डीएनए रेणू. डीएनए रेणू रचना

अनुवांशिक सामग्रीचे स्वयं-पुनरुत्पादन. प्रतिकृती.

अनुवांशिक माहिती रेकॉर्ड करण्याची तत्त्वे. अनुवांशिक कोड आणि त्याचे गुणधर्म.

अनुवांशिक कोड- न्यूक्लियोटाइड्सचा क्रम वापरून प्रथिनांचा अमीनो ऍसिड अनुक्रम एन्कोड करण्यासाठी सर्व सजीवांमध्ये अंतर्भूत असलेली पद्धत. प्रथिने तयार करण्यासाठी निसर्गात 20 भिन्न अमीनो ऍसिड वापरले जातात. प्रत्येक प्रथिने काटेकोरपणे परिभाषित अनुक्रमात एक साखळी किंवा अनेक साखळी असतात. हा क्रम प्रथिनांची रचना ठरवतो आणि म्हणूनच त्याचे गुणधर्म. अमीनो ऍसिडचा संच जवळजवळ सर्व सजीवांसाठी सार्वत्रिक आहे.

जीन गुणधर्म. कोड:

तिहेरीपणा - 3 न्यूक्लियोटाइड्सचे संयोजन

सातत्य - त्रिगुणांमध्ये कोणतेही विरामचिन्हे नाहीत, उदा. माहिती सतत वाचली जाते

नॉन-ओव्हरलॅपिंग - समान न्यूक्लियोटाइड एकाच वेळी अनेक त्रिगुणांचा भाग असू शकत नाही

विशिष्टता - एक विशिष्ट कोडॉन फक्त 1 अमीनो ऍसिडशी संबंधित आहे

अध:पतन - एकापेक्षा जास्त कोडोन समान अमीनो आम्लाशी संबंधित असू शकतात

सार्वत्रिकता - अनुवांशिक कोड विविध स्तरांच्या जटिलतेच्या जीवांमध्ये समान कार्य करते

आवाज प्रतिकारशक्ती

अनुवांशिक सामग्रीच्या प्रतिकृतीच्या प्रक्रियेत, नायट्रोजनयुक्त तळांमधील हायड्रोजन बंध तुटतात आणि दुहेरी हेलिक्सपासून डीएनएचे दोन स्ट्रँड तयार होतात. त्यापैकी प्रत्येक डीएनएच्या दुसर्या पूरक स्ट्रँडच्या संश्लेषणासाठी टेम्पलेट बनते. नंतरचे, हायड्रोजन बाँडद्वारे, मॅट्रिक्स डीएनएशी जोडलेले आहे. तर, कोणत्याही कन्या डीएनए रेणूमध्ये एक जुनी आणि एक नवीन पॉलीन्यूक्लियोटाइड साखळी असते. परिणामी, कन्या पेशींना पालक पेशींप्रमाणेच अनुवांशिक माहिती प्राप्त होते. अशा परिस्थितीची देखभाल डीएनए पॉलिमरेझद्वारे केलेल्या स्वयं-सुधारणेच्या यंत्रणेद्वारे प्रदान केली जाते. अनुवांशिक सामग्री, डीएनए, स्वत: ची पुनरुत्पादन (प्रतिकृती) करण्याची क्षमता सजीवांचे पुनरुत्पादन, पिढ्यानपिढ्या आनुवंशिक गुणधर्मांचे हस्तांतरण आणि झिगोटपासून बहु-सेल्युलर जीवांचा विकास अधोरेखित करते.

जनुकांच्या रासायनिक संरचनेतील अयोग्य बदल, प्रतिकृतीच्या क्रमिक चक्रांमध्ये पुनरुत्पादित होतात आणि गुणांच्या नवीन रूपांच्या रूपात संततीमध्ये प्रकट होतात, याला म्हणतात. जनुक उत्परिवर्तन.

डीएनएच्या संरचनेतील बदल 3 गटांमध्ये विभागले जाऊ शकतात: 1. काही तळ इतरांद्वारे बदलणे.

2. जनुकातील न्यूक्लियोटाइड जोड्यांच्या संख्येत बदलासह वाचन फ्रेमचे स्थलांतर.

3. जनुकातील न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमांच्या क्रमात बदल.

1. काही तळ इतरांसह बदलणे.चुकून किंवा विशिष्ट रासायनिक घटकांच्या प्रभावाखाली येऊ शकते. जर दुरुस्तीदरम्यान बेसचे बदललेले स्वरूप लक्ष न दिले गेले तर पुढील प्रतिकृती चक्रादरम्यान ते स्वतःला आणखी एक न्यूक्लियोटाइड जोडू शकते.

दुसरे कारण म्हणजे बेस किंवा त्याच्या अॅनालॉगचे सुधारित स्वरूप असलेल्या न्यूक्लियोटाइडच्या संश्लेषित डीएनए साखळीत चुकीचा समावेश करणे. दुरुस्ती करताना ही त्रुटी लक्षात न आल्यास, बदललेला आधार प्रतिकृती प्रक्रियेत समाविष्ट केला जातो, ज्यामुळे एका जोडीला दुसर्‍या जोडीने बदलले जाते.

परिणामी, डीएनएमध्ये एक नवीन तिहेरी तयार होते. जर हे ट्रिपलेट समान अमीनो ऍसिड एन्कोड करत असेल, तर बदल पेप्टाइडच्या संरचनेवर (अनुवांशिक कोडची अधोगती) परिणाम करणार नाहीत. जर नव्याने उदयास आलेले तिप्पट दुसर्‍या अमिनो आम्लाचे एन्कोड केले तर पेप्टाइड साखळीची रचना आणि प्रथिनांचे गुणधर्म बदलतात.

2. वाचन फ्रेम शिफ्ट.हे उत्परिवर्तन डीएनए न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमात पूरक न्यूक्लियोटाइड्सच्या एक किंवा अधिक जोड्या गमावल्यामुळे (हटवण्यामुळे) किंवा समाविष्ट केल्यामुळे उद्भवतात. काही रसायनांचा (ऍक्रिडाइन संयुगे) अनुवांशिक सामग्रीवर होणारा परिणाम हे कारण असू शकते. मोबाइल अनुवांशिक घटकांच्या डीएनएमध्ये समावेश केल्यामुळे मोठ्या प्रमाणात उत्परिवर्तन होते - ट्रान्सपोसन्स. असमान इंट्राजेनिक क्रॉसिंगसह पुनर्संयोजनातील त्रुटी देखील एक कारण म्हणून काम करू शकतात.

अशा उत्परिवर्तनाने, या डीएनएमध्ये नोंदवलेल्या जैविक माहितीचा अर्थ बदलतो.

3. न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमांच्या क्रमात बदल.या प्रकारचे उत्परिवर्तन DNA विभागाच्या 180ᵒ (उलटा) ने फिरल्यामुळे होते. हे डीएनए रेणू एक लूप बनवते ज्यामध्ये प्रतिकृती चुकीच्या दिशेने जाते या वस्तुस्थितीमुळे आहे. उलट्या प्रदेशात, माहितीचे वाचन विस्कळीत होते आणि प्रथिनांचा अमीनो आम्ल क्रम विस्कळीत होतो.

कारणे:-होमोलोगस गुणसूत्रांमधील असमान क्रॉसिंग

इंट्राक्रोमोसोमल क्रॉसिंग ओवर

क्रोमोसोम तुटतात

गुणसूत्र घटकांच्या त्यानंतरच्या कनेक्शनसह अंतर

एक जनुक कॉपी करणे आणि ते गुणसूत्राच्या दुसर्या भागात हस्तांतरित करणे

डीएनए रेणूमध्ये दुहेरी हेलिक्स बनवणारे दोन स्ट्रँड असतात. त्याची रचना प्रथम 1953 मध्ये फ्रान्सिस क्रिक आणि जेम्स वॉटसन यांनी उलगडली होती.

सुरुवातीला, डीएनए रेणू, ज्यामध्ये न्यूक्लियोटाइड साखळ्यांची जोडी एकमेकांभोवती फिरली होती, त्याला असा आकार का आहे याबद्दल प्रश्न उपस्थित केले. शास्त्रज्ञांनी या घटनेला पूरकता म्हटले आहे, ज्याचा अर्थ असा आहे की केवळ विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड्स त्याच्या थ्रेड्समध्ये एकमेकांच्या विरुद्ध स्थित असू शकतात. उदाहरणार्थ, अॅडेनाइन हे नेहमी थायमिनच्या विरुद्ध असते आणि ग्वानीन नेहमी सायटोसिनच्या विरुद्ध असते. डीएनए रेणूच्या या न्यूक्लियोटाइड्सना पूरक म्हणतात.

योजनाबद्धपणे, हे खालीलप्रमाणे दर्शविले आहे:

टी - ए

क - जी

या जोड्या एक रासायनिक न्यूक्लियोटाइड बॉण्ड बनवतात, जे अमीनो ऍसिडची व्यवस्था कोणत्या क्रमाने करतात हे ठरवतात. पहिल्या प्रकरणात, ती थोडी कमकुवत आहे. C आणि G मधील कनेक्शन अधिक मजबूत आहे. नॉन-पूरक न्यूक्लियोटाइड्स एकमेकांशी जोड्या तयार करत नाहीत.

रचना बद्दल

तर, डीएनए रेणूची रचना विशेष आहे. त्याला एका कारणास्तव असा आकार आहे: वस्तुस्थिती अशी आहे की न्यूक्लियोटाइड्सची संख्या खूप मोठी आहे आणि लांब साखळी सामावून घेण्यासाठी भरपूर जागा आवश्यक आहे. या कारणास्तव सर्पिल वळणात साखळ्या अंतर्भूत असतात. या इंद्रियगोचरला सर्पिलायझेशन म्हणतात, ते थ्रेड्सला पाच किंवा सहा घटकांनी लहान करण्यास अनुमती देते.

अशा योजनेचे काही रेणू शरीराद्वारे अतिशय सक्रियपणे वापरले जातात, इतर क्वचितच. नंतरचे, सर्पिलीकरण व्यतिरिक्त, सुपरकोइलिंगसारख्या "कॉम्पॅक्ट पॅकिंग" च्या अधीन आहेत. आणि मग डीएनए रेणूची लांबी 25-30 पट कमी होते.

रेणूचे "पॅकेजिंग" म्हणजे काय?

हिस्टोन प्रथिने सुपरकोइलिंग प्रक्रियेत गुंतलेली असतात. त्यांच्याकडे धागा किंवा रॉडसाठी स्पूलची रचना आणि स्वरूप आहे. त्यांच्यावर सर्पिल थ्रेड्स जखमा आहेत, जे लगेच "कॉम्पॅक्टली पॅक" बनतात आणि थोडी जागा घेतात. जेव्हा एक किंवा दुसरा धागा वापरणे आवश्यक होते, तेव्हा ते कॉइलमधून काढून टाकले जाते, उदाहरणार्थ, हिस्टोन प्रोटीनचे, आणि हेलिक्स दोन समांतर साखळ्यांमध्ये उघडते. जेव्हा डीएनए रेणू या अवस्थेत असतो तेव्हा त्यातून आवश्यक जनुकीय डेटा वाचता येतो. तथापि, एक अट आहे. जर डीएनए रेणूची रचना वळलेली नसेल तरच माहिती मिळवणे शक्य आहे. वाचनासाठी उपलब्ध असलेल्या गुणसूत्रांना युक्रोमॅटिन म्हणतात आणि जर ते सुपरस्पायरलाइज्ड असतील तर ते आधीच हेटेरोक्रोमॅटिन आहेत.

न्यूक्लिक ऍसिडस्

न्यूक्लिक अॅसिड, प्रथिनांप्रमाणे, बायोपॉलिमर आहेत. मुख्य कार्य म्हणजे वंशानुगत (अनुवांशिक माहिती) संचयन, अंमलबजावणी आणि प्रसारण. ते दोन प्रकारचे आहेत: डीएनए आणि आरएनए (डीऑक्सीरिबोन्यूक्लिक आणि रिबोन्यूक्लिक). त्यातील मोनोमर्स न्यूक्लियोटाइड्स आहेत, ज्यापैकी प्रत्येकामध्ये फॉस्फोरिक ऍसिड अवशेष, पाच-कार्बन साखर (डीऑक्सीरिबोज / राइबोज) आणि नायट्रोजनयुक्त बेस आहे. डीएनए कोडमध्ये 4 प्रकारच्या न्यूक्लियोटाइड्सचा समावेश होतो - अॅडेनाइन (ए) / ग्वानिन (जी) / सायटोसिन (सी) / थायमिन (टी). त्यांच्यामध्ये असलेल्या नायट्रोजनयुक्त बेसमध्ये ते भिन्न आहेत.

डीएनए रेणूमध्ये, न्यूक्लियोटाइड्सची संख्या प्रचंड असू शकते - हजारो ते दहापट आणि शेकडो लाखो. असे महाकाय रेणू इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपद्वारे पाहता येतात. या प्रकरणात, पॉलीन्यूक्लियोटाइड स्ट्रँडची दुहेरी साखळी पाहणे शक्य होईल, जे न्यूक्लियोटाइड्सच्या नायट्रोजन बेसच्या हायड्रोजन बंधांनी एकमेकांशी जोडलेले आहेत.

संशोधन

संशोधनादरम्यान शास्त्रज्ञांना असे आढळून आले आहे की वेगवेगळ्या सजीवांमध्ये डीएनए रेणूंचे प्रकार वेगवेगळे असतात. असे देखील आढळून आले की एका साखळीतील ग्वानीन केवळ सायटोसिन आणि थायमिनला अॅडेनाइनशी जोडू शकते. एका साखळीच्या न्यूक्लियोटाइड्सची मांडणी समांतर एकाशी काटेकोरपणे जुळते. पॉलिन्यूक्लियोटाइड्सच्या या पूरकतेमुळे, डीएनए रेणू डुप्लिकेशन आणि स्व-प्रतिकृती करण्यास सक्षम आहे. परंतु प्रथम, पूरक साखळी, विशेष एन्झाईम्सच्या प्रभावाखाली जे जोडलेले न्यूक्लियोटाइड नष्ट करतात, वळवतात आणि नंतर त्या प्रत्येकामध्ये हरवलेल्या साखळीचे संश्लेषण सुरू होते. हे प्रत्येक पेशीमध्ये मोठ्या प्रमाणात उपलब्ध असलेल्या मुक्त न्यूक्लियोटाइड्समुळे आहे. परिणामी, "पालक रेणू" ऐवजी, दोन "मुलगी" तयार होतात, रचना आणि संरचनेत एकसारखे असतात आणि डीएनए कोड मूळ बनतो. ही प्रक्रिया पेशी विभाजनाची पूर्वसूरी आहे. हे सर्व आनुवंशिक डेटा मातृ पेशींपासून कन्या पेशींमध्ये तसेच त्यानंतरच्या सर्व पिढ्यांमध्ये हस्तांतरण सुनिश्चित करते.

जनुक कोड कसा वाचला जातो?

आज, केवळ डीएनए रेणूचे वस्तुमान मोजले जात नाही - अधिक जटिल डेटा शोधणे देखील शक्य आहे जे पूर्वी वैज्ञानिकांसाठी उपलब्ध नव्हते. उदाहरणार्थ, शरीर स्वतःची पेशी कशी वापरते याबद्दल माहिती वाचू शकता. अर्थात, प्रथम ही माहिती एन्कोडेड स्वरूपात असते आणि त्यात विशिष्ट मॅट्रिक्सचे स्वरूप असते आणि म्हणून ती एका विशेष वाहकाकडे नेली जाणे आवश्यक आहे, जे आरएनए आहे. रिबोन्यूक्लिक अॅसिड न्यूक्लियर मेम्ब्रेनद्वारे सेलमध्ये प्रवेश करण्यास सक्षम आहे आणि आतमध्ये आधीच एन्कोड केलेली माहिती वाचू शकते. अशाप्रकारे, आरएनए हा न्यूक्लियसपासून सेलपर्यंत लपलेल्या डेटाचा वाहक आहे आणि तो डीएनएपेक्षा वेगळा आहे कारण त्यात डीऑक्सीरिबोजऐवजी राइबोज आणि थायमिनऐवजी युरेसिल असते. याव्यतिरिक्त, आरएनए सिंगल-स्ट्रँडेड आहे.

आरएनए संश्लेषण

डीएनएच्या सखोल विश्लेषणातून असे दिसून आले की आरएनए न्यूक्लियसमधून बाहेर पडल्यानंतर ते सायटोप्लाझममध्ये प्रवेश करते, जिथे ते राइबोसोम्स (विशेष एन्झाइम सिस्टम) मध्ये टेम्पलेट म्हणून एकत्रित केले जाऊ शकते. मिळालेल्या माहितीद्वारे मार्गदर्शन करून, ते प्रथिने अमीनो ऍसिडचा योग्य क्रम संश्लेषित करू शकतात. रायबोसोम ट्रिपलेट कोडवरून शिकतो की कोणत्या प्रकारचे सेंद्रिय संयुग उदयोन्मुख प्रथिन साखळीला जोडले जाणे आवश्यक आहे. प्रत्येक अमीनो ऍसिडचे स्वतःचे विशिष्ट तिप्पट असते, जे त्यास एन्कोड करते.

साखळीची निर्मिती पूर्ण झाल्यानंतर, ते एक विशिष्ट अवकाशीय स्वरूप प्राप्त करते आणि त्याचे हार्मोनल, बिल्डिंग, एन्झाइमॅटिक आणि इतर कार्ये करण्यास सक्षम असलेल्या प्रोटीनमध्ये बदलते. कोणत्याही जीवासाठी, ते जनुक उत्पादन आहे. त्यातूनच सर्व प्रकारचे गुण, गुणधर्म आणि जनुकांचे प्रकटीकरण ठरवले जाते.

जीन्स

सर्वप्रथम, डीएनए रेणूच्या संरचनेत किती जीन्स आहेत याची माहिती मिळवण्याच्या उद्देशाने अनुक्रम प्रक्रिया विकसित केली गेली. आणि, जरी संशोधनाने शास्त्रज्ञांना या प्रकरणात खूप पुढे जाण्याची परवानगी दिली असली तरी, त्यांची अचूक संख्या जाणून घेणे अद्याप शक्य नाही.

काही वर्षांपूर्वी असे मानले जात होते की डीएनए रेणूंमध्ये अंदाजे 100,000 जीन्स असतात. थोड्या वेळाने, आकृती 80,000 पर्यंत कमी झाली आणि 1998 मध्ये, आनुवंशिकशास्त्रज्ञांनी सांगितले की एका डीएनएमध्ये फक्त 50,000 जीन्स आहेत, जे डीएनएच्या संपूर्ण लांबीच्या केवळ 3% आहेत. पण आनुवंशिकशास्त्रज्ञांच्या ताज्या निष्कर्षाने त्यांना धक्का बसला. आता ते दावा करतात की जीनोममध्ये नमूद केलेल्या 25-40 हजार युनिट्स आहेत. असे दिसून आले की केवळ 1.5% गुणसूत्र डीएनए प्रथिने एन्कोडिंगसाठी जबाबदार आहे.

संशोधन तिथेच थांबले नाही. अनुवांशिक अभियांत्रिकी तज्ञांच्या समांतर टीमला असे आढळले की एका रेणूमध्ये जीन्सची संख्या 32,000 आहे. जसे आपण पाहू शकता, निश्चित उत्तर मिळणे अद्याप अशक्य आहे. बरेच विरोधाभास. सर्व संशोधक केवळ त्यांच्या निष्कर्षांवर अवलंबून असतात.

उत्क्रांती झाली आहे का?

रेणूच्या उत्क्रांतीचा कोणताही पुरावा नसतानाही (डीएनए रेणूची रचना नाजूक आहे आणि त्याचा आकार लहान आहे), तरीही शास्त्रज्ञांनी एक गृहितक केले. प्रयोगशाळेतील डेटाच्या आधारे, त्यांनी खालील सामग्रीच्या आवृत्तीला आवाज दिला: त्याच्या देखाव्याच्या सुरुवातीच्या टप्प्यावर रेणूमध्ये एक साध्या स्वयं-प्रतिकृती पेप्टाइडचे स्वरूप होते, ज्यामध्ये प्राचीन महासागरांमध्ये असलेल्या 32 अमीनो ऍसिडचा समावेश होता.

स्वयं-प्रतिकृतीनंतर, नैसर्गिक निवडीच्या शक्तींमुळे, रेणूंमध्ये बाह्य घटकांच्या प्रभावापासून स्वतःचे संरक्षण करण्याची क्षमता असते. ते जास्त काळ जगू लागले आणि मोठ्या संख्येने पुनरुत्पादन करू लागले. लिपिड बबलमध्ये स्वतःला सापडलेल्या रेणूंना स्वतःचे पुनरुत्पादन करण्याची प्रत्येक संधी मिळाली. सलग चक्रांच्या मालिकेचा परिणाम म्हणून, लिपिड फुगे सेल झिल्लीचे रूप घेतात, आणि फक्त पुढे - सुप्रसिद्ध कण. हे लक्षात घेतले पाहिजे की आज डीएनए रेणूचा कोणताही भाग एक जटिल आणि चांगले कार्य करणारी रचना आहे, ज्याच्या सर्व वैशिष्ट्यांचा अद्याप शास्त्रज्ञांनी पूर्णपणे अभ्यास केलेला नाही.

आधुनिक जग

अलीकडे, इस्रायलमधील शास्त्रज्ञांनी एक संगणक विकसित केला आहे जो प्रति सेकंदाला लाखो ऑपरेशन्स करू शकतो. आज ही पृथ्वीवरील सर्वात वेगवान कार आहे. नाविन्यपूर्ण उपकरण डीएनए वरून कार्य करते या वस्तुस्थितीत संपूर्ण रहस्य आहे. नजीकच्या भविष्यात असे संगणक ऊर्जा निर्माण करण्यास सक्षम असतील, असे प्राध्यापकांचे म्हणणे आहे.

रेहोवोट (इस्रायल) येथील वेझमन इन्स्टिट्यूटच्या तज्ञांनी एक वर्षापूर्वी रेणू आणि एन्झाइम्सचा समावेश असलेला प्रोग्राम करण्यायोग्य आण्विक संगणक तयार करण्याची घोषणा केली. त्यांनी त्यांच्याऐवजी सिलिकॉन मायक्रोचिप्स घेतली. आजपर्यंत संघ पुढे सरसावला आहे. आता फक्त एक डीएनए रेणू संगणकाला आवश्यक डेटा देऊ शकतो आणि आवश्यक इंधन देऊ शकतो.

बायोकेमिकल "नॅनोकॉम्प्युटर" हे काल्पनिक नाहीत, ते निसर्गात आधीपासूनच अस्तित्वात आहेत आणि प्रत्येक सजीवामध्ये प्रकट होतात. पण अनेकदा त्यांच्यावर लोकांचे नियंत्रण नसते. "Pi" या संख्येची गणना करण्यासाठी एखादी व्यक्ती अद्याप कोणत्याही वनस्पतीच्या जीनोमवर कार्य करू शकत नाही.

डेटा साठवण्यासाठी/प्रक्रिया करण्यासाठी DNA वापरण्याची कल्पना 1994 मध्ये प्रथम शास्त्रज्ञांच्या डोक्यात आली. तेव्हाच एक साधी गणिती समस्या सोडवण्यासाठी रेणू वापरला गेला. तेव्हापासून, अनेक संशोधन गटांनी डीएनए संगणकाशी संबंधित विविध प्रकल्प प्रस्तावित केले आहेत. परंतु येथे सर्व प्रयत्न केवळ ऊर्जा रेणूवर आधारित होते. आपण उघड्या डोळ्यांनी असा संगणक पाहू शकत नाही; तो चाचणी ट्यूबमधील पाण्याच्या पारदर्शक द्रावणासारखा दिसतो. त्यात कोणतेही यांत्रिक भाग नाहीत, परंतु केवळ लाखो बायोमोलेक्युलर उपकरणे आहेत - आणि हे फक्त द्रवाच्या एका थेंबात आहे!

मानवी डीएनए

मानवी डीएनए कशा प्रकारचा आहे, 1953 मध्ये लोकांना जाणीव झाली, जेव्हा शास्त्रज्ञांनी प्रथमच डीएनएचे दुहेरी-अडकलेले मॉडेल जगाला दाखवून दिले. यासाठी कर्क आणि वॉटसन यांना नोबेल पारितोषिक मिळाले कारण हा शोध 20 व्या शतकात मूलभूत ठरला.

कालांतराने, अर्थातच, त्यांनी हे सिद्ध केले की केवळ प्रस्तावित आवृत्तीप्रमाणेच, संरचित मानवी रेणू देखील दिसू शकतो. अधिक तपशीलवार डीएनए विश्लेषणानंतर, त्यांना Z- चे A-, B- आणि डाव्या हाताचे स्वरूप सापडले. फॉर्म A- बहुतेकदा अपवाद असतो, कारण ओलावा नसतानाच तो तयार होतो. परंतु हे केवळ प्रयोगशाळेच्या अभ्यासातच शक्य आहे, नैसर्गिक वातावरणासाठी हे असामान्य आहे, जिवंत पेशीमध्ये अशी प्रक्रिया होऊ शकत नाही.

B- आकार क्लासिक आहे आणि दुहेरी उजव्या हाताची साखळी म्हणून ओळखला जातो, परंतु Z- आकार केवळ मागे, डावीकडे वळलेला नाही तर अधिक झिगझॅग देखावा देखील आहे. शास्त्रज्ञांनी G-quadruplex फॉर्म देखील ओळखला आहे. त्याच्या संरचनेत, 2 नव्हे तर 4 धागे. आनुवंशिकशास्त्रज्ञांच्या मते, हा प्रकार त्या भागात आढळतो जेथे ग्वानिनचे प्रमाण जास्त असते.

कृत्रिम डीएनए

आज, कृत्रिम डीएनए आधीपासूनच अस्तित्वात आहे, जी वास्तविक डीएनएची एक समान प्रत आहे; हे नैसर्गिक दुहेरी हेलिक्सच्या संरचनेची उत्तम प्रकारे पुनरावृत्ती करते. परंतु, मूळ पॉलीन्यूक्लियोटाइडच्या विपरीत, कृत्रिममध्ये फक्त दोन अतिरिक्त न्यूक्लियोटाइड असतात.

वास्तविक डीएनएच्या विविध अभ्यासादरम्यान मिळालेल्या माहितीच्या आधारे डबिंग तयार केले गेले असल्याने, ते कॉपी, स्वयं-प्रतिकृती आणि विकसित देखील केले जाऊ शकते. अशा कृत्रिम रेणूच्या निर्मितीवर तज्ञ सुमारे 20 वर्षांपासून काम करत आहेत. परिणाम म्हणजे एक आश्चर्यकारक शोध आहे जो नैसर्गिक डीएनए प्रमाणेच अनुवांशिक कोड वापरू शकतो.

विद्यमान चार नायट्रोजनयुक्त तळांमध्ये, अनुवांशिकतेने अतिरिक्त दोन जोडले, जे नैसर्गिक तळांच्या रासायनिक बदलाच्या पद्धतीद्वारे तयार केले गेले. नैसर्गिक विपरीत, कृत्रिम डीएनए खूपच लहान असल्याचे दिसून आले. त्यात फक्त 81 बेस जोड्या आहेत. तथापि, ते पुनरुत्पादित आणि विकसित होते.

पॉलीमरेझ चेन रिअॅक्शनमुळे कृत्रिमरित्या प्राप्त केलेल्या रेणूची प्रतिकृती घडते, परंतु आतापर्यंत हे स्वतंत्रपणे होत नाही, परंतु शास्त्रज्ञांच्या हस्तक्षेपाने होते. ते स्वतंत्रपणे नमूद केलेल्या डीएनएमध्ये आवश्यक एंजाइम जोडतात, ते विशेष तयार केलेल्या द्रव माध्यमात ठेवतात.

अंतिम निकाल

डीएनए विकासाची प्रक्रिया आणि अंतिम परिणाम विविध घटकांद्वारे प्रभावित होऊ शकतात, जसे की उत्परिवर्तन. यामुळे पदार्थाच्या नमुन्यांचा अनिवार्य अभ्यास होतो जेणेकरून विश्लेषणाचा परिणाम विश्वसनीय आणि विश्वासार्ह असेल. उदाहरण म्हणजे पितृत्व चाचणी. परंतु उत्परिवर्तन सारख्या घटना दुर्मिळ आहेत याचा आनंद घेता येत नाही. तरीसुद्धा, विश्लेषणाच्या आधारे अधिक अचूक माहिती मिळविण्यासाठी पदार्थाचे नमुने नेहमी पुन्हा तपासले जातात.

वनस्पती डीएनए

हाय टेक्नॉलॉजी सिक्वेन्सिंग (एचटीएस) बद्दल धन्यवाद, जीनोमिक्सच्या क्षेत्रात एक क्रांती झाली आहे - वनस्पतींमधून डीएनए वेगळे करणे देखील शक्य आहे. अर्थात, डीएनए माइटोकॉन्ड्रिया आणि क्लोरोप्लास्टच्या मोठ्या प्रमाणातील प्रती, तसेच पॉलिसेकेराइड्स आणि फिनोलिक संयुगे यांच्या उच्च पातळीमुळे वनस्पतींच्या साहित्यापासून उच्च दर्जाचे डीएनए आण्विक वजन प्राप्त करताना काही अडचणी येतात. या प्रकरणात, आम्ही विचार करत असलेली रचना विलग करण्यासाठी विविध पद्धती वापरल्या जातात.

DNA मध्ये हायड्रोजन बंध

डीएनए रेणूमधील हायड्रोजन बाँड इलेक्ट्रोनेगेटिव्ह अणूशी संलग्न असलेल्या सकारात्मक चार्ज केलेल्या हायड्रोजन अणूमध्ये निर्माण झालेल्या विद्युत चुंबकीय आकर्षणासाठी जबाबदार आहे. हा द्विध्रुवीय संवाद रासायनिक बंधनाच्या निकषाखाली येत नाही. परंतु ते आंतर-आण्विक किंवा रेणूच्या वेगवेगळ्या भागांमध्ये, म्हणजेच इंट्रामोलेक्युलरली जाणवू शकते.

एक हायड्रोजन अणू एका इलेक्ट्रोनगेटिव्ह अणूला जोडलेला असतो जो या बाँडचा दाता असतो. इलेक्ट्रोनगेटिव्ह अणू नायट्रोजन, फ्लोरिन, ऑक्सिजन असू शकतो. ते - विकेंद्रीकरणाद्वारे - हायड्रोजन न्यूक्लियसमधून इलेक्ट्रॉन मेघ स्वतःकडे आकर्षित करते आणि हायड्रोजन अणूला सकारात्मक (अंशतः) चार्ज करते. इतर रेणू आणि अणूंच्या तुलनेत H चा आकार लहान असल्याने शुल्क देखील लहान आहे.

डीएनए उलगडणे

डीएनए रेणूचा उलगडा करण्यापूर्वी, शास्त्रज्ञ प्रथम मोठ्या संख्येने पेशी घेतात. सर्वात अचूक आणि यशस्वी कार्यासाठी, आपल्याला त्यापैकी सुमारे एक दशलक्ष आवश्यक आहेत. अभ्यासादरम्यान प्राप्त झालेल्या परिणामांची सतत तुलना केली जाते आणि रेकॉर्ड केली जाते. आज, जीनोम सिक्वेन्सिंग ही दुर्मिळता नाही तर परवडणारी प्रक्रिया आहे.

अर्थात, एका पेशीचा जीनोम उलगडणे हा एक अयोग्य व्यायाम आहे. अशा अभ्यासादरम्यान मिळालेला डेटा शास्त्रज्ञांना स्वारस्य नाही. परंतु हे समजून घेणे महत्त्वाचे आहे की सध्या अस्तित्वात असलेल्या सर्व डिकोडिंग पद्धती, त्यांची जटिलता असूनही, पुरेशा कार्यक्षम नाहीत. ते आपल्याला केवळ 40-70% डीएनए वाचण्याची परवानगी देतील.

तथापि, हार्वर्डच्या प्राध्यापकांनी अलीकडेच एक पद्धत जाहीर केली आहे ज्याद्वारे 90% जीनोम डीकोड केले जाऊ शकतात. हे तंत्र वेगळ्या पेशींमध्ये प्राइमर रेणू जोडण्यावर आधारित आहे, ज्याच्या मदतीने डीएनए प्रतिकृती सुरू होते. परंतु ही पद्धत देखील यशस्वी मानली जाऊ शकत नाही; विज्ञानात उघडपणे वापरण्यापूर्वी ती अद्याप परिष्कृत करणे आवश्यक आहे.

डीएनए रेणू एक पॉलीन्यूक्लियोटाइड आहे, ज्याची मोनोमेरिक युनिट्स चार डीऑक्सीरिबोन्यूक्लियोटाइड्स (dAMP, dGMP, dCMP आणि dTMP) आहेत. वेगवेगळ्या जीवांच्या डीएनएमधील गुणोत्तर आणि न्यूक्लियोटाइड्स भिन्न असतात. मुख्य नायट्रोजनयुक्त तळांव्यतिरिक्त, डीएनएमध्ये किरकोळ तळांसह इतर डीऑक्सीरिबोन्यूक्लियोटाइड्स देखील असतात: 5-मेथिलसाइटोसिन, 5-हायड्रॉक्सीमेथिलसाइटोसिन, 6-मेथिलामिनोपुरिन.

जैविक मॅक्रोमोलेक्यूल्सचा अभ्यास करण्यासाठी आणि परिपूर्ण क्ष-किरण नमुने मिळविण्यासाठी एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी पद्धत वापरणे शक्य झाल्यानंतर, डीएनएची आण्विक रचना स्पष्ट करणे शक्य झाले. ही पद्धत या वस्तुस्थितीवर आधारित आहे की अणूंच्या क्रिस्टलीय क्लस्टरवर समांतर क्ष-किरणांच्या घटनेचा एक विवर्तन पॅटर्न तयार होतो, जो प्रामुख्याने या अणूंच्या अणू वस्तुमानावर, अंतराळातील त्यांचे स्थान यावर अवलंबून असतो. गेल्या शतकाच्या 40 च्या दशकात, डीएनए रेणूच्या त्रिमितीय संरचनेबद्दल एक सिद्धांत मांडला गेला. डब्ल्यू. अ‍ॅस्टबरी यांनी हे सिद्ध केले की ते सपाट न्यूक्लियोटाइड्सचे स्टॅक आहे जे एकाच्या वरच्या बाजूला ठेवलेले आहे.

डीएनए रेणूची प्राथमिक रचना

न्यूक्लिक अॅसिडची प्राथमिक रचना डीएनए पॉलीन्यूक्लियोटाइड साखळीतील न्यूक्लियोटाइड्सच्या क्रमाचा संदर्भ देते. न्यूक्लियोटाइड्स फॉस्फोडीस्टर बॉण्ड्सद्वारे एकमेकांशी जोडलेले असतात, जे एका न्यूक्लियोटाइडच्या डीऑक्सीरिबोजच्या स्थान 5 वर OH गट आणि दुसऱ्याच्या पेंटोजच्या स्थान 3 वर OH गटामध्ये तयार होतात.

न्यूक्लिक अॅसिडचे जैविक गुणधर्म पॉलीन्यूक्लियोटाइड साखळीसह न्यूक्लियोटाइड्सच्या गुणात्मक गुणोत्तर आणि अनुक्रमानुसार निर्धारित केले जातात.

वेगवेगळ्या जीवांमध्ये डीएनएची न्यूक्लियोटाइड रचना विशिष्ट असते आणि गुणोत्तर (G + C) / (A + T) द्वारे निर्धारित केली जाते. विशिष्टतेच्या गुणांकाचा वापर करून, विविध उत्पत्तीच्या जीवांमध्ये डीएनएच्या न्यूक्लियोटाइड रचनेच्या विषमतेची डिग्री निर्धारित केली गेली. अशा प्रकारे, उच्च वनस्पती आणि प्राण्यांमध्ये, गुणोत्तर (G + C) / (A + T) किंचित चढ-उतार होते आणि त्याचे मूल्य 1 पेक्षा जास्त असते. सूक्ष्मजीवांसाठी, विशिष्टता गुणांक विस्तृत श्रेणीमध्ये बदलते - 0.35 ते 2.70 पर्यंत. त्याच वेळी, दिलेल्या जैविक प्रजातींमध्ये समान न्यूक्लियोटाइड रचनेचा डीएनए असतो, म्हणजे, असे म्हणता येते की एका प्रजातीचा डीएनए GC बेस जोड्यांच्या सामग्रीच्या बाबतीत एकसारखा आहे.

विशिष्टतेच्या गुणांकाद्वारे डीएनएच्या न्यूक्लियोटाइड रचनेच्या विषमतेचे निर्धारण अद्याप त्याच्या जैविक गुणधर्मांबद्दल माहिती प्रदान करत नाही. नंतरचे पॉलीन्यूक्लियोटाइड साखळीतील वैयक्तिक न्यूक्लियोटाइड साइट्सच्या वेगवेगळ्या अनुक्रमांमुळे होते. याचा अर्थ डीएनए रेणूंमधील अनुवांशिक माहिती त्याच्या मोनोमेरिक युनिट्सच्या विशिष्ट क्रमाने एन्कोड केलेली आहे.

डीएनए रेणूमध्ये आरएनए संश्लेषण (ट्रान्सक्रिप्शन), (अनुवाद) च्या संश्लेषणाची प्रक्रिया सुरू करण्यासाठी आणि समाप्त करण्यासाठी डिझाइन केलेले न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम असतात. न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम आहेत जे विशिष्ट सक्रिय आणि प्रतिबंधात्मक नियामक रेणूंना बांधण्यासाठी काम करतात, तसेच न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम आहेत ज्यात कोणतीही अनुवांशिक माहिती नसते. असेही सुधारित प्रदेश आहेत जे रेणूचे न्यूक्लीजच्या क्रियेपासून संरक्षण करतात.

डीएनएच्या न्यूक्लियोटाइड क्रमाची समस्या अद्याप पूर्णपणे सुटलेली नाही. न्यूक्लिक अॅसिडचा न्यूक्लियोटाइड क्रम निश्चित करणे ही एक कठीण प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये रेणूंच्या विशिष्ट न्यूक्लीज क्लीव्हेजच्या पद्धतीचा वापर वेगळ्या तुकड्यांमध्ये केला जातो. आजपर्यंत, विविध उत्पत्तीच्या बहुतेक tRNA साठी नायट्रोजनयुक्त तळांचा संपूर्ण न्यूक्लियोटाइड क्रम स्थापित केला गेला आहे.

डीएनए रेणू: दुय्यम रचना

वॉटसन आणि क्रिक यांनी दुहेरी हेलिक्स मॉडेलची रचना केली या मॉडेलनुसार, दोन पॉलीन्यूक्लियोटाइड साखळ्या एकमेकांभोवती गुंडाळतात, त्यामुळे एक प्रकारचा हेलिक्स तयार होतो.

त्यातील नायट्रोजनयुक्त तळ संरचनेच्या आत असतात आणि फॉस्फोडीस्टर पाठीचा कणा बाहेर असतो.

डीएनए रेणू: तृतीयक रचना

सेलमधील रेखीय DNA ला लांबलचक रेणूचा आकार असतो, तो कॉम्पॅक्ट स्ट्रक्चरमध्ये पॅक केलेला असतो आणि सेल व्हॉल्यूमच्या फक्त 1/5 व्यापतो. उदाहरणार्थ, मानवी गुणसूत्र डीएनएची लांबी 8 सेमीपर्यंत पोहोचते, आणि ते पॅक केले जाते जेणेकरून ते 5 एनएम लांबीच्या गुणसूत्रात बसते. सर्पिलीकृत डीएनए संरचनांच्या उपस्थितीमुळे अशी शैली शक्य आहे. यावरून असे दिसून येते की अंतराळातील डीएनएचे दुहेरी अडकलेले हेलिक्स पुढे एका विशिष्ट तृतीयक संरचनेत दुमडले जाऊ शकतात - एक सुपरहेलिक्स. DNA चे सुपरकॉइल कन्फॉर्मेशन हे उच्च जीवांच्या गुणसूत्रांचे वैशिष्ट्य आहे. अशी तृतीयक रचना अमीनो ऍसिडच्या अवशेषांद्वारे स्थिर केली जाते ज्यामुळे न्यूक्लियोप्रोटीन कॉम्प्लेक्स (क्रोमॅटिन) तयार करणारे प्रथिने बनतात. परिणामी, डीएनए मुख्यतः मूलभूत प्रथिने - हिस्टोन, तसेच आम्लीय प्रथिने आणि फॉस्फोप्रोटीन्सशी संबंधित आहे.

गुणसूत्र. दर्शवा की गुणसूत्रांमध्ये डीएनए असते, जे दोन प्रकारच्या प्रथिनेंनी वेढलेले असते: हिस्टोन (मूलभूत) आणि नॉन-हिस्टोन (ऍसिड). लक्षात घ्या की गुणसूत्र दोन संरचनात्मक आणि कार्यात्मक स्थितीत असू शकतात: सर्पिल आणि निराशा. गुणसूत्राच्या या दोन अवस्थांपैकी कोणती अवस्था कार्यरत आहे आणि त्याचा अर्थ काय हे जाणून घेणे. पेशींच्या आयुष्याच्या कोणत्या कालावधीत गुणसूत्र सर्पिल केले जातात आणि सूक्ष्मदर्शकाखाली स्पष्टपणे दिसतात ते दर्शवा. क्रोमोसोमची रचना जाणून घ्या, प्राथमिक आकुंचनाच्या ठिकाणी भिन्न असलेल्या गुणसूत्रांचे प्रकार जाणून घ्या.

बहुतेक सजीवांच्या जीवांची सेल्युलर रचना असते. सेंद्रिय जगाच्या उत्क्रांतीच्या प्रक्रियेत, एक सेल एक प्राथमिक प्रणाली म्हणून निवडला गेला ज्यामध्ये सजीवांच्या सर्व नियमांचे प्रकटीकरण शक्य आहे. ज्या जीवांची सेल्युलर रचना असते ते प्री-न्यूक्लियरमध्ये विभागले जातात, विशिष्ट न्यूक्लियस (किंवा प्रोकेरियोट्स) शिवाय आणि विशिष्ट केंद्रक (किंवा युकेरियोट्स) असतात. कोणते जीव प्रोकेरियोट्स आहेत आणि कोणते युकेरियोट्स आहेत ते दर्शवा.

जैविक प्रणालीची संघटना समजून घेण्यासाठी, सेलची आण्विक रचना जाणून घेणे आवश्यक आहे. सेल बनविणाऱ्या घटकांच्या सामग्रीनुसार, ते तीन गटांमध्ये विभागले गेले आहेत: मॅक्रोइलेमेंट्स, मायक्रोइलेमेंट्स आणि अल्ट्रामायक्रोइलेमेंट्स. प्रत्येक गटातील घटकांची उदाहरणे द्या, सेलच्या जीवनातील मुख्य अजैविक घटकांची भूमिका दर्शवा. सजीवांचे रासायनिक घटक अजैविक (पाणी, खनिज क्षार) आणि सेंद्रिय (प्रथिने, कर्बोदके, लिपिड्स, न्यूक्लिक अॅसिड) मध्ये विभागलेले आहेत. काही अपवाद वगळता (हाडे आणि दात मुलामा चढवणे), पाणी हा पेशींचा प्रमुख घटक आहे. पाण्याचे गुणधर्म जाणून घेणे, कोशिकामध्ये पाणी कोणत्या स्वरूपात आहे, पाण्याचे जैविक महत्त्व ओळखणे. सेलमधील सेंद्रिय पदार्थांच्या सामग्रीनुसार, प्रथिने प्रथम स्थान व्यापतात. प्रथिनांची रचना वैशिष्ट्यीकृत करण्यासाठी, प्रथिनांची स्थानिक संस्था (प्राथमिक, दुय्यम, तृतीयक, चतुर्थांश संरचना), शरीरातील प्रथिनांची भूमिका. कार्बोहायड्रेट्स 3 वर्गांमध्ये विभागल्या जातात: मोनोसॅकराइड्स, डिसॅकराइड्स आणि पॉलिसेकेराइड्स. कार्बोहायड्रेट्ससाठी रासायनिक रचना आणि वर्गीकरण निकष जाणून घ्या. वर्गाच्या सर्वात महत्वाच्या प्रतिनिधींची उदाहरणे द्या आणि सेलच्या जीवनात त्यांची भूमिका दर्शवा. लिपिड हे सर्वात मोठ्या रासायनिक विविधतेने दर्शविले जाते. "लिपिड्स" या शब्दामध्ये चरबी आणि चरबीसारखे पदार्थ समाविष्ट आहेत - लिपॉइड्स. चरबी फॅटी ऍसिड आणि अल्कोहोलचे एस्टर आहेत. लिपिड्स आणि लिपॉइड्सची रासायनिक रचना जाणून घ्या. मुख्य फंक्शन्सवर जोर द्या: ट्रॉफिक, एनर्जी आणि इतर फंक्शन्स ज्यांना वैशिष्ट्यीकृत करणे आवश्यक आहे. सेंद्रिय पदार्थांच्या विघटनादरम्यान सोडलेली ऊर्जा पेशींच्या कामासाठी त्वरित वापरली जात नाही, परंतु प्रथम उच्च-ऊर्जा इंटरमीडिएट कंपाऊंड - अॅडेनोसिन ट्रायफॉस्फेट (एटीपी) स्वरूपात साठवली जाते. एटीपीची रासायनिक रचना जाणून घ्या. AMP आणि ADP म्हणजे काय ते स्पष्ट करा. "मॅक्रोएर्जिक बाँड" ची संकल्पना विस्तृत करा. ADP आणि AMP कोणत्या प्रक्रियांमध्ये तयार होतात आणि ATP कसा तयार होतो, या प्रक्रियांचे ऊर्जा मूल्य काय आहे ते दर्शवा. शारीरिक प्रक्रियांची उदाहरणे द्या ज्यांना मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा लागते.

डीएनएच्या रासायनिक संरचनेनुसार ( डीऑक्सीरिबोन्यूक्लिक अॅसिड) आहे बायोपॉलिमर, ज्यांचे मोनोमर्स आहेत न्यूक्लियोटाइड्स. म्हणजेच डीएनए आहे पॉलीन्यूक्लियोटाइड. शिवाय, डीएनए रेणूमध्ये सामान्यत: हेलिकल रेषेने (ज्याला "सर्पिल ट्विस्टेड" म्हटले जाते) आणि हायड्रोजन बाँडद्वारे एकमेकांशी जोडलेल्या दोन साखळ्या असतात.

साखळ्या डावीकडे आणि उजवीकडे (बहुतेकदा) दोन्ही बाजूंनी वळवल्या जाऊ शकतात.

काही विषाणूंमध्ये सिंगल स्ट्रँड डीएनए असतो.

प्रत्येक डीएनए न्यूक्लियोटाइडमध्ये 1) नायट्रोजनयुक्त बेस, 2) डीऑक्सीरिबोज, 3) फॉस्फोरिक ऍसिड अवशेष असतात.

दुहेरी उजव्या हाताने DNA हेलिक्स

डीएनएमध्ये खालील गोष्टी असतात: अॅडेनाइन, ग्वानिन, थायमिनआणि सायटोसिन. अॅडेनाइन आणि ग्वानाइन आहेत प्युरिन, आणि थायमिन आणि सायटोसिन - ते pyrimidines. कधीकधी डीएनएमध्ये युरेसिल असते, जे सामान्यतः आरएनएचे वैशिष्ट्य असते, जेथे ते थायमिनची जागा घेते.

डीएनए रेणूच्या एका साखळीचे नायट्रोजनयुक्त तळ दुसर्‍याच्या नायट्रोजनयुक्त तळाशी काटेकोरपणे पूरकतेच्या तत्त्वानुसार जोडलेले असतात: अॅडेनाइन केवळ थायमिनसह (ते आपापसात दोन हायड्रोजन बंध तयार करतात), आणि ग्वानाइन केवळ सायटोसिन (तीन बंध) सह.

न्यूक्लियोटाइडमधील नायट्रोजनयुक्त आधार चक्रीय स्वरूपाच्या पहिल्या कार्बन अणूशी जोडलेला असतो. डिऑक्सीरिबोज, जे पेंटोज आहे (पाच कार्बन अणू असलेले कार्बोहायड्रेट). बंध सहसंयोजक, ग्लायकोसिडिक (C-N) आहे. रायबोजच्या विपरीत, डीऑक्सीरिबोजमध्ये त्याच्या हायड्रॉक्सिल गटांपैकी एक नसतो. डीऑक्सीरिबोजचे रिंग चार कार्बन अणू आणि एक ऑक्सिजन अणू यांनी तयार केले आहे. पाचवा कार्बन अणू रिंगच्या बाहेर असतो आणि ऑक्सिजन अणूद्वारे फॉस्फोरिक ऍसिडच्या अवशेषांशी जोडलेला असतो. तसेच, तिसऱ्या कार्बन अणूवर ऑक्सिजन अणूद्वारे, शेजारच्या न्यूक्लियोटाइडचे फॉस्फोरिक ऍसिड अवशेष संलग्न केले जातात.

अशाप्रकारे, डीएनएच्या एका स्ट्रँडमध्ये, समीप न्यूक्लियोटाइड्स डीऑक्सीरिबोज आणि फॉस्फोरिक ऍसिड (फॉस्फोडीस्टर बाँड) यांच्यातील सहसंयोजक बंधांनी जोडलेले असतात. फॉस्फेट-डीऑक्सीरिबोज पाठीचा कणा तयार होतो. त्यास लंबवत, डीएनएच्या दुसर्या स्ट्रँडच्या दिशेने, नायट्रोजनयुक्त तळ निर्देशित केले जातात, जे हायड्रोजन बाँडद्वारे दुसऱ्या स्ट्रँडच्या तळाशी जोडलेले असतात.

DNA ची रचना अशी आहे की हायड्रोजन बंधांनी जोडलेल्या साखळ्यांच्या पाठीचा कणा वेगवेगळ्या दिशेने निर्देशित केला जातो (ते "बहुदिशात्मक", "विरोधी समांतर" म्हणतात). ज्या बाजूला एक फॉस्फोरिक ऍसिड डीऑक्सीरिबोजच्या पाचव्या कार्बन अणूशी जोडलेला असतो, तिथे दुसरा "मुक्त" तिसऱ्या कार्बन अणूने संपतो. म्हणजेच, एका साखळीचा सांगाडा दुसर्‍या साखळीच्या सापेक्षप्रमाणे उलटा केला आहे. अशा प्रकारे, डीएनए साखळींच्या संरचनेत, 5 "शेवट आणि 3" टोके वेगळे केले जातात.

डीएनएची प्रतिकृती (दुप्पट) करताना, नवीन साखळ्यांचे संश्लेषण नेहमी त्यांच्या 5व्या टोकापासून तिसऱ्या टोकापर्यंत होते, कारण नवीन न्यूक्लियोटाइड्स केवळ मुक्त तिसऱ्या टोकाला जोडता येतात.

शेवटी (आरएनएद्वारे अप्रत्यक्षपणे), प्रत्येक सलग तीन न्यूक्लियोटाइड्स प्रथिनांच्या एका अमिनो आम्लासाठी डीएनए चेन कोडमध्ये.

डीएनए रेणूच्या संरचनेचा शोध 1953 मध्ये लागला. जरी 19व्या शतकात डीएनए हा रासायनिक पदार्थ म्हणून ओळखला जात होता. 1940 मध्ये, हे स्पष्ट झाले की DNA हा अनुवांशिक माहितीचा वाहक आहे.

दुहेरी हेलिक्स डीएनए रेणूची दुय्यम रचना मानली जाते. युकेरियोटिक पेशींमध्ये, बहुसंख्य डीएनए गुणसूत्रांमध्ये स्थित आहे, जिथे ते प्रथिने आणि इतर पदार्थांशी संबंधित आहे आणि घनतेचे पॅकेजिंग देखील करते.