ડીએનએ સંશ્લેષણ: કાર્ય, કાર્યો, ભૂમિકા અને રોગો

ડીએનએ સંશ્લેષણ ડીએનએની નકલના ભાગ રૂપે થાય છે. ડીએનએ એ આનુવંશિક માહિતીનું વાહક છે અને જીવનની તમામ પ્રક્રિયાઓને નિયંત્રિત કરે છે. તે અન્ય જીવંત જીવોની જેમ મનુષ્યમાં પણ કોષના માળખામાં સ્થિત છે. ડીએનએમાં ડબલ સ્ટ્રાન્ડનું સ્વરૂપ હોય છે, જે વિન્ડિંગ દોરડાના સીડી જેવું જ છે, જેને હેલિક્સ કહેવામાં આવે છે. આ ડબલ હેલિક્સમાં બે ડીએનએ છે પરમાણુઓ. બંને પૂરક એકલા સેરની પાછળના ભાગની બનેલી છે ખાંડ પરમાણુઓ (ડિઓક્સિરીબોઝ) અને ફોસ્ફેટ અવશેષો, જે માટે ચાર કાર્બનિક નાઇટ્રોજનસ પાયા ગ્યુનાઇન, એડેનાઇન, સાયટોસિન અને થાઇમિન જોડાયેલ છે. બંને સેર દ્વારા એક બીજા સાથે બંધાયેલા છે હાઇડ્રોજન વિરુદ્ધ, કહેવાતા પૂરક, પાયા. અહીં, પૂરક આધાર જોડીના સિદ્ધાંત અનુસાર, એક તરફ ગ્યુનાઇન અને સાયટોસિન, અને બીજી બાજુ એડેનાઇન અને થાઇમિન વચ્ચે જોડાણો શક્ય છે.

ડીએનએ સંશ્લેષણ શું છે?

ડીએનએ સંશ્લેષણ ડીએનએની નકલના ભાગ રૂપે થાય છે. ડીએનએ એ આનુવંશિક માહિતીનું વાહક છે અને જીવનની તમામ પ્રક્રિયાઓને નિયંત્રિત કરે છે. ડીએનએની નકલ કરવા માટે, ડીએનએ સંશ્લેષણની પ્રક્રિયા જરૂરી છે. તે મકાનનું વર્ણન કરે છે deoxyribonucleic એસિડ (સંક્ષિપ્તમાં ડીએનએ અથવા ડી.એન.એ.). આ પ્રક્રિયામાં નિર્ણાયક એન્ઝાઇમ એ ડીએનએ પોલિમરેઝ છે. ફક્ત આ રીતે સેલ ડિવિઝન શક્ય છે. નકલ માટે, કોઇલ કરેલું ડીએનએ ડબલ સ્ટ્રાન્ડ પ્રથમ દ્વારા અનવwન્ડ થાય છે ઉત્સેચકો હેલિકોસીઝ અને ટોપોઇસોમેરેસીસ તરીકે ઓળખાય છે, અને બે સિંગલ સેર એકબીજાથી અલગ છે. વાસ્તવિક નકલ માટે આ તૈયારીને દીક્ષા કહેવામાં આવે છે. હવે આરએનએનો ટુકડો સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યો છે, જે ડીએનએ પોલિમરેઝને તેની ઉત્સેચક પ્રવૃત્તિ માટે પ્રારંભિક બિંદુ તરીકે જોઈએ છે. નીચે આપેલા વિસ્તરણ (સ્ટ્રાન્ડ એક્સ્ટેંશન) દરમિયાન, દરેક એક સ્ટ્રાન્ડનો ઉપયોગ ડીએનએ પોલિમરેઝ દ્વારા પૂરક સમકક્ષ ડીએનએને સંશ્લેષણ કરવા માટે નમૂના તરીકે કરી શકાય છે. એક થી પાયા ફક્ત બીજા પાયા સાથે બોન્ડ્સની રચના કરી શકે છે, અન્ય અનુરૂપ સ્ટ્રાન્ડને ફરીથી બાંધવા માટે એકલ સ્ટ્રાન્ડનો ઉપયોગ કરવો શક્ય છે. પૂરક પાયાની આ સોંપણી એ ડીએનએ પોલિમરેઝનું કાર્ય છે. આ ખાંડ-ફોસ્ફેટ નવા ડીએનએ સ્ટ્રાન્ડના બેકબોન પછી લિગાઝ દ્વારા જોડાયેલ છે. આનાથી બે નવા ડીએનએ ડબલ સેર બનાવવામાં આવે છે, જેમાંના દરેકમાં ડીએનએ હેલિક્સનો એક સ્ટ્રેંડ હોય છે. નવા ડબલ હેલિક્સને તેથી અર્ધવર્તુળ કહેવામાં આવે છે. ડબલ હેલિક્સના બંને સેરમાં એક ધ્રુવીયતા છે જે ની દિશા સૂચવે છે પરમાણુઓ. હેલિક્સમાં બે ડીએનએ અણુઓની દિશા વિરુદ્ધ છે. જો કે, ડીએનએ પોલિમરેઝ ફક્ત એક જ દિશામાં કાર્ય કરે છે, ફક્ત તે જ સ્ટ્રેન્ડ જે અનુરૂપ દિશામાં છે તે સતત બનાવી શકાય છે. બીજો સ્ટ્રાન્ડ ટુકડા દ્વારા સિન્થેસાઇઝ્ડ ટુકડો છે. પરિણામી ડીએનએ સેગમેન્ટ્સ, જેને ઓકાઝાકી ટુકડાઓ પણ કહેવામાં આવે છે, પછી તે લિગાઝ દ્વારા એકસાથે જોડાય છે. વિવિધ કોફેક્ટર્સની મદદથી ડીએનએ સંશ્લેષણને સમાપ્તિ કહેવામાં આવે છે.

કાર્ય અને કાર્ય

મોટા ભાગના કોષો મર્યાદિત જીવનકાળ હોવાથી, મૃત્યુ પામેલા વ્યક્તિને બદલવા માટે કોષ વિભાગ દ્વારા શરીરમાં સતત નવા કોષોની રચના થવી જ જોઇએ. ઉદાહરણ તરીકે, લાલ રક્ત માનવ શરીરના કોષોમાં સરેરાશ આયુષ્ય 120 દિવસ હોય છે, જ્યારે કેટલાક આંતરડાના કોષોને ફક્ત એક કે બે દિવસ પછી નવા કોષો દ્વારા બદલવાની જરૂર હોય છે. આને માઇટોટિક સેલ ડિવિઝનની જરૂર છે, જેમાં માતા કોષમાંથી બે નવા, સમાન પુત્રી કોષો બનાવવામાં આવ્યા છે. બંને કોષોને જનીનો સંપૂર્ણ સમૂહની જરૂર હોય છે, તેથી અન્ય કોષ ઘટકોની જેમ, આને સરળતાથી વિભાજીત કરી શકાતું નથી. ડિવિઝન દરમ્યાન કોઈ આનુવંશિક માહિતી ખોવાઈ ન જાય તેની ખાતરી કરવા માટે, ડિવિઝન પહેલાં ડીએનએ ડુપ્લિકેટ ("નકલ") હોવું જ જોઇએ. પુરુષ અને સ્ત્રી જંતુનાશક કોશિકાઓની પરિપક્વતા દરમિયાન (ઇંડા અને.) કોષ વિભાગો પણ થાય છે શુક્રાણુ કોષો). જો કે, જે મેયોટિક વિભાગો થાય છે તેમાં, ડીએનએ ડુપ્લિકેટ થતું નથી કારણ કે અડધા ડીએનએ દ્વારા ઘટાડો ઇચ્છિત છે. જ્યારે ઇંડા અને શુક્રાણુ ફ્યુઝ, સંપૂર્ણ સંખ્યા રંગસૂત્રો, ડીએનએનું પેકેજિંગ રાજ્ય, પછી ફરીથી પ્રાપ્ત થાય છે. માનવ શરીર અને અન્ય તમામ જીવોના કાર્ય માટે ડીએનએ આવશ્યક છે, કારણ કે તે સંશ્લેષણનો આધાર છે પ્રોટીન. ત્રણ સળંગ ત્રણ પાયાના સંયોજનમાં એમિનો એસિડ રજૂ થાય છે, તેથી આ શબ્દ ટ્રિપલેટ કોડ છે. મેસેંજર આરએનએ (એમઆરએનએ) દ્વારા એમિનો એસિડમાં દરેક બેઝ ટ્રિપલેટનું "ભાષાંતર" કરવામાં આવે છે; આ એમિનો એસિડ તે પછી રચના કરવા માટે કોષ પ્લાઝ્મામાં જોડાયેલા છે પ્રોટીન.એમઆરએનએ, ડી.એન.એ. માં ફક્ત એક અણુથી અલગ પડે છે ખાંડ બેકબોન અને કેટલાક પાયાના અવશેષો. એમઆરએનએ આમ ડીએનએમાં સંગ્રહિત માહિતીને ન્યુક્લિયસથી સાયટોપ્લાઝમમાં પરિવહન કરવા માટે મુખ્યત્વે માહિતી વાહક તરીકે સેવા આપે છે.

રોગો અને વિકારો

ડીએનએ સંશ્લેષણથી અસમર્થ સજીવ સધ્ધર રહેશે નહીં, કારણ કે ભ્રૂણ વિકાસ દરમિયાન પણ કોષ વિભાગ દ્વારા નવા કોષો સતત રચવા આવશ્યક છે. જો કે, ડીએનએ સંશ્લેષણમાં ભૂલો, એટલે કે વ્યક્તિગત રીતે ખોટી રીતે દાખલ કરેલા પાયા જે પૂરક આધાર જોડીના સિદ્ધાંતને અનુસરતા નથી, તે પ્રમાણમાં વારંવાર થાય છે. આ કારણોસર, માનવ કોષોમાં સમારકામ સિસ્ટમ્સ છે. આ પર આધારિત છે ઉત્સેચકો જે ડીએનએ ડબલ સ્ટ્રાન્ડને નિયંત્રિત કરે છે અને વિવિધ પદ્ધતિઓ દ્વારા ખોટી રીતે દાખલ કરેલા પાયાને સુધારે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ખોટા આધારની આસપાસનો વિસ્તાર કાપીને સમજાવાયેલા સંશ્લેષણ સિદ્ધાંત અનુસાર ફરીથી બનાવી શકાય છે. જો કે, જો સેલની ડીએનએ રિપેર સિસ્ટમ્સ ખામીયુક્ત અથવા વધુ ભારણવાળી હોય, તો બેઝ મેમેચેઝ, કહેવાતા પરિવર્તન, એકઠા થઈ શકે છે. આ પરિવર્તન જીનોમને અસ્થિર કરે છે, ડીએનએ સંશ્લેષણ દરમિયાન નવી નવી ભૂલો થવાની સંભાવના વધારે છે. આવા પરિવર્તનનો સંચય કરી શકે છે લીડ થી કેન્સર. આ પ્રક્રિયામાં, કેટલાક જનીનો એક મેળવે છે કેન્સરપરિવર્તનના પરિણામે -પ્રોમિટીંગ અસર (કાર્યનો લાભ), જ્યારે અન્ય જનીનો તેમની રક્ષણાત્મક અસર (કાર્યનું નુકસાન) ગુમાવે છે. જો કે, કેટલાક કોષોમાં, વધેલા ભૂલનો દર તેમને વધુ અનુકૂળ બનાવવા માટે ઇચ્છનીય છે, જેમ કે માનવના અમુક કોષોમાં રોગપ્રતિકારક તંત્ર.