نوکلیک اسیډ
نوکلیک اسیډونه هغه بیوپولیمرونه، ماکرومالیکولونه دي چې د ژوند هرې بڼې لپاره اړین دي. هغوی له نوکلیوټایډونو څخه جوړ شوي دي، کوم چې په خپله مونومېرونه دي او له درې برخو څخه جوړ دي: یو ۵-کاربنه قند، یو فاسفېټ ګروپ او یو نایټروجني بنسټ. د نوکلیک اسیډونو دوه اصلي ډلې عبارت دي له: ډيوکسي ریبونوکلیک اسیډ (DNA) او ریبونوکلیک اسیډ (RNA)؛ که قند یا بوره یې رایبوز وي، پولیمر یې RNA دی؛ او که قند یې د رایبوز له مشتقاتو څخه وي، پولیمر یې DNA دی.[۱]
نوکلیک اسیډونه کیمیاوي طبیعي مرکبونه دي چې په حجرو کې د اطلاعاتو د انتقال لومړني مالیکولونو په توګه کار کوي او جنیټیکي ماده جوړوي. نوکلیک اسیډونه په پراخه کچه په ټولو ژوندیو موجوداتو کې پیدا کېږي، چېرته چې هغوی د ځمکې په سر د ژوند-کوونکو هرې ژوندۍ حجرې اطلاعات جوړوي، کوډ کوي او وروسته یې ذخیره کوي. هغوی په خپل وار سره د حجرې داخلي عملیاتو ته حجرې هستې ته د ننه او بهر کې اطلاعاتو د انتقال او بیان دنده په غاړه لري. کوډ شوي اطلاعات ساتل کېږي او د نوکلیک اسیډ د ترتیب له لارې انتقال کېږي، چې د نوکلیوټایډونو «ګام ګام» ترتیب په DNA او RNA مالیکولونو کې رامنځته کوي. هغوی د پروټین سنټيسيس لارښوونه کې مهم رول لوبوي.
د مارپیچي ستونونو د جوړولو لپاره د نوکلیوټایډونو تارونه له یوبل سره تړل کېږي – په معمول ډول یو د RNA او دوه د DNA لپاره – او په زنځیري توګه له اساسي جوړو څخه چې له اصلي یا متعارفه پنځه نوکلیوباز څخه راټول شوي، چې عبارت دي له: آدنین، سایټوزین، ګوانین، ټایمین او یوراسیل. ټایمین یوازې په DNA کې او یوراسیل یوازې په RNA کې شتون لري. د امینو اسیډ کارونه او د پروټین جوړونې پروسه، د دې نوکلیوبیز جوړو د DNA ځانګړی ترتیب د جېن په توګه د کوډ شوې لارښوونې ذخیره او انتقال کول ممکن کوي. په RNA کې، د اساسي جوړو ترتیب د نویو پروټینونو تولید لپاره لار هواروي چې د ژوند ټولو بڼو چوکاټونه، برخې او ډېری کیمیاوي پروسې تعیینوي.[۲]
تاریخچه
نوکلیک اسیډ د لومړي ځل لپاره په ۱۸۶۹م کال کې د فرډریش میشر لخوا د آلمان توبینګن پوهنتون کې کشف شو. هغه ورته په لومړیو کې د نوکلین نوم ورکړ. د ۱۸۸۰مې لسیزې په لومړیو کې آلبرټ کوسل دا ماده نوره هم خالصه کړه او د هغه اسیډي ځانګړنه یې کشف کړه. هغه همدارنګه وروسته بیا نوکلیوبیزونه وپېژندل. په ۱۸۸۹م کال کې ریچارډ آلتمن د نوکلیک اسیډ اصطلاح جوړه کړه – په هغه وخت کې د DNA او RNA ترمنځ توپیر نه وو شوی. په ۱۹۳۸م کال کې اسټبري او بېل د DNA د اکس رې د تفریق نمونه خپره کړه.[۳][۴][۵]
په ۱۹۴۴م کال کې د آوري-مک لیوډ- مک کارټي تجربې ښکاره کړه چې DNA د جنېټیکي معلوماتو انتقال وړونکی دی او په ۱۹۵۳م کال کې واټسون او کرېک د DNA د دوه تارونو مارپېچي بڼه وړاندیز کړه.[۶]
د نوکلیک اسیډونو تجربوي مطالعې د بیولوژیکي او طبي څېړنو لویه برخه جوړوي او د جینوم او قانوني علومو، او د بیوټکنالوژي او د درملو صنعتونو لپاره یو بنسټ جوړوي.[۷][۸][۹]
پېښېدل او نومول
د نوکلیک اسیډ اصطلاح د DNA او RNA لپاره ټولیز نوم دی، کوم چې د بیوپولیمرونو د کورنۍ غړي دي، او د پولي نوکلیوټایډ سره مترادفه ده. دوی ځکه نوکلیک اسیډ ونومول شول چې د لومړي ځل لپاره په نوکلیس یا هسته کې کشف شول، او ځکه چې په هغوی کې د فاسفېټ ګروپ شتون لري (چې فاسفوریک اسیډ پورې اړیکه لري). که څه هم په لومړي ځل د یوکاریوټ حجرو په هسته کې کشف شول، اوس نوکلیک اسیډونه د ټولو ژوندیو موجوداتو لکه باکټریا، آرشي، مایټوکانډریا، کلوروپلاسټ او ویروسونو (یو بحث شتون لري چې ایا ویروسونه ژوندي موجودات دي که نه) کې شتون لري. ټولې ژوندۍ حجرې دواړه DNA او RNA لري (پرته له ځینو حجرو لکه د وینې سرې بالغې حجرې)، په داسې حال کې چې ویروسونه یا DNA لري او یا هم RNA، خو په معمول ډول دواړه نه لري. د بیولوژيکي نوکلیک اسیډونو بنسټیز جز نوکلیوټایډ دی، چې هر یو یې پنځه ګوني قند (رایبوز یا ډیوکسي رایبوز)، یو فاسفېټ ګروپ او یو نوکلیوبېز لري. نوکلیک اسیډونه همدارنګه په لابراټوار کې د انزایمونو له کارونې وروسته (DNA او RNA پولیمرازونه) او د جامد کیمیايي طبقې سنټیز له لارې هم تولیدېږي. کیمیاوي میټوډونه همدارنګه د هغو بدل شویو نوکلیک اسیډونو چې په طبیعت کې نه پیدا کېږي د بېلګې په توګه پیټایډي نوکلیک اسیډونو، تولید هم شونی کوي.[۱۰][۱۱][۱۲][۱۳][۱۴][۱۵]
مالیکولي جوړښت او اندازه
نوکلیک اسیډونه په معمول ډول ډېر لوی مالیکولونه دي. په اصل کې، د DNA مالیکولونه احتمالاً ترټولو لوی منفرد پېژندل شوي مالیکولونه دي. له بیولوژیکي اړخه ښه مطالعه شوي د نوکلیک اسیډ مالیکولونه په اندازه کې له ۲۱ نوکلیوټایډونو (کوچنۍ مداخله کوونکې RNA) څخه نېولې تر لویو کروموزومونو پورې توپیر لري ( د انسان ۱ کروموزوم یو مالیکول دی چې ۲۴۷ میلیونه اساسي جوړې لري).[۱۶]
په ډېرو مواردو کې، طبیعي DNA مالیکولونه دوه تاره او د RNA مالیکولونه بیا یو تار لري. که څه هم ګڼ شمېر استثناوې شتون لري – د ویروسونو ځینې جینومونه له دوه تاره RNA او د ویروسونو ځینې نور جینومونه بیا له یو تاره DNA څخه جوړ شوي دي، او په ځینو شرایطو کې، د نوکلیک اسیډ جوړښت کې درې یا څلور تاره هم پیدا کېدای شي.[۱۷][۱۸][۱۹]
نوکلیک اسیډونه د نوکلیوټایډونو خطي (زنځیري) پولیمرونه دي. هر نوکلیوټایډ له درې برخو څخه جوړ شوی: د پیورین یا پایریمیډین یو نوکلیوبېز (ځینې وختونه ورته نایټروجني بېز یا هم ساده بېز هم ویل کېږي)، د پنټوز یو قند او د فاسفېټ یو ګروپ چې مالیکول ته اسیډي بڼه ورکوي. هغه فرعي جوړښت چې له یو نوکلیوباز او قند څخه جوړ شوی، نوکلیوزایډ نومېږي. نوکلیک اسیډونه د هغوی په نوکلیوټایډونو کې د قند په جوړښت کې توپیر لري – DNA دوه ډیوکسي رایبوز لري په داسې حال کې چې RNA رایبوز لري (چې یوازېنی توپیر یې د هایډروکسیل ګروپ شتون دی). همدارنګه، په دواړو نوکلیک اسیډونو کې شته نوکلیوبېزونه هم توپیر لري: اډنین، سایټوزین او ګوانین په دواړو DNA او RNA کې پیدا کېږي، په داسې حال کې چې ټایمین په DNA او یوراسیل په RNA کې شتون لري.
په نوکلیک اسیډونو کې شته قندونه او فاسفېټونه د فاسفوډای اېسټر اړیکو له لارې په یو بدیل زنځیر (د قند-فاسفېټ ملا تیر) کې له یوبل سره نښلي. په دودیزه نومونه کې، هغه کاربنونه چې د فاسفېټ ګروپونه ورپورې نښلول کېږي د قند ۳'-پای او ۵'-پای کاربنونه دي. دا نوکلیک اسیډونو ته لارښوونه کوي او د نوکلیک اسیډ مالیکولونو پای ته۳'-پای او ۵'-پای ویل کېږي. نوکلیوبېزونه له قندونو سره د N-ګلایکوزیډي اړیکې له لورې نښلي چې د نوکلیوبېز حلقې نایټروجن (N-1 د پایریمیډینونو لپاره او N-9 د پیورینونو لپاره) او د پنټوز قند حلقې 1' کاربن هم په کې شامل دي.[۲۰][۲۱]
توپولوژي
دوه تاریز نوکلیک اسیډونه له تکمیل ترتیب څخه جوړ شوي دي چې په هغو کې د واټسون-کرېک پراخه توګه بېز جوړه کېدل د یوه درې اړخیز دوه ګوني مارپېچي ډېر تکراريدونکي او کافي یو شکله جوړښت رامنځته کېدو لامل کېږي. په مقابل کې، د RNA یو تاره او د DNA مالیکولونه دوه ګونو منظمو مارپېچي بڼې پورې نه محدودېږي او کولی شي درې اړخیز ډېر پېچلی جوړښت ځان ته واخلي چې د مالیکول د ننه د اساسي جوړو ترتیب لنډ دوام په اساس چې د واټسون کریک او غیرمتعارفو اساسي جوړې په کې شاملې دي، او د دریم تعامل پراخه لړۍ.[۲۲][۲۳]
د نوکلیک اسیډ مالیکولونه په معمول ډول بې شاخه دي او کېدای شي د خطي او دایروي مالیکلونو په توګه راښکاره شي. د بېلګې په توګه، باکټریایي کروموزومونه، پلازمیډونه، مایټوکانډریایي DNA او کلوروپلاسټ DNA په معمول ډول دوه تاره دایروي DNA مالیکولونه دي، په داسې حال کې چې د یوکاریوټي هستې کروموزومونه په معمول ډول دوه تاره خطيDNA مالیکولونه دي. د RNA ډېری مالیکولونه خطي، یوتاره مالیکولونه دي، خو د RNA جلاکېدو تعامل کې کېدای شي دواړه دایروي او شاخه لرونکي مالیکولونه هم ترلاسه شي. په دوه تاري DNA مالیکول کې د پایریمیډین ټولیزه اندازه د پیورینونو له ټولیزې اندازې سره مساوي ده. د تار قطر کابو 20Å دی.[۲۴]
