ડી-એન-એ (DNA) : આનુવંશિક લાક્ષણિકતા સાથે સંકળાયેલ માહિતીનું વહન કરનાર એક જૈવરાસાયણિક પદાર્થ. સસીમકેંદ્રી (eukaryotic) કોષોમાં આવેલા કેંદ્રમાં તે રંગસૂત્રના અગત્યના ઘટક તરીકે આવેલું છે. વધારામાં તે કણાભસૂત્ર (mitochondrion) અને હરિતકણ (chloroplast) જેવી અંગિકાઓમાં પણ જોવા મળે છે. પૅરામિશિયમ અને ગુલબાસ (four o´clock plant) જેવા સજીવોમાં તેનો સમાવેશ કોષાંતર્ગત (cytoplasmic) તરીકે થયેલો છે.
ડી-એન-એનો અણુ-આકાર બેવડાં વલય (double helix) જેવો હોય છે. આ માહિતીની રજૂઆત સૌપ્રથમ 1953માં વૅટસન અને ક્રિક નામના શાસ્ત્રજ્ઞોએ કરેલી. આ વલય બે અણુઓની સાંકળના જોડાણથી બનેલું છે. આ સાંકળના એકમો તરીકે ડીઑક્સિરિબો-ન્યૂક્લિયોટાઇડના અણુઓ આવેલા હોય છે. એક સંપૂર્ણ ઘેરાવો 10 બેઇઝની જોડનો બનેલો હોય છે, જ્યારે પ્રત્યેક ડીએનએના અણુમાં ન્યૂક્લિયોટાઇડના હજારોથી લાખો એકમો આવેલા હોય છે. આ ન્યૂક્લિયોટાઇડનો અણુ ડીઑક્સિરિબોઝ, શર્કરા, ફૉસ્ફેટ અને પ્યુરાઇન કે પિરિમિડાઇન બેઇઝ, આમ ત્રણ પ્રાથમિક અણુઓના સંયોજનથી બનેલો છે. મુખ્ય સાંકળ એકાંતરે આવેલ ફૉસ્ફેટ અને રિબોઝ અણુઓની બનેલી છે. ફૉસ્ફેટ અણુનું જોડાણ અગ્રવર્તી શર્કરાના ત્રીજા ક્રમાંકના કાર્બન સાથે, જ્યારે પશ્ર્ચાત્ શર્કરાના 5મા ક્રમાંકના કાર્બન સાથે થયેલું હોય છે. આ બે અણુઓની બનેલ સાંકળને ડીએનએના આધારસ્તંભ તરીકે વર્ણવી શકાય. શર્કરાના પહેલા ક્રમાંકના કાર્બન સાથે બેઇઝનું જોડાણ થતાં, ન્યૂક્લિયોટાઇડનો અણુ બને છે. એકબીજીને સમાંતર એવી ન્યૂક્લિયોટાઇડની બે સાંકળો એકબીજી સાથે સંયોજન પામતાં ડીએનએનો અણુ બને છે. અહીં A(એડિનાઇન)નું સંયોજન T (થાયમિન) સાથે, જ્યારે G(ગ્વાનાઇન)નું સંયોજન C (સાયટોસાઇન) સાથે થયેલું છે. બે હાઇડ્રોજન બંધનો ‘A’ અને ‘T’ વચ્ચે અને ત્રણ હાઇડ્રોજન બંધનો ‘C’ અને ‘G’ વચ્ચે આવેલાં છે ‘A’ અને ‘T’ તેમજ ‘G’ અને ‘C’ બેઇઝના સંયોજનથી બનેલા ડીએનએના અણુઓના ભાગને સીડીનાં પગથિયાં સાથે સરખાવી શકાય. મોટાભાગના ડીએનએનું વલય દક્ષિણાવર્તી (right-handed) હોય છે અને બેઇઝ નાણાંની થપ્પીની જેમ એકબીજા પર ગોઠવાયેલો જોવા મળે છે. સામાન્યપણે દક્ષિણાવર્તી ડીએનએના અણુઓ બી ડીએનએ તરીકે ઓળખાય છે.
વામાવર્તી (left–handed) અથવા Z ડીએનએ : 1979માં થયેલ સંશોધન મુજબ કેટલાક ડીએનએના અણુઓ વામાવર્તી સ્વરૂપના હોય છે. આવા અણુઓમાં આવેલ ફૉસ્ફેટના અણુઓને લીટીથી જોડવામાં આવે તો તે લીટી વાંકીચૂકી હશે. પ્રચલિત માન્યતા મુજબ Z ડીએનએના અણુઓ જનીનિક અભિવ્યક્તિ(genetic expression)માં મહત્વનો ભાગ ભજવે છે. વળી કેટલાંક પ્રોટીનો માત્ર Z ડીએનએ સાથે સંયોજન પામી શકે છે.
ડીએનએની ક્રિયાત્મકતા : આ અણુઓ પ્રતિકૃતિ-નિર્માણ (replication) અને અનુલેખન (transcription) પ્રક્રિયા સાથે સંકળાયેલા છે. ડીએનએમાં બેઇઝોના ગોઠવાયેલ અનુક્રમમાં સંકેત રૂપે આનુવંશિક લક્ષણો વિશેની માહિતીનું સંકલન થયેલું છે. ડીએનએના અણુવિભાજન દરમિયાન બે આબેહૂબ પ્રતિકૃતિઓ નિર્માણ થવાથી આ માહિતીનું સાતત્ય જળવાય છે. આ માહિતીની અભિવ્યક્તિ પ્રોટીન અણુના નિર્માણ અને તેના કાર્ય રૂપે પ્રદર્શિત થાય છે.
પ્રતિકૃતિનિર્માણ : બેવડા વલય રૂપે આવેલ ડીએનએના બંધારણ પરથી પ્રતિકૃતિનિર્માણ કઈ રીતે થાય છે તેની અટકળ બાંધી શકાય. આમ તો તેની બંને સાંકળ પરસ્પર પૂરક (complementary) હોય છે. વિભાજન દરમિયાન વિશિષ્ટ મર્યાદિત અંતર સુધી આ પૂરક સાંકળો એકબીજીથી અલગ થાય છે અને તેની સાથે પ્રત્યેક પૈતૃક સાંકળ સાથે સંયોજનથી એક નવનિર્મિત પૂરક સાંકળ જોડાય છે. પરિણામે નવનિર્મિત સાંકળ બધી રીતે પૈતૃક સાંકળ જેવી જ હોય છે. આમાં ભૂલ ભાગ્યે જ થતી હોય છે. 10,00,000 : 1 આ પ્રમાણમાં થતી એકાદ ભૂલને લીધે સંકેતોમાં ફેરફાર થવાનો સંભવ ખરો. બેઇઝના અનુક્રમમાં થતા આ ફેરફારને વિકૃતિ (mutation) કહે છે.
અનુલેખન : કોષની મધ્યાવસ્થા (interphase) દરમિયાન, વિભાજનથી અલગ થયેલ બે સાંકળમાંથી માત્ર એક સાંકળનું અનુલેખન આરએનએની સાંકળ રૂપે થાય છે. આરએનએમાં શર્કરા તરીકે ડીઑક્સિરિબોઝને સ્થાને રિબોઝ હોય છે. તે જ પ્રમાણે થાયમાઇન બેઇઝની જગ્યાએ યુરેસિલનું સ્થાપન થતું હોય છે. અનુલેખન દરમિયાન ડીએનએ નિર્મિત પૉલિમરેઝ ઉત્સેચક ડીએનએના એક વિશિષ્ટ સ્થાને જોડાય છે. ત્યાંથી ડીએનએના વિભાજનની શરૂઆત થાય છે. પિરિમિડાઇનથી સમૃદ્ધ એવી સાંકળ સાથે આ પૉલિમરેઝ જોડાય છે. આ સાંકળ ફર્મા(template)નું સ્થાન લે છે અને સંયોજનથી આરએનએનું સંયોજન સંપૂર્ણ થતાં ડીએનએની સાંકળો પુન: એકબીજી સાથે જોડાય છે અને પૂર્વસ્વરૂપ ધારણ કરે છે.
કોષકેંદ્ર ઉપરાંત કણાભસૂત્ર અને નીલકણ જેવી અંગિકાઓમાં પણ ડીએનએના અણુઓ આવેલા હોય છે. આવા અણુઓ સ્વતંત્ર રીતે નવા ડીએનએના અણુઓનું ઉત્પાદન કરી શકે છે. જોકે આ ઉત્પાદનનું નિયંત્રણ કોષકેંદ્રની અસર હેઠળ થાય છે.
નાના કદના વિષાણુ, બૅક્ટેરિયામાં આવેલ પ્લૅસ્મિડ અને કેટલીક અંગિકાઓમાં આવેલા ડીએનએના અણુઓ આકારે ગોળ હોય છે. તે મુક્ત છેડારહિત હોવાને કારણે તેઓ પર રાસાયણિક કે ઉત્સેચકીય અસર જવલ્લે જ થાય છે. કેટલાક વિષાણુમાં ડીએનએનો અણુ માત્ર એક જ સાંકળનો બનેલો હોય છે. કેટલાક વિષાણુમાં સાયટોસાઇનને સ્થાને મિથાઇલ અથવા હાઇડ્રૉક્સિમિથાઇલ સાયટોસાઇન આવેલું હોય છે. તેની અસર અણુની સ્થિરતા પર થાય છે.
મ. શિ. દૂબળે