एक से चार डायहाइड्रॉरिडिल अवशेष होते हैं, ऐसा माना जाता है कि डी-लूप का उपयोग टीआरएनए को एक विशिष्ट एंजाइम (एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेज़) से बांधने के लिए किया जाता है।
टीआरएनए अणुओं की तृतीयक पैकिंग बहुत कॉम्पैक्ट और एल-आकार की होती है। ऐसी संरचना का कोना एक डायहाइड्रॉरिडीन अवशेष और एक टी सी लूप द्वारा बनता है, लंबा पैर एक स्वीकर्ता स्टेम और एक टी सी लूप बनाता है, और छोटा पैर एक डी लूप और एक एंटिकोडन लूप बनाता है।
पॉलीवलेंट धनायन (एमजी 2+, पॉलीमाइन्स), साथ ही आधारों और फॉस्फोडाइस्टर रीढ़ की हड्डी के बीच हाइड्रोजन बंधन, टीआरएनए की तृतीयक संरचना के स्थिरीकरण में भाग लेते हैं।
टीआरएनए अणु की जटिल स्थानिक व्यवस्था प्रोटीन और अन्य न्यूक्लिक एसिड (आरआरएनए) दोनों के साथ कई अत्यधिक विशिष्ट इंटरैक्शन के कारण होती है।
स्थानांतरण आरएनए अपनी उच्च अवयव सामग्री में अन्य प्रकार के आरएनए से भिन्न होता है आधार-औसतप्रति अणु 10-12 आधार, लेकिन जैसे-जैसे जीव विकासवादी सीढ़ी पर आगे बढ़ते हैं, उनकी और टीआरएनए की कुल संख्या बढ़ जाती है। टीआरएनए में विभिन्न मिथाइलेटेड प्यूरीन (एडेनिन, गुआनिन) और पाइरीमिडीन (5-मिथाइलसिटोसिन और राइबोसिलथाइमिन) बेस, सल्फर युक्त बेस (6-थियोरासिल) की पहचान की गई, लेकिन सबसे आम (6-थियोरासिल), लेकिन सबसे आम मामूली घटक है स्यूडोरिडीन. टीआरएनए अणुओं में असामान्य न्यूक्लियोटाइड की भूमिका अभी तक स्पष्ट नहीं है, लेकिन ऐसा माना जाता है कि टीआरएनए शमन का स्तर जितना कम होगा, यह उतना ही कम सक्रिय और विशिष्ट होगा।
संशोधित न्यूक्लियोटाइड का स्थानीयकरण सख्ती से तय किया गया है। टीआरएनए में छोटे आधारों की उपस्थिति अणुओं को न्यूक्लियस की कार्रवाई के प्रति प्रतिरोधी बनाती है और इसके अलावा, वे एक निश्चित संरचना को बनाए रखने में शामिल होते हैं, क्योंकि ऐसे आधार सामान्य युग्मन में सक्षम नहीं होते हैं और डबल हेलिक्स के गठन को रोकते हैं। इस प्रकार, टीआरएनए में संशोधित आधारों की उपस्थिति न केवल इसकी संरचना को निर्धारित करती है, बल्कि टीआरएनए अणु के कई विशेष कार्यों को भी निर्धारित करती है।
अधिकांश यूकेरियोटिक कोशिकाओं में विभिन्न टीआरएनए का एक सेट होता है। प्रत्येक अमीनो एसिड के लिए कम से कम एक विशिष्ट tRNA होता है। समान अमीनो एसिड को बांधने वाले टीआरएनए को आइसोसेप्टर कहा जाता है। शरीर में प्रत्येक प्रकार की कोशिका आइसोएसेप्टर टीआरएनए के अनुपात में भिन्न होती है।
मैट्रिक्स (सूचना)
मैसेंजर आरएनए में आवश्यक एंजाइमों और अन्य प्रोटीनों के लिए अमीनो एसिड अनुक्रम के बारे में आनुवंशिक जानकारी होती है, अर्थात। पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं के जैवसंश्लेषण के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है। कोशिका में mRNA की हिस्सेदारी RNA की कुल मात्रा का 5% है। आरआरएनए और टीआरएनए के विपरीत, एमआरएनए आकार में विषम है, इसका आणविक भार 25 10 3 से 1 10 6 तक होता है; एमआरएनए को अवसादन स्थिरांक (6-25S) की एक विस्तृत श्रृंखला की विशेषता है। किसी कोशिका में परिवर्तनीय-लंबाई वाली एमआरएनए श्रृंखलाओं की उपस्थिति उन प्रोटीनों के आणविक भार की विविधता को दर्शाती है जिनका संश्लेषण वे प्रदान करते हैं।
अपनी न्यूक्लियोटाइड संरचना में, एमआरएनए एक ही कोशिका के डीएनए से मेल खाता है, यानी। डीएनए स्ट्रैंड में से एक का पूरक है। एमआरएनए के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम (प्राथमिक संरचना) में न केवल प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी होती है, बल्कि एमआरएनए अणुओं की द्वितीयक संरचना के बारे में भी जानकारी होती है। एमआरएनए की द्वितीयक संरचना परस्पर पूरक अनुक्रमों के कारण बनती है, जिसकी सामग्री विभिन्न मूल के आरएनए में समान होती है और 40 से 50% तक होती है। एमआरएनए के 3/ और 5/ क्षेत्रों में महत्वपूर्ण संख्या में युग्मित क्षेत्र बन सकते हैं।
18s आरआरएनए क्षेत्रों के 5/-छोरों के विश्लेषण से पता चला कि उनमें परस्पर पूरक अनुक्रम शामिल हैं।
एमआरएनए की तृतीयक संरचना मुख्य रूप से हाइड्रोजन बांड, हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन, ज्यामितीय और स्थैतिक प्रतिबंधों और विद्युत बलों के कारण बनती है।
मैसेंजर आरएनए एक चयापचय रूप से सक्रिय और अपेक्षाकृत अस्थिर, अल्पकालिक रूप है। इस प्रकार, सूक्ष्मजीवों के एमआरएनए को तेजी से नवीकरण की विशेषता है, और इसका जीवनकाल कई मिनट है। हालाँकि, ऐसे जीवों के लिए जिनकी कोशिकाओं में सच्चे झिल्ली-बद्ध नाभिक होते हैं, एमआरएनए का जीवनकाल कई घंटों और यहां तक कि कई दिनों तक भी पहुंच सकता है।
एमआरएनए की स्थिरता इसके अणु के विभिन्न संशोधनों द्वारा निर्धारित की जा सकती है। इस प्रकार, यह पाया गया कि वायरस और यूकेरियोट्स के एमआरएनए का 5/-टर्मिनल अनुक्रम मिथाइलेटेड, या "अवरुद्ध" है। 5/-टर्मिनल कैप संरचना में पहला न्यूक्लियोटाइड 7-मिथाइलगुआनिन है, जो 5/-5/-पाइरोफॉस्फेट बंधन द्वारा अगले न्यूक्लियोटाइड से जुड़ा होता है। दूसरा न्यूक्लियोटाइड C-2/-राइबोस अवशेष पर मिथाइलेटेड होता है, और तीसरे न्यूक्लियोटाइड में मिथाइल समूह नहीं हो सकता है।
एमआरएनए की एक और क्षमता यह है कि यूकेरियोटिक कोशिकाओं के कई एमआरएनए अणुओं के 3/-छोरों पर एडेनिल न्यूक्लियोटाइड के अपेक्षाकृत लंबे अनुक्रम होते हैं, जो संश्लेषण पूरा होने के बाद विशेष एंजाइमों की मदद से एमआरएनए अणुओं से जुड़े होते हैं। प्रतिक्रिया कोशिका केन्द्रक और साइटोप्लाज्म में होती है।
एमआरएनए के 3/- और 5/- सिरों पर, संशोधित अनुक्रम अणु की कुल लंबाई का लगभग 25% होता है। ऐसा माना जाता है कि 5/-कैप्स और 3/-पॉली-ए अनुक्रम या तो एमआरएनए को स्थिर करने, इसे न्यूक्लीज की कार्रवाई से बचाने या अनुवाद प्रक्रिया को विनियमित करने के लिए आवश्यक हैं।
आरएनए हस्तक्षेप
जीवित कोशिकाओं में कई प्रकार के आरएनए पाए गए हैं जो एमआरएनए या जीन के पूरक होने पर जीन अभिव्यक्ति की डिग्री को कम कर सकते हैं। माइक्रोआरएनए (लंबाई में 21-22 न्यूक्लियोटाइड) यूकेरियोट्स में पाए जाते हैं और आरएनए हस्तक्षेप के तंत्र के माध्यम से अपना प्रभाव डालते हैं। इस मामले में, माइक्रोआरएनए और एंजाइमों का एक कॉम्प्लेक्स जीन प्रमोटर के डीएनए में न्यूक्लियोटाइड के मिथाइलेशन को जन्म दे सकता है, जो जीन गतिविधि को कम करने के लिए एक संकेत के रूप में कार्य करता है। किसी अन्य प्रकार के विनियमन का उपयोग करते समय, माइक्रोआरएनए का पूरक एमआरएनए ख़राब हो जाता है। हालाँकि, ऐसे miRNAs भी हैं जो जीन अभिव्यक्ति को कम करने के बजाय बढ़ाते हैं। छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए (siRNAs, 20-25 न्यूक्लियोटाइड्स) अक्सर वायरल आरएनए के दरार से उत्पन्न होते हैं, लेकिन अंतर्जात सेलुलर siRNAs भी मौजूद होते हैं। छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए भी माइक्रोआरएनए के समान तंत्र द्वारा आरएनए हस्तक्षेप के माध्यम से कार्य करते हैं। जानवरों में, तथाकथित पिवी-इंटरैक्टिंग आरएनए (पीआईआरएनए, 29-30 न्यूक्लियोटाइड्स) पाया गया है, जो ट्रांसपोज़िशन के खिलाफ रोगाणु कोशिकाओं में कार्य करता है और युग्मकों के निर्माण में भूमिका निभाता है। इसके अलावा, पीआईआरएनए को मातृ वंश पर आनुवंशिक रूप से विरासत में मिला जा सकता है, जिससे संतानों को ट्रांसपोसॉन अभिव्यक्ति को बाधित करने की उनकी क्षमता मिलती है।
एंटीसेंस आरएनए बैक्टीरिया में व्यापक हैं, उनमें से कई जीन अभिव्यक्ति को दबाते हैं, लेकिन कुछ अभिव्यक्ति को सक्रिय करते हैं। एंटीसेंस आरएनए एमआरएनए से जुड़कर कार्य करते हैं, जिससे डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए अणुओं का निर्माण होता है, जो एंजाइमों द्वारा विघटित होते हैं, यूकेरियोट्स में उच्च आणविक भार, एमआरएनए-जैसे आरएनए अणु पाए गए हैं। ये अणु जीन अभिव्यक्ति को भी नियंत्रित करते हैं।
जीन विनियमन में व्यक्तिगत अणुओं की भूमिका के अलावा, नियामक तत्व एमआरएनए के 5" और 3" अअनुवादित क्षेत्रों में बनाए जा सकते हैं। ये तत्व अनुवाद की शुरुआत को रोकने के लिए स्वतंत्र रूप से कार्य कर सकते हैं, या वे फेरिटिन जैसे प्रोटीन या बायोटिन जैसे छोटे अणुओं को बांध सकते हैं।
कई आरएनए अन्य आरएनए को संशोधित करने में शामिल होते हैं। स्प्लिसोसोम्स द्वारा प्री-एमआरएनए से इंट्रोन्स का उत्सर्जन किया जाता है, जिसमें प्रोटीन के अलावा, कई छोटे परमाणु आरएनए (एसएनआरएनए) होते हैं। इसके अलावा, इंट्रॉन अपने स्वयं के छांटने को उत्प्रेरित कर सकते हैं। प्रतिलेखन के परिणामस्वरूप संश्लेषित आरएनए को रासायनिक रूप से संशोधित भी किया जा सकता है। यूकेरियोट्स में, आरएनए न्यूक्लियोटाइड्स के रासायनिक संशोधन, उदाहरण के लिए, उनका मिथाइलेशन, छोटे परमाणु आरएनए (एसएनआरएनए, 60-300 न्यूक्लियोटाइड्स) द्वारा किया जाता है। इस प्रकार का आरएनए न्यूक्लियोलस और काजल निकायों में स्थानीयकृत होता है। एंजाइमों के साथ एसएनआरएनए के जुड़ाव के बाद, एसएनआरएनए दो अणुओं के बीच आधार जोड़े बनाकर लक्ष्य आरएनए से जुड़ जाते हैं, और एंजाइम लक्ष्य आरएनए के न्यूक्लियोटाइड को संशोधित करते हैं। राइबोसोमल और ट्रांसफर आरएनए में ऐसे कई संशोधन होते हैं, जिनकी विशिष्ट स्थिति अक्सर विकास के दौरान संरक्षित रहती है। SnRNAs और snRNAs को स्वयं भी संशोधित किया जा सकता है। गाइड आरएनए कीनेटोप्लास्ट में आरएनए संपादन की प्रक्रिया को अंजाम देते हैं, जो कीनेटोप्लास्टिड प्रोटिस्ट (उदाहरण के लिए, ट्रिपैनोसोम्स) के माइटोकॉन्ड्रिया का एक विशेष क्षेत्र है।
जीनोम आरएनए से बने होते हैं
डीएनए की तरह, आरएनए के बारे में जानकारी संग्रहीत कर सकता है जैविक प्रक्रियाएँ. आरएनए का उपयोग वायरस और वायरस जैसे कणों के जीनोम के रूप में किया जा सकता है। आरएनए जीनोम को उन में विभाजित किया जा सकता है जिनमें डीएनए मध्यवर्ती चरण नहीं होता है और जिन्हें डीएनए कॉपी में कॉपी किया जाता है और पुनरुत्पादन (रेट्रोवायरस) के लिए आरएनए में वापस किया जाता है।
कई वायरस, जैसे कि इन्फ्लूएंजा वायरस, में सभी चरणों में पूरी तरह से आरएनए से युक्त एक जीनोम होता है। आरएनए एक विशिष्ट प्रोटीन शेल के भीतर समाहित होता है और इसके भीतर एन्कोड किए गए आरएनए-निर्भर आरएनए पोलीमरेज़ का उपयोग करके इसे दोहराया जाता है। आरएनए से युक्त वायरल जीनोम को इसमें विभाजित किया गया है:
"माइनस स्ट्रैंड आरएनए", जो केवल जीनोम के रूप में कार्य करता है, और इसके पूरक अणु का उपयोग एमआरएनए के रूप में किया जाता है;
डबल-स्ट्रैंडेड वायरस।
वाइरोइड्स रोगजनकों का एक अन्य समूह है जिसमें आरएनए जीनोम होता है और कोई प्रोटीन नहीं होता है। वे मेजबान जीव के आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा दोहराए जाते हैं।
रेट्रोवायरस और रेट्रोट्रांसपोज़न
अन्य वायरस में केवल एक चरण के दौरान आरएनए जीनोम होता है जीवन चक्र. तथाकथित रेट्रोवायरस के विषाणुओं में आरएनए अणु होते हैं, जो जब मेजबान कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं, तो डीएनए प्रतिलिपि के संश्लेषण के लिए एक टेम्पलेट के रूप में काम करते हैं। बदले में, डीएनए टेम्पलेट आरएनए जीन द्वारा पढ़ा जाता है। वायरस के अलावा, रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन का उपयोग मोबाइल जीनोम तत्वों के एक वर्ग - रेट्रोट्रांसपोज़न में भी किया जाता है।
आणविक जीव विज्ञान जैविक विज्ञान की सबसे महत्वपूर्ण शाखाओं में से एक है और इसमें जीवित जीवों की कोशिकाओं और उनके घटकों का विस्तृत अध्ययन शामिल है। उनके शोध के दायरे में जन्म, श्वास, विकास, मृत्यु जैसी कई महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं शामिल हैं।
एक अमूल्य खोज आणविक जीव विज्ञानउच्च प्राणियों के आनुवंशिक कोड को समझना और आनुवंशिक जानकारी को संग्रहीत और संचारित करने के लिए एक कोशिका की क्षमता निर्धारित करना शुरू किया। इन प्रक्रियाओं में मुख्य भूमिका न्यूक्लिक एसिड की होती है, जो प्रकृति में दो प्रकार के होते हैं - डीएनए और आरएनए। ये मैक्रोमोलेक्यूल्स क्या हैं? वे किससे बने होते हैं और वे कौन से जैविक कार्य करते हैं?
डीएनए क्या है?
डीएनए का मतलब डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड है। यह कोशिका के तीन मैक्रोमोलेक्यूल्स में से एक है (अन्य दो प्रोटीन और राइबोन्यूक्लिक एसिड हैं), जो जीवों के विकास और गतिविधि के लिए आनुवंशिक कोड के संरक्षण और संचरण को सुनिश्चित करता है। सरल शब्दों में, डीएनए आनुवंशिक जानकारी का वाहक है। इसमें एक व्यक्ति का जीनोटाइप शामिल होता है, जो खुद को पुन: पेश करने की क्षमता रखता है और विरासत द्वारा जानकारी प्रसारित करता है।
एक रासायनिक पदार्थ के रूप में, एसिड को 1860 के दशक में कोशिकाओं से अलग किया गया था, लेकिन 20वीं सदी के मध्य तक, किसी ने भी कल्पना नहीं की थी कि यह जानकारी संग्रहीत करने और संचारित करने में सक्षम है।
कब काऐसा माना जाता था कि ये कार्य प्रोटीन द्वारा किए जाते थे, लेकिन 1953 में जीवविज्ञानियों का एक समूह अणु के सार की समझ को महत्वपूर्ण रूप से विस्तारित करने और जीनोटाइप के संरक्षण और संचरण में डीएनए की प्राथमिक भूमिका साबित करने में सक्षम था। यह खोज सदी की खोज बन गई और वैज्ञानिकों को उनके काम के लिए नोबेल पुरस्कार मिला।
डीएनए किससे मिलकर बनता है?
डीएनए जैविक अणुओं में सबसे बड़ा है और इसमें फॉस्फोरिक एसिड अवशेष से युक्त चार न्यूक्लियोटाइड होते हैं। संरचनात्मक रूप से, एसिड काफी जटिल है। इसके न्यूक्लियोटाइड लंबी श्रृंखलाओं द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं, जो जोड़े में माध्यमिक संरचनाओं - डबल हेलिकॉप्टरों में संयुक्त होते हैं।
डीएनए विकिरण या विभिन्न ऑक्सीकरण पदार्थों से क्षतिग्रस्त हो जाता है, जिसके कारण अणु में उत्परिवर्तन प्रक्रिया होती है। एसिड की कार्यप्रणाली सीधे दूसरे अणु - प्रोटीन के साथ उसकी अंतःक्रिया पर निर्भर करती है। कोशिका में उनके साथ बातचीत करके, यह क्रोमैटिन नामक पदार्थ बनाता है, जिसके भीतर जानकारी का एहसास होता है।
आरएनए क्या है?
आरएनए एक राइबोन्यूक्लिक एसिड है जिसमें नाइट्रोजनस बेस और फॉस्फोरिक एसिड अवशेष होते हैं।
एक परिकल्पना है कि यह पहला अणु है जिसने हमारे ग्रह के निर्माण के युग में - पूर्व-जैविक प्रणालियों में खुद को पुन: उत्पन्न करने की क्षमता हासिल कर ली है। आरएनए आज भी व्यक्तिगत वायरस के जीनोम में शामिल है, जो उनमें वही भूमिका निभा रहा है जो डीएनए उच्च प्राणियों में निभाता है।
राइबोन्यूक्लिक एसिड में 4 न्यूक्लियोटाइड होते हैं, लेकिन डीएनए की तरह एक डबल हेलिक्स के बजाय, इसकी श्रृंखलाएं एक ही वक्र से जुड़ी होती हैं। न्यूक्लियोटाइड्स में राइबोज होता है, जो चयापचय में सक्रिय रूप से शामिल होता है। प्रोटीन को एन्कोड करने की उनकी क्षमता के आधार पर, आरएनए को टेम्पलेट और गैर-कोडिंग में विभाजित किया गया है।
पहला राइबोसोम में एन्कोडेड जानकारी के हस्तांतरण में एक प्रकार के मध्यस्थ के रूप में कार्य करता है। उत्तरार्द्ध प्रोटीन को एन्कोड नहीं कर सकता है, लेकिन अन्य क्षमताएं हैं - अणुओं का अनुवाद और बंधाव।
डीएनए आरएनए से किस प्रकार भिन्न है?
मेरे अपने तरीके से रासायनिक संरचनाअम्ल एक दूसरे से बहुत मिलते-जुलते हैं। दोनों रैखिक पॉलिमर हैं और पांच-कार्बन चीनी अवशेषों से निर्मित एन-ग्लाइकोसाइड हैं। उनके बीच अंतर यह है कि आरएनए का चीनी अवशेष राइबोज है, जो पेंटोस समूह का एक मोनोसेकेराइड है, जो पानी में आसानी से घुलनशील है। डीएनए में चीनी अवशेष डीऑक्सीराइबोज़ या राइबोज़ का व्युत्पन्न है, जिसकी संरचना थोड़ी अलग होती है।
राइबोज़ के विपरीत, जो 4 कार्बन परमाणुओं और 1 ऑक्सीजन परमाणु की एक अंगूठी बनाता है, डीऑक्सीराइबोज़ में दूसरे कार्बन परमाणु को हाइड्रोजन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। डीएनए और आरएनए के बीच एक और अंतर उनका आकार है - बड़ा। इसके अलावा, डीएनए में शामिल चार न्यूक्लियोटाइड्स में से एक थाइमिन नामक नाइट्रोजनस बेस है, जबकि आरएनए में थाइमिन के बजाय इसका एक संस्करण है - यूरैसिल।
संकेतक. | डीएनए | शाही सेना | एटीपी |
पिंजरे में रहना | न्यूक्लियस, माइटोकॉन्ड्रिया, प्लास्टिड्स। | नाभिक, राइबोसोम, माइटोकॉन्ड्रिया, क्लोरोप्लास्ट। | साइटोप्लाज्म, केन्द्रक, माइटोकॉन्ड्रिया। क्लोरोप्लास्ट. |
कोर में स्थित है. | क्रोमैटिन, क्रोमोसोम। | न्यूक्लियोलस। | कैरियोप्लाज्म। |
संरचना। | दो लंबी पॉलिन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाएं, एक दूसरे के सापेक्ष सहायक रूप से मुड़ी हुई प्रतिसमानांतर। | एक छोटी पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला। | मोनोन्यूक्लियोटाइड। |
मोनोमर्स। | डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स। | राइबोन्यूक्लियोटाइड्स। | नहीं |
न्यूक्लियोटाइड रचना. | 1) नाइट्रोजनस आधार - ए, जी, सी, टी, 2) कार्बोहाइड्रेट - डीऑक्सीराइबोज़ 3) फॉस्फोरिक एसिड अवशेष | 1) नाइट्रोजन आधार - ए, जी, सी, यू, 2) कार्बोहाइड्रेट - राइबोस 3) फॉस्फोरिक एसिड अवशेष | 1) नाइट्रोजन आधार - ए, 2) कार्बोहाइड्रेट 1 राइबोज 3) तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष |
न्यूक्लियोटाइड के प्रकार. | एडेनिल (ए) गुआनिलिक (जी) साइटिडिल (सी) थाइमिडिल (टी) | एडेनिल (ए) गुआनिलिक (जी) साइटिडिल (सी) यूरेसिल (यू) | एडेनिलिक (ए) |
गुण। | 1) संपूरकता (पूरकता या पत्राचार) के सिद्धांत के अनुसार पुनरुत्पादन या प्रतिकृति (दोहरीकरण) करने में सक्षम, यानी। ए-टी, जी-सी के बीच हाइड्रोजन संतों का निर्माण, 2) स्थिर (स्थान नहीं बदलता)। | 1) आरएनए वायरस को छोड़कर, पुनरुत्पादन में असमर्थ, 2) लैबाइल (नाभिक से साइटोप्लाज्म तक जाता है)। | हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप, फॉस्फोरिक एसिड अवशेष एक-एक करके एटीपी से अलग हो जाते हैं और ऊर्जा निकलती है। एटीपी-एडीपी-एएमपी |
कार्य. | 1) आनुवंशिक जानकारी को संग्रहीत, संचारित और पुनरुत्पादित करता है 2) कोशिका की महत्वपूर्ण गतिविधि को नियंत्रित करता है। | 1) प्रोटीन जैवसंश्लेषण में भाग लेता है ए) आई-आरएनए और एम-आरएनए आनुवंशिक जानकारी को डीएनए से प्रोटीन संश्लेषण की साइट पर स्थानांतरित करते हैं, बी) आर-आरएनए एक राइबोसोम बनाता है, सी) टी-आरएनए अमीनो एसिड ढूंढता है और साइट पर स्थानांतरित करता है प्रोटीन संश्लेषण, 2) सी-आरएनए वायरस की आनुवंशिक जानकारी को संग्रहीत, संचारित और पुन: पेश करता है। | 1) ऊर्जा. |
ख़ासियतें. | 1) परमाणु डीएनए लंबा होता है, प्रोटीन से जुड़ा होता है और एक रैखिक गुणसूत्र बनाता है। 2) माइटोकॉन्ड्रियल छोटा और गोलाकार होता है, प्रोटीन से जुड़ा होता है और एक गोलाकार गुणसूत्र बनाता है। 3) प्रोकैरियोट्स में, डीएनए एक रिंग में बंद होता है, प्रोटीन से जुड़ा नहीं होता है और क्रोमोसोम नहीं बनाता है। | 1) कुछ वायरस में डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए पाया जाता है। 2) आरएनए के 5 प्रकार: मैसेंजर आरएनए। मैसेंजर आरएनए, राइबोसोमल आर-आरएनए, ट्रांसपोर्ट टी-आरएनए, वायरल वी-आरएनए | 1) फॉस्फोरिक एसिड अवशेष उच्च-ऊर्जा (उच्च-ऊर्जा) बंधों द्वारा आपस में जुड़े होते हैं। 2) एटीपी अणुअस्थिर, 1 मिनट से कम समय तक रहता है, दिन में 2400 बार बहाल और टूट जाता है। |
डीएनए प्रतिकृति, आनुवंशिक कोड, आनुवंशिक जानकारी का कार्यान्वयन।
3.1. डी एन ए की नकल. चूंकि डीएनए आनुवंशिकता का एक अणु है, इस संपत्ति को महसूस करने के लिए इसे खुद को सटीक रूप से कॉपी करना होगा और इस प्रकार न्यूक्लियोटाइड के एक निश्चित अनुक्रम के रूप में मूल डीएनए अणु में निहित जानकारी को संरक्षित करना होगा। यह एक विशेष प्रक्रिया के माध्यम से प्राप्त किया जाता है जिसे प्रतिकृति या पुनर्प्रतिकृति कहा जाता है।
प्रतिकृति- यह डीएनए अणु का दोहरीकरण है। प्रतिकृति एडविन चार्गफ के नियमों (ए+जी=टी+सी) पर आधारित है, यानी। प्यूरीन आधारों का योग पिरिमिडीन आधारों के योग के बराबर है। युग्मित डीएनए श्रृंखलाओं में एक दूसरे के साथ न्यूक्लियोटाइड के सख्त पत्राचार को संपूरकता (पारस्परिकता) कहा जाता है।
प्रतिकृति चरण:
№ | प्रतिकृति चरण. |
विशेष एंजाइम डीएनए अणु के दोहरे हेलिक्स को खोलते हैं और श्रृंखलाओं के बीच हाइड्रोजन बंधन को तोड़ते हैं। | |
एंजाइम डीएनए पोलीमरेज़ कार्बन 3 से कार्बन 5 तक एक डीएनए श्रृंखला के साथ चलता है और, पूरकता के नियम (ए-टी, जी-सी) के अनुसार, संबंधित न्यूक्लियोटाइड जोड़ता है। इस श्रृंखला को अग्रणी श्रृंखला कहा जाता है; इसका दोहरीकरण निरंतर होता रहता है। | |
दूसरा लैगिंग स्ट्रैंड पहले के समानांतर स्थित है, और डीएनए पोलीमरेज़ 1 कार्बन 3 से कार्बन 5 तक केवल एक दिशा में जा सकता है, इसलिए, डीएनए अणु के खुलते ही इसे अलग-अलग टुकड़ों में कॉपी किया जाता है। एंटीपैरेललिज्म के सिद्धांत के अनुसार टुकड़ों को विशेष एंजाइम - लिगेज द्वारा एक साथ सिला जाता है। | |
प्रतिकृति के बाद, प्रत्येक डीएनए अणु में एक "माँ" स्ट्रैंड और दूसरा नव संश्लेषित "बेटी" स्ट्रैंड होता है। संश्लेषण के इस सिद्धांत को अर्ध-रूढ़िवादी कहा जाता है, अर्थात। नए डीएनए अणु में एक श्रृंखला "पुरानी" होती है, और दूसरी "नई" होती है। |
जेनेटिक कोड।
आनुवंशिकता का अणु, जो डीएनए है, न केवल स्व-दोहराव (प्रतिकृति) द्वारा विशेषता है, बल्कि न्यूक्लियोटाइड के एक विशिष्ट अनुक्रम का उपयोग करके जानकारी एन्कोडिंग द्वारा भी विशेषता है। ज्ञातव्य है कि DNA में चार प्रकार के न्यूक्लियोटाइड होते हैं, अर्थात् DNA में जानकारी 4 अक्षरों (A, T, G, C) में लिखी होती है। गणितीय गणनाएँ यह दर्शाती हैं
1. यदि हम 1 न्यूक्लियोटाइड का उपयोग करते हैं, तो हमें 4 अलग-अलग संयोजन मिलते हैं, 4<20.
2. यदि हम 2 न्यूक्लियोटाइड का उपयोग करते हैं, तो हमें 16 अलग-अलग संयोजन मिलते हैं (4 2 =16), 16<20.
- यदि हम 3 न्यूक्लियोटाइड का उपयोग करते हैं, तो हमें 64 अलग-अलग संयोजन मिलते हैं (4 3 =64), 64>20।
इस प्रकार, 3 न्यूक्लियोटाइड का संयोजन 20 अमीनो एसिड को एनकोड करने के लिए पर्याप्त होगा। 64 संभावित त्रिक में से, 61 त्रिक सेलुलर प्रोटीन में पाए जाने वाले 20 आवश्यक अमीनो एसिड को एनकोड करते हैं, और 3 त्रिक स्टॉप सिग्नल या टर्मिनेटर हैं जो जानकारी पढ़ना बंद कर देते हैं।
तीन न्यूक्लियोटाइड्स के संयोजन जो विशिष्ट अमीनो एसिड के लिए कोड करते हैं, डीएनए कोड या आनुवंशिक कोड कहलाते हैं। वर्तमान में, आनुवंशिक कोड को पूरी तरह से समझ लिया गया है, यानी यह ज्ञात है कि न्यूक्लियोटाइड्स के कौन से त्रिक संयोजन 20 अमीनो एसिड को एनकोड करते हैं। तीन न्यूक्लियोटाइड के संयोजन का उपयोग करके, 20 अमीनो एसिड को एन्कोड करने के लिए आवश्यक से अधिक अमीनो एसिड को एनकोड करना संभव है। यह पता चला कि मेथिओनिन और ट्रिप्टोफैन को छोड़कर, प्रत्येक अमीनो एसिड को कई ट्रिपलेट्स द्वारा एन्कोड किया जा सकता है। प्राकृतिक प्रोटीन बनाने वाले अमीनो एसिड विभिन्न समूहों से संबंधित हो सकते हैं: गैर-आवश्यक एसिड (ई), आवश्यक एसिड (ई)।
जेनेटिक कोडन्यूक्लियोटाइड्स के एक विशिष्ट अनुक्रम के रूप में डीएनए में आनुवंशिक जानकारी रिकॉर्ड करने की एक प्रणाली है (या न्यूक्लियोटाइड्स का उपयोग करके प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुक्रम को रिकॉर्ड करने की एक विधि)।
आनुवंशिक कोड में कई गुण (7 गुण) होते हैं।