ડીએનએ વળ કેમ ખાઈ જાય છે ?

ડીએનએ વળ કેમ ખાઈ જાય છે ?

કહેવાય છે કે જ્યારે ઘી સીધી આંગળીથી ના નીકળે તો આંગળી વાંકી કરવી પડે ! પણ સાલું આ ડીએનએ ( આ ભાઈનું આખું નામ – ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લિક એસિડ ! યાદ ના રહ્યું ? ફરી વા;ર આંખ્યું ખૂંટાડો ભાઈ ! લખતાય અમારે બે વાર આંખના ચશમાં કાઢી જોવું પડ્યું હતું !) એમ તો જ્યારે વાત કરીએ ડીએનએ ની ત્યારે જીવવિજ્ઞાનમાં એની સાથે એક બીજો માથા ભારે લાગે એવો સરળ શબ્દ “ડબલ હેલિક્સ” વપરાય છે. આજે એની ખણખોદ કરવાની છે તો જરા ખુરશીમાં સીધા બેસી વાંચવાની શરૂઆત કરો !

વાત કરીએ છીએ DNA ની ! ડીએનએ ડબલ હેલિક્સમાં ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડની બે સર્પાકાર સાંકળ જેવી રચના હોય છે. આકાર સર્પાકાર દાદરા જેવો જ લાગે ! હવે આ ડીએનએ નાઇટ્રોજનવાળા ચાર ઘટકોથી બનેલું હોય છે. એ ચારેય નમૂનાના નામ જાણી લો ને યાદય રાખજો ! નામ છે એડેનાઇન, સાયટોસિન, ગુઆનાઇન અને થાઇમીન ! સાથે સાથે એ પણ યાદ રાખજો કે ડીએનએ પાંચ-કાર્બન શર્કરા (ડીઓક્સાઇરીબોઝ) અને ફોસ્ફેટ પરમાણુઓથી બનેલું ન્યુક્લિક એસિડ છે. ડીએનએના ન્યુક્લિયોટાઇડ પાયા દાદરાના પગથિયાં માની લો ને ડીઓક્સીરીબોઝ અને ફોસ્ફેટ પરમાણુઓ દાદરની બાજુઓ ગણી લો . આમ જુવો તો ટેકવેઝ ડબલ હેલિક્સ જૈવિક શબ્દ છે જે ડીએનએની એકંદર રચનાનું વર્ણન છે. ડીએનએના ડબલ હેલિક્સ ડીએનએની બે સર્પાકાર સાંકળવાળું હોય છે. આ ડબલ હેલિક્સ આકારને ઘણીવાર સર્પાકાર દાદરા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

ડીએનએ દર્શાવતું ચિત્ર

હવે વાત કરીએ કે ડીએનએ વળી શા માટે જાય છે ? તો ડીએનએ ના વળવાનું કારણ છે આપણા શરીરના પ્રાથમિક એકમ કોષમાં ડીએનએ અને પાણીનો સમાવેશ કરતા પરમાણુઓ વચ્ચે હાઇડ્રોફિલિક અને હાઇડ્રોફોબિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ ! ડીએનએની પ્રતિકૃતિ અને આપણા કોષોમાં પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ બંને પ્રક્રિયાઓ ડીએનએના ડબલ-હેલિક્સ આકાર પર આધારિત છે.

આ વાત એમને એમ કંઈ નથી લખી પણ ડૉ. જેમ્સ વૉટસન, ડૉ. ફ્રાન્સિસ ક્રિક, ડૉ. રોઝાલિન્ડ ફ્રેન્કલિન અને ડૉ. મૉરિસ વિલ્કિન્સ અને અન્ય ભેજાબાજોએ સાથે મળી ડીએનએની રચનાને સ્પષ્ટ કરવામાં મહત્ત્વની ભૂમિકા ભજવી હતી. બધાએ ભેગાં થઈ જે તારણ કાઢ્યું એ મુજબ ડીએનએ રંગસૂત્રોમાં જોડાય છે ત્યારે કોષોના ન્યુક્લિયસમાં ડીએનએ ચુસ્તપણે પેકીંગ થાય છે. ડીએનએ અને પાણીનું નિર્માણ કરતા પરમાણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના કારણે ડીએનએ વળી જાય છે. નાઇટ્રોજનયુક્ત પાયા વળેલાં પગથિયાં વાળા હોય છે તે હાઇડ્રોજન બોન્ડથી એકસાથે જોડાયેલા રહે છે ને જાણીતો આકાર બનાવે છે . એડેનાઇન થાઇમિન (A-T) અને ગ્વાનિન સાયટોસિન (G-C) સાથે જોડાય છે. આ નાઇટ્રોજનયુક્ત પાયા હાઇડ્રોફોબિક છે. અર્થાત તેઓને પાણી પ્રત્યે ખાસ પ્રતિક્રિયા નથી કરતાં . સેલ સાયટોપ્લાઝમ અને સાયટોસોલમાં પાણી આધારિત પ્રવાહી હોવાથી નાઈટ્રોજનયુક્ત પાયા કોષ પ્રવાહી સાથે સંપર્ક નથી કરતું. શર્કરા અને ફોસ્ફેટના પરમાણુઓ પરમાણુની સુગર-ફોસ્ફેટ કરોડરજ્જુ બનાવે છે તે હાઇડ્રોફિલિક હોય છે ! સીધી વાત છે કે તે પાણી પ્રત્યે પ્રતિ ક્રિયા કરવા ઉત્સુક હોય છે અને પાણી માટે જેવી રીતે યુવાન છોકરો છોકરી પ્રત્યે આકર્ષણ ધરાવે એવું આકર્ષણ આ પરમાણુ પાણી પ્રત્યે આકર્ષણ ધરાવતાં હોય છે.

ડીએનએ શું છે ?

ડીએનએ એવી રીતે ગોઠવાયેલું હોય છે કે જેમાં ફોસ્ફેટ અને સુગર બેકબોન બહારની બાજુએ હોય છે અને પ્રવાહીના સંપર્કમાં હોય છે ! જ્યારે નાઈટ્રોજનયુક્ત પાયા પરમાણુના અંદરના ભાગમાં હોય છે. નાઈટ્રોજનયુક્ત પાયા માં રહેલા કોષ પ્રવાહીને પાણીના સંપર્કમાં આવતા અટકાવવા માટે, પરમાણુ નાઈટ્રોજનયુક્ત પાયા અને ફોસ્ફેટ અને શર્કરાની હરોળ વચ્ચેની જગ્યા ઘટાડવા માટે તેને વાળી દે છે. હકીકત એ છે કે બે ડીએનએની સેર જે ડબલ હેલિક્સ બનાવે છે તે સમાંતર વિરોધી છે તે પણ પરમાણુને વળી જવામાં મદદ કરે છે. એન્ટિ-સમાંતરનો અર્થ ઇ થાય કે ડીએનએની સેર વિરુદ્ધ દિશામાં ચાલે છે ! જેનો અરથ એ કે સામસામે બરાબર ફિટ છે ને પાયા વચ્ચે પ્રવાહી માટે વહી નીકળવાની સંભાવનાને ઘટાડે છે.

વાત ને આગળ વધારીએ ! ડબલ-હેલિક્સ આકાર ડીએનએ પ્રતિકૃતિ અને પ્રોટીન સંશ્લેષણ થવા દે છે. આ પ્રક્રિયાઓમાં વળેલું ડીએનએ ખુલે છે અને ડીએનએની નકલ બનાવવા માટે ખુલે છે. ડીએનએ પ્રતિકૃતિમાં ડબલ હેલિક્સ અનવાઈન્ડ થાય છે અને દરેક અલગ સ્ટ્રેન્ડનો ઉપયોગ નવા સ્ટ્રાન્ડને સંશ્લેષણ કરવા માટે થાય છે. જેમ જેમ નવી સેર રચાય છે તેમ તેમ ડબલ-હેલિક્સ ડીએનએ પરમાણુમાંથી બે ડબલ-હેલિક્સ ડીએનએ પરમાણુઓ બને ત્યાં સુધી પાયા એકસાથે જોડાય જાય છે. મિટોસિસ અને અર્ધસૂત્રણની પ્રક્રિયાઓ થાય તે માટે ડીએનએની પ્રતિકૃતિ થાય એ ખૂબ જ જરૂરી છે. પ્રોટીન સંશ્લેષણમાં ડીએનએ પરમાણુને મેસેન્જર આરએનએ (એમઆરએનએ) તરીકે ઓળખાતા ડીએનએ કોડનું આરએનએ સંસ્કરણ બનાવવા માટે ટ્રાન્સક્રિપ્ટ થઈ જાય છે. પછી મેસેન્જર આરએનએ પરમાણુ પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરવા માટે ટ્રાન્સલેટ થાય છે. ડીએનએ ટ્રાન્સક્રિપ્શન થાય તે માટે ડીએનએ ડબલ હેલિક્સે આરએનએ પોલિમરેઝ નામના એન્ઝાઇમને ડીએનએની કોપી કરવાની મંજૂરી આપે છે જે ખૂબ જરૂરી છે . આરએનએ એ ન્યુક્લિક એસિડ પણ છે પરંતુ તેમાં થાઇમીનને બદલે તેનો બેઝ યુરેસિલ હોય છે. ટ્રાંસ્ક્રિપ્શનમાં આરએનએ ટ્રાન્સક્રિપ્ટ રચવા માટે સાયટોસિન સાથે ગ્વાનિન અને યુરેસિલ સાથે એડેનાઇનની જોડી બને છે. ટ્રાન્સક્રિપ્શન થયા બાદ પછી ડીએનએ બંધ થાય છે અને તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછા વળી જાય છે.

આ પુરી વાત માં ડીએનએના ડબલ-હેલિકલ સ્ટ્રક્ચરની શોધનો શ્રેય જેમ્સ વોટસન અને ફ્રાન્સિસ ક્રિકને આપવામાં આવ્યો છે. આ શોધ કાર્ય માટે તેમને નોબેલ પુરસ્કાર આપવામાં આવ્યો છે. ડીએનએનું માળખું નક્કી કરવા માટે રોઝાલિન્ડ ફ્રેન્કલિન સહિત અન્ય ઘણા વૈજ્ઞાનિકોના સંશોધન પર આધારિત હતું. ફ્રેન્કલિન અને મૌરીસ વિલ્કિન્સે ડીએનએની રચના વિશે સંકેતો શોધવા માટે એક્સ-રે વિવર્તનનો ઉપયોગ કર્યો હતો.

“ફોટોગ્રાફ 51” નામના ફ્રેન્કલીન દ્વારા લેવાયેલ ડીએનએના એક્સ-રે ડિફ્રેક્શન ફોટો ( હવે આ ફોટો અટાણે તો હાથમાં નથી આવ્યો ! પણ શોધખોળ ચાલુ છે . જેવો મળશે કે તરત જ જાણ કર્યા વિના અપડેટ કરી આપવામાં આવશે ! જેની તમામ વાચકોએ નોંધ લેવા વિનંતી છે ! ) આ ફોટો
દર્શાવે છે કે ડીએનએ સ્ફટિકો એક્સ-રે ફિલ્મ પર એક્સ આકાર બનાવે છે. હેલિકલ આકાર ધરાવતા અણુઓમાં આ પ્રકારની X-આકારની પેટર્ન હોય છે. ફ્રેન્કલિનના એક્સ-રે ડિફ્રેક્શન અભ્યાસના પુરાવાનો ઉપયોગ કરીને, વોટસન અને ક્રિકે તેમના અગાઉના પ્રસ્તાવિત ટ્રિપલ-હેલિક્સ ડીએનએ મોડલને ડીએનએ માટે ડબલ-હેલિક્સ મૉડલમાં સુધાર્યું. બાયોકેમિસ્ટ એર્વિન ચાર્ગોફ દ્વારા શોધાયેલ પુરાવાએ વોટસન અને ક્રિકને ડીએનએમાં બેઝ-પેરિંગ શોધવામાં મદદ કરી. ચાર્ગોફે દર્શાવ્યું હતું કે ડીએનએમાં એડેનાઇનની સાંદ્રતા થાઇમિનની સમાન છે, અને સાયટોસીનની સાંદ્રતા ગુઆનાઇન જેટલી છે. આ માહિતી વડે, વોટસન અને ક્રિક એડીનાઈન થી થાઈમીન (A-T) અને સાયટોસિન થી ગુઆનાઈન (C-G) ના બંધનને નિર્ધારિત કરવામાં સક્ષમ થયા જે DNA ના ટ્વિસ્ટેડ-સ્ટેરકેસ આકારના પગથિયાં બનાવે છે. સુગર-ફોસ્ફેટ બેકબોન સીડીની બન્ને બાજુઓ બનાવે છે , ને આ જ કારણથી ડીએનએ ભેંસના શીંગડાની જેમ વળી જાય છે !
પડ્યો ટપ્પો ? ના ! ફરી વાંચો હોં , ભયલું !

Leave a Comment

KRISHNAT BHTT ગુજરાતીમાં જ્ઞાન વર્ધક લેખ પ્રકાશિત કરતી વેબસાઈટ છે . જેમાં વિજ્ઞાન , પુસ્તકો , વિવિધ વિષય પર પ્રગટ થતા લેખનો સમાવેશ થાય છે .

વિષય

વિજ્ઞાન

પુસ્તકો

ક્રિશાંતની કલમે

શ્રેષ્ઠ રચનાઓ

સંદર્ભ સ્ત્રોત

ભારતીય ગ્રંથ

ઓનલાઈન સ્ત્રોત

વિવિધ લેખકોના ગ્રંથો

વિવેચનના ગ્રંથ

સંપર્ક સેતું

સુરેન્દ્રનગર , ગુજરાત , ભારત

error: Content is protected !!