न्यूक्लिक एसिड मोनोन्यूक्लियोटाइड्स से युक्त मैक्रोमोलेक्यूलर पदार्थ होते हैं, जो एक बहुलक श्रृंखला में 3",5" - फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड का उपयोग करके एक दूसरे से जुड़े होते हैं और एक निश्चित तरीके से कोशिकाओं में पैक होते हैं।

न्यूक्लिक एसिड दो किस्मों के बायोपॉलिमर हैं: राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए)और डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए)। प्रत्येक बायोपॉलिमर में न्यूक्लियोटाइड होते हैं जो कार्बोहाइड्रेट अवशेषों (राइबोज, डीऑक्सीराइबोज) और नाइट्रोजनस बेस (यूरैसिल, थाइमिन) में से एक में भिन्न होते हैं। तदनुसार, न्यूक्लिक एसिड को उनका नाम मिला।

डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड की संरचना

न्यूक्लिक एसिड में प्राथमिक, माध्यमिक और तृतीयक संरचनाएं होती हैं।

डीएनए की प्राथमिक संरचना

डीएनए की प्राथमिक संरचना एक रैखिक पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला है जिसमें मोनोन्यूक्लियोटाइड्स 3", 5" फॉस्फोडिएस्टर बांड से जुड़े होते हैं। एक सेल में एक न्यूक्लिक एसिड श्रृंखला को इकट्ठा करने के लिए प्रारंभिक सामग्री न्यूक्लियोसाइड 5'-ट्राइफॉस्फेट है, जो फॉस्फोरिक एसिड के β और γ अवशेषों को हटाने के परिणामस्वरूप, दूसरे न्यूक्लियोसाइड के 3'-कार्बन परमाणु को संलग्न करने में सक्षम है। . इस प्रकार, एक डीऑक्सीराइबोज का 3" कार्बन परमाणु एक फॉस्फोरिक एसिड अवशेष के माध्यम से दूसरे डीऑक्सीराइबोज के 5" कार्बन परमाणु से जुड़ता है और न्यूक्लिक एसिड की एक रैखिक पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला बनाता है। इसलिए नाम: 3", 5" -फॉस्फोडाइस्टर बांड। नाइट्रोजनस आधार एक श्रृंखला के न्यूक्लियोटाइड के संबंध में भाग नहीं लेते हैं (चित्र 1.)।

एक न्यूक्लियोटाइड के फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों और दूसरे के कार्बोहाइड्रेट के बीच इस तरह के संबंध से पॉलीन्यूक्लियोटाइड अणु की एक पेंटोस-फॉस्फेट रीढ़ की हड्डी का निर्माण होता है, जिस पर एक के बाद एक नाइट्रोजनस आधार जोड़े जाते हैं। न्यूक्लिक एसिड अणुओं की श्रृंखला में उनका क्रम कोशिकाओं के लिए कड़ाई से विशिष्ट है। विभिन्न जीव, अर्थात। एक विशिष्ट चरित्र है (चारगफ का नियम)।

एक रैखिक डीएनए श्रृंखला, जिसकी लंबाई श्रृंखला में शामिल न्यूक्लियोटाइड की संख्या पर निर्भर करती है, के दो छोर होते हैं: एक को 3 "अंत कहा जाता है और इसमें एक मुक्त हाइड्रॉक्सिल होता है, और दूसरे, 5" छोर में फॉस्फोरिक एसिड होता है। अवशेष। सर्किट ध्रुवीय है और 5"->3" और 3"->5" हो सकता है। एक अपवाद परिपत्र डीएनए है।

डीएनए का अनुवांशिक "पाठ" कोड "शब्दों" से बना होता है - न्यूक्लियोटाइड्स के ट्रिपल जिन्हें कोडन कहा जाता है। सभी प्रकार के आरएनए की प्राथमिक संरचना के बारे में जानकारी रखने वाले डीएनए खंडों को संरचनात्मक जीन कहा जाता है।

पॉलीन्यूक्लियोडिटिक डीएनए श्रृंखलाएं विशाल आकार तक पहुंचती हैं, इसलिए वे सेल में एक निश्चित तरीके से पैक की जाती हैं।

डीएनए की संरचना का अध्ययन करते हुए, चारगफ (1949) ने व्यक्तिगत डीएनए आधारों की सामग्री से संबंधित महत्वपूर्ण नियमितताएं स्थापित कीं। उन्होंने डीएनए की माध्यमिक संरचना को उजागर करने में मदद की। इन प्रतिरूपों को चारगफ के नियम कहते हैं। चारगफ नियम प्यूरीन न्यूक्लियोटाइड्स का योग पाइरीमिडीन न्यूक्लियोटाइड्स के योग के बराबर होता है, अर्थात A + G / C + T \u003d 1 एडेनिन की सामग्री थाइमिन की सामग्री के बराबर है (ए = टी, या ए / टी = 1); ग्वानिन की सामग्री साइटोसिन की सामग्री के बराबर है (जी = सी, या जी/सी = 1); 6-एमिनो समूहों की संख्या डीएनए में निहित आधारों के 6-कीटो समूहों की संख्या के बराबर है: जी + टी = ए + सी; केवल ए + टी और जी + सी का योग परिवर्तनशील है। यदि ए + टी> जी-सी, तो यह एटी-प्रकार का डीएनए है; यदि G + C > A + T, तो यह GC प्रकार का DNA है। इन नियमों का कहना है कि डीएनए का निर्माण करते समय, सामान्य रूप से प्यूरीन और पाइरीमिडीन आधारों के लिए नहीं, बल्कि विशेष रूप से एडेनिन के साथ थाइमिन और ग्वानिन के साथ साइटोसिन के लिए एक सख्त पत्राचार (जोड़ना) देखा जाना चाहिए। इन नियमों के आधार पर, अन्य बातों के अलावा, 1953 में वाटसन और क्रिक ने डीएनए की द्वितीयक संरचना का एक मॉडल प्रस्तावित किया, जिसे डबल हेलिक्स (चित्र।) कहा जाता है।

डीएनए की माध्यमिक संरचना

डीएनए की द्वितीयक संरचना एक डबल हेलिक्स है, जिसका मॉडल 1953 में डी. वाटसन और एफ. क्रिक द्वारा प्रस्तावित किया गया था।

डीएनए मॉडल बनाने के लिए आवश्यक शर्तें

प्रारंभिक विश्लेषणों के परिणामस्वरूप, विचार यह था कि किसी भी मूल के डीएनए में सभी चार न्यूक्लियोटाइड समान दाढ़ मात्रा में होते हैं। हालांकि, 1940 के दशक में, ई। चारगफ और उनके सहयोगियों ने, विभिन्न जीवों से पृथक डीएनए के विश्लेषण के परिणामस्वरूप, स्पष्ट रूप से दिखाया कि नाइट्रोजनस आधार विभिन्न मात्रात्मक अनुपातों में उनमें निहित हैं। चारगफ ने पाया कि हालांकि ये अनुपात एक ही प्रजाति की सभी कोशिकाओं के डीएनए के लिए समान हैं, डीएनए से अलग - अलग प्रकारकुछ न्यूक्लियोटाइड की सामग्री में स्पष्ट रूप से भिन्न हो सकते हैं। इसने सुझाव दिया कि नाइट्रोजनस आधारों के अनुपात में अंतर कुछ जैविक कोड से संबंधित हो सकता है। यद्यपि अलग-अलग डीएनए नमूनों में अलग-अलग प्यूरीन और पाइरीमिडीन आधारों का अनुपात समान नहीं था, विश्लेषण के परिणामों की तुलना करते समय, एक निश्चित पैटर्न का पता चला था: सभी नमूनों में, प्यूरीन की कुल मात्रा पाइरीमिडाइन की कुल मात्रा के बराबर थी ( ए + जी = टी + सी), एडेनिन की मात्रा थाइमिन (ए = टी) की मात्रा के बराबर थी, और ग्वानिन की मात्रा - साइटोसिन की मात्रा (जी = सी)। स्तनधारी कोशिकाओं से पृथक डीएनए आमतौर पर एडेनिन और थाइमिन में समृद्ध था और ग्वानिन और साइटोसिन में अपेक्षाकृत गरीब था, जबकि बैक्टीरिया से डीएनए गुआनिन और साइटोसिन में समृद्ध था और एडेनिन और थाइमिन में अपेक्षाकृत गरीब था। इन आंकड़ों ने तथ्यात्मक सामग्री का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनाया, जिसके आधार पर बाद में वाटसन-क्रिक डीएनए संरचना मॉडल बनाया गया था।

डीएनए की संभावित संरचना का एक अन्य महत्वपूर्ण अप्रत्यक्ष संकेत प्रोटीन अणुओं की संरचना पर एल. पॉलिंग का डेटा था। पॉलिंग ने दिखाया कि प्रोटीन अणु में अमीनो एसिड श्रृंखला के कई अलग-अलग स्थिर विन्यास संभव हैं। पेप्टाइड श्रृंखला के सामान्य विन्यासों में से एक - α-हेलिक्स - एक नियमित पेचदार संरचना है। इस तरह की संरचना के साथ, श्रृंखला के आसन्न मोड़ों पर स्थित अमीनो एसिड के बीच हाइड्रोजन बांड का निर्माण संभव है। पॉलिंग ने 1950 में पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के α-पेचदार विन्यास का वर्णन किया और सुझाव दिया कि डीएनए अणुओं में भी शायद हाइड्रोजन बांड द्वारा तय की गई एक पेचदार संरचना होती है।

हालांकि, डीएनए अणु की संरचना के बारे में सबसे मूल्यवान जानकारी एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण के परिणामों द्वारा प्रदान की गई थी। डीएनए क्रिस्टल से गुजरने वाली एक्स-रे विवर्तन से गुजरती हैं, अर्थात वे कुछ दिशाओं में विक्षेपित होती हैं। किरणों के विक्षेपण की डिग्री और प्रकृति स्वयं अणुओं की संरचना पर निर्भर करती है। एक्स-रे विवर्तन पैटर्न (चित्र 3) अनुभवी आंख को अध्ययन के तहत पदार्थ के अणुओं की संरचना के संबंध में कई अप्रत्यक्ष संकेत देता है। डीएनए एक्स-रे विवर्तन पैटर्न के विश्लेषण ने निष्कर्ष निकाला कि नाइट्रोजनस बेस (एक सपाट आकार वाले) प्लेटों के ढेर की तरह ढेर होते हैं। एक्स-रे पैटर्न ने क्रिस्टलीय डीएनए की संरचना में तीन मुख्य अवधियों की पहचान करना संभव बना दिया: 0.34, 2, और 3.4 एनएम।

वाटसन-क्रिक डीएनए मॉडल

चारगफ के विश्लेषणात्मक डेटा, विल्किंस के एक्स-रे और केमिस्ट के शोध से शुरू होकर, जो एक अणु में परमाणुओं के बीच की सटीक दूरी के बारे में, किसी दिए गए परमाणु के बंधनों के बीच के कोणों के बारे में और परमाणुओं के आकार, वाटसन और क्रिक के बारे में जानकारी प्रदान करता है। एक निश्चित पैमाने पर डीएनए अणु के अलग-अलग घटकों के भौतिक मॉडल बनाना शुरू किया और उन्हें एक दूसरे के साथ इस तरह "समायोजित" किया कि परिणामी प्रणाली विभिन्न प्रयोगात्मक डेटा से मेल खाती है [प्रदर्शन] .

पहले भी, यह ज्ञात था कि डीएनए श्रृंखला में आसन्न न्यूक्लियोटाइड फॉस्फोडाइस्टर पुलों से जुड़े होते हैं जो एक न्यूक्लियोटाइड के डीऑक्सीराइबोज के 5'-कार्बन परमाणु को अगले न्यूक्लियोटाइड के डीऑक्सीराइबोज के 3'-कार्बन परमाणु से जोड़ते हैं। वाटसन और क्रिक को इसमें कोई संदेह नहीं था कि 0.34 एनएम की अवधि डीएनए स्ट्रैंड में क्रमिक न्यूक्लियोटाइड के बीच की दूरी से मेल खाती है। इसके अलावा, यह माना जा सकता है कि 2 एनएम की अवधि श्रृंखला की मोटाई से मेल खाती है। और यह समझाने के लिए कि 3.4 एनएम की अवधि किस वास्तविक संरचना से मेल खाती है, वाटसन और क्रिक, साथ ही साथ पॉलिंग ने पहले माना था कि श्रृंखला एक सर्पिल के रूप में मुड़ जाती है (या, अधिक सटीक रूप से, एक हेलिक्स बनाती है, क्योंकि इस के सख्त अर्थ में सर्पिल शब्द तब प्राप्त होता है जब अंतरिक्ष में एक बेलनाकार सतह के बजाय एक शंक्वाकार होता है)। फिर 3.4 एनएम की अवधि इस सर्पिल के लगातार घुमावों के बीच की दूरी के अनुरूप होगी। ऐसा सर्पिल बहुत घना या कुछ हद तक फैला हुआ हो सकता है, अर्थात, इसके मोड़ सपाट या खड़ी हो सकते हैं। चूंकि 3.4 एनएम की अवधि लगातार न्यूक्लियोटाइड्स (0.34 एनएम) के बीच की दूरी का 10 गुना है, यह स्पष्ट है कि हेलिक्स के प्रत्येक पूर्ण मोड़ में 10 न्यूक्लियोटाइड होते हैं। इन आंकड़ों से, वाटसन और क्रिक एक पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला के घनत्व की गणना करने में सक्षम थे, जो 2 एनएम के व्यास के साथ एक हेलिक्स में मुड़ गया था, जिसमें 3.4 एनएम के बराबर की दूरी थी। यह पता चला कि इस तरह के स्ट्रैंड का घनत्व डीएनए के वास्तविक घनत्व का आधा होगा, जो पहले से ही ज्ञात था। मुझे यह मान लेना पड़ा कि डीएनए अणु में दो श्रृंखलाएं होती हैं - कि यह न्यूक्लियोटाइड का एक डबल हेलिक्स है।

अगला कार्य, निश्चित रूप से, डबल हेलिक्स बनाने वाले दो स्ट्रैंड्स के बीच स्थानिक संबंध को स्पष्ट करना था। अपने भौतिक मॉडल पर कई स्ट्रैंड व्यवस्थाओं की कोशिश करने के बाद, वाटसन और क्रिक ने पाया कि सभी उपलब्ध डेटा के लिए सबसे उपयुक्त वह है जिसमें दो पोलीन्यूक्लियोटाइड हेलिस विपरीत दिशाओं में चलते हैं; इस मामले में, चीनी और फॉस्फेट अवशेषों से युक्त श्रृंखलाएं एक डबल हेलिक्स की सतह बनाती हैं, और प्यूरीन और पाइरीमिडाइन अंदर स्थित होते हैं। दो श्रृंखलाओं से संबंधित एक दूसरे के विपरीत स्थित आधार, हाइड्रोजन बांड द्वारा जोड़े में जुड़े हुए हैं; ये हाइड्रोजन बांड हैं जो जंजीरों को एक साथ रखते हैं, इस प्रकार अणु के समग्र विन्यास को ठीक करते हैं।

डीएनए डबल हेलिक्स को एक पेचदार रस्सी की सीढ़ी के रूप में माना जा सकता है, जिसमें रग्स क्षैतिज रहते हैं। फिर दो अनुदैर्ध्य रस्सियां ​​​​चीनी और फॉस्फेट अवशेषों की श्रृंखला के अनुरूप होंगी, और क्रॉसबार हाइड्रोजन बांड से जुड़े नाइट्रोजनस बेस के जोड़े के अनुरूप होंगे।

संभावित मॉडलों के आगे के अध्ययन के परिणामस्वरूप, वाटसन और क्रिक इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि प्रत्येक "क्रॉसबार" में एक प्यूरीन और एक पाइरीमिडीन होना चाहिए; 2 एनएम (डबल हेलिक्स के व्यास के अनुरूप) की अवधि में, दो प्यूरीन के लिए पर्याप्त जगह नहीं होगी, और दो पाइरीमिडाइन उचित हाइड्रोजन बांड बनाने के लिए एक साथ पर्याप्त नहीं हो सकते हैं। विस्तृत मॉडल के गहन अध्ययन से पता चला है कि एडेनिन और साइटोसिन, जो सही आकार का एक संयोजन बनाते हैं, अभी भी इस तरह से व्यवस्थित नहीं किया जा सकता है कि उनके बीच हाइड्रोजन बांड बनते हैं। इसी तरह की रिपोर्टों ने भी ग्वानिन-थाइमिन संयोजन को बाहर करने के लिए मजबूर किया, जबकि संयोजन एडेनिन-थाइमाइन और गुआनाइन-साइटोसिन को काफी स्वीकार्य पाया गया। हाइड्रोजन बंधों की प्रकृति ऐसी होती है कि एडेनिन थाइमिन के साथ जुड़ता है, और ग्वानिन साइटोसिन के साथ जुड़ता है। विशिष्ट आधार युग्मन की इस अवधारणा ने "चारगफ नियम" की व्याख्या करना संभव बना दिया, जिसके अनुसार किसी भी डीएनए अणु में एडेनिन की मात्रा हमेशा थाइमिन की सामग्री के बराबर होती है, और ग्वानिन की मात्रा हमेशा साइटोसिन की मात्रा के बराबर होती है। . दो हाइड्रोजन बांड एडेनिन और थाइमिन के बीच और तीन ग्वानिन और साइटोसिन के बीच बनते हैं। एक श्रृंखला में प्रत्येक एडेनिन के खिलाफ हाइड्रोजन बांड के निर्माण में इस विशिष्टता के कारण, थाइमिन दूसरी में है; उसी तरह, प्रत्येक ग्वानिन के खिलाफ केवल साइटोसिन रखा जा सकता है। इस प्रकार, श्रृंखलाएं एक-दूसरे की पूरक हैं, अर्थात, एक श्रृंखला में न्यूक्लियोटाइड का क्रम दूसरे में उनके अनुक्रम को विशिष्ट रूप से निर्धारित करता है। दो श्रृंखलाएं विपरीत दिशाओं में चलती हैं और उनके फॉस्फेट अंत समूह डबल हेलिक्स के विपरीत छोर पर होते हैं।

अपने शोध के परिणामस्वरूप, 1953 में वाटसन और क्रिक ने डीएनए अणु की संरचना के लिए एक मॉडल प्रस्तावित किया (चित्र 3), जो वर्तमान के लिए प्रासंगिक बना हुआ है। मॉडल के अनुसार, एक डीएनए अणु में दो पूरक पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाएं होती हैं। प्रत्येक डीएनए स्ट्रैंड एक पॉलीन्यूक्लियोटाइड होता है जिसमें कई दसियों हज़ार न्यूक्लियोटाइड होते हैं। इसमें, एक मजबूत सहसंयोजक बंधन द्वारा फॉस्फोरिक एसिड अवशेष और डीऑक्सीराइबोज के संयोजन के कारण पड़ोसी न्यूक्लियोटाइड एक नियमित पेंटोस-फॉस्फेट रीढ़ की हड्डी बनाते हैं। एक पोलीन्यूक्लियोटाइड शृंखला के नाइट्रोजनस क्षार दूसरे के नाइट्रोजनी क्षारों के विरुद्ध कड़ाई से परिभाषित क्रम में व्यवस्थित होते हैं। पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला में नाइट्रोजनस आधारों का प्रत्यावर्तन अनियमित है।

डीएनए श्रृंखला में नाइट्रोजनस आधारों की व्यवस्था पूरक है (ग्रीक "पूरक" - जोड़ से), यानी। एडेनिन (ए) के खिलाफ हमेशा थाइमिन (टी) होता है, और ग्वानिन (जी) के खिलाफ - केवल साइटोसिन (सी)। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि ए और टी, साथ ही जी और सी, एक दूसरे के सख्ती से मेल खाते हैं, यानी। एक दूसरे की पूर्ति करना। यह पत्राचार क्षारों की रासायनिक संरचना द्वारा दिया जाता है, जो प्यूरीन और पाइरीमिडीन की एक जोड़ी में हाइड्रोजन बांड के गठन की अनुमति देता है। A और T के बीच दो बंधन हैं, G और C के बीच - तीन। ये बंधन अंतरिक्ष में डीएनए अणु का आंशिक स्थिरीकरण प्रदान करते हैं। डबल हेलिक्स की स्थिरता G≡C बॉन्ड की संख्या के सीधे आनुपातिक है, जो A=T बॉन्ड की तुलना में अधिक स्थिर हैं।

डीएनए के एक स्ट्रैंड में न्यूक्लियोटाइड्स का ज्ञात अनुक्रम, पूरकता के सिद्धांत द्वारा, दूसरे स्ट्रैंड के न्यूक्लियोटाइड्स को स्थापित करना संभव बनाता है।

इसके अलावा, यह स्थापित किया गया है कि सुगंधित संरचना वाले नाइट्रोजनस बेस एक के ऊपर एक जलीय घोल में स्थित होते हैं, जैसे कि सिक्कों का एक ढेर होता है। कार्बनिक अणुओं के ढेर बनाने की इस प्रक्रिया को स्टैकिंग कहा जाता है। वाटसन-क्रिक मॉडल के डीएनए अणु की पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं में एक समान भौतिक रासायनिक अवस्था होती है, उनके नाइट्रोजनस आधार सिक्कों के ढेर के रूप में व्यवस्थित होते हैं, जिसके विमानों के बीच वैन डेर वाल्स इंटरैक्शन (स्टैकिंग इंटरैक्शन) होते हैं।

वैन डेर वाल्स बलों (ऊर्ध्वाधर) के कारण पूरक आधारों (क्षैतिज) के बीच हाइड्रोजन बांड और पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला में बेस विमानों के बीच स्टैकिंग इंटरैक्शन अंतरिक्ष में अतिरिक्त स्थिरीकरण के साथ डीएनए अणु प्रदान करते हैं।

दोनों श्रृंखलाओं की शर्करा-फॉस्फेट रीढ़ की हड्डी बाहर की ओर मुड़ी होती है, और आधार एक दूसरे की ओर अंदर की ओर होते हैं। डीएनए में स्ट्रैंड्स की दिशा एंटीपैरलल होती है (उनमें से एक की दिशा 5"->3", दूसरी - 3"->5", यानी एक स्ट्रैंड का 3"-एंड 5"-एंड के विपरीत स्थित होता है) दूसरे का।)। जंजीरें एक सामान्य अक्ष के साथ दायां हेलिक्स बनाती हैं। हेलिक्स का एक मोड़ 10 न्यूक्लियोटाइड है, टर्न का आकार 3.4 एनएम है, प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड की ऊंचाई 0.34 एनएम है, हेलिक्स का व्यास 2.0 एनएम है। एक स्ट्रैंड के दूसरे के चारों ओर घूमने के परिणामस्वरूप, डीएनए डबल हेलिक्स में एक प्रमुख ग्रूव (लगभग 20 व्यास) और एक छोटा ग्रूव (लगभग 12 ) बनता है। वाटसन-क्रिक डबल हेलिक्स के इस रूप को बाद में बी-फॉर्म कहा गया। कोशिकाओं में, डीएनए आमतौर पर बी रूप में मौजूद होता है, जो सबसे स्थिर होता है।

डीएनए के कार्य

प्रस्तावित मॉडल ने डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड के कई जैविक गुणों की व्याख्या की, जिसमें आनुवंशिक जानकारी का भंडारण और जीन की विविधता शामिल है, जो 4 न्यूक्लियोटाइड्स के लगातार संयोजनों की एक विस्तृत विविधता और एक आनुवंशिक कोड के अस्तित्व के तथ्य द्वारा प्रदान की जाती है। प्रतिकृति प्रक्रिया द्वारा प्रदान की गई आनुवंशिक जानकारी को स्व-प्रजनन और संचारित करना, और प्रोटीन के रूप में आनुवंशिक जानकारी के कार्यान्वयन के साथ-साथ एंजाइम प्रोटीन की मदद से बनने वाले किसी भी अन्य यौगिक।

डीएनए के बुनियादी कार्य।

1. डीएनए आनुवंशिक जानकारी का वाहक है, जो आनुवंशिक कोड के अस्तित्व के तथ्य से सुनिश्चित होता है।
2. कोशिकाओं और जीवों की पीढ़ियों में प्रजनन और संचरित आनुवंशिक जानकारी। यह फ़ंक्शन प्रतिकृति प्रक्रिया द्वारा प्रदान किया जाता है।
3. प्रोटीन के रूप में आनुवंशिक जानकारी का कार्यान्वयन, साथ ही एंजाइम प्रोटीन की मदद से बनने वाले किसी भी अन्य यौगिक। यह फ़ंक्शन ट्रांसक्रिप्शन और अनुवाद की प्रक्रियाओं द्वारा प्रदान किया जाता है।

डबल स्ट्रैंडेड डीएनए के संगठन के रूप

डीएनए कई प्रकार के डबल हेलिक्स बना सकता है (चित्र 4)। वर्तमान में, छह रूप पहले से ही ज्ञात हैं (ए से ई और जेड-फॉर्म से)।

रोजालिंड फ्रैंकलिन द्वारा स्थापित डीएनए के संरचनात्मक रूप, पानी के साथ न्यूक्लिक एसिड अणु की संतृप्ति पर निर्भर करते हैं। एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण का उपयोग करते हुए डीएनए फाइबर के अध्ययन में, यह दिखाया गया था कि एक्स-रे विवर्तन पैटर्न मौलिक रूप से इस बात पर निर्भर करता है कि इस फाइबर की जल संतृप्ति की डिग्री किस सापेक्ष आर्द्रता पर होती है। यदि फाइबर को पानी से पर्याप्त रूप से संतृप्त किया गया था, तो एक रेडियोग्राफ़ प्राप्त किया गया था। सूखने पर, एक पूरी तरह से अलग एक्स-रे पैटर्न दिखाई दिया, जो फाइबर के एक्स-रे पैटर्न से बहुत अलग था। उच्च आर्द्रता.

उच्च आर्द्रता वाले डीएनए के अणु को बी-आकार कहा जाता है. शारीरिक स्थितियों (कम नमक सांद्रता, उच्च स्तर की जलयोजन) के तहत, डीएनए का प्रमुख संरचनात्मक प्रकार बी-फॉर्म है (डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए का मुख्य रूप वाटसन-क्रिक मॉडल है)। ऐसे अणु की हेलिक्स पिच 3.4 एनएम है। "सिक्कों" के मुड़ ढेर के रूप में प्रति मोड़ 10 पूरक जोड़े हैं - नाइट्रोजनस बेस। ढेर के दो विपरीत "सिक्कों" के बीच हाइड्रोजन बांड द्वारा ढेर को एक साथ रखा जाता है, और फॉस्फोडाइस्टर रीढ़ की हड्डी के दो रिबन के साथ "कुंडलित" होते हैं जो दाएं हाथ के हेलिक्स में मुड़ जाते हैं। नाइट्रोजनस आधारों के तल हेलिक्स की धुरी के लंबवत होते हैं। पड़ोसी पूरक जोड़े एक दूसरे के सापेक्ष 36° घुमाए जाते हैं। हेलिक्स का व्यास 20Å है, जिसमें प्यूरीन न्यूक्लियोटाइड 12Å और पाइरीमिडीन न्यूक्लियोटाइड 8Å पर कब्जा करता है।

कम नमी वाले डीएनए अणु को ए-फॉर्म कहा जाता है. एक आकारकम उच्च जलयोजन की स्थितियों और Na + या K + आयनों की उच्च सामग्री पर बनता है। इस व्यापक दाएं हाथ की रचना में प्रति मोड़ 11 आधार जोड़े हैं। नाइट्रोजनस बेस के विमानों में हेलिक्स की धुरी के लिए एक मजबूत झुकाव होता है, वे सामान्य से हेलिक्स की धुरी पर 20 ° तक विचलित हो जाते हैं। इसका तात्पर्य 5 के व्यास के साथ एक आंतरिक शून्य की उपस्थिति से है। आसन्न न्यूक्लियोटाइड के बीच की दूरी 0.23 एनएम है, कुंडल की लंबाई 2.5 एनएम है, और हेलिक्स का व्यास 2.3 एनएम है।

प्रारंभ में, डीएनए के ए-रूप को कम महत्वपूर्ण माना जाता था। हालांकि, बाद में यह पता चला कि डीएनए का ए-फॉर्म और साथ ही बी-फॉर्म का बहुत बड़ा जैविक महत्व है। टेम्पलेट-बीज परिसर में आरएनए-डीएनए हेलिक्स, साथ ही आरएनए-आरएनए हेलिक्स और आरएनए हेयरपिन संरचनाओं में ए-फॉर्म होता है (राइबोस का 2'-हाइड्रॉक्सिल समूह आरएनए अणुओं को बी-फॉर्म बनाने की अनुमति नहीं देता है) . DNA का A-रूप बीजाणुओं में पाया जाता है। यह स्थापित किया गया है कि डीएनए का ए-फॉर्म बी-फॉर्म की तुलना में यूवी किरणों के लिए 10 गुना अधिक प्रतिरोधी है।

ए-फॉर्म और बी-फॉर्म को डीएनए के विहित रूप कहा जाता है।

फॉर्म सी-ईदाहिने हाथ से, उनका गठन केवल विशेष प्रयोगों में देखा जा सकता है, और जाहिर है, वे विवो में मौजूद नहीं हैं। डीएनए के सी-फॉर्म की संरचना बी-डीएनए के समान होती है। प्रति मोड़ आधार जोड़े की संख्या 9.33 है, और हेलिक्स की लंबाई 3.1 एनएम है। आधार जोड़े अक्ष के लंबवत स्थिति के सापेक्ष 8 डिग्री के कोण पर झुके हुए हैं। खांचे आकार में बी-डीएनए के खांचे के करीब हैं। इस मामले में, मुख्य नाली कुछ छोटी है, और छोटी नाली गहरी है। प्राकृतिक और सिंथेटिक डीएनए पोलीन्यूक्लियोटाइड्स सी-फॉर्म में जा सकते हैं।

तालिका 1. कुछ प्रकार के डीएनए संरचनाओं के लक्षण
सर्पिल प्रकार	ए	बी	जेड
सर्पिल पिच	0.32 एनएम	3.38 एनएम	4.46 एनएम
सर्पिल मोड़	सही	सही	बाएं
प्रति मोड़ आधार जोड़े की संख्या	11	10	12
आधार विमानों के बीच की दूरी	0.256 एनएम	0.338 एनएम	0.371 एनएम
ग्लाइकोसिडिक बंधन संरचना	एंटी	एंटी	विरोधी ग सिन-जी
फ़्यूरानोज़ रिंग संरचना	C3 "-एंडो	C2 "-एंडो	C3 "-एंडो-जी C2 "-एंडो-सी
नाली की चौड़ाई, छोटी/बड़ी	1.11/0.22 एनएम	0.57/1.17 एनएम	0.2 / 0.88 एनएम
नाली की गहराई, छोटी/बड़ी	0.26/1.30 एनएम	0.82/0.85 एनएम	1.38/0.37 एनएम
सर्पिल व्यास	2.3 एनएम	2.0 एनएम	1.8 एनएम

डीएनए के संरचनात्मक तत्व
(गैर-विहित डीएनए संरचनाएं)

डीएनए के संरचनात्मक तत्वों में कुछ विशेष अनुक्रमों द्वारा सीमित असामान्य संरचनाएं शामिल हैं:

डीएनए का जेड-रूप - डीएनए के बी-रूप के स्थानों में बनता है, जहां प्यूरीन पाइरीमिडाइन के साथ वैकल्पिक होता है या मिथाइलेटेड साइटोसिन युक्त दोहराव में होता है। पलिंड्रोम फ्लिप सीक्वेंस हैं, बेस सीक्वेंस के उल्टे दोहराव, दो डीएनए स्ट्रैंड्स के संबंध में दूसरे क्रम की समरूपता और "हेयरपिन" और "क्रॉस" बनाते हैं। डीएनए का एच-फॉर्म और डीएनए का ट्रिपल हेलिक्स एक साइट की उपस्थिति में बनता है जिसमें सामान्य वाटसन-क्रिक डुप्लेक्स के एक स्ट्रैंड में केवल प्यूरीन होते हैं, और दूसरे स्ट्रैंड में, क्रमशः पाइरीमिडाइन्स उनके पूरक होते हैं। G-quadruplex (G-4) एक चार-फंसे डीएनए हेलिक्स है, जहां विभिन्न स्ट्रैंड्स से 4 गुआनिन बेस G-क्वार्टेट (G-tetrads) बनाते हैं, जो G-quadruplexes बनाने के लिए हाइड्रोजन बॉन्ड द्वारा एक साथ रखे जाते हैं।

डीएनए का जेड-रूप 1979 में हेक्सान्यूक्लियोटाइड डी (सीजी) 3 - का अध्ययन करते हुए खोजा गया था। इसे एमआईटी के प्रोफेसर अलेक्जेंडर रिच और उनके कर्मचारियों ने खोला था। जेड-फॉर्म डीएनए के सबसे महत्वपूर्ण संरचनात्मक तत्वों में से एक बन गया है क्योंकि इसका गठन डीएनए क्षेत्रों में देखा गया था जहां प्यूरिन पाइरीमिडाइन के साथ वैकल्पिक होते हैं (उदाहरण के लिए, 5'-एचसीएचसीएचसी -3 '), या दोहराव में 5' -CHCHCH-3' जिसमें मिथाइलेटेड साइटोसिन होता है। जेड-डीएनए के गठन और स्थिरीकरण के लिए एक आवश्यक शर्त थी कि इसमें प्यूरिन न्यूक्लियोटाइड्स की सिन-कॉन्फॉर्मेशन में उपस्थिति, एंटी-कॉन्फॉर्मेशन में पाइरीमिडीन बेस के साथ बारी-बारी से होती है।

प्राकृतिक डीएनए अणु ज्यादातर सही बी रूप में मौजूद होते हैं जब तक कि उनमें (सीजी) एन जैसे अनुक्रम न हों। हालांकि, अगर ऐसे अनुक्रम डीएनए का हिस्सा हैं, तो ये क्षेत्र, जब समाधान की आयनिक ताकत या फॉस्फोडाइस्टर रीढ़ की हड्डी पर नकारात्मक चार्ज को बेअसर करने वाले उद्धरण, जेड-फॉर्म में बदल सकते हैं, जबकि श्रृंखला में अन्य डीएनए क्षेत्र बने रहते हैं शास्त्रीय बी-फॉर्म में। इस तरह के संक्रमण की संभावना इंगित करती है कि डीएनए डबल हेलिक्स में दो स्ट्रैंड एक गतिशील स्थिति में हैं और एक दूसरे के सापेक्ष आराम कर सकते हैं, दाएं से बाएं एक और इसके विपरीत से गुजरते हुए। इस दायित्व के जैविक परिणाम, जो डीएनए संरचना के गठनात्मक परिवर्तनों की अनुमति देता है, अभी तक पूरी तरह से समझा नहीं गया है। यह माना जाता है कि जेड-डीएनए क्षेत्र कुछ जीनों की अभिव्यक्ति के नियमन में भूमिका निभाते हैं और आनुवंशिक पुनर्संयोजन में भाग लेते हैं।

डीएनए का Z-रूप एक बाएं हाथ का दोहरा हेलिक्स है, जिसमें अणु की धुरी के साथ फॉस्फोडाइस्टर रीढ़ की हड्डी ज़िगज़ैग होती है। इसलिए अणु का नाम (ज़िगज़ैग) -डीएनए। जेड-डीएनए सबसे कम मुड़ (प्रति मोड़ 12 आधार जोड़े) और प्रकृति में सबसे पतला ज्ञात है। आसन्न न्यूक्लियोटाइड के बीच की दूरी 0.38 एनएम है, कुंडल की लंबाई 4.56 एनएम है, और जेड-डीएनए व्यास 1.8 एनएम है। अलावा, दिखावटयह डीएनए अणु एक एकल खांचे की उपस्थिति से प्रतिष्ठित है।

डीएनए का Z-रूप प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाया गया है। आज तक, एंटीबॉडी प्राप्त किए गए हैं जो डीएनए के जेड-फॉर्म और बी-फॉर्म के बीच अंतर कर सकते हैं। ये एंटीबॉडी ड्रोसोफिला (डॉ मेलानोगास्टर) लार ग्रंथि कोशिकाओं के विशाल गुणसूत्रों के विशिष्ट क्षेत्रों से जुड़ते हैं। इन गुणसूत्रों की असामान्य संरचना के कारण बाध्यकारी प्रतिक्रिया का पालन करना आसान है, जिसमें सघन क्षेत्र (डिस्क) कम घने क्षेत्रों (इंटरडिस्क) के विपरीत हैं। जेड-डीएनए क्षेत्र इंटरडिस्क में स्थित हैं। यह इस प्रकार है कि Z-रूप वास्तव में मौजूद है विवो, हालांकि जेड-आकार के अलग-अलग वर्गों के आकार अभी भी अज्ञात हैं।

(शिफ्टर्स) - डीएनए में सबसे प्रसिद्ध और अक्सर होने वाले बेस सीक्वेंस। पैलिंड्रोम एक शब्द या वाक्यांश है जो बाएं से दाएं और उसी तरह इसके विपरीत पढ़ता है। ऐसे शब्दों या वाक्यांशों के उदाहरण हैं: HUT, COSSACK, FLOOD, और A ROSE FALLED ON AZOR'S PAWS। डीएनए के वर्गों पर लागू इस अवधि(पैलिंड्रोम) का अर्थ है श्रृंखला के साथ न्यूक्लियोटाइड्स का एक ही विकल्प दाएं से बाएं और बाएं से दाएं (जैसे "झोपड़ी" शब्द में अक्षर आदि)।

एक पैलिंड्रोम को दो डीएनए स्ट्रैंड के संबंध में दूसरे क्रम के समरूपता वाले आधार अनुक्रमों के उल्टे दोहराव की उपस्थिति की विशेषता है। इस तरह के अनुक्रम, स्पष्ट कारणों के लिए, स्व-पूरक हैं और हेयरपिन या क्रूसिफ़ॉर्म संरचनाएं बनाते हैं (चित्र।) हेयरपिन नियामक प्रोटीन को उस स्थान को पहचानने में मदद करते हैं जहां गुणसूत्र डीएनए के अनुवांशिक पाठ की प्रतिलिपि बनाई जाती है।

ऐसे मामलों में जहां एक ही डीएनए स्ट्रैंड में एक उल्टा दोहराव मौजूद होता है, ऐसे अनुक्रम को मिरर रिपीट कहा जाता है। मिरर रिपीट में स्व-पूरक गुण नहीं होते हैं और इसलिए वे हेयरपिन या क्रूसिफ़ॉर्म संरचना बनाने में सक्षम नहीं होते हैं। इस प्रकार के अनुक्रम लगभग सभी बड़े डीएनए अणुओं में पाए जाते हैं और कुछ बेस जोड़े से लेकर कई हजार बेस जोड़े तक हो सकते हैं।

यूकेरियोटिक कोशिकाओं में क्रूसिफ़ॉर्म संरचनाओं के रूप में पैलिंड्रोम की उपस्थिति सिद्ध नहीं हुई है, हालांकि ई. कोलाई कोशिकाओं में विवो में कई क्रूसिफ़ॉर्म संरचनाएं पाई गई हैं। आरएनए या एकल-फंसे डीएनए में स्व-पूरक अनुक्रमों की उपस्थिति एक निश्चित स्थानिक संरचना में समाधान में न्यूक्लिक श्रृंखला के तह का मुख्य कारण है, जो कई "हेयरपिन" के गठन की विशेषता है।

डीएनए का एच-फॉर्म- यह एक हेलिक्स है जो डीएनए के तीन स्ट्रैंड - डीएनए के ट्रिपल हेलिक्स से बनता है। यह तीसरे एकल-फंसे डीएनए स्ट्रैंड के साथ वाटसन-क्रिक डबल हेलिक्स का एक जटिल है, जो तथाकथित हुगस्टीन जोड़ी के गठन के साथ, अपने बड़े खांचे में फिट बैठता है।

इस तरह के ट्रिपलक्स का निर्माण डीएनए डबल हेलिक्स को इस तरह से जोड़ने के परिणामस्वरूप होता है कि इसका आधा भाग एक डबल हेलिक्स के रूप में रहता है, और दूसरा आधा डिस्कनेक्ट हो जाता है। इस मामले में, डिस्कनेक्ट किए गए सर्पिलों में से एक डबल हेलिक्स के पहले भाग के साथ एक नई संरचना बनाता है - एक ट्रिपल हेलिक्स, और दूसरा सिंगल-फिलामेंट सेक्शन के रूप में असंरचित हो जाता है। इस संरचनात्मक संक्रमण की एक विशेषता माध्यम के पीएच पर एक तेज निर्भरता है, जिसके प्रोटॉन नई संरचना को स्थिर करते हैं। इस विशेषता के कारण नई संरचनाडीएनए के एच-रूप का नाम प्राप्त हुआ, जिसका गठन सुपरकोल्ड प्लास्मिड में पाया गया जिसमें होमोपुरिन-होमोपाइरीमिडीन खंड होते हैं, जो एक दर्पण दोहराव होते हैं।

आगे के अध्ययनों में, कुछ होमोप्यूरिन-होमोपाइरीमिडीन डबल-स्ट्रैंडेड पॉलीन्यूक्लियोटाइड्स के संरचनात्मक संक्रमण की संभावना को तीन-फंसे संरचना के गठन के साथ स्थापित किया गया था:

• एक होमोप्यूरिन और दो होमोपाइरीमिडीन किस्में ( पाय-पु-पीई ट्रिपलएक्स) [हुगस्टीन इंटरेक्शन]।

  Py-Pu-Py ट्रिपलक्स के घटक ब्लॉक विहित आइसोमॉर्फिक CGC+ और TAT ट्रायड हैं। त्रिक के स्थिरीकरण के लिए CGC+ त्रय के प्रोटॉन की आवश्यकता होती है, इसलिए ये त्रिगुण विलयन के pH पर निर्भर होते हैं।

• एक होमोपाइरीमिडीन और दो होमोप्यूरिन किस्में ( पाय-पु-पु ट्रिपलेक्स) [उलटा हुगस्टीन इंटरैक्शन]।

  Py-Pu-Pu ट्रिपलक्स के घटक ब्लॉक विहित आइसोमॉर्फिक CGG और TAA ट्रायड हैं। Py-Pu-Pu ट्रिपलक्स की एक आवश्यक संपत्ति दोगुने आवेशित आयनों की उपस्थिति पर उनकी स्थिरता की निर्भरता है, और विभिन्न अनुक्रमों के ट्रिपलक्स को स्थिर करने के लिए विभिन्न आयनों की आवश्यकता होती है। चूंकि Py-Pu-Pu ट्रिपलक्स के गठन के लिए उनके घटक न्यूक्लियोटाइड के प्रोटॉन की आवश्यकता नहीं होती है, ऐसे ट्रिपलक्स तटस्थ पीएच पर मौजूद हो सकते हैं।

  नोट: प्रत्यक्ष और रिवर्स हूगस्टीन इंटरैक्शन को 1-मिथाइलथाइमाइन की समरूपता द्वारा समझाया गया है: 180 ° रोटेशन इस तथ्य की ओर जाता है कि O4 परमाणु का स्थान O2 परमाणु द्वारा कब्जा कर लिया जाता है, जबकि हाइड्रोजन बांड की प्रणाली संरक्षित होती है।

ट्रिपल हेलिक्स दो प्रकार के होते हैं:

1. समानांतर ट्रिपल हेलिक्स जिसमें तीसरे स्ट्रैंड की ध्रुवीयता वाटसन-क्रिक डुप्लेक्स की होमोपुरिन श्रृंखला के समान होती है
2. एंटीपैरेलल ट्रिपल हेलिक्स, जिसमें तीसरी और होमोपुरिन श्रृंखला की ध्रुवीयता विपरीत होती है।

Py-Pu-Pu और Py-Pu-Py ट्रिपलक्स दोनों में रासायनिक रूप से समरूप श्रृंखलाएं एंटीपैरलल ओरिएंटेशन में हैं। एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी डेटा द्वारा इसकी और पुष्टि की गई।

जी-क्वाड्रप्लेक्स- 4-फंसे डीएनए। ऐसी संरचना तब बनती है जब चार ग्वानिन होते हैं, जो तथाकथित . बनाते हैं जी-क्वाड्रप्लेक्स- चार ग्वानिन का गोल नृत्य।

ऐसी संरचनाओं के निर्माण की संभावना के पहले संकेत वाटसन और क्रिक के सफल कार्य से बहुत पहले प्राप्त हुए थे - 1910 की शुरुआत में। तब जर्मन रसायनज्ञ इवर बैंग ने पाया कि डीएनए के घटकों में से एक - गुआनोसिक एसिड - उच्च सांद्रता पर जैल बनाता है, जबकि डीएनए के अन्य घटकों में यह गुण नहीं होता है।

1962 में, एक्स-रे विवर्तन विधि का उपयोग करके, इस जेल की कोशिका संरचना को स्थापित करना संभव था। यह चार गुआनिन अवशेषों से बना था, जो एक दूसरे को एक सर्कल में जोड़ते थे और एक विशिष्ट वर्ग बनाते थे। केंद्र में, बंधन एक धातु आयन (Na, K, Mg) द्वारा समर्थित है। डीएनए में समान संरचनाएं बन सकती हैं यदि इसमें बहुत अधिक ग्वानिन हो। ये फ्लैट वर्ग (जी-चौकड़ी) काफी स्थिर, घने ढांचे (जी-क्वाड्रुप्लेक्स) बनाने के लिए ढेर किए गए हैं।

डीएनए के चार अलग-अलग स्ट्रैंड को चार-स्ट्रैंडेड कॉम्प्लेक्स में बुना जा सकता है, लेकिन यह एक अपवाद है। अधिक बार, न्यूक्लिक एसिड का एक एकल स्ट्रैंड केवल एक गाँठ में बंधा होता है, जिससे विशिष्ट गाढ़ापन (उदाहरण के लिए, गुणसूत्रों के सिरों पर) बनता है, या डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए कुछ ग्वानिन-समृद्ध साइट पर एक स्थानीय चौगुनी बनाता है।

सबसे अधिक अध्ययन गुणसूत्रों के सिरों पर - टेलोमेरेस पर और ओंकोप्रोमोटर्स में चौगुनी का अस्तित्व है। हालांकि, मानव गुणसूत्रों में ऐसे डीएनए के स्थानीयकरण की पूरी समझ अभी भी ज्ञात नहीं है।

रैखिक रूप में डीएनए की ये सभी असामान्य संरचनाएं डीएनए के बी-फॉर्म की तुलना में अस्थिर हैं। हालाँकि, डीएनए अक्सर टोपोलॉजिकल तनाव के एक रिंग रूप में मौजूद होता है, जब इसमें सुपरकोलिंग के रूप में जाना जाता है। इन शर्तों के तहत, गैर-विहित डीएनए संरचनाएं आसानी से बन जाती हैं: जेड-फॉर्म, "क्रॉस" और "हेयरपिन", एच-फॉर्म, ग्वानिन क्वाड्रुप्लेक्स और आई-मोटिफ।

• सुपरकोल्ड फॉर्म - पेंटोस-फॉस्फेट बैकबोन को नुकसान पहुंचाए बिना सेल न्यूक्लियस से रिलीज होने पर नोट किया जाता है। इसमें सुपरट्विस्टेड क्लोज्ड रिंग्स का रूप है। सुपरट्विस्टेड अवस्था में, डीएनए डबल हेलिक्स कम से कम एक बार "खुद पर मुड़ जाता है", यानी इसमें कम से कम एक सुपरकॉइल होता है (आठ की आकृति लेता है)।
• डीएनए की शिथिल अवस्था - एक एकल विराम (एक कतरा के टूटने) के साथ देखी गई। इस मामले में, सुपरकॉइल गायब हो जाते हैं और डीएनए एक बंद रिंग का रूप ले लेता है।
• डीएनए का रैखिक रूप तब देखा जाता है जब डबल हेलिक्स के दो स्ट्रैंड टूट जाते हैं।

डीएनए के सभी तीन सूचीबद्ध रूपों को जेल इलेक्रोफोरेसिस द्वारा आसानी से अलग किया जाता है।

डीएनए की तृतीयक संरचना

डीएनए की तृतीयक संरचनाएक डबल-फंसे अणु के अंतरिक्ष में अतिरिक्त घुमाव के परिणामस्वरूप बनता है - इसकी सुपरकोलिंग। प्रोकैरियोट्स के विपरीत यूकेरियोटिक कोशिकाओं में डीएनए अणु का सुपरकोलिंग प्रोटीन के साथ परिसरों के रूप में किया जाता है।

लगभग सभी यूकेरियोटिक डीएनए नाभिक के गुणसूत्रों में स्थित होते हैं, लेकिन नहीं एक बड़ी संख्या कीयह माइटोकॉन्ड्रिया में, और पौधों में और प्लास्टिड में पाया जाता है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं (मानव गुणसूत्रों सहित) के गुणसूत्रों का मुख्य पदार्थ क्रोमैटिन है, जिसमें डबल-फंसे डीएनए, हिस्टोन और गैर-हिस्टोन प्रोटीन होते हैं।

क्रोमेटिन के हिस्टोन प्रोटीन

हिस्टोन सरल प्रोटीन होते हैं जो क्रोमेटिन का 50% तक बनाते हैं। जानवरों और पौधों की सभी अध्ययन की गई कोशिकाओं में, हिस्टोन के पांच मुख्य वर्ग पाए गए: एच 1, एच 2 ए, एच 2 बी, एच 3, एच 4, आकार में भिन्न, अमीनो एसिड संरचना और चार्ज (हमेशा सकारात्मक)।

स्तनधारी हिस्टोन H1 में एक एकल पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला होती है जिसमें लगभग 215 अमीनो एसिड होते हैं; अन्य हिस्टोन के आकार 100 से 135 अमीनो एसिड के बीच भिन्न होते हैं। उन सभी को लगभग 2.5 एनएम के व्यास के साथ एक गोलाकार और गोलाकार में घुमाया जाता है, जिसमें असामान्य रूप से बड़ी मात्रा में सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए अमीनो एसिड लाइसिन और आर्जिनिन होते हैं। हिस्टोन एसिटिलेटेड, मिथाइलेटेड, फॉस्फोराइलेटेड, पॉली (एडीपी) -राइबोसिलेटेड हो सकते हैं, और हिस्टोन एच 2 ए और एच 2 बी को सहसंयोजक रूप से यूबिकिटिन से जोड़ा जा सकता है। संरचना के निर्माण और हिस्टोन द्वारा कार्यों के प्रदर्शन में इस तरह के संशोधनों की क्या भूमिका है, यह अभी तक पूरी तरह से स्पष्ट नहीं किया गया है। यह माना जाता है कि यह डीएनए के साथ बातचीत करने और जीन की क्रिया को विनियमित करने के लिए एक तंत्र प्रदान करने की उनकी क्षमता है।

हिस्टोन मुख्य रूप से डीएनए के नकारात्मक चार्ज फॉस्फेट समूहों और हिस्टोन के सकारात्मक चार्ज लाइसिन और आर्जिनिन अवशेषों के बीच बने आयनिक बांड (नमक पुल) के माध्यम से डीएनए के साथ बातचीत करते हैं।

क्रोमेटिन के गैर-हिस्टोन प्रोटीन

गैर-हिस्टोन प्रोटीन, हिस्टोन के विपरीत, बहुत विविध हैं। डीएनए-बाइंडिंग नॉनहिस्टोन प्रोटीन के 590 विभिन्न अंशों को अलग किया गया है। उन्हें अम्लीय प्रोटीन भी कहा जाता है, क्योंकि अम्लीय अमीनो एसिड उनकी संरचना में प्रबल होते हैं (वे पॉलीअनियन हैं)। क्रोमैटिन गतिविधि का विशिष्ट विनियमन विभिन्न प्रकार के गैर-हिस्टोन प्रोटीन से जुड़ा हुआ है। उदाहरण के लिए, डीएनए प्रतिकृति और अभिव्यक्ति के लिए आवश्यक एंजाइम क्रोमेटिन को क्षणिक रूप से बांध सकते हैं। अन्य प्रोटीन, कहते हैं कि विभिन्न नियामक प्रक्रियाओं में शामिल हैं, केवल विशिष्ट ऊतकों में या भेदभाव के कुछ चरणों में डीएनए से बंधे होते हैं। प्रत्येक प्रोटीन डीएनए न्यूक्लियोटाइड्स (डीएनए साइट) के एक विशिष्ट अनुक्रम का पूरक है। इस समूह में शामिल हैं:

• साइट-विशिष्ट जिंक फिंगर प्रोटीन का एक परिवार। प्रत्येक "जिंक फिंगर" एक विशिष्ट साइट को पहचानती है जिसमें 5 न्यूक्लियोटाइड जोड़े होते हैं।
• साइट-विशिष्ट प्रोटीन का एक परिवार - होमोडाइमर। डीएनए के संपर्क में ऐसे प्रोटीन के एक टुकड़े में "हेलिक्स-टर्न-हेलिक्स" संरचना होती है।
• उच्च गतिशीलता प्रोटीन (एचएमजी प्रोटीन - अंग्रेजी से, उच्च गतिशीलता जेल प्रोटीन) संरचनात्मक और नियामक प्रोटीन का एक समूह है जो लगातार क्रोमैटिन से जुड़ा होता है। इनका आणविक भार 30 kD से कम होता है और इन्हें आवेशित अमीनो एसिड की उच्च सामग्री की विशेषता होती है। उनके कम आणविक भार के कारण, पॉलीएक्रिलामाइड जेल वैद्युतकणसंचलन के दौरान एचएमजी प्रोटीन अत्यधिक मोबाइल होते हैं।
• प्रतिकृति, प्रतिलेखन और मरम्मत के एंजाइम।

डीएनए और आरएनए के संश्लेषण में शामिल संरचनात्मक, नियामक प्रोटीन और एंजाइमों की भागीदारी के साथ, न्यूक्लियोसोम धागा प्रोटीन और डीएनए के अत्यधिक संघनित परिसर में परिवर्तित हो जाता है। परिणामी संरचना मूल डीएनए अणु से 10,000 गुना कम है।

क्रोमेटिन

क्रोमैटिन परमाणु डीएनए और अकार्बनिक पदार्थों के साथ प्रोटीन का एक जटिल है। अधिकांश क्रोमैटिन निष्क्रिय है। इसमें सघन रूप से पैक, संघनित डीएनए होता है। यह हेटरोक्रोमैटिन है। गैर-व्यक्त क्षेत्रों से मिलकर संवैधानिक, आनुवंशिक रूप से निष्क्रिय क्रोमैटिन (उपग्रह डीएनए) होते हैं, और कई पीढ़ियों में वैकल्पिक - निष्क्रिय, लेकिन कुछ परिस्थितियों में व्यक्त करने में सक्षम होते हैं।

सक्रिय क्रोमैटिन (यूक्रोमैटिन) बिना संघनित होता है, अर्थात। कम कसकर पैक किया। विभिन्न कोशिकाओं में, इसकी सामग्री 2 से 11% तक होती है। मस्तिष्क की कोशिकाओं में, यह सबसे अधिक है - 10-11%, यकृत की कोशिकाओं में - 3-4 और गुर्दे - 2-3%। यूक्रोमैटिन का एक सक्रिय प्रतिलेखन है। साथ ही, इसका संरचनात्मक संगठन डीएनए की उसी आनुवंशिक जानकारी का उपयोग करना संभव बनाता है जिसमें निहित है यह प्रजातिजीव, विशेष कोशिकाओं में अलग।

एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में, क्रोमैटिन की छवि मोतियों जैसा दिखता है: गोलाकार मोटा होना लगभग 10 एनएम आकार में, फिलामेंटस पुलों द्वारा अलग किया जाता है। इन गोलाकार मोटाई को न्यूक्लियोसोम कहा जाता है। न्यूक्लियोसोम क्रोमेटिन की संरचनात्मक इकाई है। प्रत्येक न्यूक्लियोसोम में 146 बीपी लंबा सुपरकोल्ड डीएनए खंड घाव होता है जो प्रति न्यूक्लियोसोम कोर में 1.75 बाएं मोड़ बनाता है। न्यूक्लियोसोमल कोर एक हिस्टोन ऑक्टेमर है जिसमें हिस्टोन H2A, H2B, H3 और H4, प्रत्येक प्रकार के दो अणु होते हैं (चित्र 9), जो 11 एनएम के व्यास और 5.7 एनएम की मोटाई वाली डिस्क की तरह दिखता है। पाँचवाँ हिस्टोन, H1, न्यूक्लियोसोमल कोर का हिस्सा नहीं है और हिस्टोन ऑक्टेमर के चारों ओर डीएनए वाइंडिंग की प्रक्रिया में शामिल नहीं है। यह उन बिंदुओं पर डीएनए से संपर्क करता है जहां डबल हेलिक्स न्यूक्लियोसोमल कोर में प्रवेश करता है और बाहर निकलता है। ये डीएनए के इंटरकोर (लिंकर) खंड हैं, जिनकी लंबाई 40 से 50 न्यूक्लियोटाइड जोड़े के सेल के प्रकार के आधार पर भिन्न होती है। नतीजतन, न्यूक्लियोसोम का हिस्सा होने वाले डीएनए टुकड़े की लंबाई भी भिन्न होती है (186 से 196 न्यूक्लियोटाइड जोड़े)।

न्यूक्लियोसोम में लगभग 90% डीएनए होता है, बाकी का लिंकर होता है। ऐसा माना जाता है कि न्यूक्लियोसोम "साइलेंट" क्रोमैटिन के टुकड़े होते हैं, जबकि लिंकर सक्रिय होता है। हालांकि, न्यूक्लियोसोम प्रकट हो सकते हैं और रैखिक बन सकते हैं। अनफोल्डेड न्यूक्लियोसोम पहले से ही सक्रिय क्रोमैटिन हैं। यह स्पष्ट रूप से संरचना पर फ़ंक्शन की निर्भरता को दर्शाता है। यह माना जा सकता है कि गोलाकार न्यूक्लियोसोम की संरचना में जितना अधिक क्रोमैटिन होता है, वह उतना ही कम सक्रिय होता है। जाहिर है, विभिन्न कोशिकाओं में आराम करने वाले क्रोमैटिन का असमान अनुपात ऐसे न्यूक्लियोसोम की संख्या से जुड़ा होता है।

इलेक्ट्रॉन सूक्ष्म तस्वीरों पर, अलगाव की स्थिति और खींचने की डिग्री के आधार पर, क्रोमैटिन न केवल मोटाई के साथ एक लंबे धागे के रूप में देख सकता है - न्यूक्लियोसोम के "मोती", बल्कि व्यास के साथ एक छोटे और घने फाइब्रिल (फाइबर) के रूप में भी। 30 एनएम, जिसके गठन को डीएनए और हिस्टोन एच 3 के लिंकर क्षेत्र से जुड़े हिस्टोन एच 1 की बातचीत के दौरान देखा जाता है, जो 30 एनएम के व्यास के साथ एक सोलनॉइड के गठन के साथ प्रति मोड़ छह न्यूक्लियोसोम के हेलिक्स के अतिरिक्त घुमा की ओर जाता है। . इस मामले में, हिस्टोन प्रोटीन कई जीनों के प्रतिलेखन में हस्तक्षेप कर सकता है और इस प्रकार उनकी गतिविधि को नियंत्रित कर सकता है।

ऊपर वर्णित हिस्टोन के साथ डीएनए की बातचीत के परिणामस्वरूप, 186 बेस जोड़े के डीएनए डबल हेलिक्स का एक खंड 2 एनएम के औसत व्यास और 57 एनएम की लंबाई के साथ 10 एनएम के व्यास और लंबाई के साथ एक हेलिक्स में बदल जाता है। 5 एनएम की। 30 एनएम के व्यास के साथ इस हेलिक्स के बाद के संपीड़न के साथ, संक्षेपण की डिग्री एक और छह गुना बढ़ जाती है।

अंततः, पांच हिस्टोन के साथ डीएनए डुप्लेक्स की पैकेजिंग के परिणामस्वरूप 50 गुना डीएनए संघनन होता है। हालांकि, यहां तक ​​कि उच्च डिग्रीसंघनन मेटाफ़ेज़ गुणसूत्र में लगभग 50,000 से 100,000 गुना डीएनए संघनन की व्याख्या नहीं कर सकता है। दुर्भाग्य से, मेटाफ़ेज़ गुणसूत्र तक क्रोमैटिन की आगे की पैकेजिंग का विवरण अभी तक ज्ञात नहीं है, इसलिए हम केवल विचार कर सकते हैं आम सुविधाएंयह प्रोसेस।

गुणसूत्रों में डीएनए संघनन का स्तर

प्रत्येक डीएनए अणु को एक अलग गुणसूत्र में पैक किया जाता है। द्विगुणित मानव कोशिकाओं में 46 गुणसूत्र होते हैं, जो कोशिका नाभिक में स्थित होते हैं। एक कोशिका के सभी गुणसूत्रों के डीएनए की कुल लंबाई 1.74 मीटर होती है, लेकिन नाभिक का व्यास जिसमें गुणसूत्रों को पैक किया जाता है, लाखों गुना छोटा होता है। कोशिका नाभिक में गुणसूत्रों और गुणसूत्रों में डीएनए की ऐसी कॉम्पैक्ट पैकिंग विभिन्न प्रकार के हिस्टोन और गैर-हिस्टोन प्रोटीन द्वारा प्रदान की जाती है जो डीएनए के साथ एक निश्चित अनुक्रम में बातचीत करते हैं (ऊपर देखें)। गुणसूत्रों में डीएनए का संघनन इसके रैखिक आयामों को लगभग 10,000 गुना कम करना संभव बनाता है - सशर्त रूप से 5 सेमी से 5 माइक्रोन तक। संघनन के कई स्तर हैं (चित्र 10)।

• डीएनए डबल हेलिक्स 2 एनएम के व्यास और कई सेमी की लंबाई के साथ एक नकारात्मक चार्ज अणु है।
• न्यूक्लियोसोमल स्तर- क्रोमैटिन एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में "मोतियों" की एक श्रृंखला के रूप में दिखता है - न्यूक्लियोसोम - "एक धागे पर"। न्यूक्लियोसोम एक सार्वभौमिक संरचनात्मक इकाई है जो यूक्रोमैटिन और हेटरोक्रोमैटिन दोनों में, इंटरफेज़ न्यूक्लियस और मेटाफ़ेज़ क्रोमोसोम में पाया जाता है।

  संघनन का न्यूक्लियोसोमल स्तर विशेष प्रोटीन - हिस्टोन द्वारा प्रदान किया जाता है। आठ धनात्मक आवेशित हिस्टोन डोमेन न्यूक्लियोसोम का कोर (कोर) बनाते हैं जिसके चारों ओर ऋणात्मक रूप से आवेशित डीएनए अणु घाव होता है। यह 7 के कारक से छोटा करता है, जबकि व्यास 2 से 11 एनएम तक बढ़ जाता है।

• सोलनॉइड स्तर

  गुणसूत्र संगठन के सोलनॉइड स्तर को न्यूक्लियोसोमल फिलामेंट के मुड़ने और उससे 20-35 एनएम व्यास में मोटे तंतुओं के निर्माण की विशेषता है - सोलनॉइड या सुपरबिड। सोलनॉइड पिच 11 एनएम है, और प्रति मोड़ लगभग 6-10 न्यूक्लियोसोम हैं। सोलेनॉइड पैकिंग को सुपरबिड पैकिंग की तुलना में अधिक संभावित माना जाता है, जिसके अनुसार 20-35 एनएम के व्यास वाला एक क्रोमैटिन फाइब्रिल ग्रेन्युल या सुपरबिड की एक श्रृंखला है, जिनमें से प्रत्येक में आठ न्यूक्लियोसोम होते हैं। सोलनॉइड स्तर पर, डीएनए का रैखिक आकार 6-10 गुना कम हो जाता है, व्यास 30 एनएम तक बढ़ जाता है।

• लूप स्तर

  लूप स्तर गैर-हिस्टोन साइट-विशिष्ट डीएनए-बाध्यकारी प्रोटीन द्वारा प्रदान किया जाता है जो विशिष्ट डीएनए अनुक्रमों को पहचानते हैं और बांधते हैं, लगभग 30-300 केबी के लूप बनाते हैं। लूप जीन अभिव्यक्ति सुनिश्चित करता है, अर्थात। लूप न केवल एक संरचनात्मक है, बल्कि एक कार्यात्मक गठन भी है। इस स्तर पर छोटा होना 20-30 बार होता है। व्यास 300 एनएम तक बढ़ जाता है। उभयचर oocytes में लूप जैसी "लैंपब्रश" संरचनाएं साइटोलॉजिकल तैयारी पर देखी जा सकती हैं। ये लूप सुपरकोल्ड प्रतीत होते हैं और डीएनए डोमेन का प्रतिनिधित्व करते हैं, शायद क्रोमेटिन ट्रांसक्रिप्शन और प्रतिकृति की इकाइयों के अनुरूप। विशिष्ट प्रोटीन छोरों के आधारों को ठीक करते हैं और, संभवतः, उनके कुछ आंतरिक क्षेत्रों को। लूप जैसा डोमेन संगठन मेटाफ़ेज़ गुणसूत्रों में क्रोमैटिन को उच्च क्रम की पेचदार संरचनाओं में मोड़ने की सुविधा प्रदान करता है।

• डोमेन स्तर

  गुणसूत्र संगठन के डोमेन स्तर का पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है। इस स्तर पर, लूप डोमेन का गठन नोट किया जाता है - फिलामेंट्स (फाइब्रिल्स) की संरचनाएं 25-30 एनएम मोटी होती हैं, जिसमें 60% प्रोटीन, 35% डीएनए और 5% आरएनए होते हैं, सेल चक्र के सभी चरणों में व्यावहारिक रूप से अदृश्य होते हैं। माइटोसिस के अपवाद और कोशिका नाभिक पर कुछ हद तक बेतरतीब ढंग से वितरित किए जाते हैं। उभयचर oocytes में लूप जैसी "लैंपब्रश" संरचनाएं साइटोलॉजिकल तैयारी पर देखी जा सकती हैं।

  लूप डोमेन अपने आधार के साथ तथाकथित बिल्ट-इन अटैचमेंट साइटों में इंट्रान्यूक्लियर प्रोटीन मैट्रिक्स से जुड़े होते हैं, जिन्हें अक्सर MAR / SAR सीक्वेंस (MAR, अंग्रेजी मैट्रिक्स से जुड़े क्षेत्र से; SAR, इंग्लिश स्कैफोल्ड अटैचमेंट क्षेत्रों से) कहा जाता है। - डीएनए कई सौ लंबे आधार जोड़े को खंडित करता है जो ए / टी आधार जोड़े की एक उच्च सामग्री (> 65%) की विशेषता है। ऐसा प्रतीत होता है कि प्रत्येक डोमेन में प्रतिकृति का एक ही मूल है और एक स्वायत्त सुपरकोल्ड इकाई के रूप में कार्य करता है। किसी भी लूप डोमेन में कई ट्रांसक्रिप्शन इकाइयाँ होती हैं, जिनके कामकाज के समन्वित होने की संभावना है - पूरा डोमेन या तो सक्रिय या निष्क्रिय अवस्था में है।

  डोमेन स्तर पर, क्रोमेटिन की अनुक्रमिक पैकिंग के परिणामस्वरूप, डीएनए के रैखिक आयाम लगभग 200 गुना (700 एनएम) कम हो जाते हैं।

• गुणसूत्र स्तर

  गुणसूत्र स्तर पर, प्रोफ़ेज़ गुणसूत्र गैर-हिस्टोन प्रोटीन के अक्षीय ढांचे के चारों ओर लूप डोमेन के संघनन के साथ एक मेटाफ़ेज़ में संघनित होता है। यह सुपरकोलिंग कोशिका में सभी H1 अणुओं के फॉस्फोराइलेशन के साथ होती है। नतीजतन, मेटाफ़ेज़ गुणसूत्र को एक तंग सर्पिल में घनी पैक वाली सोलनॉइड लूप के रूप में चित्रित किया जा सकता है। एक सामान्य मानव गुणसूत्र में 2600 लूप तक हो सकते हैं। ऐसी संरचना की मोटाई 1400 एनएम (दो क्रोमैटिड) तक पहुंच जाती है, जबकि डीएनए अणु 104 गुना छोटा हो जाता है, अर्थात। 5 सेमी से फैला डीएनए 5 माइक्रोन तक।

गुणसूत्रों के कार्य

एक्स्ट्राक्रोमोसोमल तंत्र के साथ बातचीत में, गुणसूत्र प्रदान करते हैं

1. वंशानुगत जानकारी का भंडारण
2. सेलुलर संगठन बनाने और बनाए रखने के लिए इस जानकारी का उपयोग करना
3. वंशानुगत जानकारी पढ़ने का विनियमन
4. आनुवंशिक सामग्री का स्व-दोहराव
5. मातृ कोशिका से पुत्री कोशिकाओं में आनुवंशिक सामग्री का स्थानांतरण।

इस बात के प्रमाण हैं कि एक क्रोमैटिन क्षेत्र के सक्रिय होने पर, अर्थात। प्रतिलेखन के दौरान, हिस्टोन H1 को पहले इससे उलट दिया जाता है, और फिर हिस्टोन ऑक्टेट को। यह क्रोमैटिन के विघटन का कारण बनता है, 30-एनएम क्रोमैटिन फाइब्रिल का 10-एनएम फिलामेंट में क्रमिक संक्रमण और इसके आगे मुक्त डीएनए क्षेत्रों में प्रकट होता है, अर्थात। न्यूक्लियोसोमल संरचना का नुकसान।

हम सभी जानते हैं कि किसी व्यक्ति की शक्ल, कुछ आदतें और यहां तक ​​कि बीमारियां भी विरासत में मिलती हैं। एक जीवित प्राणी के बारे में यह सारी जानकारी जीन में एन्कोडेड है। तो ये कुख्यात जीन कैसे दिखते हैं, वे कैसे कार्य करते हैं, और वे कहाँ स्थित हैं?

तो, किसी भी व्यक्ति या जानवर के सभी जीनों का वाहक डीएनए है। इस यौगिक की खोज 1869 में जोहान फ्रेडरिक मिशर ने की थी डीएनएडीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड है। इसका क्या मतलब है? यह अम्ल हमारे ग्रह पर सभी जीवन के आनुवंशिक कोड को कैसे ले जाता है?

आइए देखें कि डीएनए कहां स्थित है। मानव कोशिका में कई अंग होते हैं जो विभिन्न कार्य करते हैं। डीएनए नाभिक में स्थित होता है। नाभिक एक छोटा अंग है जो एक विशेष झिल्ली से घिरा होता है जो सभी आनुवंशिक सामग्री - डीएनए को संग्रहीत करता है।

डीएनए अणु की संरचना क्या है?

सबसे पहले, आइए देखें कि डीएनए क्या है। डीएनए एक बहुत लंबा अणु है जिसमें संरचनात्मक तत्व होते हैं - न्यूक्लियोटाइड। न्यूक्लियोटाइड 4 प्रकार के होते हैं - एडेनिन (ए), थाइमिन (टी), ग्वानिन (जी) और साइटोसिन (सी)। न्यूक्लियोटाइड की श्रृंखला योजनाबद्ध रूप से इस तरह दिखती है: GGAATTSTAAG... न्यूक्लियोटाइड्स का यह क्रम डीएनए श्रृंखला है।

डीएनए की संरचना को सबसे पहले 1953 में जेम्स वॉटसन और फ्रांसिस क्रिक ने डिक्रिप्ट किया था।

एक डीएनए अणु में, न्यूक्लियोटाइड की दो श्रृंखलाएं होती हैं जो एक दूसरे के चारों ओर घुमावदार रूप से मुड़ी होती हैं। ये न्यूक्लिओटाइड शृंखलाएं किस प्रकार आपस में चिपकती हैं और एक सर्पिल में मुड़ जाती हैं? यह घटना संपूरकता के गुण के कारण है। पूरकता का अर्थ है कि केवल कुछ न्यूक्लियोटाइड (पूरक) दो श्रृंखलाओं में एक दूसरे के विपरीत हो सकते हैं। तो, विपरीत एडेनिन हमेशा थाइमिन होता है, और विपरीत गुआनिन हमेशा साइटोसिन होता है। इस प्रकार, ग्वानिन साइटोसिन के साथ पूरक है, और एडेनिन थाइमिन के साथ। विभिन्न श्रृंखलाओं में एक दूसरे के विपरीत न्यूक्लियोटाइड के ऐसे जोड़े को पूरक भी कहा जाता है।

इसे योजनाबद्ध रूप से निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है:

जी - सी
टी - ए
टी - ए
सी - जी

ये पूरक जोड़े A - T और G - C जोड़े के न्यूक्लियोटाइड के बीच एक रासायनिक बंधन बनाते हैं, और G और C के बीच का बंधन A और T के बीच की तुलना में अधिक मजबूत होता है। बंधन पूरक आधारों के बीच सख्ती से बनता है, अर्थात गठन गैर-पूरक G और A के बीच एक बंधन असंभव है।

डीएनए की "पैकेजिंग", डीएनए का एक किनारा गुणसूत्र कैसे बनता है?

डीएनए की ये न्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाएं भी एक दूसरे के चारों ओर क्यों मुड़ जाती हैं? इसकी आवश्यकता क्यों है? तथ्य यह है कि न्यूक्लियोटाइड की संख्या बहुत बड़ी है और आपको इतनी लंबी श्रृंखलाओं को समायोजित करने के लिए बहुत अधिक स्थान की आवश्यकता होती है। इस कारण से, डीएनए के दो स्ट्रैंड्स का एक दूसरे के चारों ओर एक सर्पिल घुमाव होता है। इस घटना को स्पाइरलाइजेशन कहा जाता है। स्पाइरलाइज़ेशन के परिणामस्वरूप, डीएनए श्रृंखला 5-6 बार छोटी हो जाती है।

कुछ डीएनए अणु शरीर द्वारा सक्रिय रूप से उपयोग किए जाते हैं, जबकि अन्य शायद ही कभी उपयोग किए जाते हैं। इस तरह के शायद ही कभी इस्तेमाल किए जाने वाले डीएनए अणु, पेचदारीकरण के अलावा, और भी अधिक कॉम्पैक्ट "पैकेजिंग" से गुजरते हैं। इस तरह के एक कॉम्पैक्ट पैकेज को सुपरकोलिंग कहा जाता है और डीएनए स्ट्रैंड को 25-30 गुना छोटा कर देता है!

डीएनए हेलिक्स कैसे पैक किया जाता है?

सुपरकोलिंग के लिए हिस्टोन का उपयोग किया जाता है। गिलहरी, जिसमें एक छड़ या धागे के स्पूल की उपस्थिति और संरचना होती है। डीएनए के स्पाइरलाइज्ड स्ट्रैंड इन "कॉइल्स" - हिस्टोन प्रोटीन पर घाव कर रहे हैं। इस तरह, लंबा फिलामेंट बहुत कॉम्पैक्ट रूप से पैक हो जाता है और बहुत कम जगह लेता है।

यदि एक या किसी अन्य डीएनए अणु का उपयोग करना आवश्यक है, तो "अनट्विस्टिंग" की प्रक्रिया होती है, अर्थात, डीएनए थ्रेड "कॉइल" से "रील" होता है - हिस्टोन प्रोटीन (यदि यह उस पर घाव था) और इससे मुक्त होता है दो समानांतर श्रृंखलाओं में हेलिक्स। और जब डीएनए अणु ऐसी अघुलनशील अवस्था में होता है, तो उससे आवश्यक आनुवंशिक जानकारी पढ़ी जा सकती है। इसके अलावा, अनुवांशिक जानकारी का पठन केवल अनचाहे डीएनए स्ट्रैंड्स से होता है!

सुपरकोल्ड क्रोमोसोम के एक सेट को कहा जाता है हेट्रोक्रोमैटिन, और सूचना पढ़ने के लिए उपलब्ध गुणसूत्र - यूक्रोमैटिन.

जीन क्या हैं, डीएनए के साथ उनका क्या संबंध है?

अब आइए देखें कि जीन क्या हैं। यह ज्ञात है कि हमारे शरीर के रक्त समूह, आंखों का रंग, बाल, त्वचा और कई अन्य गुणों को निर्धारित करने वाले जीन होते हैं। एक जीन डीएनए का एक कड़ाई से परिभाषित खंड है, जिसमें एक निश्चित संख्या में न्यूक्लियोटाइड होते हैं जो कड़ाई से परिभाषित संयोजन में व्यवस्थित होते हैं। डीएनए के कड़ाई से परिभाषित खंड में स्थान का अर्थ है कि एक विशेष जीन का अपना स्थान है, और इस स्थान को बदलना असंभव है। ऐसी तुलना करना उचित है: एक व्यक्ति एक निश्चित सड़क पर, एक निश्चित घर और अपार्टमेंट में रहता है, और एक व्यक्ति मनमाने ढंग से दूसरे घर, अपार्टमेंट या किसी अन्य गली में नहीं जा सकता है। एक जीन में न्यूक्लियोटाइड की एक निश्चित संख्या का मतलब है कि प्रत्येक जीन में न्यूक्लियोटाइड की एक विशिष्ट संख्या होती है और यह कम या ज्यादा नहीं हो सकता है। उदाहरण के लिए, उत्पादन को एन्कोडिंग करने वाला जीन इंसुलिन, 60 आधार जोड़े होते हैं; हार्मोन ऑक्सीटोसिन के उत्पादन को एन्कोडिंग करने वाला जीन 370 बीपी है।

एक सख्त न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम प्रत्येक जीन के लिए अद्वितीय है और कड़ाई से परिभाषित है। उदाहरण के लिए, AATTAATA अनुक्रम एक जीन का एक टुकड़ा है जो इंसुलिन उत्पादन के लिए कोड करता है। इंसुलिन प्राप्त करने के लिए, बस इस तरह के अनुक्रम का उपयोग किया जाता है; उदाहरण के लिए, एड्रेनालाईन प्राप्त करने के लिए, न्यूक्लियोटाइड के एक अलग संयोजन का उपयोग किया जाता है। यह समझना महत्वपूर्ण है कि न्यूक्लियोटाइड का केवल एक निश्चित संयोजन एक निश्चित "उत्पाद" (एड्रेनालाईन, इंसुलिन, आदि) को एन्कोड करता है। एक निश्चित संख्या में न्यूक्लियोटाइड का ऐसा अनूठा संयोजन, "अपनी जगह" पर खड़ा है - यह है जीन.

जीन के अलावा, तथाकथित "गैर-कोडिंग अनुक्रम" डीएनए श्रृंखला में स्थित हैं। इस तरह के गैर-कोडिंग न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम जीन के कामकाज को नियंत्रित करते हैं, गुणसूत्र सर्पिलीकरण में मदद करते हैं, और एक जीन के प्रारंभ और अंत बिंदुओं को चिह्नित करते हैं। हालाँकि, आज तक, अधिकांश गैर-कोडिंग अनुक्रमों की भूमिका स्पष्ट नहीं है।

एक गुणसूत्र क्या है? लिंग गुणसूत्र

किसी व्यक्ति के जीन की समग्रता को जीनोम कहा जाता है। स्वाभाविक रूप से, पूरे जीनोम को एक डीएनए में पैक नहीं किया जा सकता है। जीनोम को 46 जोड़े डीएनए अणुओं में विभाजित किया गया है। डीएनए अणुओं के एक जोड़े को क्रोमोसोम कहा जाता है। तो यह ठीक ये गुणसूत्र हैं कि एक व्यक्ति के 46 टुकड़े होते हैं। प्रत्येक गुणसूत्र में जीन का एक कड़ाई से परिभाषित सेट होता है, उदाहरण के लिए, 18 वें गुणसूत्र में आंखों के रंग को कूटने वाले जीन होते हैं, आदि। गुणसूत्र लंबाई और आकार में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। सबसे आम रूप एक्स या वाई के रूप में हैं, लेकिन अन्य भी हैं। एक व्यक्ति में एक ही आकार के दो गुणसूत्र होते हैं, जिन्हें युग्मित (जोड़े) कहा जाता है। इस तरह के अंतर के संबंध में, सभी युग्मित गुणसूत्र गिने जाते हैं - 23 जोड़े होते हैं। इसका मतलब है कि गुणसूत्रों की एक जोड़ी #1, जोड़ी #2, #3 इत्यादि है। एक विशेष गुण के लिए जिम्मेदार प्रत्येक जीन एक ही गुणसूत्र पर स्थित होता है। विशेषज्ञों के लिए आधुनिक मैनुअल में, जीन के स्थानीयकरण का संकेत दिया जा सकता है, उदाहरण के लिए, इस प्रकार है: गुणसूत्र 22, लंबी भुजा।

गुणसूत्रों के बीच अंतर क्या हैं?

गुणसूत्र एक दूसरे से और कैसे भिन्न होते हैं? लंबी भुजा शब्द का क्या अर्थ है? आइए एक्स-आकार के गुणसूत्र लेते हैं। डीएनए स्ट्रैंड्स का क्रॉसिंग मध्य (एक्स) में सख्ती से हो सकता है, या यह केंद्रीय रूप से नहीं हो सकता है। जब डीएनए स्ट्रैंड का ऐसा प्रतिच्छेदन केंद्रीय रूप से नहीं होता है, तो प्रतिच्छेदन बिंदु के सापेक्ष, कुछ छोर लंबे होते हैं, अन्य क्रमशः छोटे होते हैं। इस तरह के लंबे सिरों को आमतौर पर गुणसूत्र की लंबी भुजा कहा जाता है, और छोटे सिरे को क्रमशः छोटी भुजा कहा जाता है। वाई-आकार के गुणसूत्र ज्यादातर लंबी भुजाओं के कब्जे में होते हैं, और छोटे बहुत छोटे होते हैं (वे योजनाबद्ध छवि पर भी इंगित नहीं किए जाते हैं)।

गुणसूत्रों के आकार में उतार-चढ़ाव होता है: सबसे बड़े जोड़े संख्या 1 और संख्या 3 के गुणसूत्र होते हैं, जोड़े संख्या 17, संख्या 19 के सबसे छोटे गुणसूत्र होते हैं।

आकार और आकार के अलावा, गुणसूत्र अपने कार्यों में भिन्न होते हैं। 23 जोड़े में से 22 जोड़े दैहिक हैं और 1 जोड़ा यौन है। इसका क्या मतलब है? दैहिक गुणसूत्र सब कुछ निर्धारित करते हैं बाहरी संकेतव्यक्ति, उसकी व्यवहारिक प्रतिक्रियाओं की विशेषताएं, वंशानुगत मनोविज्ञान, यानी प्रत्येक व्यक्ति की सभी विशेषताएं और विशेषताएं। सेक्स क्रोमोसोम की एक जोड़ी किसी व्यक्ति के लिंग को निर्धारित करती है: पुरुष या महिला। मानव लिंग गुणसूत्र दो प्रकार के होते हैं - X (X) और Y (Y)। यदि उन्हें XX (x - x) के रूप में जोड़ा जाता है - यह एक महिला है, और यदि XY (x - y) - हमारे सामने एक पुरुष है।

वंशानुगत रोग और गुणसूत्र क्षति

हालांकि, जीनोम के "ब्रेकडाउन" होते हैं, फिर लोगों में अनुवांशिक बीमारियों का पता लगाया जाता है। उदाहरण के लिए, जब दो के बजाय 21 जोड़े गुणसूत्रों में तीन गुणसूत्र होते हैं, तो एक व्यक्ति डाउन सिंड्रोम के साथ पैदा होता है।

आनुवंशिक सामग्री के कई छोटे "ब्रेकडाउन" होते हैं जो रोग की शुरुआत नहीं करते हैं, बल्कि, इसके विपरीत, अच्छे गुण देते हैं। आनुवंशिक सामग्री के सभी "विघटन" को उत्परिवर्तन कहा जाता है। उत्परिवर्तन जो रोग की ओर ले जाते हैं या जीव के गुणों में गिरावट को नकारात्मक माना जाता है, और उत्परिवर्तन जो नए के गठन की ओर ले जाते हैं उपयोगी गुणसकारात्मक माने जाते हैं।

हालाँकि, अधिकांश बीमारियों के संबंध में जो लोग आज पीड़ित हैं, यह कोई बीमारी नहीं है जो विरासत में मिली है, बल्कि केवल एक प्रवृत्ति है। उदाहरण के लिए, एक बच्चे के पिता में चीनी धीरे-धीरे अवशोषित होती है। इसका मतलब यह नहीं है कि बच्चा पैदा होगा मधुमेहलेकिन बच्चे के पास एक पूर्वाग्रह होगा। इसका मतलब है कि अगर कोई बच्चा मिठाई और आटे के उत्पादों का दुरुपयोग करता है, तो उसे मधुमेह हो जाएगा।

आज तथाकथित विधेयदवा। इस चिकित्सा पद्धति के हिस्से के रूप में, किसी व्यक्ति में पूर्वाभास की पहचान की जाती है (संबंधित जीन की पहचान के आधार पर), और फिर उसे सिफारिशें दी जाती हैं - किस आहार का पालन करना है, कैसे ठीक से वैकल्पिक काम करना है और कैसे आराम करना है ताकि प्राप्त न हो बीमार।

डीएनए में एन्कोडेड जानकारी को कैसे पढ़ें?

लेकिन आप डीएनए में निहित जानकारी को कैसे पढ़ सकते हैं? उसका अपना शरीर इसका उपयोग कैसे करता है? डीएनए अपने आप में एक प्रकार का मैट्रिक्स है, लेकिन सरल नहीं, बल्कि एन्कोडेड है। डीएनए मैट्रिक्स से जानकारी पढ़ने के लिए, इसे पहले एक विशेष वाहक - आरएनए में स्थानांतरित किया जाता है। आरएनए रासायनिक रूप से राइबोन्यूक्लिक एसिड है। यह डीएनए से अलग है कि यह कोशिका में परमाणु झिल्ली से गुजर सकता है, जबकि डीएनए में इस क्षमता का अभाव है (यह केवल नाभिक में पाया जा सकता है)। एन्कोडेड जानकारी का उपयोग सेल में ही किया जाता है। तो, आरएनए नाभिक से कोशिका तक कोडित सूचना का वाहक है।

RNA संश्लेषण कैसे होता है, RNA की सहायता से प्रोटीन का संश्लेषण कैसे होता है?

डीएनए स्ट्रैंड्स जिनमें से जानकारी को "पढ़ा" जाना चाहिए, बिना मुड़े हुए हैं, एक विशेष एंजाइम, "बिल्डर", उनसे संपर्क करता है और डीएनए स्ट्रैंड के समानांतर एक पूरक आरएनए श्रृंखला को संश्लेषित करता है। आरएनए अणु में 4 प्रकार के न्यूक्लियोटाइड होते हैं - एडेनिन (ए), यूरैसिल (यू), ग्वानिन (जी) और साइटोसिन (सी)। इस मामले में, निम्नलिखित जोड़े पूरक हैं: एडेनिन - यूरैसिल, ग्वानिन - साइटोसिन। जैसा कि आप देख सकते हैं, डीएनए के विपरीत, आरएनए थाइमिन के बजाय यूरैसिल का उपयोग करता है। यानी "बिल्डर" एंजाइम निम्नानुसार काम करता है: यदि यह डीएनए स्ट्रैंड में ए को देखता है, तो यह वाई को आरएनए स्ट्रैंड से जोड़ता है, यदि जी, तो यह सी जोड़ता है, आदि। इस प्रकार, प्रतिलेखन के दौरान प्रत्येक सक्रिय जीन से एक टेम्पलेट बनता है - आरएनए की एक प्रति जो परमाणु झिल्ली से गुजर सकती है।

किसी विशेष जीन द्वारा प्रोटीन का संश्लेषण किस प्रकार कूटबद्ध किया जाता है?

नाभिक छोड़ने के बाद, आरएनए कोशिका द्रव्य में प्रवेश करता है। पहले से ही साइटोप्लाज्म में, आरएनए एक मैट्रिक्स के रूप में, विशेष एंजाइम सिस्टम (राइबोसोम) में निर्मित हो सकता है, जो प्रोटीन के संबंधित अमीनो एसिड अनुक्रम आरएनए की जानकारी द्वारा निर्देशित, संश्लेषित कर सकता है। जैसा कि आप जानते हैं, एक प्रोटीन अणु अमीनो एसिड से बना होता है। राइबोसोम यह कैसे जान पाता है कि कौन सा अमीनो एसिड बढ़ती प्रोटीन श्रृंखला से जुड़ा है? यह ट्रिपल कोड के आधार पर किया जाता है। ट्रिपल कोड का अर्थ है कि आरएनए श्रृंखला के तीन न्यूक्लियोटाइड का अनुक्रम ( त्रिक,उदाहरण के लिए, GGU) एक अमीनो एसिड (इस मामले में, ग्लाइसिन) के लिए कोड। प्रत्येक अमीनो एसिड एक विशिष्ट ट्रिपलेट द्वारा एन्कोड किया गया है। और इसलिए, राइबोसोम ट्रिपलेट को "पढ़ता है", यह निर्धारित करता है कि आरएनए में जानकारी पढ़ने के बाद कौन सा अमीनो एसिड जोड़ा जाना चाहिए। जब अमीनो एसिड की एक श्रृंखला बनती है, तो यह एक निश्चित स्थानिक रूप लेती है और एक प्रोटीन बन जाती है जो इसे सौंपे गए एंजाइमेटिक, बिल्डिंग, हार्मोनल और अन्य कार्यों को पूरा करने में सक्षम होती है।

किसी भी जीवित जीव के लिए प्रोटीन एक जीन उत्पाद है। यह प्रोटीन है जो जीन के सभी विभिन्न गुणों, गुणों और बाहरी अभिव्यक्तियों को निर्धारित करता है।

15 मई 1992 को ताशकंद में आर्मेनिया गणराज्य, कजाकिस्तान गणराज्य, किर्गिज़ गणराज्य, रूसी संघ, ताजिकिस्तान गणराज्य, उज़्बेकिस्तान गणराज्य ने हस्ताक्षर किए। सामूहिक सुरक्षा संधि (डीकेबी)। संधि में शामिल होने के दस्तावेज़ पर 24 सितंबर, 1993 को अज़रबैजान गणराज्य, 9 दिसंबर, 1993 को जॉर्जिया और 31 दिसंबर, 1993 को बेलारूस गणराज्य द्वारा हस्ताक्षर किए गए थे।

संधि में, भाग लेने वाले राज्यों ने अंतरराज्यीय संबंधों में बल के प्रयोग या खतरे से बचने के लिए, शांतिपूर्ण तरीकों से अपने और अन्य राज्यों के बीच सभी मतभेदों को हल करने और सैन्य गठबंधनों या राज्यों के समूह में शामिल होने से बचने के लिए अपने दायित्वों की पुष्टि की।

उभरते खतरों (सुरक्षा, क्षेत्रीय अखंडता, संप्रभुता, अंतरराष्ट्रीय शांति के लिए खतरों) का मुकाबला करने के लिए मुख्य तंत्र के रूप में, संधि "स्थितियों को समन्वयित करने और उत्पन्न होने वाले खतरे को खत्म करने के उपाय करने के लिए संयुक्त परामर्श" की ओर इशारा करती है।

भाग लेने वाले राज्यों में से किसी के खिलाफ आक्रामकता की स्थिति में, अन्य सभी भाग लेने वाले राज्य इसे सैन्य सहायता सहित आवश्यक सहायता प्रदान करेंगे, साथ ही सामूहिक रक्षा के अधिकार का प्रयोग करने के लिए अपने निपटान में साधनों का समर्थन करेंगे। कला के अनुसार। संयुक्त राष्ट्र चार्टर का 51 (संधि का अनुच्छेद 4)। अनुच्छेद 6 कहता है कि उपयोग करने का निर्णय

भाग लेने वाले राज्यों के प्रमुखों द्वारा आक्रामकता को पीछे हटाने के लिए सशस्त्र बलों को अपनाया जाता है। संधि भी बनाता है (एसकेबी)

राज्यों के प्रमुखों और स्वतंत्र राज्यों के राष्ट्रमंडल के संयुक्त सशस्त्र बलों के कमांडर-इन-चीफ के हिस्से के रूप में। इसे संधि के अनुसार भाग लेने वाले राज्यों की संयुक्त गतिविधियों के समन्वय और सुनिश्चित करने का काम सौंपा गया है। अनुच्छेद 11 प्रदान करता है कि संधि को बाद के विस्तार के साथ पांच साल के लिए संपन्न किया गया था। यह अनुसमर्थन के अधीन है और हस्ताक्षरकर्ता राज्यों द्वारा अनुसमर्थन के उपकरणों को जमा करने पर लागू होता है।

संधि 20 अप्रैल, 1994 को लागू हुई, इस प्रकार, इसकी वैधता 20 अप्रैल, 1999 को समाप्त हो गई। इस संबंध में, संधि के तहत सहयोग जारी रखने और इसकी निरंतरता सुनिश्चित करने की इच्छा के आधार पर कई राज्यों ने मास्को में हस्ताक्षर किए। 2 अप्रैल 1999। संधि के विस्तार पर प्रोटोकॉल मई 15, 1992 की सामूहिक सुरक्षा पर। इस प्रोटोकॉल के अनुसार, संधि के लिए राज्य पक्ष आर्मेनिया गणराज्य, बेलारूस गणराज्य, कजाकिस्तान गणराज्य, किर्गिज़ गणराज्य, रूसी संघ हैं।

ताजिकिस्तान गणराज्य। मई 2000 में, मिन्स्क में, संधि के लिए राज्यों के दलों के प्रमुखों ने हस्ताक्षर किए ज्ञापन 15 मई 1992 की सामूहिक सुरक्षा संधि की प्रभावशीलता में सुधार और वर्तमान भू-राजनीतिक स्थिति के लिए इसके अनुकूलन पर। ज्ञापन न केवल संधि के कार्यान्वयन और सामूहिक सुरक्षा की एक प्रभावी प्रणाली के गठन से संबंधित मुद्दों पर सामूहिक सुरक्षा प्रणाली के अंतरराज्यीय निकायों की गतिविधियों की प्रभावशीलता को बढ़ाने के लिए तत्परता व्यक्त करता है, बल्कि एक दृढ़ संकल्प के उद्देश्य से गतिविधियों को तेज करने के लिए भी है। अंतरराष्ट्रीय आतंकवाद के खिलाफ संघर्ष। भाग लेने वाले राज्यों ने अपने क्षेत्रों पर संघर्षों को रोकने और हल करने के हितों में संधि की संभावनाओं का पूर्ण उपयोग करने का आह्वान किया और प्रदान की गई परामर्श तंत्र के उपयोग के साथ शांति स्थापना समस्याओं पर एक सलाहकार तंत्र के निर्माण पर विचार करने के लिए सहमत हुए। सीएससी। ज्ञापन के पाठ में "शांति व्यवस्था" का उल्लेख, हमारी राय में, महत्वपूर्ण परिणाम हो सकते हैं। तथ्य यह है कि अक्सर सीएसटी को सीएच के अर्थ में एक स्वतंत्र क्षेत्रीय संगठन माना जाता है। संयुक्त राष्ट्र चार्टर के 8, साथ ही स्वतंत्र राज्यों के राष्ट्रमंडल एक ही अर्थ में एक क्षेत्रीय संगठन है। सामूहिक सुरक्षा संधि की अपनी संगठनात्मक संरचना है, शुरुआत से ही इसे सीआईएस के ढांचे के बाहर ले जाया गया था। सीएसटी के भीतर शांति अभियान चलाने की असंभवता, सीआईएस को दरकिनार करते हुए, इन संरचनाओं का एक निश्चित पदानुक्रम बनाया। सामूहिक सुरक्षा संधि का संगठन।सामूहिक सुरक्षा संधि को एक क्षेत्रीय संगठन के रूप में परिभाषित करने के पक्ष में, अपने स्वयं के निकाय बनाने का तथ्य भी बोलता है। संधि को अंततः 2002 में संस्थागत रूप दिया गया, जब इसे अपनाया गया सामूहिक सुरक्षा संधि संगठन का चार्टर . इस दस्तावेज़ का अनुच्छेद 1 एक अंतरराष्ट्रीय क्षेत्रीय की स्थापना के लिए समर्पित है सामूहिक सुरक्षा संधि संगठन.

सामूहिक सुरक्षा प्रणाली के निकाय हैं।

सामूहिक सुरक्षा परिषद(एससीबी) सर्वोच्च राजनीतिक निकाय है जो सामूहिक सुरक्षा संधि के कार्यान्वयन के उद्देश्य से भाग लेने वाले राज्यों के समन्वय और संयुक्त गतिविधियों को सुनिश्चित करता है। परिषद राज्य के प्रमुखों, विदेश मामलों के मंत्रियों, सदस्य राज्यों के रक्षा मंत्रियों से बना है, महासचिवएसकेबी. विदेश मंत्रियों की परिषद(CMFA) - सामंजस्य के मुद्दों पर सामूहिक सुरक्षा परिषद का सर्वोच्च सलाहकार निकाय विदेश नीति. सेरक्षा मंत्रियों की परिषद(एसएमओ) - सैन्य नीति और सैन्य विकास पर सर्वोच्च सलाहकार निकाय। राज्य सुरक्षा परिषदों के सचिवों की समिति- भाग लेने वाले राज्यों की राष्ट्रीय सुरक्षा सुनिश्चित करने वाले राज्य निकायों के बीच बातचीत के मुद्दों पर एक सलाहकार निकाय, राष्ट्रीय, क्षेत्रीय और खतरों के लिए उनके संयुक्त विरोध के हित में अंतरराष्ट्रीय सुरक्षा. सशस्त्र बलों के चीफ ऑफ स्टाफ की समितिसामूहिक सुरक्षा संधि के सदस्य राज्यों को सामूहिक सुरक्षा संधि के आधार पर सैन्य क्षेत्र में एक सुरक्षा प्रणाली बनाने के कार्यों को लागू करने और सदस्य राज्यों की सामूहिक रक्षा को निर्देशित करने के उद्देश्य से रक्षा मंत्री परिषद के तहत स्थापित किया गया था।

सामूहिक सुरक्षा परिषद के महासचिवसामूहिक सुरक्षा परिषद द्वारा राज्यों की पार्टियों के नागरिकों में से संधि के लिए नियुक्त, सामूहिक सुरक्षा परिषद का सदस्य है और इसके प्रति जवाबदेह है।

सामूहिक सुरक्षा परिषद का सचिवालय- सामूहिक सुरक्षा परिषद, विदेश मंत्रियों की परिषद, रक्षा मंत्रियों की परिषद, सुरक्षा परिषदों के सचिवों की समिति की गतिविधियों को सुनिश्चित करने के लिए वर्तमान संगठनात्मक, सूचना, विश्लेषणात्मक और सलाहकार कार्य के कार्यान्वयन के लिए एक स्थायी कार्य निकाय संधि के पक्षकार, साथ ही सामूहिक सुरक्षा परिषद सुरक्षा द्वारा अपनाए गए दस्तावेजों के भंडारण के लिए। CSTO की गतिविधियों में एक महत्वपूर्ण भूमिका सैन्य-तकनीकी सहयोग के तंत्र की है। 2000 में, एक संबंधित समझौते पर हस्ताक्षर किए गए थे, जो संबद्ध सशस्त्र बलों (घरेलू कीमतों के आधार पर) के लिए कई प्राथमिकताओं और सैन्य उत्पादों के अंतरराज्यीय वितरण के कार्यान्वयन के लिए प्रदान करता है। बाद में, सैन्य-तकनीकी सहयोग के पूरक के लिए सैन्य-आर्थिक सहयोग के एक तंत्र के साथ निर्णय किए गए, जो संयुक्त अनुसंधान एवं विकास कार्यक्रमों, हथियारों के आधुनिकीकरण और मरम्मत को संभव बनाता है और सैन्य उपकरणों. इस क्षेत्र में बातचीत का मुख्य साधन है सैन्य-औद्योगिक सहयोग पर अंतरराज्यीय आयोग(एमकेवीपीएस सीएसटीओ)।

के खिलाफ लड़ाई में राष्ट्रमंडल अंतरराष्ट्रीय आतंकवादऔर 21वीं सदी की अन्य चुनौतियां।अपनी भू-राजनीतिक स्थिति के कारण, सीआईएस सदस्य राज्य इसके खिलाफ लड़ाई में सबसे आगे थे अंतरराष्ट्रीय आतंकवाद, उग्रवादतथा ड्रग माफिया.

आतंकवाद और संगठित अपराध। 4 जुलाई, 1999 को मिन्स्क में हस्ताक्षर किए गए थे सहयोग पर समझौता सीआईएस सदस्य राज्य आतंकवाद के खिलाफ लड़ाई में (प्रतिभागी - अजरबैजान गणराज्य, आर्मेनिया गणराज्य, जॉर्जिया, कजाकिस्तान गणराज्य, मोल्दोवा गणराज्य, रूसी संघ, ताजिकिस्तान गणराज्य)। सीएचएस के निर्णय से

21 जून 2000 को मंजूरी दी गई थी कार्यक्रम 2003 तक की अवधि के लिए अंतरराष्ट्रीय आतंकवाद और उग्रवाद की अन्य अभिव्यक्तियों का मुकाबला करने पर। इस कार्यक्रम के अनुसार, a आतंकवाद विरोधी केंद्र- अंतरराष्ट्रीय आतंकवाद और चरमपंथ की अन्य अभिव्यक्तियों के खिलाफ लड़ाई में सीआईएस राज्यों के सक्षम अधिकारियों की बातचीत के समन्वय के लिए बनाया गया एक स्थायी विशेष निकाय। राष्ट्रमंडल राज्यों की गतिविधियों में प्राथमिकताओं में से एक संगठित अपराध के खिलाफ लड़ाई है। एक एकीकृत कानून प्रवर्तन प्रणाली के पतन और पूर्व यूएसएसआर के क्षेत्र में एक एकीकृत कानूनी क्षेत्र के कारण एक भी आपराधिक स्थान का विनाश नहीं हुआ, इसके विपरीत, इसे और विकसित किया गया था, जो कि "पारदर्शिता" द्वारा काफी हद तक सुगम है। सीआईएस देशों के बीच सीमाओं की।

साथ ही, प्रतिकार के सामूहिक अनुभव ने आतंकवाद और अन्य सुरक्षा समस्याओं के बीच घनिष्ठ संबंध दिखाया है, मुख्य रूप से मादक पदार्थों की तस्करी के साथ, जिसकी आय अक्सर आतंकवादी और चरमपंथी गतिविधियों के वित्तपोषण के लिए निर्देशित होती है। बड़ा खतराप्रत्येक राज्य के लिए जो राष्ट्रमंडल के सदस्य हैं, यह सीआईएस देशों के संगठित आपराधिक समुदायों के बीच अंतर्राष्ट्रीय संबंधों के विकास का प्रतिनिधित्व करता है। यदि शुरू में इन संबंधों को मजबूत करने के लिए संगठित आपराधिक समूहों के सदस्यों की इच्छा के कारण किए गए अपराधों की जिम्मेदारी से बचने के लिए, सीमाओं की "पारदर्शिता" का उपयोग करके, सीआईएस देशों में आपराधिक और आपराधिक प्रक्रियात्मक कानून के मानदंडों में अंतर था, तो अब सत्ता में प्रवेश, आपराधिक अर्जित आय और अन्य लक्ष्यों को वैध बनाने के लिए उनका सामान्य समेकन है। साथ ही, अब स्वतंत्र राज्यों के आपराधिक समुदाय सक्रिय रूप से अंतरराज्यीय और अंतरराष्ट्रीय संबंध स्थापित कर रहे हैं। यह विशेष रूप से हथियारों और रेडियोधर्मी सामग्रियों की तस्करी, मादक पदार्थों की तस्करी, जालसाजी, डकैती और डकैती, और क्रेडिट और बैंकिंग क्षेत्र में अपराधों जैसे अपराधों के लिए सच है। विभिन्न देशों के नागरिक अक्सर इन अपराधों के आयोग में भाग लेते हैं। 1993 में, राष्ट्रमंडल राज्यों के आंतरिक मामलों के मंत्रालय के माध्यम से, सीआईएस में संगठित अपराध और अन्य प्रकार के खतरनाक अपराध के खिलाफ लड़ाई के समन्वय के लिए ब्यूरो का गठन किया गया था। . अलग-अलग राज्यों के आंतरिक मामलों के निकायों के बीच सहयोग पर अंतर-विभागीय समझौते सफलतापूर्वक काम कर रहे हैं। बहुत महत्वयह है मिन्स्क सम्मेलन 1993 के बारे में कानूनी सहयोगऔर नागरिक, पारिवारिक और आपराधिक मामलों में कानूनी संबंध। सीआईएस चार्टर का अनुच्छेद 4 यह निर्धारित करता है कि सदस्य राज्यों की संयुक्त गतिविधियों का दायरा, राष्ट्रमंडल के भीतर सदस्य राज्यों द्वारा ग्रहण किए गए दायित्वों के अनुसार सामान्य समन्वय संस्थानों के माध्यम से समान आधार पर लागू किया गया है, जिसमें अन्य प्रावधानों के खिलाफ लड़ाई शामिल है। संगठित अपराध। इस प्रकार, 1995 में, CIS के कार्यकारी सचिवालय ने मेजबानी की अंतर्विभागीय परामर्शदात्री बैठकअपराध के खिलाफ लड़ाई में संयुक्त प्रयासों के समन्वय की समस्याओं पर। बेलारूस गणराज्य के सुझाव पर, सरकार के प्रमुखों की परिषद

सीआईएस का गठन कार्यकारी समूह, जिसने उपयोगी विश्लेषणात्मक और व्यावहारिक कार्य किया और एक मसौदा विकसित किया अंतरराज्यीय कार्यक्रम . राष्ट्रमंडल के सदस्य राज्यों में इस परियोजना पर विचार और विस्तार के बाद, 17 मई, 1996 को राष्ट्रमंडल के राष्ट्राध्यक्षों की परिषद ने संगठित अपराध और अन्य प्रकार के खतरनाक अपराधों से निपटने के लिए संयुक्त उपायों के अंतरराज्यीय कार्यक्रम को मंजूरी दी। वर्ष 2000। कार्यक्रम में नियंत्रण और कार्यान्वयन के लिए एक तंत्र शामिल है। अपराध के खिलाफ लड़ाई में कानून प्रवर्तन एजेंसियों के बीच सहयोग को लागू करने के लिए, इस कार्यक्रम से उत्पन्न होने वाले 14 समझौतों और निर्णयों को अपनाया गया। अंतरराज्यीय कार्यक्रम द्वारा प्रदान किए गए उपायों के कार्यान्वयन और 1996-1997 में कानून प्रवर्तन एजेंसियों की सक्रिय भागीदारी के लिए धन्यवाद। संयुक्त समन्वित बड़े पैमाने पर और विशेष संचालनअपराध के खिलाफ लड़ाई में। उदाहरण के लिए, 1996 के अंत में, आंतरिक मामलों के मंत्रालय की संयुक्त गतिविधियों के परिणामस्वरूप रूसी संघकिर्गिस्तान और ताजिकिस्तान के आंतरिक मामलों के मंत्रालय के साथ आतंकवादियों के एक समूह को गिरफ्तार किया गया था, जिन्होंने प्रभाव क्षेत्रों के विभाजन के आधार पर कई क्षेत्रों के क्षेत्र में हत्याओं की एक श्रृंखला को अंजाम दिया था।

कानून प्रवर्तन एजेंसियों के बीच बातचीत की अवधारणा। 1997 में, मास्को ने मेजबानी की संयुक्त बैठकअभियोजक जनरल, आंतरिक मामलों के मंत्री, सुरक्षा एजेंसियों के प्रमुख, सीमा सैनिकों, सीमा शुल्क सेवाओं और राष्ट्रमंडल राज्यों की कर पुलिस। संयुक्त बैठक के प्रतिभागियों ने सर्वसम्मति से यह राय व्यक्त की कि अंतरराष्ट्रीय अपराध के खिलाफ लड़ाई केवल संयुक्त प्रयासों से ही की जा सकती है। इस संबंध में, सीआईएस सदस्य राज्यों की कानून प्रवर्तन एजेंसियों की बातचीत के लिए अवधारणा के मसौदे पर विचार किया गया था। कानून प्रवर्तन एजेंसियों के बीच बातचीत की अवधारणा - राष्ट्रमंडल के सदस्य राज्य अप्रैल 1999 में अपराध के खिलाफ लड़ाई में स्वतंत्र राज्यों पर हस्ताक्षर किए गए (तुर्कमेनिस्तान द्वारा हस्ताक्षरित नहीं)। इसका उद्देश्य अपराध के खिलाफ लड़ाई में सीआईएस सदस्य राज्यों के बीच सहयोग और बातचीत का विस्तार और मजबूत करना है।

अवधारणा इस घटना का मुकाबला करने में बातचीत के मुख्य रूपों को संदर्भित करती है:

सीआईएस सदस्य राज्यों के क्षेत्रों में संयुक्त खोजी, परिचालन-खोज गतिविधियों और अन्य गतिविधियों का कार्यान्वयन;

एक राज्य के सक्षम अधिकारियों के कर्मचारियों को दूसरे राज्य के कर्मचारियों द्वारा अपराधों के दमन, प्रकटीकरण और जांच, अपराध करने के संदिग्ध व्यक्तियों की हिरासत और अपराधियों की तलाश में सहायता;

अपराधों की रोकथाम, दमन और पता लगाने, संयुक्त संगोष्ठियों, अभ्यासों, सभाओं, परामर्शों और बैठकों के आयोजन पर सक्षम अधिकारियों की सूचना और अनुभव का आदान-प्रदान;

अन्य सीआईएस सदस्य राज्यों के सक्षम अधिकारियों से अनुरोधों और अनुरोधों की पूर्ति;

आपराधिक जिम्मेदारी लाने के लिए व्यक्तियों का प्रत्यर्पण, सजा का प्रवर्तन और संबंधित समझौतों द्वारा निर्धारित तरीके से सजा काटने के लिए दोषी व्यक्तियों का स्थानांतरण;

यह सुनिश्चित करना कि उनके राज्य के नागरिक अन्य सीआईएस सदस्य राज्यों के क्षेत्रों में अपराध करने के लिए आपराधिक रूप से उत्तरदायी हैं;

संयुक्त वैज्ञानिक अनुसंधान करना;

अंतरराष्ट्रीय संगठनों में सीआईएस सदस्य राज्यों के सक्षम अधिकारियों का सहयोग;

सक्षम अधिकारियों के कर्मियों के प्रशिक्षण में सहयोग;

अपराधों और अन्य अपराधों की रोकथाम के लिए समन्वित रूपों और विधियों का विकास।

पलायन की समस्या।सीआईएस राज्यों के लिए एक नई समस्या बढ़ रही है प्रवासी प्रवाहजो, प्रवासियों के आवागमन और रोजगार के लिए समान नियमों और वीज़ा नीति के सामूहिक सिद्धांतों के अभाव में, एक स्पष्ट अतिरिक्त खतरा पैदा करता है, संगठित अपराध को बढ़ावा देता है और अंतर्राष्ट्रीय आतंकवाद के संसाधन को बढ़ाता है।

किसी भी सक्षम प्रवासन नीति का मुख्य मुद्दा देश में अवैध प्रवेश को रोकने के उपायों का एक समूह है, जो विदेशियों के प्रवेश और पारगमन पर कानून के उल्लंघन में प्रतिबद्ध है। साथ ही, यह स्पष्ट है कि आधुनिक समुदाय अब अलग-थलग नहीं रह सकता। लेकिन अवैध प्रवास से पैदा हुई अराजकता अंतरराष्ट्रीय स्थिरता और राज्यों की सुरक्षा के लिए सबसे महत्वपूर्ण खतरों में से एक है। आर्थिक रूप से अधिक पिछड़े क्षेत्रों से अवैध प्रवासन आगमन के समय सुरक्षा से समझौता करता है। भू-राजनीतिक स्थिति की ख़ासियत के कारण, कई सीआईएस देश प्रतिकूल घरेलू राजनीतिक, आर्थिक और पर्यावरणीय स्थिति के साथ-साथ मध्य एशियाई और ट्रांसकेशियान गणराज्यों से एशियाई, अरब और अफ्रीकी देशों से पारगमन प्रवास के मुख्य मार्गों पर हैं। राष्ट्रमंडल के पश्चिमी यूरोप और स्कैंडिनेविया के देशों में, संयुक्त राज्य अमेरिका और कनाडा के लिए। आपराधिक संगठन अभूतपूर्व तकनीकी स्वतंत्रता का उपयोग वित्तीय, सूचनात्मक, संगठनात्मक और अन्य संसाधनों को संचालित करने के लिए करते हैं जो वैश्वीकरण ने दिए हैं, और अवैध प्रवास के माध्यम से अपना "समानांतर" वैश्वीकरण विकसित करते हैं। वैश्विक स्तर पर भी यह पहले से ही सबसे अधिक लाभदायक आपराधिक व्यवसाय बन गया है 90 .

बेलारूस और रूस के क्षेत्र में, अच्छी तरह से छिपे हुए आपराधिक समूह लोगों के अवैध स्थानांतरण में शामिल हैं, जो स्थानांतरण मार्गों के विकास, "कर्मियों के चयन और नियुक्ति", अवैध प्रवासियों के वैधीकरण और उनके विदेश भेजने को सुनिश्चित करते हैं। यूक्रेन भी इस धंधे में शामिल है। दूर-दराज के देशों से अवैध प्रवास का मुख्य प्रवाह मंचूरियन (पूर्वोत्तर चीन के साथ सीमा), मध्य एशियाई (चीन, अफगानिस्तान, ईरान के साथ सीमा), ट्रांसकेशियान (ईरान, तुर्की के साथ सीमा), साथ ही पश्चिमी (मुख्य रूप से) से आता है। यूक्रेन का क्षेत्र और पूर्व यूगोस्लाविया के गणराज्य) गंतव्य। तो, बेलारूस में, हर दूसरा सीमा उल्लंघनकर्ता एशिया या अफ्रीका से आता है। रूसी संघ के क्षेत्र में, आंतरिक मामलों के मंत्रालय, रूस के विशेषज्ञों के अनुसार, 5-7 मिलियन विदेशी नागरिक और स्टेटलेस व्यक्ति हैं जिनके पास एक निश्चित कानूनी स्थिति नहीं है। उसी समय, ज्यादातर मामलों में, अप्रवासी पूरी तरह से कानूनी आधार पर देश में प्रवेश करते हैं, लेकिन फिर रहने के शासन के उल्लंघन में अपने क्षेत्र में रहते हैं। विदेशियों की स्वतंत्र और खराब नियंत्रित आवाजाही से एक ओर बहुत सुविधा होती है, बिश्केक समझौता 1992 के इस समझौते में प्रतिभागियों के क्षेत्र के माध्यम से भाग लेने वाले राज्यों के नागरिकों के वीज़ा-मुक्त आवागमन पर, साथ ही मास्को समझौता 1992 के वीजा की पारस्परिक मान्यता पर, जो एक विदेशी को सीआईएस पार्टी के राज्यों में से एक के वीजा के साथ दूसरे के क्षेत्र में स्वतंत्र रूप से प्रवेश करने का अधिकार देता है, दूसरी ओर, सीआईएस की अस्थिर आंतरिक सीमाओं के अनुसार 30 अगस्त 2000 के रूसी संघ संख्या 641 की सरकार के फरमान के साथ, उसी वर्ष 5 दिसंबर को, रूस अपने प्रतिभागियों के क्षेत्र के माध्यम से सीआईएस राज्य के नागरिकों के वीजा-मुक्त आंदोलन पर बिश्केक समझौते से हट गया। , जो इस क्षेत्र में राष्ट्रमंडल देशों के कानूनी संबंधों को विनियमित करने वाला मूल दस्तावेज था। रूसी पक्ष ने स्पष्ट किया कि इस तरह के एक जिम्मेदार निर्णय को अपनाना बढ़ते अवैध प्रवास, अंतर्राष्ट्रीय आतंकवाद और नशीली दवाओं की तस्करी के खिलाफ लड़ाई को मजबूत करने की आवश्यकता के कारण था। इसका मतलब था संरक्षण वीजा मुक्त व्यवस्थासीआईएस में अधिकांश भागीदारों के साथ। 1997 में, यूक्रेन और अजरबैजान के साथ प्रासंगिक द्विपक्षीय समझौते 2000 के दौरान - आर्मेनिया, मोल्दोवा, उजबेकिस्तान और यूक्रेन के साथ संपन्न हुए, साथ ही बेलारूस, कजाकिस्तान, किर्गिस्तान, रूस और ताजिकिस्तान की सरकारों के बीच एक बहुपक्षीय समझौता किया गया। इस प्रकार, आज के लिए, 91 दिनों के लिए, सीमाओं का वीज़ा-मुक्त शासन जॉर्जिया और तुर्कमेनिस्तान (समझौते से वापस ले लिया गया) के अपवाद के साथ, सभी राष्ट्रमंडल देशों के साथ संचालित होता है।

राष्ट्रमंडल के अंतर्राष्ट्रीय संबंध तेजी से विकसित हो रहे हैं। इस प्रकार, यूरोप के लिए संयुक्त राष्ट्र आर्थिक आयोग आर्थिक और सांख्यिकीय विश्लेषण करने में सीआईएस के साथ सहयोग करता है। यूएनडीपी के माध्यम से तकनीकी सहायता और आर्थिक सहयोग भी किया जाता है। भविष्य के लिए इस कार्य के घटक अरल सागर जैसे क्षेत्रों का पारिस्थितिक और आर्थिक पुनरुद्धार हैं। सीआईएस और संयुक्त राष्ट्र प्रणाली के बीच सहयोग में ब्रेटन वुड्स संस्थानों: विश्व बैंक और अंतर्राष्ट्रीय मुद्रा कोष के सहयोग से व्यापक कार्यक्रमों का कार्यान्वयन शामिल है।

सीआईएस की जीवनी में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर संयुक्त राष्ट्र महासभा द्वारा मार्च 1994 में राष्ट्रमंडल के पर्यवेक्षक की स्थिति का प्रस्तुतीकरण था। एक ही वर्ष में राष्ट्रमंडल और अंकटाड व्यापार और विकास बोर्ड को एक समान दर्जा दिया गया था।

1994 में, UNCTAD सचिवालय और CIS के कार्यकारी सचिवालय के बीच सहयोग पर एक समझौते पर हस्ताक्षर किए गए थे, और 1996 में, यूरोप के लिए संयुक्त राष्ट्र आर्थिक आयोग के सचिवालय और CIS के कार्यकारी सचिवालय के बीच सहयोग पर एक समझौता किया गया था। 1995 में, अंतर्राष्ट्रीय श्रम संगठन, विश्व स्वास्थ्य संगठन, शरणार्थियों के लिए संयुक्त राष्ट्र के उच्चायुक्त के कार्यालय के साथ व्यावसायिक संपर्क स्थापित किए गए।

संयुक्त राष्ट्र महासचिव श्री बुट्रोस बुट्रोस-घाली (1994), यूएनईसीई के कार्यकारी सचिव श्री यवेस बर्टेलो, यूरोप में सुरक्षा और सहयोग सम्मेलन के महासचिव श्री विल्हेम हेंक (1994) ने मिन्स्क मुख्यालय का दौरा किया। सीआईएस।), विश्व बौद्धिक संपदा संगठन के महानिदेशक श्री अर्पाद बोगश (1994), ओएससीई के महासचिव श्री जियानकार्लो अरागोना (1996), नॉर्डिक मंत्रिपरिषद के महासचिव श्री प्रति स्टीनबेक (1996), के अध्यक्ष द क्रान्स-मोंटाना फोरम मिस्टर जीन-पॉल कार्टेरॉन (1997)।

बदले में, CIS कार्यकारी सचिवालय के प्रतिनिधि UN, EU, OSCE, UNECE, ESCAP, ASEAN, UNESCO, FAO, OAS, UNHCR और अन्य अंतर्राष्ट्रीय संगठनों के तत्वावधान में आयोजित सबसे बड़ी बैठकों और मंचों के काम में भाग लेते हैं।