Obsolete models of DNA structure
ચકાસાયેલ ડીએનએ માળખાઓની વિવિધતા ઉપરાંત, પ્રસ્તાવિત ડીએનએ મોડેલ્સની શ્રેણી છે જે કાં તો નકારી કાઢવામાં આવ્યા છે, અથવા પુરાવાઓનો અભાવ છે. આમાંની કેટલીક રચનાઓ 1950ના દાયકા દરમિયાન ડબલ હેલિક્સની રચનાનું નિરાકરણ આવે તે પહેલાં પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી હતી, જેમાં સૌથી પ્રસિદ્ધ લિનસ પૌલિંગ દ્વારા કરવામાં આવી હતી. 1970 ના દાયકામાં ડીએનએના નોન-હેલિકલ અથવા "સાઇડ-બાય-સાઇડ" મોડેલ્સની દરખાસ્ત કરવામાં આવી હતી, જે તે સમયે પ્રતિકૃતિ દરમિયાન ગોળાકાર ડીએનએ રંગસૂત્રોની ટોપોલોજી સાથે સમસ્યાઓ હોવાનું જણાયું હતું (ત્યારબાદ ડીએનએ ટોપોલોજીમાં ફેરફાર કરતા ઉત્સેચકોની શોધ દ્વારા ઉકેલવામાં આવ્યું હતું). એક્સ-રે ક્રિસ્ટલોગ્રાફી, સોલ્યુશન એન. એમ. આર. અને અણુ બળ માઇક્રોસ્કોપી (એકલા ડીએનએ અને ડીએનએ-બંધનકર્તા પ્રોટીન સાથે બંધાયેલા) માંથી પ્રાયોગિક પુરાવા એકઠા થવાને કારણે પણ આને નકારી કાઢવામાં આવ્યા હતા. સ્થાનિક અથવા ક્ષણિક બિન-ડુપ્લેક્સ હેલિકલ માળખાં અસ્તિત્વમાં હોવા છતાં, બિન-હેલિકલ મોડેલો હાલમાં મુખ્ય પ્રવાહના વૈજ્ઞાનિક સમુદાય દ્વારા સ્વીકારવામાં આવતા નથી. છેવટે, અસમર્થિત મોડેલોની શ્રેણીની દરખાસ્ત કરતા સમકાલીન ફ્રિન્જ સિદ્ધાંતોનો સતત સમૂહ અસ્તિત્વમાં છે. વોટસન-ક્રિક માળખા પહેલા ડીએનએ ડબલ હેલિક્સની શોધ 1953માં (1954માં વધુ વિગતો સાથે) ડીએનએની એક્સ-રે વિવર્તન છબીઓ (સૌથી વધુ નોંધપાત્ર રીતે ફોટો 51, રેમન્ડ ગોસ્લિંગ અને રોસાલિન્ડ ફ્રેન્કલીન દ્વારા લેવામાં આવી હતી) તેમજ બેઝ-પેયરિંગ રાસાયણિક અને બાયોકેમિકલ માહિતી પર આધારિત હતી. આ પહેલા, 1950ના દાયકામાં એકત્ર કરવામાં આવેલી એક્સ-રે માહિતી સૂચવે છે કે ડીએનએએ અમુક પ્રકારના હેલિક્સની રચના કરી હતી, પરંતુ તે હેલિક્સની ચોક્કસ રચના શું હતી તે હજુ સુધી શોધાયું ન હતું. તેથી ત્યાં ઘણી સૂચિત રચનાઓ હતી જે પાછળથી ડીએનએ ડુપ્લેક્સને ટેકો આપતા ડેટા દ્વારા ઉથલાવી દેવામાં આવી હતી. આ પ્રારંભિક નમૂનાઓમાં સૌથી પ્રસિદ્ધ 1953માં લિનસ પૌલિંગ અને રોબર્ટ કોરી દ્વારા રજૂ કરવામાં આવ્યા હતા, જેમાં તેમણે અંદરની બાજુએ ફોસ્ફેટની કરોડરજ્જુ અને બહારની તરફ નિર્દેશ કરતા ન્યુક્લિયોટાઇડ પાયા સાથે ટ્રિપલ હેલિક્સની દરખાસ્ત કરી હતી. તે જ વર્ષે બ્રુસ ફ્રેઝર દ્વારા વ્યાપક રીતે સમાન, પરંતુ વિગતવાર માળખાની દરખાસ્ત પણ કરવામાં આવી હતી. જો કે, વોટસન અને ક્રિક ટૂંક સમયમાં આ મોડેલો સાથે ઘણી સમસ્યાઓ ઓળખી કાઢ્યાઃ અક્ષની નજીક નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ ફોસ્ફેટ એકબીજાને દૂર કરે છે, જેનાથી ત્રણ-સાંકળ માળખું કેવી રીતે એક સાથે રહે છે તે પ્રશ્ન રહે છે. ટ્રિપલ-હેલિક્સ મોડેલમાં (ખાસ કરીને પૌલિંગ અને કોરીનું મોડેલ), કેટલાક વેન ડેર વાલ્સનું અંતર ખૂબ નાનું લાગે છે. શોધાયેલ પ્રારંભિક ડબલ હેલિક્સ મોડેલ, જેને હવે બી-ફોર્મ ડીએનએ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે કોષોમાં અત્યાર સુધીમાં સૌથી સામાન્ય રચના છે. 1970ના દાયકામાં બે વધારાના દુર્લભ હેલિકલ રચનાઓ કે જે કુદરતી રીતે પણ જોવા મળે છે તેની ઓળખ કરવામાં આવી હતીઃ એ-ફોર્મ ડીએનએ અને ઝેડ-ફોર્મ ડીએનએ. બિન-હેલિકલ માળખાની દરખાસ્તો ટોપોઆઇસોમરેઝની શોધ પહેલાં એકવાર ડીએનએ ડુપ્લેક્સ માળખું ઉકેલી લેવામાં આવ્યું હોવા છતાં, શરૂઆતમાં તે એક ખુલ્લો પ્રશ્ન હતો કે શું તેની એકંદર ટોપોલોજીને સમજાવવા માટે વધારાના ડીએનએ માળખાઓની જરૂર હતી કે કેમ. તે ડીએનએ પ્રતિકૃતિને કેવી રીતે અસર કરી શકે છે તે અંગે શરૂઆતમાં પ્રશ્નો હતા. 1963માં, ઇ. કોલી રંગસૂત્રના ઓટોરેડિઓગ્રાફે દર્શાવ્યું હતું કે તે એક જ ગોળાકાર પરમાણુ છે જે પ્રતિકૃતિ કાંટાની જોડી પર નકલ કરવામાં આવે છે, જેના પર બંને નવા ડીએનએ સ્ટ્રાન્ડનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. પ્રતિકૃતિ પછી બે પુત્રી રંગસૂત્રો તેથી ટોપોલોજીકલ રીતે જોડાયેલા હશે. પ્રતિકૃતિ દરમિયાન બે જોડાયેલા પુત્રી ડીએનએ સેરને અલગ કરવા માટે કાં તો ડીએનએને નેટ-ઝીરો હેલિકલ ટ્વિસ્ટ હોવું જરૂરી છે, અથવા સેરને કાપવા, પાર કરવા અને ફરીથી જોડાવા માટે જરૂરી છે. તે આ સ્પષ્ટ વિરોધાભાસ હતો કે જે પ્રારંભિક બિન-હેલિકલ મોડેલોએ 1970 માં ટોપોઆઇસોમેરેસની શોધ ન થાય ત્યાં સુધી સમસ્યાનું સમાધાન કરવાનો પ્રયાસ કર્યો હતો. 1960 અને 1970 ના દાયકામાં, સંખ્યાબંધ માળખાઓની ધારણા કરવામાં આવી હતી જે ડીએનએની લંબાઈ પર નેટ-ઝીરો હેલિકલ ટ્વિસ્ટ આપશે, ક્યાં તો સંપૂર્ણ રીતે સીધા રહીને અથવા જમણા હાથના અને ડાબા હાથના હેલિકલ ટ્વિસ્ટને વારાફરતી કરીને. ઉદાહરણ તરીકે, 1969 માં, એક રેખીય ટેટ્રામર માળખાની ધારણા કરવામાં આવી હતી, અને 1976 માં, જમણા હાથના અને ડાબા હાથના હેલિક્સના વૈકલ્પિક વિભાગો સાથેનું માળખું બે અલગ-અલગ જૂથો દ્વારા સ્વતંત્ર રીતે પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યું હતું. વૈકલ્પિક વળાંક મોડેલ શરૂઆતમાં દરેક અડધા વળાંકમાં બદલાતી હેલિસિટી સાથે રજૂ કરવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ પછીથી દરેક હેલિકલ દિશાના લાંબા પટ્ટાઓ પાછળથી પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યા હતા. જો કે, આ મોડેલોને પ્રાયોગિક સમર્થનના અભાવનો સામનો કરવો પડ્યો હતો. ટોર્સનલ સ્ટ્રેસ હેઠળ, ઝેડ-ડીએનએ માળખું બી-ફોર્મ ડીએનએની વિરુદ્ધ વળાંક સાથે રચના કરી શકે છે, પરંતુ સેલ્યુલર વાતાવરણમાં આ દુર્લભ છે. ટોપોઆઇસોમરેઝ અને જાઇરેઝની શોધ, ઉત્સેચકો કે જે ગોળાકાર ન્યુક્લિક એસિડની જોડતી સંખ્યાને બદલી શકે છે અને આમ પ્રતિકૃતિ બનાવતા બેક્ટેરિયલ રંગસૂત્રને "અનવાઇન્ડ" અને "રીવાઇન્ડ" કરી શકે છે, તેણે બી-ફોર્મ ડીએનએ હેલિકલ સ્ટ્રક્ચર પરના ટોપોલોજિકલ વાંધાઓને હલ કર્યા. ખરેખર, આ ટોપોલોજી-બદલાતા ઉત્સેચકોની ગેરહાજરીમાં, નાના ગોળાકાર વાયરલ અને પ્લાઝમિડ ડીએનએ અવિભાજ્ય સહાયક માળખું છે જેમના સેર ટોપોલોજીકલ રીતે એક સાથે બંધ છે. તેથી બિન-હેલિકલ ડીએનએ દરખાસ્તો મુખ્ય પ્રવાહના વિજ્ઞાનમાંથી પડતી મૂકવામાં આવી છે. હેલિકલ માળખાની પુષ્ટિ શરૂઆતમાં, ઉકેલાયેલા ડીએનએ માળખાઓ ઉપયોગમાં લેવાતી એક્સ-રે ક્રિસ્ટલોગ્રાફી તકનીકોની કલાકૃતિઓ છે કે કેમ તે અંગે પ્રશ્નો ઊભા થયા હતા. જો કે, ડીએનએની રચના પછીથી જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેટિક પદ્ધતિઓ દ્વારા દ્રાવણમાં અને પછીથી દ્રાવણ એન. એમ. આર. અને એ. એફ. એમ. દ્વારા પુષ્ટિ કરવામાં આવી હતી જે સૂચવે છે કે સ્ફટિકશાસ્ત્ર પ્રક્રિયા તેને વિકૃત કરતી નથી. ન્યુક્લિયોસોમ્સ, હેલિકેસીસ અને અસંખ્ય અન્ય ડીએનએ બંધનકર્તા પ્રોટીન સાથેના સંકુલમાં ડીએનએની રચનાએ પણ વિવોમાં તેની જૈવિક સુસંગતતાને ટેકો આપ્યો હતો. સંદર્ભો ડીએનએ બાયોમોલેક્યુલ્સને મદદ કરે છે માળખાકીય બાયોઇન્ફોર્મેટિક્સ વીડિયો ક્લિપ્સ ધરાવતા લેખો અપ્રચલિત વૈજ્ઞાનિક સિદ્ધાંતો