प्यूरीन | इसकी मौलिक संरचना

विषय-सूची

प्यूरीन की परिभाषा

प्यूरीन आम तौर पर दो सुगंधित हेट्रोसाइक्लिक रिंगों से युक्त कार्बनिक यौगिक होते हैं। वे आमतौर पर पानी में घुलनशील होते हैं और उनके छल्लों में नाइट्रोजन और कार्बन परमाणु होते हैं। इसलिए उन्हें हेट्रोसाइक्लिक के रूप में जाना जाता है। उन्हें मोटे तौर पर सामान्य प्यूरीन, प्रतिस्थापित प्यूरीन और टॉटोमेरिक प्यूरीन्स में वर्गीकृत किया जाता है।

प्यूरीन बेस

आम तौर पर, डीएनए और आरएनए में दो नाइट्रोजनस बेस में प्यूरीन रिंग पाए जाते हैं 

adenine जिसे 6-अमीनोपुरिन के रूप में जाना जाता है                      

गुआनिन, जिसे 6-ऑक्सी-2-अमोनिपुरिन के रूप में जाना जाता है

एडेनिन में एमिनो समूह C6 स्थिति में मौजूद है (अंगूठी के 6 वें स्थान पर मौजूद कार्बन परमाणु)। जबकि गनीन का एमिनो समूह C2 स्थिति में मौजूद है, जबकि guanine में C6 स्थान पर एक कार्बोनिल समूह भी है।

प्यूरीन न्यूक्लियोटाइड्स

न्यूक्लियोटाइड रासायनिक रूप से न्यूक्लियोसाइड के फॉस्फेट एस्टर हैं। न्यूक्लियोटाइड, न्यूक्लिक एसिड जैसे डीएनए और आरएनए में मौजूद मोनोमेरिक इकाइयाँ हैं। इसलिए उन्हें पोलीन्यूक्लियोटाइड कहा जाता है।

न्यूक्लियोटाइड तीन आवश्यक संरचनात्मक घटकों से बने होते हैं:

  1. एक प्यूरीन बेस (एडेनिन या गुआनिन)
  2. 5 सी चीनी
  3. एक फॉस्फेट समूह
प्यूरीन | इसकी मौलिक संरचना
चित्रा: प्यूरीन न्यूक्लियोटाइड की संरचना और डीएनए में इसका महत्व

प्यूरीन संरचना

प्यूरीन आम तौर पर डबल-रिंग्ड संरचनाएं होती हैं नौ सदस्य (पांच कार्बन परमाणु और चार नाइट्रोजन परमाणु)। विशाल वलय के होते हैं छह परमाणु (दो नाइट्रोजन परमाणु और चार कार्बन परमाणु), जबकि छोटी अंगूठी में होते हैं पांच परमाणु (तीन कार्बन परमाणु और दो नाइट्रोजन परमाणु)। दो कार्बन परमाणु बड़ी और छोटी रिंग में आम हैं।

प्यूरीन
चित्रा: प्यूरीन संरचना
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blausen_0323_DNA_Purines.png

प्यूरीन एडेनिन

एडेनिन "ए" अक्षर द्वारा दर्शाया गया एक शुद्ध व्युत्पन्न नाइट्रोजनीस बेस है। एडेनिन का IUPAC नाम 6-एमिनोप्यूरिन है। एडेनिन क्रमशः डीएनए और आरएनए में थाइमिन और यूरेसिल के साथ पूरक आधार युग्मन बनाता है। एडेनिन एडिनोसिन न्यूक्लियोसाइड बनाने के लिए एक राइबोस चीनी के साथ प्रतिक्रिया करता है, जो आरएनए और एटीपी में पाया जाता है। जबकि, जब एडेनिन डीऑक्सीराइबोज के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो इसमें डीऑक्सीडेनोसिन न्यूक्लियोसाइड शामिल होता है, जो डीएनए में मौजूद होता है। एडेनिन विभिन्न टॉटोमेरिक यौगिकों का निर्माण करता है, जिनमें इंटरकनेक्टेशन की क्षमता होती है। 

Adenine के डेरिवेटिव विभिन्न जैव रासायनिक रास्ते में कई आवश्यक कार्य करते हैं। कोशिका की ऊर्जा मुद्रा, "एटीपी" (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट), एडेनिन व्युत्पन्न भी है। कई एडेनाइन डेरिवेटिव्स जैसे कि एफएडी (फ्लेविन एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड) और एनएडी (निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड) कई जैव रासायनिक रूप से आवश्यक एंजाइमों के लिए कोएंजाइम के रूप में कार्य करते हैं। प्यूरीन डेरिवेटिव की प्रोटीन संश्लेषण और डीएनए प्रतिकृति में भी विशिष्ट भूमिकाएँ हैं।

प्यूरीन और पाइरिमिडाइन

ये डीएनए और आरएनए के प्राथमिक संरचनात्मक और मौलिक घटक हैं, जो कोशिका के अंदर आनुवंशिक जानकारी संग्रहीत करने के लिए महत्वपूर्ण हैं। प्यूरीन और पाइरीमिडीन के सेलुलर चयापचय में गड़बड़ी के परिणामस्वरूप विभिन्न परिणाम होते हैं। 

घातक कोशिकाएं असाधारण रूप से तेज दर से डीएनए और आरएनए को विभाजित और संश्लेषित करने की संपत्ति प्रदर्शित करती हैं। न्यूक्लियोटाइड संश्लेषण अवरोधक घातक कोशिकाओं को तेजी से विभाजित करने में डीएनए प्रतिकृति को रोकने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं और अंततः घातक कोशिका वृद्धि में कमी के परिणामस्वरूप होते हैं।

Purines और pyrimidines अक्सर एंजाइम उत्प्रेरक में शामिल होते हैं क्योंकि वे एक कोएंजाइम के रूप में कार्य करते हैं। कुछ आवश्यक प्यूरीन व्युत्पन्न जैसे एनएडी (निकोटिनामाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड) और एफएडी (फ्लेविन एडेनिन डिन्यूक्लियोटाइड) कई एंजाइमों के लिए एक कोएंजाइम के रूप में कार्य करता है जो ऑक्सीडाइक्टेसिस और हाइड्रॉलिसिस के वर्ग से संबंधित है। सामान्य तौर पर, जैसे कि ग्लाइकोलाइसिस और क्रेब के चक्र के एंजाइम। NAD का उपयोग अक्सर NAD + (NAD के ऑक्सीडाइज़्ड रूप), NADP (NAD का फॉस्फेट संयुग्मित रूप), NADH (NAD का कम रूप) आदि जैसे विभिन्न अन्य रूपों में किया जाता है। 

प्यूरीन बनाम पाइरीमिडीन

न्यूक्लियोटाइड्स को बुनियादी मौलिक संरचना में प्यूरीन और पाइरिमिडाइन में वर्गीकृत किया गया है। वे हाइड्रोजन बांड के माध्यम से डीएनए के दोनों किस्में एक साथ पकड़ते हैं जो प्यूरीन और पाइरिमिडाइन के बीच बनते हैं। नाइट्रोजस बेस पेयरिंग, चार्गफ के नियम के बाद होती है, जिसमें कहा गया है कि एडेनिन जोड़े थाइमिन के साथ जबकि ग्विनेन जोड़े साइटोसिन के साथ। 

प्यूरीनpyrimidines
पुरी आकार में बड़े होते हैंपाइरिमिडाइन आकार में छोटे होते हैं
इसमें कार्बन और नाइट्रोजन परमाणुओं से बने दो वलय शामिल हैंकार्बन और नाइट्रोजन परमाणुओं से बना केवल एक वलय होता है
वे दो प्रकार के होते हैं: एडेनिन (ए) और गुआनिन (जी) दोनों डीएनए में और साथ ही आरएनए में आम हैंवे तीन मूल प्रकार के होते हैं: थाइमिन (टी), साइटोसिन (सी) और यूरेसिल (यू) साइटोसिन दोनों डीएनए में आम है और आरएनए थाइमिन विशेष रूप से डीएनए में पाया जाता है जबकि यूरेसिल केवल आरएनए में मौजूद है
तालिका: प्यूरीन और पाइरिमिडाइन के बीच बुनियादी अंतर

प्यूरीन हाइड्रोजन बांड

प्यूरिन नाइट्रोजनस बेस में आमतौर पर नाइट्रोजन और ऑक्सीजन होते हैं, जिन्हें सबसे अधिक इलेक्ट्रोनगेटिव तत्वों में माना जाता है। ऑक्सीजन और नाइट्रोजन परमाणुओं में मौजूद इलेक्ट्रॉनों का अकेला जोड़ा हाइड्रोजन बांड स्वीकर्ता के रूप में कार्य करता है। इसके विपरीत, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के साथ जुड़ी हाइड्रोजन ऑक्सीजन और नाइट्रोजन परमाणु की इलेक्ट्रोनगेटिविटी के कारण आंशिक सकारात्मक चार्ज विकसित करती है। यह हाइड्रोजन परमाणु हाइड्रोजन बांड दाता के रूप में कार्य करता है। 

गैर-सहसंयोजक आकर्षक बल हाइड्रोजन बॉन्ड दाता के साथ-साथ हाइड्रोजन बॉन्ड स्वीकर्ता के रूप में एक साथ रहते हैं। इस गैर-सहसंयोजक आकर्षक बल को हाइड्रोजन बंधन के रूप में जाना जाता है। आइए डीओक्सीगैनोसिन के मामले को देखें। C6 से जुड़ी ऑक्सीजन परमाणु हाइड्रोजन बांड स्वीकर्ता के रूप में कार्य करती है जबकि N1 और N2 से जुड़े हाइड्रोजन परमाणु हाइड्रोजन बांड दाता के रूप में कार्य करते हैं।  

प्यूरिमिडिन के साथ प्यूरिन बांड क्यों करते हैं

प्यूरीन और पाइरिमिडाइन की संरचनात्मक रूपरेखा उन्हें एक-दूसरे के साथ एच-बांड बनाने में सक्षम बनाती है। उदाहरण के लिए, गुआनिन (प्यूरीन) और साइटोसिन (पाइरीमिडीन) में कुछ परमाणु होते हैं जो हाइड्रोजन बंधन बनाने में सक्षम होते हैं (वे हाइड्रोजन बांड के निर्माण के लिए या तो अम्लीय हाइड्रोजन या इलेक्ट्रोनगेटिव परमाणु प्रदान कर सकते हैं)। गुआनिन और साइटोसिन में परमाणुओं के तीन ऐसे जोड़े हैं। इसलिए, वे तीन हाइड्रोजन बांड बनाते हैं। जबकि एडेनिन और थाइमिन में दो ऐसे जोड़े हैं, वे दो हाइड्रोजन बांड बना सकते हैं।

हाइड्रोजन हाइड्रोजन बॉन्ड या पाइरीमिडीन से पाइरीमिडीन हाइड्रोजन बॉन्ड के लिए प्यूरीन हाइड्रोजन बॉन्ड बनाने में सक्षम परमाणुओं के अभिविन्यास में अंतर के कारण संभव नहीं है। प्यूरीन-प्यूरीन या पाइरीमिडीन-पाइरीमिडीन उनके तना हुआ रूपों में अंतर के कारण पूरक आधार जोड़े नहीं बना सकते हैं। 

प्यूरीन | इसकी मौलिक संरचना
चित्र: AT बेस पेयरिंग https://commons.wikimedia.org/wiki/File:AT_DNA_base_pair.svg
प्यूरीन | इसकी मौलिक संरचना
चित्र: GC बेस पेयरिंग https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Base_pair_GC.svg

प्यूरीन पाइरीमिडीन मेनेमोनिक

प्यूरीन और पाइरिमिडाइन से जुड़ी बुनियादी जानकारी को याद रखने के लिए, लोगों ने प्यूरीन और पाइरिमिडाइन से संबंधित जानकारी से मिलते-जुलते कुछ वाक्यांश तैयार किए हैं।

"सोने के रूप में शुद्ध" हम इस महामारी द्वारा प्यूरीन के प्रकारों को याद कर सकते हैं। 

यहाँ, 

शुद्ध "पुरीन" जैसा दिखता है। 

जैसा दिखता है "Adenine।"

सोना "गुआनिन" जैसा दिखता है।

"पाई काटो" हम इस महामारी के द्वारा पाइरिमिडाइन के प्रकारों को याद कर सकते हैं।

यहाँ,

कट का अर्थ है "साइटोसिन, यूरेसिल और थाइमिन।"

पाई "पिरीमिडिंस" जैसा दिखता है।

निष्कर्ष

इस लेख में हमने इसके बारे में चर्चा की है प्यूरीन संरचना, बन्धन की प्रकृति और विवरण में पिरिमिडाइन के साथ उनके पूरक आधार युग्मन। शुद्धता और उनके जैवसंश्लेषण के बारे में अधिक जानने के लिए यहां क्लिक करे

अक्सर पूछे गये सवाल

Q1। प्यूरीन का मतलब क्या है

उत्तर: Purines एक सामान्य सूत्र C5H4N4 के साथ क्रिस्टलीय नाइट्रोजन यौगिक हैं। वे न्यूक्लिक एसिड के मुख्य घटक हैं, जैसे कि डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड और राइबोन्यूक्लिक एसिड। मांस में प्यूरिन प्रचुर मात्रा में पाया जाता है। एडेनिन और गुआनिन डीएनए और आरएनए में मौजूद प्यूरिन न्यूक्लियोटाइड हैं। प्यूरिन यूरिक एसिड निर्माण में अग्रदूत यौगिक होते हैं और मूत्र से शरीर से बाहर निकल जाते हैं। शरीर के अंदर यूरिक एसिड का बढ़ा हुआ स्तर अक्सर विभिन्न शारीरिक असामान्यताओं को आमंत्रित करता है।

Q2। डीएनए में क्या प्यूरीन पाया जाता है

उत्तर: डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) में दो प्रकार के प्यूरीन (डबल-रिंग्ड नाइट्रोजनस बेस) पाए जाते हैं:

एडेनिन: इसे 6-अमीनोपुरिन, रासायनिक सूत्र के रूप में भी जाना जाता है: C5H5N5, आणविक द्रव्यमान = 135.13 ग्राम प्रति मोल

गुआनिन: इसे 2-अमीनोपुरिन-6-एक, रासायनिक सूत्र के रूप में भी जाना जाता है: C5H5N5O, आणविक द्रव्यमान = 151.13 ग्राम प्रति मोल

Q3। क्या प्यूरिन पाइरीमिडीन जोड़े आप बना सकते हैं।

उत्तर: प्यूरीन शार्गफ के नियम का पालन करके पाइरीमिडीन के साथ एक पूरक बेस पेयर बनाता है, जिसमें कहा गया है कि एडेनिन हमेशा थाइमिन के साथ जोड़े बनाएगा, और गाइनिन हमेशा साइटोसिन के साथ बेस पेयर बनाएगा। इस जोड़ी पैटर्न को वाटसन-क्रिक बेस जोड़ी के रूप में भी जाना जाता है। प्यूरीन हमेशा पाइरीमिडीन के साथ जोड़ी बनाता है क्योंकि डीएनए के दो न्यूक्लियोटाइड स्ट्रैंड्स के बीच की जगह केवल 20 p होती है जिसमें केवल 3 रिंग्स ही समायोजित कर सकती हैं यदि प्यूरीन दूसरे प्यूरीन के साथ बेस पेयर बनाता है। डीएनए के दोनों स्ट्रैंड के बीच 4 रिंग होंगे। यदि पिरिमिडिन में एक और पाइरीमिडीन के साथ एक बेस जोड़ी शामिल है, तो डीएनए स्ट्रैंड के बीच 2 रिंग होंगे। डीएनए की संरचना के लिए दोनों स्थितियां अस्थिर होंगी। 

Q4। प्यूरीन बनाम पाइरीमिडीन

उत्तर: प्यूरिन में डबल-रिंगेड संरचनाएं होती हैं, जबकि पाइरिमिडाइन में एकल रिंगेड संरचनाएं होती हैं। प्यूरीन और पाइरिमिडाइन के छल्ले नाइट्रोजन और कार्बन परमाणुओं से बने होते हैं। DNA / RNA में दो मूल प्रकार के प्यूरीन (Adenine and Guanine) पाए जाते हैं, जबकि DNA / RNA में तीन मूल प्रकार के पाइरीमिडिन्स (Thymine, Cytosine और Uracil) पाए जाते हैं।

क्यू 5। प्यूरीन बनाम प्रोटीन

उत्तर: सामान्य प्रोटीन के घटक परमाणु प्यूरीन के समान होते हैं; दोनों C, H, O और N परमाणुओं से बने हैं। लेकिन, प्यूरीन में एमिनो और कीटो समूह होते हैं, जबकि प्रोटीन में एमिनो और कार्बोक्जिलिक एसिड समूह होते हैं (क्योंकि वे अमीनो एसिड के पॉलिमर हैं)।

प्यूरीन न्यूक्लिक एसिड के घटक हैं, जबकि प्रोटीन अन्य सेलुलर संरचनाओं के घटक हैं।

Q6। प्यूरीन एक प्रोटीन है

उत्तर: प्यूरिन एक प्रोटीन नहीं है क्योंकि यह अमीनो एसिड से बना नहीं है। लेकिन, कुछ प्यूरिन डेरिवेटिव्स जैसे कि एक्सथाइन और हाइपोक्सैथिन को प्यूरिन एमिनो एसिड के रूप में जाना जाता है।

प्र 7। न्यूक्लियोटाइड और न्यूक्लियोसाइड के बीच अंतर क्या है?

उत्तर:  न्यूक्लियोटाइड में एक नाइट्रोजनस बेस, एक रिबोज शुगर और एक फॉस्फेट समूह होता है, जबकि न्यूक्लियोसाइड में नाइट्रोजनस बेस और राइबोज शुगर होता है।

न्यूक्लियोटाइड्स डीएनए / आरएनए के मोनोमर होते हैं, जबकि न्यूक्लियोसाइड न्यूक्लियोटाइड के अग्रदूत अणु होते हैं।

न्यूक्लियोटाइड विभिन्न जैव रासायनिक मार्गों में शामिल हैं, लेकिन न्यूक्लियोसाइड नहीं है।

प्रश्न 8। क्या एकल-फंसे डीएनए मौजूद है?

उत्तर: हां, एकल-फंसे डीएनए मौजूद है; कुछ वायरस के डीएनए में उनका जीनोम होता है। लेकिन एसएस डीएनए डबल-स्ट्रैंडेड या डीएसडीएनए से कम स्थिर है।

क्यू 9। कौन सा अधिक स्थिर है? डीएनए या आरएनए

उत्तर: राइबोस शुगर की तुलना में डीऑक्सीराइबोज शुगर बहुत अधिक स्थिर होती है। चूंकि डीएनए में डीऑक्सीराइबोज शुगर होता है; इस प्रकार, यह आरएनए की तुलना में बहुत स्थिर है। आरएनए का जीवनकाल पूरा करने के कुछ मिनट बाद होता है; आरएनए का क्षरण होता है जबकि डीएनए उस कोशिका के जीवन भर कार्यशील रहता है, यहां तक ​​कि दशकों तक भी।

प्रश्न 10। एटी और जीसी के बीच कौन सी बेस जोड़ी अधिक स्थिर है?

उत्तर: ग्वानिन और साइटोसिन तीन हाइड्रोजन बॉन्ड बनाते हैं, जबकि एडेनिन और थाइमिन केवल दो हाइड्रोजन बॉन्ड बनाते हैं। इसलिए, GC बेस जोड़ी अधिक स्थिर है, और GC बेस जोड़ी की अधिक मात्रा वाला डीएनए भी अधिक टिकाऊ है।

डॉ अब्दुल्ला अरसलानी के बारे में

प्यूरीन | इसकी मौलिक संरचनामैं अब्दुल्ला अरसलान हूं, जैव प्रौद्योगिकी में मेरी पीएचडी पूरी की। मेरे पास 7 साल का शोध अनुभव है। मैंने ४.५ के औसत प्रभाव कारक के साथ अंतरराष्ट्रीय ख्याति की पत्रिकाओं में अब तक ६ पेपर प्रकाशित किए हैं और कुछ और विचार में हैं। मैंने विभिन्न राष्ट्रीय और अंतर्राष्ट्रीय सम्मेलनों में शोध पत्र प्रस्तुत किए हैं। मेरी रुचि का विषय जैव प्रौद्योगिकी और जैव रसायन विज्ञान है जिसमें प्रोटीन रसायन विज्ञान, एंजाइमोलॉजी, इम्यूनोलॉजी, बायोफिजिकल तकनीक और आणविक जीव विज्ञान पर विशेष जोर दिया गया है।

आइए लिंक्डइन (https://www.linkedin.com/in/abdullah-arsalan-a97a0a88/) या Google विद्वान (https://scholar.google.co.in/citation?user=AeZVWO4AAAAJ&hl=en) के माध्यम से जुड़ें।

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