Obsolete models of DNA structure
सत्यापित डी. एन. ए. संरचनाओं की विविधता के अलावा, प्रस्तावित डी. एन. ए. मॉडल की एक श्रृंखला रही है जिसे या तो गलत साबित किया गया है, या सबूतों की कमी है। इनमें से कुछ संरचनाओं को 1950 के दशक के दौरान डबल हेलिक्स की संरचना को हल करने से पहले प्रस्तावित किया गया था, सबसे प्रसिद्ध रूप से लिनस पॉलिंग द्वारा। डी. एन. ए. के गैर-हेलिकल या "साथ-साथ" मॉडल 1970 के दशक में प्रस्तावित किए गए थे ताकि प्रतिकृति के दौरान गोलाकार डी. एन. ए. गुणसूत्रों की टोपोलॉजी के साथ समस्याओं को संबोधित किया जा सके (बाद में डी. एन. ए. टोपोलॉजी को संशोधित करने वाले एंजाइमों की खोज के माध्यम से हल किया गया)। एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी, समाधान एन. एम. आर., और परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी (अकेले डी. एन. ए., और डी. एन. ए.-बाध्यकारी प्रोटीन से बंधे दोनों) से प्रयोगात्मक साक्ष्य जमा होने के कारण भी इन्हें अस्वीकार कर दिया गया था। यद्यपि स्थानीयकृत या क्षणिक गैर-जटिल पेचदार संरचनाएँ मौजूद हैं, गैर-पेचदार प्रतिरूप वर्तमान में मुख्यधारा के वैज्ञानिक समुदाय द्वारा स्वीकार नहीं किए जाते हैं। अंत में, असमर्थित मॉडलों की एक श्रृंखला का प्रस्ताव करने वाले समकालीन सीमांत सिद्धांतों का एक निरंतर समूह मौजूद है। वाटसन-क्रिक संरचना से पहले डी. एन. ए. डबल हेलिक्स की खोज 1953 में (1954 में अधिक विवरण के साथ) डी. एन. ए. की एक्स-रे विवर्तन छवियों (विशेष रूप से फोटो 51, रेमंड गोस्लिंग और रोज़ालिंड फ्रैंकलिन द्वारा ली गई) के साथ-साथ आधार-युग्मन रासायनिक और जैव रासायनिक जानकारी के आधार पर की गई थी। इससे पहले, 1950 के दशक में एकत्र किए गए एक्स-रे डेटा से संकेत मिलता था कि डी. एन. ए. ने किसी प्रकार का हेलिक्स बनाया था, लेकिन यह अभी तक पता नहीं चला था कि उस हेलिक्स की सटीक संरचना क्या थी। इसलिए कई प्रस्तावित संरचनाएँ थीं जिन्हें बाद में डीएनए डुप्लेक्स का समर्थन करने वाले डेटा द्वारा उलट दिया गया था। इन शुरुआती मॉडलों में से सबसे प्रसिद्ध 1953 में लिनस पॉलिंग और रॉबर्ट कोरी द्वारा बनाया गया था जिसमें उन्होंने एक ट्रिपल हेलिक्स का प्रस्ताव रखा था जिसमें फॉस्फेट की रीढ़ अंदर की ओर थी और न्यूक्लियोटाइड आधार बाहर की ओर थे। उसी वर्ष ब्रूस फ्रेजर द्वारा एक व्यापक रूप से समान, लेकिन विस्तृत संरचना भी प्रस्तावित की गई थी। हालांकि, वॉटसन और क्रिक ने जल्द ही इन मॉडलों के साथ कई समस्याओं की पहचान कीः अक्ष के पास नकारात्मक रूप से आवेशित फॉस्फेट एक दूसरे को पीछे हटाते हैं, जिससे यह सवाल रह जाता है कि तीन-श्रृंखला संरचना एक साथ कैसे रहती है। ट्रिपल-हेलिक्स मॉडल (विशेष रूप से पॉलिंग और कोरी के मॉडल) में, वैन डेर वाल्स की कुछ दूरी बहुत कम प्रतीत होती है। प्रारंभिक दोहरे हेलिक्स मॉडल की खोज की गई, जिसे अब बी-फॉर्म डीएनए कहा जाता है, कोशिकाओं में अब तक की सबसे आम संरचना है। दो अतिरिक्त दुर्लभ पेचदार संरचनाएँ जो स्वाभाविक रूप से भी होती हैं, 1970 के दशक में पहचानी गईंः ए-फॉर्म डीएनए और जेड-फॉर्म डीएनए। गैर-हेलिकल संरचना प्रस्ताव टोपोइसोमेरेस की खोज से पहले एक बार डीएनए डुप्लेक्स संरचना को हल करने के बाद भी, यह शुरू में एक खुला सवाल था कि क्या इसकी समग्र टोपोलॉजी को समझाने के लिए अतिरिक्त डीएनए संरचनाओं की आवश्यकता थी। शुरू में इस बारे में सवाल थे कि यह डीएनए प्रतिकृति को कैसे प्रभावित कर सकता है। 1963 में, ई. कोलाई गुणसूत्र के ऑटोराडियोग्राफ ने प्रदर्शित किया कि यह एक एकल गोलाकार अणु था जिसे प्रतिकृति कांटे की एक जोड़ी पर दोहराया जाता है जिस पर दोनों नए डी. एन. ए. तारों को संश्लेषित किया जा रहा है। इसलिए प्रतिकृति के बाद दो बेटी गुणसूत्र स्थलाकृतिक रूप से जुड़े होंगे। प्रतिकृति के दौरान दो जुड़े हुए बेटी डीएनए तारों के अलग होने के लिए या तो डीएनए को शुद्ध-शून्य पेचदार मोड़ की आवश्यकता होती है, या तारों को काटने, पार करने और फिर से जुड़ने की आवश्यकता होती है। यह स्पष्ट विरोधाभास था जिसे प्रारंभिक गैर-हेलिकल मॉडल ने संबोधित करने का प्रयास किया जब तक कि 1970 में टोपोआइसोमेरेस की खोज ने समस्या का समाधान नहीं किया। 1960 और 1970 के दशक में, कई संरचनाओं की परिकल्पना की गई थी जो डी. एन. ए. की लंबाई पर एक शुद्ध-शून्य पेचदार मोड़ देगी, या तो पूरी तरह से सीधे होने से या बारी-बारी से दाएं हाथ और बाएं हाथ के पेचदार मोड़ से। उदाहरण के लिए, 1969 में, एक रैखिक टेट्रामर संरचना की परिकल्पना की गई थी, और 1976 में, दाएं हाथ और बाएं हाथ के हेलिक्स के वैकल्पिक वर्गों के साथ एक संरचना को दो अलग-अलग समूहों द्वारा स्वतंत्र रूप से प्रस्तावित किया गया था। बारी-बारी से मोड़ने वाले मॉडल को शुरू में हर आधे मोड़ पर हेलिसिटी को बदलने के साथ प्रस्तुत किया गया था, लेकिन बाद में प्रत्येक हेलिकल दिशा के लंबे हिस्सों को बाद में प्रस्तावित किया गया था। हालाँकि, इन मॉडलों को प्रयोगात्मक समर्थन की कमी का सामना करना पड़ा। मरोड़ तनाव के तहत, एक जेड-डीएनए संरचना बी-रूप डीएनए के विपरीत मोड़ के साथ बन सकती है, लेकिन यह सेलुलर वातावरण के भीतर दुर्लभ है। टोपोआइसोमरेज़ और जाइरेज़, एंजाइमों की खोज जो गोलाकार न्यूक्लिक एसिड की जोड़ने वाली संख्या को बदल सकते हैं और इस प्रकार बैक्टीरिया गुणसूत्र की प्रतिकृति को "अनवाइंड" और "रिवाइंड" कर सकते हैं, ने बी-फॉर्म डीएनए पेचदार संरचना के लिए टोपोलॉजिकल आपत्तियों को हल किया। वास्तव में, इन टोपोलॉजी-परिवर्तनकारी एंजाइमों की अनुपस्थिति में, छोटे गोलाकार वायरल और प्लास्मिड डीएनए अविभाज्य सहायक संरचना हैं जिनके तार स्थलाकृतिक रूप से एक साथ बंद हैं। इसलिए गैर-हेलिकल डीएनए प्रस्तावों को मुख्यधारा के विज्ञान से हटा दिया गया है। पेचदार संरचना की पुष्टि शुरू में, इस बात पर सवाल उठे थे कि क्या हल की गई डी. एन. ए. संरचनाएँ एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी तकनीकों की कलाकृतियाँ थीं। हालांकि, डी. एन. ए. की संरचना की पुष्टि बाद में जेल इलेक्ट्रोफोरेटिक विधियों के माध्यम से समाधान में की गई और बाद में समाधान एन. एम. आर. और ए. एफ. एम. के माध्यम से यह संकेत दिया गया कि क्रिस्टलोग्राफी प्रक्रिया ने इसे विकृत नहीं किया। न्यूक्लियोसोम, हेलिकेस और कई अन्य डीएनए बाइंडिंग प्रोटीन के साथ परिसर में डीएनए की संरचना ने भी विवो में इसकी जैविक प्रासंगिकता का समर्थन किया। संदर्भ डी. एन. ए. सहायक जैव अणु संरचनात्मक जैव सूचना विज्ञान वीडियो क्लिप वाले लेख अप्रचलित वैज्ञानिक सिद्धांत