సాధారణంగా జీవకణాల్లో రెండు కేంద్రకామ్లాలు ఉంటాయి. అవి:
1. డీఆక్సీరైబో న్యూక్లిక్‌ ఆమ్లం (డీఎన్‌ఏ)
2. రైబో న్యూక్లిక్‌ ఆమ్లం (ఆర్‌ఎన్‌ఏ)
డీఎన్‌ఏ ప్రధానంగా క్రోమోజోముల్లో అంతర్భాగంగా ఉంటే, ఆర్‌ఎన్‌ఏ కణద్రవ్యం, రైబో జోముల్లో ఉంటుంది.
న్యూక్లియోటైడ్లు
కేంద్రకామ్లాలను పాలీన్యూక్లియోటైడ్‌ శృంఖలాలుగా పేర్కొంటారు.
న్యూక్లియోటైడ్లను కేంద్రకామ్లాల్లోని పునరావృత ప్రమాణాలుగా చెప్పవచ్చు.
న్యూక్లియోటైడ్లలో ప్రధానంగా మూడు అనుఘటకాలు ఉంటాయి. అవి:
1. ఫాస్ఫారిక్‌ ఆమ్లం (Phosphoric acid)
2. పెంటోజ్‌ చక్కెర (Pentose sugar)
3. నత్రజని క్షారాలు (Nitrogen bases)
ఫాస్ఫారిక్‌ ఆమ్లం:
రసాయన ఫార్ములా: H3PO4
ఇందులో మూడు క్రియాశీల హైడ్రాక్సిల్‌ సమూహాలు ఉంటాయి. ఈ సమూహాల్లో రెండు పెంటోజ్‌ చక్కెరతో బంధాన్ని ఏర్పరచుకుని, కేంద్రకామ్లాల బృహదణువులకు ప్రధాన ఆధారాన్ని కల్పిస్తాయి. ఈ బంధాన్ని ఫాస్ఫోడై ఎస్టర్‌ బంధం అంటారు. దీన్ని 5'C - O - PO - C3' గా సూచిస్తారు.
పెంటోజ్‌ చక్కెర: కేంద్రకామ్లాల్లో రెండు రకాల చక్కెరలను గుర్తించారు. అవి:
1. డీఆక్సీరైబోజ్‌ చక్కెర
2. రైబోజ్‌ చక్కెర
ఈ రెండు చక్కెరలు ఒకే కేంద్రకామ్లంలో ఉంటాయి. డీఎన్‌ఏలో డీఆక్సీరైబోజ్‌ చక్కెర, ఆర్‌ఎన్‌ఏలో రైబోజ్‌ చక్కెర ఉంటాయి.
ఇవి అయిదు కర్బన పరమాణువులు ఉన్న చక్కెరలు. కాబట్టి వీటిని పెంటోజ్‌ చక్కెరలు అంటారు. రైబోజ్‌ చక్కెరలో రెండో స్థానంలో ఉన్న కార్బన్‌ పరమాణువు దగ్గర ఆమ్లజని లేకపోవడం వల్ల డీఆక్సీ రైబోజ్‌ చక్కెర ఏర్పడుతుంది.
నత్రజని క్షారాలు: ఇవి ఆరోమాటిక్, హెటిరో సైక్లిక్‌ నత్రజని సంబంధ యౌగికాలు.
కేంద్రకామ్లాల్లో ప్యూరిన్లు, పిరమిడిన్లు అనే రెండు రకాల నత్రజని క్షారాలు వ్యవస్థితమవుతాయి. ప్యూరిన్లు రెండు వలయాలతో నిర్మితమై ఉంటాయి. వీటిలో ఆరు పరమాణువులు ఉన్న బెంజీన్‌ వలయం, అయిదు పరమాణువులు ఉన్న ఇమిడజోల్‌ వలయం ఉంటాయి.
ప్యూరిన్లు రెండు రూపాల్లో ఉంటాయి. అవి: అడినైన్, గ్వానిన్‌.
పిరమిడిన్లు ఒకే వలయంతో నిర్మితమవుతాయి. ఇవి ఆరు పరమాణువులున్న బెంజీన్‌ వలయం. ఇవి మూడు రకాలుగా ఉంటాయి. అవి: థయమిన్, సైటోసిన్, యురాసిల్.
డీఎన్‌ఏలో థయమిన్, సైటోసిన్లు ఉంటే, ఆర్‌ఎన్‌ఏలో యురాసిల్, సైటోసిన్లు ఉంటాయి. నత్రజని క్షారం, చక్కెరతో కలిసి ఏర్పరిచే సంక్లిష్టాన్ని న్యూక్లియోసైడ్‌ అంటారు. డీ-ఆక్సీరైబోజ్‌ చక్కెర నత్రజని క్షారంతో బంధం ఏర్పరచుకుంటే, దాన్ని డీఆక్సీ రైబో న్యూక్లియోసైడ్‌ అని, రైబోజ్‌ చక్కెర నత్రజని క్షారంతో బంధం ఏర్పరచుకుంటే దాన్ని రైబో న్యూక్లియోసైడ్‌ అని అంటారు.
డీఎన్‌ఏ నిర్మాణం - విధులు
డీఎన్‌ఏ అంటే అన్నీ తెలిసిన జీవుల అభివృద్ధి, పనితీరు, పునరుత్పత్తికి అవసరమైన జన్యుపరమైన సూచనలను కలిగి ఉండే ఒక అణువు.
ఇది డబుల్‌ హెలిక్స్‌ నిర్మాణంలో ఒకదానికొకటి వక్రీకరించిన రెండు తంతువులను కలిగి ఉంటుంది. ప్రతి స్ట్రాండ్‌ న్యూక్లియోటైడ్ల పొడవైన గొలుసుతో కూడి ఉంటుంది. ఇవి డీఎన్‌ఏ బిల్డింగ్‌ బ్లాక్‌లు.
నిర్మాణం:
న్యూక్లియోటైడ్లు: న్యూక్లియోటైడ్‌ అనేది డీఎన్‌ఏ ప్రాథమిక యూనిట్‌. ఇది మూడు భాగాలను కలిగి ఉంటుంది. అవి: ఒక ఫాస్ఫేట్‌ సమూహం, ఒక చక్కెర అణువు (డీఆక్సీరైబోజ్‌), ఒక నైట్రోజన్‌ బేస్‌.
* డీఎన్‌ఏలో నాలుగు రకాల నత్రజని స్థావరాలు ఉన్నాయి. అవి: అడినిన్‌ (A), థయమిన్ (T),సైటోసిన్(C), గ్వానైన్‌ (G)
బేస్‌ జతచేయడం: డీఎన్‌ఏలోని రెండు తంతువులు నైట్రోజన్‌ బేస్‌ల మధ్య హైడ్రోజన్‌ బంధాల ద్వారా కలిసి ఉంటాయి. ఇవి అడినిన్‌ థయమిన్(AT)తో కాంప్లిమెంటరీ బేస్‌ జతలను; సైటోసిన్ గ్వానైన్‌(CG) తో పరిపూరక బేస్‌ జతలను ఏర్పరుస్తాయి. ఈ బేస్‌ జత చేసే నియమాన్ని ‘చార్‌గాఫ్‌ నియమం’ అంటారు.
డబుల్‌ హెలిక్స్‌: డీఎన్‌ఏలోని రెండు తంతువులు వ్యతిరేక దిశల్లో నడుస్తాయి. అవి హెలికల్‌ నిర్మాణంలో ఒకదానికొకటి మెలితిప్పి ఉండి, డబుల్‌ హెలిక్స్‌ను ఏర్పరుస్తాయి.
* రెండు తంతువుల షుగర్‌ ఫాస్ఫేట్‌ వెన్నెముకలు బయట ఉంటే, నత్రజని స్థావరాలు లోపల పేర్చి ఉంటాయి.
విధులు:
జన్యు సమాచార నిల్వ: జీవుల అభివృద్ధి, పనితీరుకు అవసరమైన జన్యుపరమైన సూచనలను డీఎన్‌ఏ కలిగి ఉంటుంది. ఇందులోని న్యూక్లియోటైడ్ల క్రమం ఒక జీవిలోని కణాలు, కణజాలాలు, అవయవాలను నిర్మించడానికి - నిర్వహించడానికి అవసరమైన సమాచారాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
* డీఎన్‌ఏలోని నిర్దిష్ట విభాగాలు జన్యువులు. ఇవి ప్రోటీన్ల సంశ్లేషణ కోసం సూచనలను ఎన్‌కోడ్‌ చేస్తాయి.
ప్రోటీన్‌ సంశ్లేషణ: ప్రోటీన్ల సంశ్లేషణకు డీఎన్‌ఏ ఒక టెంప్లేట్‌గా పనిచేస్తుంది. ఒక జన్యువులోని న్యూక్లియోటైడ్ల క్రమం ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్‌ అనే ప్రక్రియ ద్వారా మెసెంజర్‌ (RNA (mRNA) అనే అణువులోకి చేరుతుంది.
* అప్పుడు, mRNA జన్యు సంకేతాన్ని న్యూక్లియస్‌ నుంచి సైటోప్లాజంలో ఉండే రైబోజోమ్‌లకు తీసుకెళ్తుంది. ఇక్కడ అది అమైనో ఆమ్లాల నిర్దిష్ట క్రమంలోకి మారుతుంది. ఇది ప్రోటీన్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.
రెప్లికేషన్‌: డీఎన్‌ఏ ప్రతిరూపణకు లోనవుతుంది. ఈ ప్రక్రియ నిరంతరం కొనసాగుతుంది.
* ప్రతిరూపణ సమయంలో డబుల్‌ హెలిక్స్‌ నిలిచిపోతుంది. ప్రతి స్ట్రాండ్‌ కొత్త కాంప్లిమెంటరీ స్ట్రాండ్‌తో సంశ్లేషణ కోసం ఒక టెంప్లేట్‌గా పనిచేస్తుంది.
* జన్యు సమాచారం కచ్చితంగా ఒక తరం నుంచి మరొక తరానికి చేరుతుందని ఈ ప్రక్రియ నిర్ధారిస్తుంది.
వారసత్వం: తల్లిదండ్రుల నుంచి సంతానం వరకు లక్షణాల వారసత్వానికి డీఎన్‌ఏ బాధ్యత వహిస్తుంది.
* సంతానం తమ తల్లిదండ్రుల ఇద్దరి డీఎన్‌ఏ కలయికను వారసత్వంగా పొందుతారు. ఇది తరతరాలుగా జన్యు లక్షణాల ప్రసారానికి కారణం అవుతుంది.
ఉత్పరివర్తనలు: డీఎన్‌ఏ దాని క్రమంలో మార్పులకు లోనవడాన్ని ఉత్పరివర్తనలు అంటారు.
* ఉత్పరివర్తనలు ఆకస్మికంగా లేదా పర్యావరణ కారకాల వల్ల సంభవిస్తాయి.
* జన్యు సంకేతంలో కొత్త వైవిధ్యాలను ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా జన్యు వైవిధ్యం, పరిణామంలో ఇవి కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి.
డీఎన్‌ఏ నిర్మాణం జన్యు సమాచారాన్ని నిల్వ చేయడానికి, ప్రతిరూపించడానికి, ప్రసారం చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. దాని విధుల్లో ముఖ్యమైనవి ప్రోటీన్‌ సంశ్లేషణ కోసం సూచనలను ఎన్‌కోడ్‌ చేయడం, వారసత్వం - పరిణామంలో ప్రధానపాత్ర పోషించడం.
రైబో న్యూక్లియిక్‌ యాసిడ్‌ - ఆర్‌ఎన్‌ఏ
ఆర్‌ఎన్‌ఏ జీవుల్లోని వివిధ సెల్యులార్‌ ప్రక్రియల్లో పాల్గొనే ముఖ్యమైన అణువు. జన్యు సమాచారం, ప్రోటీన్‌ సంశ్లేషణ, జన్యు వ్యక్తీకరణను నియంత్రించడంలో ఇది కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. ఇది రైబోన్యూక్లియోటైడ్‌ యూనిట్లతో కూడిన సింగిల్‌ - స్ట్రాండ్‌ న్యూక్లియిక్‌ యాసిడ్‌. డీఎన్‌ఏలో డీఆక్సీరైబోజ్‌ ఉంటే, ఆర్‌ఎన్‌ఏలో చక్కెర రైబోజ్‌ ఉంటుంది. థయమిన్ (T) కి బదులుగా యురాసిల్ (U) ని దాని నత్రజని స్థావరాల్లో ఒకటిగా ఉపయోగిస్తుంది.
రకాలు
ఆర్‌ఎన్‌ఏలో అనేక రకాలు ఉన్నాయి. ప్రతి ఒక్కటి నిర్దిష్ట నిర్మాణాలు, విధులను కలిగి ఉంటాయి.
మెసెంజర్‌ ఆర్‌ఎన్‌ఏ (mRNA)
నిర్మాణం: mRNA ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్‌ సమయంలో డీఎన్‌ఏ టెంప్లేట్‌ నుంచి సంశ్లేషణ చెందుతుంది. ఇది సెల్‌ కేంద్రకంలోని డీఎన్‌ఏ నుంచి సైటోప్లాజంలోని రైబోజోమ్‌లకు జన్యు సమాచారాన్ని తీసుకెళ్తుంది. అక్కడ ఇది ప్రోటీన్‌ సంశ్లేషణకు ఒక టెంప్లేట్‌గా పనిచేస్తుంది.
విధి: mRNA జన్యు సంకేతాన్ని డీఎన్‌ఏ నుంచి రైబోజోమ్‌లకు ప్రసారం చేసే మధ్యవర్తి అణువుగా పనిచేస్తుంది. అక్కడ ఇది అనువాద ప్రక్రియలో ప్రోటీన్‌ను నిర్మించడానికి అమైనో ఆమ్లాల నిర్దిష్ట క్రమంలోకి మారుతుంది.
బదిలీ RNA (tRNA)
నిర్మాణం: tRNA దాదాపు 70-90 న్యూక్లియోటైడ్లను కలిగి ఉండే క్లోవర్‌లీఫ్‌ ఆకార అణువు. ఇది mRNA, అమైనో యాసిడ్‌ అటాచ్‌మెంట్‌ సైట్‌పై నిర్దిష్ట కోడాన్‌లను గుర్తించే యాంటీకోడాన్‌ ప్రాంతాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
విధి: రైబోజోమ్‌లకు అమైనో ఆమ్లాలను తీసుకువెళ్లడం ద్వారా అనువాదంలో tRNA కీలకపాత్ర పోషిస్తుంది.tRNA బేస్‌ జతలపై ఉన్న యాంటీకోడాన్‌ను mRNA పై ఉండే కాంప్లిమెంటరీ కోడాన్‌తో జత చేస్తుంది. సరైన అమైనో ఆమ్లం పెరుగుతున్న ప్రోటీన్‌ గొలుసులో చేరిందని ఇది నిర్ధారిస్తుంది.
స్మాల్‌ న్యూక్లియర్‌ RNA (snRNA)
నిర్మాణం: ఇది సెల్‌ న్యూక్లియస్‌లో కనిపించే ఒక చిన్న ఆర్‌ఎన్‌ఏ అణువు. సాధారణంగా చిన్న న్యూక్లియర్‌ రైబోన్యూక్లియోప్రోటీన్‌లను (snRNPs) ఏర్పరచడానికి ప్రోటీన్‌లతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.
విధి: snRNA లు ఆర్‌ఎన్‌ఏ స్ప్లికింగ్‌లో పాల్గొంటాయి. ఈ ప్రక్రియలో నాన్‌-కోడింగ్‌ ప్రాంతాలు (ఇంట్రాన్స్‌) ప్రాథమిక mRNA ట్రాన్స్‌క్రిప్ట్‌ నుంచి తొలగుతాయి. మిగిలిన కోడింగ్‌ ప్రాంతాలు (ఎక్సాన్‌లు) కలిసి పరిపక్వ mRNA అణువును ఉత్పత్తి చేస్తాయి.
మైక్రోఆర్‌ఎన్‌ఏ (miRNA), స్మాల్‌
ఇంటర్ఫెరింగ్‌ ఆర్‌ఎన్‌ఏ (siRNA)
నిర్మాణం: miRNA,siRNA లు చిన్న ఆర్‌ఎన్‌ఏ అణువులు. ఇవి సాధారణంగా 21-23 న్యూక్లియోటైడ్ల పొడవు ఉంటాయి.
విధి: miRNA, siRNA నిర్దిష్ట mRNAఅణువులతో బంధితమై పోస్ట్‌-ట్రాన్స్‌క్రిప్షనల్‌ జన్యు నియంత్రణలో పాల్గొంటాయి. ఇవి వాటి అనువాదాన్ని నిరోధించడం లేదా వాటిని
అధోకరణం కోసం గుర్తించడం లాంటి చర్యల్లో పాల్గొంటాయి. జన్యు వ్యక్తీకరణను నియంత్రించడంలో ఇవి ముఖ్య పాత్ర పోషిస్తాయి.
రైబోజోమల్‌ RNA (rRNA)
నిర్మాణం: rRNA రైబోజోమ్‌లో ప్రధాన భాగం. ప్రోటీన్‌ సంశ్లేషణకు బాధ్యత వహించే సెల్యులార్‌ యంత్రాలు, రైబోజోమ్‌లు, ప్రోటీన్‌లు rRNA అణువులతో కలిసి ఉంటాయి.
విధి: rRNA రైబోజోమ్‌ నిర్మాణ పరంజాను ఏర్పరుస్తుంది. ప్రోటీన్‌ సంశ్లేషణ సమయంలో అమైనో ఆమ్లాల మధ్య పెప్టైడ్‌ బంధాల ఏర్పాటును ఉత్ప్రేరకపరుస్తుంది.
లాంగ్‌ నాన్‌-కోడింగ్‌ RNA (lncRNA)
నిర్మాణం: ఇవి విభిన్న ఆర్‌ఎన్‌ఏ అణువుల సమూహం. 200 న్యూక్లియోటైడ్ల కంటే పొడవుగా ఉంటాయి.
విధి: lncRNA లు కణంలో వివిధ నియంత్రణ విధులను కలిగి ఉంటాయి. ఇవి జన్యు వ్యక్తీకరణ, నియంత్రణ, క్రోమాటిన్‌ పునర్నిర్మాణం, వివిధ సెల్యులార్‌ ప్రక్రియల్లో పాల్గొన్న ప్రోటీన్‌ కాంప్లెక్స్‌ల అసెంబ్లీకి పరంజాగా పనిచేస్తాయి.
రచయిత
కొర్లాం సాయివెంకటేష్‌
