Directionality (molecular biology)
મોલેક્યુલર બાયોલોજી અને બાયોકેમિસ્ટ્રીમાં દિશાત્મકતા એ ન્યુક્લિક એસિડના એક જ સ્ટ્રાન્ડની અંત-થી-અંતની રાસાયણિક દિશા છે. ડીએનએ અથવા આરએનએના એક જ સ્ટ્રાન્ડમાં, ન્યુક્લિયોટાઇડ પેન્ટોઝ-સુગર-રિંગમાં કાર્બન અણુઓના નામકરણની રાસાયણિક પરંપરાનો અર્થ એ છે કે ત્યાં 5 'અંત હશે (સામાન્ય રીતે "પાંચ-મુખ્ય અંત" ઉચ્ચારવામાં આવે છે), જેમાં વારંવાર 5' કાર્બન સાથે જોડાયેલ ફોસ્ફેટ જૂથ હોય છે. ડીએનએ ડબલ હેલિક્સમાં, સેર તેમની વચ્ચે આધાર જોડીની મંજૂરી આપવા માટે વિરુદ્ધ દિશામાં ચાલે છે, જે એન્કોડેડ માહિતીની પ્રતિકૃતિ અથવા અનુલેખન માટે જરૂરી છે. ન્યુક્લિક એસિડને માત્ર 5 થી 3 'દિશામાં વિવોમાં સંશ્લેષણ કરી શકાય છે, કારણ કે પોલિમરેઝ કે જે વિવિધ પ્રકારના નવા સ્ટ્રેન્ડ્સને ભેગા કરે છે તે સામાન્ય રીતે ફોસ્ફોડીસ્ટર બોન્ડ દ્વારા 3'-હાઇડ્રોક્સિલ (−OH) જૂથ સાથે નવા ન્યુક્લિયોસાઇડ મોનોફોસ્ફેટને જોડવા માટે ન્યુક્લિયોસાઇડ ટ્રાઇફોસ્ફેટ બોન્ડ્સને તોડીને ઉત્પન્ન થતી ઊર્જા પર આધાર રાખે છે. જનીનો અને વિવિધ પ્રોટીન બંધનકર્તા સ્થળો સહિત ન્યુક્લિક એસિડના તાર સાથે માળખાઓની સંબંધિત સ્થિતિ સામાન્ય રીતે કાં તો ઉપરની તરફ (5 '-અંત તરફ) અથવા નીચેની તરફ (3'-અંત તરફ) હોવાનું નોંધવામાં આવે છે. (ઉપર તરફ અને નીચે તરફ પણ જુઓ.) દિશા ભાવના સાથે સંબંધિત છે, પરંતુ તેનાથી અલગ છે. ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ ડીએનએ ટેમ્પલેટમાંથી સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ આરએનએના ટ્રાન્સક્રિપ્શન માટે ટેમ્પલેટ સ્ટ્રાન્ડ તરીકે ડીએનએ ટેમ્પલેટના એક સ્ટ્રાન્ડની પસંદગીની જરૂર પડે છે જે પૂરક ક્રમને કારણે નવજાત આરએનએ સાથે સીધો સંપર્ક કરે છે. અન્ય સ્ટ્રાન્ડની સીધી નકલ કરવામાં આવતી નથી, પરંતુ જરૂરી છે કે તેનો ક્રમ આર. એન. એ. જેવો જ હશે. ટ્રાન્સક્રિપ્શન દીક્ષા સ્થળો સામાન્ય રીતે જીવતંત્રના ડીએનએના બંને ભાગો પર જોવા મળે છે, અને સ્થાન, દિશા અને સંજોગો કે જેના હેઠળ ટ્રાન્સક્રિપ્શન થશે તે સ્પષ્ટ કરે છે. જો ટ્રાન્સક્રિપ્ટ એક અથવા (ભાગ્યે જ) વધુ પ્રોટીનને એન્કોડ કરે છે, તો રાઇબોઝોમ દ્વારા દરેક પ્રોટીનનું અનુવાદ 5 '-થી-3' દિશામાં આગળ વધશે, અને પ્રોટીનને તેના એન ટર્મિનસથી તેના સી ટર્મિનસ તરફ લંબાવશે. ઉદાહરણ તરીકે, લાક્ષણિક જનીનમાં સ્ટાર્ટ કોડન (5′-ATG-3′) એ ઇન્દ્રિયોની અંદરનો ડીએનએ ક્રમ છે. ટ્રાન્સક્રિપ્શન અપસ્ટ્રીમ સાઇટ (સેન્સ સ્ટ્રાન્ડની સાપેક્ષ) થી શરૂ થાય છે, અને જેમ જેમ તે પ્રદેશમાંથી આગળ વધે છે તેમ તેમ તે મેસેન્જર આરએનએ (એમઆરએનએ) ની અંદર 5′-એયુજી-3′ ઉત્પન્ન કરવા માટે ટેમ્પલેટ સ્ટ્રાન્ડમાંથી 3′-TAC-5′ ની નકલ કરે છે. એમઆરએનએને રાઇબોઝોમ દ્વારા 5 'અંતથી સ્કેન કરવામાં આવે છે, જ્યાં સ્ટાર્ટ કોડન પ્રોટીનના એન ટર્મિનસ પર મેથિઓનાઇન (બેક્ટેરિયા, મિટોકોન્ડ્રિયા અને પ્લાસ્ટિડ્સ એન-ફોર્મિલમેથિઓનાઇનનો ઉપયોગ કરે છે) ના સમાવેશને નિર્દેશિત કરે છે. પરંપરા મુજબ, આધાર જોડીની પેટર્નને સમજાવવા માટે જરૂરી હોય તે સિવાય ડીએનએ અને આરએનએ સિક્વન્સના સિંગલ સ્ટ્રેન્ડ્સ 5 '-થી-3' દિશામાં લખવામાં આવે છે. 5 '-અંત 5'-અંત (ઉચ્ચારણ "પાંચ મુખ્ય અંત") ડીએનએ અથવા આરએનએ સ્ટ્રાન્ડના અંતને સૂચવે છે જે તેના અંત પર ડિઓક્સિરાઇબોઝ અથવા રાઇબોઝની સુગર-રિંગમાં પાંચમો કાર્બન ધરાવે છે. 5 '-અંત સાથે જોડાયેલ ફોસ્ફેટ જૂથ બે ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના બંધનને મંજૂરી આપે છે, એટલે કે, અન્ય ન્યુક્લિયોટાઇડના 3'-હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ સાથે 5 '-ફોસ્ફેટનું સહસંયોજક બંધન, ફોસ્ફોડીસ્ટર બંધન રચવા માટે. 5′-ફોસ્ફેટને દૂર કરવાથી બંધન અટકાવવામાં આવે છે. અનિચ્છનીય ન્યુક્લિક એસિડ બંધનને રોકવા માટે (દા. ત. ડીએનએ ક્લોનિંગમાં પ્લાઝમિડ વેક્ટરનું સ્વ-બંધન), મોલેક્યુલર જીવવિજ્ઞાનીઓ સામાન્ય રીતે ફોસ્ફેટેઝ સાથે 5′-ફોસ્ફેટને દૂર કરે છે. નવજાત સંદેશવાહક આર. એન. એ. નો 5 '-અંત એ સ્થળ છે જ્યાં અનુલેખન પછીની કેપિંગ થાય છે, એક પ્રક્રિયા જે પરિપક્વ સંદેશવાહક આર. એન. એ. ઉત્પન્ન કરવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે. કેપિંગ મેસેન્જર આર. એન. એ. ની સ્થિરતામાં વધારો કરે છે જ્યારે તે અનુવાદમાંથી પસાર થાય છે, જે એક્સોન્યુક્લીઝની અધોગામી અસરો સામે પ્રતિકાર પૂરો પાડે છે. તેમાં દુર્લભ 5′-થી 5′-ટ્રાઇફોસ્ફેટ જોડાણમાં સંદેશવાહક આર. એન. એ. સાથે જોડાયેલ મિથાઇલેટેડ ન્યુક્લિયોટાઇડ (મિથાઈલગુઆનોસિન) હોય છે. જનીનનો 5 '-બાજુ વિસ્તાર ઘણીવાર ડીએનએના વિસ્તારને સૂચવે છે જે આરએનએમાં લખાયેલ નથી. 5 '-ફ્લેન્કિંગ પ્રદેશમાં જનીન પ્રમોટર હોય છે, અને તેમાં એન્હાન્સર્સ અથવા અન્ય પ્રોટીન બંધનકર્તા સાઇટ્સ પણ હોઈ શકે છે. 5 '-અનુવાદિત પ્રદેશ (5'-યુ. ટી. આર.) એ જનીનનો એક પ્રદેશ છે જે એમ. આર. એન. એ. માં લખાય છે, અને એમ. આર. એન. એ. ના 5 '-અંતમાં સ્થિત છે. એમ. આર. એન. એ. ના આ ક્ષેત્રનું ભાષાંતર થઈ શકે છે અથવા ન પણ થઈ શકે, પરંતુ તે સામાન્ય રીતે અનુવાદના નિયમનમાં સામેલ હોય છે. 5 '-અનટ્રાન્સલેટેડ પ્રદેશ એ ડીએનએનો ભાગ છે જે કેપ સાઇટથી શરૂ થાય છે અને મુખ્ય કોડિંગ ક્રમના એયુજી અનુવાદ દીક્ષા કોડન પહેલાં આધાર સુધી વિસ્તરે છે. આ પ્રદેશમાં રાઇબોસોમ બંધનકર્તા સ્થળ અને કોઝાક ક્રમ જેવા ક્રમ હોઈ શકે છે, જે એમ. આર. એન. એ. ની અનુવાદ કાર્યક્ષમતા નક્કી કરે છે, અથવા જે એમ. આર. એન. એ. ની સ્થિરતાને અસર કરી શકે છે. 3′-અંત સ્ટ્રાન્ડના 3′-અંત (ત્રણ મુખ્ય અંત) ને એવું નામ આપવામાં આવ્યું છે કારણ કે તે સુગર-રિંગમાં ત્રીજા કાર્બનના હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ પર સમાપ્ત થાય છે, અને તેને પૂંછડીના અંત તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. 3′-હાઇડ્રોક્સિલ નવા ન્યુક્લિક એસિડના અણુઓના સંશ્લેષણમાં જરૂરી છે કારણ કે તે એક અલગ ન્યુક્લિયોટાઇડના 5′-ફોસ્ફેટ સાથે જોડાય છે (જોડાય છે), જે જોડાયેલા ન્યુક્લિયોટાઇડના સેરની રચનાને મંજૂરી આપે છે. મોલેક્યુલર જીવવિજ્ઞાનીઓ ડીએનએની પ્રતિકૃતિને વિક્ષેપિત કરવા માટે 3′-હાઇડ્રોક્સિલ (ડાઇડિઓક્સીરીબોન્યુક્લિયોટાઇડ્સ) નો અભાવ ધરાવતા ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો ઉપયોગ કરી શકે છે. આ તકનીકને ડાઇડિઓક્સી સાંકળ-સમાપ્તિ પદ્ધતિ અથવા સેંગર પદ્ધતિ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, અને તેનો ઉપયોગ ડીએનએમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો ક્રમ નક્કી કરવા માટે થાય છે. નેસેન્ટ મેસેન્જર આર. એન. એ. નો 3′-અંત પોસ્ટ-ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ પોલીએડેનાઈલેશનનું સ્થળ છે, જે પરિપક્વ મેસેન્જર આર. એન. એ. ઉત્પન્ન કરવા માટે 50 થી 250 એડેનોસિન અવશેષોની સાંકળને જોડે છે. આ સાંકળ કોષમાં સંદેશવાહક આર. એન. એ. કેટલો સમય ચાલે છે તે નક્કી કરવામાં મદદ કરે છે, તેનાથી કેટલું પ્રોટીન ઉત્પન્ન થાય છે તેના પર અસર કરે છે. 3 '-ફ્લેન્કિંગ પ્રદેશ એ ડીએનએનો એક પ્રદેશ છે જે પરિપક્વ એમઆરએનએમાં નકલ કરવામાં આવતો નથી, પરંતુ જે જનીનના 3'-અંતની બાજુમાં હાજર હોય છે. મૂળરૂપે એવું માનવામાં આવતું હતું કે 3 '-ફ્લેન્કિંગ ડીએનએ બિલકુલ લખાયેલું નહોતું, પરંતુ તે આરએનએમાં લખાયેલું હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું અને પરિપક્વ એમઆરએનએ બનાવવા માટે પ્રાથમિક ટ્રાન્સક્રિપ્ટની પ્રક્રિયા દરમિયાન ઝડપથી દૂર કરવામાં આવ્યું હતું. 3 '-બાજુવાળા પ્રદેશમાં ઘણીવાર એવા ક્રમ હોય છે જે સંદેશના 3'-અંતની રચનાને અસર કરે છે. તેમાં એન્હાન્સર્સ અથવા અન્ય સાઇટ્સ પણ હોઈ શકે છે જેની સાથે પ્રોટીન જોડાઈ શકે છે. 3 '-અનુવાદિત પ્રદેશ (3'-યુ. ટી. આર.) એ ડી. એન. એ. નો એક પ્રદેશ છે જે એમ. આર. એન. એ. માં લખાય છે અને સંદેશનો 3 '-અંત બની જાય છે, પરંતુ જેમાં પ્રોટીન કોડિંગ ક્રમ હોતો નથી. સ્ટોપ કોડન અને પોલીએ પૂંછડી વચ્ચેની દરેક વસ્તુને 3′-અનટ્રાન્સલેટેડ માનવામાં આવે છે. 3′-અનુવાદિત પ્રદેશ mRNAની અનુવાદ કાર્યક્ષમતા અથવા mRNAની સ્થિરતાને અસર કરી શકે છે. તેમાં હેક્સાનુક્લિયોટાઇડ એએયુએએ સહિત સંદેશમાં પોલી (એ) પૂંછડીના ઉમેરા માટે જરૂરી સિક્વન્સ પણ છે. આ પણ જુઓ સેન્સ (મોલેક્યુલર બાયોલોજી) વધુ વાંચન બાહ્ય કડીઓ એ મોલેક્યુલર બાયોલોજી ગ્લોસરી ડીએનએ મોલેક્યુલર જિનેટિક્સ આરએનએ