endonuclease

endonucleases एंजाइम होते हैं जो डीएनए और आरएनए को पूरी तरह से बिना तोड़कर नीचे गिरा देते हैं। एंडोन्यूक्लाइजेस के समूह में विभिन्न एंजाइम शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक सब्सट्रेट और एक्शन-विशिष्ट तरीके से काम करता है।

एक एंडोन्यूक्लेज क्या है?

एंडोन्यूक्लाइजेस विभिन्न एंजाइम हैं जो न केवल मनुष्यों में पाए जाते हैं, बल्कि सभी जीवित चीजों में पाए जाते हैं। वे न्यूक्लियेट्स के सुपरऑर्डिनेट समूह से संबंधित हैं। एंडोन्यूक्लियूज डीएनए या आरएनए को पूरी तरह से बिना क्लीयरिंग के नीचा दिखाते हैं।

डीएनए या डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड चीनी अणुओं (डीऑक्सीराइबोज) और न्यूक्लिक एसिड की एक जटिल संरचना है। डीएनए को संसाधित करने के लिए, एंडोन्यूक्लाइज अलग-अलग बिल्डिंग ब्लॉकों के बीच फॉस्फोडिएस्टर बॉन्ड को तोड़ते हैं। फॉस्फोडिएस्टर बांड रीढ़ की हड्डी पर डीएनए और आरएनए को एक साथ रखता है। डीएनए और आरएनए के न्यूक्लियोटाइड में फॉस्फोरिक एसिड अवशेष होते हैं। यह चीनी पर स्थित है, जिसकी मूल संरचना एक अंगूठी बनाती है।

इस वलय में पाँच कार्बन परमाणु हैं; अन्य बातों के अलावा, कार्बन परमाणु C5 पर एक OH समूह है, अर्थात ऑक्सीजन और हाइड्रोजन परमाणु का एक संयोजन है। कार्बन परमाणु C5 और OH समूह फॉस्फोरिक एसिड का एस्टर बनाते हैं। इस फॉस्फोरिक एसिड अवशेष से एक दूसरा एस्टर बॉन्ड प्राप्त होता है, जिसमें कार्बन परमाणु C3 और संबद्ध OH समूह होते हैं। परिणामी बंधन एक 3'-5'-फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड है।

कार्य, प्रभाव और कार्य

एंडोन्यूक्लियूसेस डीएनए और आरएनए के प्रसंस्करण में योगदान करते हैं। न्यूक्लिक एसिड एडेनिन, थाइमिन, गुआनिन और साइटोसिन आनुवांशिक कोड बनाते हैं, जो न केवल अगली पीढ़ी को विरासत में मिलने पर जानकारी देता है, बल्कि यह कोशिकाओं के चयापचय को भी नियंत्रित करता है।

डीएनए में विभिन्न न्यूक्लिक एसिड का अनुक्रम उस क्रम को कोड करता है जिसमें अन्य एंजाइम - तथाकथित राइबोसोम - श्रृंखला एमिनो एसिड एक साथ होते हैं। सभी प्रोटीन इन जंजीरों से मिलकर बनते हैं; एक प्रोटीन में अमीनो एसिड का अनुक्रम डीएनए में न्यूक्लिक एसिड के अनुक्रम पर निर्भर करता है - जो बदले में प्रोटीन के आकार और कार्यक्षमता को निर्धारित करता है।

जीवविज्ञान आनुवंशिक कोड के अनुवाद के रूप में अमीनो एसिड चेन में अनुवाद को संदर्भित करता है। कोशिका नाभिक के बाहर मानव शरीर की कोशिकाओं में अनुवाद होता है - डीएनए केवल कोशिका नाभिक के अंदर स्थित होता है। इसलिए सेल को डीएनए की एक प्रति बनानी होगी। प्रतिलिपि एक चीनी अणु के रूप में डीऑक्सीराइबोज का उपयोग नहीं करती है, लेकिन राइबोज। इसलिए यह एक आरएनए है। आरएनए के उत्पादन को जीव विज्ञान में प्रतिलेखन भी कहा जाता है और इसके लिए एंडोन्यूक्लाइजेस की आवश्यकता होती है।

अनुवाद के दौरान, विभिन्न एंजाइमों को न्यूक्लियोटाइड्स की श्रृंखला को लंबा करना पड़ता है। एंडोन्यूक्लाइजेस द्वारा आंशिक दरार भी संभव बनाता है। जब कोशिका विभाजन के दौरान डीएनए की एक प्रति की आवश्यकता होती है, तो प्रतिकृति में एंडोन्यूक्लियुसेस का भी एक ही कार्य होता है

शिक्षा, घटना, गुण और इष्टतम मूल्य

सभी एंजाइमों की तरह, एंडोन्यूक्लाइज़ प्रोटीन होते हैं जो अमीनो एसिड की श्रृंखला से मिलकर होते हैं। सभी अमीनो एसिड में एक ही मूल संरचना होती है: इनमें एक केंद्रीय कार्बन परमाणु होता है, जिसमें एक एमिनो समूह, एक कार्बोक्सिल समूह, एक एकल हाइड्रोजन परमाणु, एक α- कार्बन परमाणु और एक अवशिष्ट समूह संलग्न होते हैं। बाकी प्रत्येक अमीनो एसिड की विशेषता है और यह निर्धारित करता है कि अन्य अमीनो एसिड और अन्य पदार्थों के साथ कौन सी बातचीत में प्रवेश कर सकता है।

जीवविज्ञान प्राथमिक संरचना के रूप में उनके अमीनो एसिड श्रृंखला के रूप में एंजाइमों की एक आयामी संरचना का भी वर्णन करता है। श्रृंखला के भीतर सिलवटों हैं; अन्य एंजाइम इस प्रक्रिया को उत्प्रेरित करते हैं। स्थानिक क्रम हाइड्रोजन पुलों द्वारा स्थिर होता है जो व्यक्तिगत भवन ब्लॉकों के बीच बनता है। यह द्वितीयक संरचना एक α- हेलिक्स और।-शीट के रूप में दोनों दिखाई दे सकती है। प्रोटीन की द्वितीयक संरचना अधिक जटिल आकृतियों को मोड़ना और लेना जारी रखती है। विभिन्न अमीनो एसिड अवशेषों के बीच बातचीत यहां एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

संबंधित अवशेषों के जैव रासायनिक गुणों के आधार पर, अंततः तृतीयक संरचना बनाई जाती है। केवल इस रूप में प्रोटीन के अपने अंतिम गुण होते हैं, जो काफी हद तक स्थानिक रूप पर निर्भर करते हैं। एक एंजाइम के मामले में, इस आकृति में सक्रिय केंद्र शामिल होता है जहां वास्तविक एंजाइम प्रतिक्रिया होती है। एंडोन्यूक्लाइजेस के मामले में, सक्रिय साइट एक सब्सट्रेट के रूप में डीएनए या आरएनए के साथ प्रतिक्रिया करती है।

रोग और विकार

डीएनए की मरम्मत में एंडोन्यूक्लाइजेस महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं क्योंकि वे इसकी जंजीरों को तोड़ते हैं। उदाहरण के लिए, यदि विकिरण या रासायनिक पदार्थों से डीएनए क्षतिग्रस्त हो गया है, तो मरम्मत आवश्यक है। यूवी प्रकाश का पहले से ही यह प्रभाव हो सकता है।

यूवी-बी विकिरण की बढ़ी हुई खुराक के परिणामस्वरूप डीएनए स्ट्रैंड में थाइमिन डिमर्स का संचय होता है। वे डीएनए को विकृत करते हैं और बाद में डीएनए के दोहरीकरण में गड़बड़ी पैदा करते हैं: एंजाइम जो प्रतिकृति के दौरान डीएनए को पढ़ता है वह थाइमाइन डिमर के कारण होने वाले विरूपण से नहीं बच सकता है और इसलिए यह अपना काम जारी नहीं रख सकता है।

मानव कोशिकाओं के पास उनके निपटान में विभिन्न मरम्मत तंत्र हैं। एंडोन्यूक्लाइजेस का उपयोग छांटना मरम्मत के लिए किया जाता है। एक विशेष एंडोन्यूक्लाइज थाइमिन डिमर्स और अन्य क्षति को पहचानने में सक्षम है। यह दोष से पहले और बाद में, दो बार प्रभावित डीएनए स्ट्रैंड को काट देता है। डिमर को हटा दिया जाता है, लेकिन यह कोड में अंतर पैदा करता है। एक और एंजाइम, डीएनए पोलीमरेज़, तो अंतराल को भरना है। तुलना के रूप में, वह अनुपूरक डीएनए स्ट्रैंड का उपयोग करती है और गैप भरे जाने तक संबंधित बेस जोड़े को जोड़ती है और क्षतिग्रस्त डीएनए स्ट्रैंड को बहाल किया जाता है।

यह मरम्मत असामान्य नहीं है, लेकिन शरीर में दिन में कई बार होती है। मरम्मत की प्रक्रिया में गड़बड़ी से विभिन्न विकार हो सकते हैं, उदाहरण के लिए त्वचा रोग जेरोडर्मा पिगमेंटोसम। इस बीमारी के साथ, जो प्रभावित होते हैं वे सूर्य के प्रकाश के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं क्योंकि कोशिकाएं यूवी क्षति की मरम्मत नहीं कर सकती हैं।