गुआनिन

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changed गुआनिन (IPA: /ˈgwɑːniːn/) (प्रतीक G या Gua) न्यूक्लिक एसिड DNA और RNA में पाए जाने वाले चार मुख्य न्यूक्लियोटाइड बेस में से एक है, अन्य तीन एडेनिन, साइटोसिन और थाइमिन (RNA में यूरेसिल) हैं। DNA में, गुआनिन साइटोसिन के साथ युग्मित होता है। गुआनिन न्यूक्लियोसाइड को गुआनोसिन कहा जाता है।

C5H5N5O सूत्र के साथ, गुआनिन प्यूरीन का एक व्युत्पन्न है, जिसमें संयुग्मित द्वि-आबंधों (conjugated double bonds) के साथ एक संलयित पिरिमिडीन-इमिडाज़ोल वलय प्रणाली होती है। इस असंतृप्त विन्यास का अर्थ है कि यह बाइसाइक्लिक अणु समतलीय (planar) है।

गुण

गुआनिन, एडेनिन और साइटोसिन के साथ, DNA और RNA दोनों में मौजूद होता है, जबकि थाइमिन आमतौर पर केवल DNA में और यूरेसिल केवल RNA में देखा जाता है।

गुआनिन के कई टॉटोमेरिक रूप होते हैं। इमिडाज़ोल और पिरिमिडीन दोनों वलयों के लिए, प्रोटॉन वलय के किसी भी नाइट्रोजन पर रह सकता है। लेकिन गुआनिन के न्यूक्लियोसाइड या न्यूक्लियोटाइड संस्करणों में एक एकल टॉटोमेरिक रूप प्रभावी होता है।[1]

गुआनिन तीन हाइड्रोजन बॉन्ड के माध्यम से साइटोसिन से जुड़ता है। साइटोसिन में, अमीनो समूह हाइड्रोजन बॉन्ड दाता के रूप में कार्य करता है और C-2 कार्बोनिल तथा N-3 अमीन हाइड्रोजन-बॉन्ड स्वीकर्ता के रूप में कार्य करते हैं। गुआनिन में C-6 कार्बोनिल समूह होता है जो हाइड्रोजन बॉन्ड स्वीकर्ता के रूप में कार्य करता है, जबकि N-1 पर एक समूह और C-2 पर अमीनो समूह हाइड्रोजन बॉन्ड दाता के रूप में कार्य करते हैं।[2]

गुआनिन को प्रबल अम्ल के साथ जल-अपघटित करके ग्लाइसिन, अमोनिया, कार्बन डाइऑक्साइड और कार्बन मोनोऑक्साइड प्राप्त किया जा सकता है। सबसे पहले, गुआनिन डीमिनेट होकर ज़ैंथिन बन जाता है।[3] गुआनिन, DNA में अन्य प्यूरीन-व्युत्पन्न बेस, एडेनिन की तुलना में अधिक आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है। इसका 350 °C का उच्च गलनांक क्रिस्टल में अणुओं के भीतर ऑक्सो और अमीनो समूहों के बीच अंतर-आणविक हाइड्रोजन बॉन्डिंग को दर्शाता है। इस अंतर-आणविक बॉन्डिंग के कारण, गुआनिन पानी में अपेक्षाकृत अघुलनशील है, लेकिन यह तनु अम्लों और क्षारों में घुलनशील है। DNA/RNA बेस के बीच, गुआनिन में सबसे कम ऑक्सीकरण क्षमता होती है, जो न्यूक्लिक एसिड को ऑक्सीडेटिव रूप से प्रेरित क्षति में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। मुख्य लेख गुआनिन रेडिकल धनायन और DNA ऑक्सीकरण देखें।

इतिहास

गुआनिन का पहला पृथक्करण 1844 में जर्मन रसायनज्ञ जूलियस बोडो उंगर (1819–1885) द्वारा रिपोर्ट किया गया था, जिन्होंने इसे समुद्री पक्षियों के उत्सर्जन से बने खनिज के रूप में प्राप्त किया था, जिसे गुआनो के रूप में जाना जाता है और जिसका उपयोग उर्वरक के स्रोत के रूप में किया जाता था; गुआनिन का नाम 1846 में रखा गया था।[4] 1882 और 1906 के बीच, एमिल फिशर ने संरचना निर्धारित की और यह भी दिखाया कि यूरिक एसिड को गुआनिन में परिवर्तित किया जा सकता है।

संश्लेषण

फिशर-ट्रोप्स संश्लेषण का उपयोग एडेनिन, यूरेसिल और थाइमिन के साथ गुआनिन बनाने के लिए किया जा सकता है। CO, H2, और NH3 के समतुल्य गैस मिश्रण को 15 से 24 मिनट के लिए 700 °C तक गर्म करना, उसके बाद तेजी से ठंडा करना और फिर एल्यूमिना उत्प्रेरक के साथ 16 से 44 घंटों के लिए 100 से 200 °C तक निरंतर गर्म करने से गुआनिन और यूरेसिल प्राप्त हुआ:

10CO + H2 + 10NH3 → 2C5H8N5O (गुआनिन) + 8H2O

अमोनियम साइनाइड (CN) के बहुलीकरण से गुआनिन की सूक्ष्म मात्रा बनती है। लेवी एट अल. द्वारा किए गए दो प्रयोगों से पता चला कि 10 mol·L−1 CN को 80 °C पर 24 घंटे तक गर्म करने से 0.0007% की उपज मिली, जबकि 25 वर्षों के लिए -20 °C पर जमे हुए 0.1 mol·L−1 CN का उपयोग करने से 0.0035% की उपज मिली। ये परिणाम बताते हैं कि आदिम पृथ्वी के जमे हुए क्षेत्रों में गुआनिन उत्पन्न हो सकता था। 1984 में, युआसा ने 3, 4, 6 और 50 mL पानी के विद्युत निर्वहन के बाद, और उसके बाद अम्ल हाइड्रोलिसिस के बाद 0.00017% गुआनिन की उपज की सूचना दी। हालाँकि, यह अज्ञात है कि क्या गुआनिन की उपस्थिति केवल प्रतिक्रिया का परिणामी संदूषक (contaminant) नहीं थी।[5]

10NH3 + 2CH4 + 4C2H6 + 2H2O → 2C5H8N5O (गुआनिन) + 25H2

एक अन्य संभावित अजैविक मार्ग का पता 90% N2–10%CO–H2O गैस मिश्रण उच्च-तापमान प्लाज्मा को बुझाकर लगाया गया था।[6]

ट्रॉब के संश्लेषण में 4-हाइड्रॉक्सी-2,4,5-ट्रायमिनोपिरिमिडीन को फॉर्मिक एसिड के साथ कई घंटों तक गर्म करना शामिल है।[7] ट्रॉब प्यूरीन संश्लेषण

जैवसंश्लेषण

गुआनिन का संश्लेषण मुख्य रूप से डी नोवो (de novo) नहीं होता है।March 2022 इसके बजाय, इसे गुआनोसिन नामक अधिक जटिल अणु से गुआनोसिन फॉस्फोरिलेज एंजाइम द्वारा अलग किया जाता है:

गुआनोसिन + फॉस्फेट ⇌ गुआनिन + अल्फा-D-राइबोज 1-फॉस्फेट

गुआनिन का डी नोवो संश्लेषण किया जा सकता है, जिसमें इनोसिन मोनोफॉस्फेट डिहाइड्रोजनेज दर-सीमित करने वाला एंजाइम होता है।

अन्य घटनाएं और जैविक उपयोग

'गुआनिन' शब्द स्पेनिश ऋणशब्द guano ('पक्षी/चमगादड़ की बीट') से लिया गया है, जो स्वयं केचुआ शब्द wanu से आया है, जिसका अर्थ है 'खाद'। जैसा कि Oxford English Dictionary नोट करता है, गुआनिन "गुआनो से प्रचुर मात्रा में प्राप्त एक सफेद अनाकार पदार्थ है, जो पक्षियों के मल का एक घटक बनाता है"।[8]

1656 में पेरिस में, एक मिस्टर जैक्विन ने Alburnus alburnus मछली के शल्कों से तथाकथित "पर्ल एसेंस" (मोती का सार) निकाला,[9] जो क्रिस्टलीय गुआनिन है। सौंदर्य प्रसाधन उद्योग में, क्रिस्टलीय गुआनिन का उपयोग विभिन्न उत्पादों (जैसे शैम्पू) में एक योजक के रूप में किया जाता है, जहाँ यह एक मोती जैसी इंद्रधनुषी चमक प्रदान करता है। इसका उपयोग धात्विक पेंट और कृत्रिम मोतियों और प्लास्टिक में भी किया जाता है। यह आई शैडो और नेल पॉलिश को झिलमिलाती चमक प्रदान करता है। जापान और अन्य जगहों पर जापानी नाइटिंगेल की बीट, या गुआनो का उपयोग करके चेहरे के उपचार किए गए हैं, क्योंकि बीट में मौजूद गुआनिन त्वचा को अधिक गोरा दिखाता है। गुआनिन क्रिस्टल कई पारदर्शी परतों से बनी विषमकोणीय प्लेटलेट्स होते हैं, लेकिन उनका अपवर्तनांक उच्च होता है जो प्रकाश को परत-दर-परत आंशिक रूप से परावर्तित और संचारित करता है, जिससे मोती जैसी चमक पैदा होती है। इसे स्प्रे, पेंटिंग या डुबोकर लगाया जा सकता है। यह आंखों में जलन पैदा कर सकता है। इसके विकल्प अभ्रक, नकली मोती (पिसे हुए शल्कों से), और एल्यूमीनियम और कांस्य के कण हैं।

गुआनिन के जैविक उपयोगों की एक बहुत विस्तृत विविधता है जिसमें जटिलता और बहुमुखी प्रतिभा दोनों में भिन्न कार्यों की एक श्रृंखला शामिल है। इनमें अन्य उद्देश्यों के अलावा छलावरण, प्रदर्शन और दृष्टि शामिल हैं।[10]

मकड़ियाँ, बिच्छू और कुछ उभयचर कोशिका में प्रोटीन चयापचय के उत्पाद के रूप में अमोनिया को गुआनिन में परिवर्तित करते हैं, क्योंकि इसे न्यूनतम जल हानि के साथ उत्सर्जित किया जा सकता है।[10]

गुआनिन मछलियों की विशेष त्वचा कोशिकाओं में भी पाया जाता है जिन्हें इरिडोसाइट्स (जैसे, स्टर्जन) कहा जाता है,[11] साथ ही यह गहरे समुद्र की मछलियों और कुछ सरीसृपों, जैसे मगरमच्छों और गिरगिटों की आंखों के परावर्तक जमाव में भी मौजूद होता है।

8 अगस्त 2011 को, पृथ्वी पर पाए गए उल्कापिंडों के साथ NASA के अध्ययन पर आधारित एक रिपोर्ट प्रकाशित की गई, जिसमें सुझाव दिया गया कि डीएनए और आरएनए के निर्माण खंड (गुआनिन, एडेनिन और संबंधित कार्बनिक अणु) बाहरी अंतरिक्ष में अलौकिक रूप से बने हो सकते हैं।[12]

संदर्भ

  1. ↑ Saenger, W.. (1984). "Principles of Nucleic Acid Structure". 112. Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-387-90761-1. doi:10.1007/978-1-4612-5190-3.
  2. ↑ Base pairing. The Chinese University of Hong Kong.
  3. ↑ Angstadt, Carol N. (1997). Purines and pyrimidines. utah.edu.
  4. ↑ गुआनिन को पहली बार 1844 में हेनरिक गुस्ताव मैग्नस के छात्र जूलियस बोडो उंगर (1819–1885) द्वारा अलग किया गया था। देखें:
    • पॉल ओ. पी. त्सो, बेसिक प्रिंसिपल्स इन न्यूक्लिक एसिड केमिस्ट्री, खंड 1 (न्यूयॉर्क, न्यूयॉर्क: एकेडमिक प्रेस, 1974), पृष्ठ 7।
    • मैग्नस (1844) "Ueber das Vorkommen von Xanthicoxyd im Guano" (गुआनो में ज़ैंथिक ऑक्साइड की उपस्थिति पर), एनालेन डेर चेमी अंड फार्मासी, 51 : 395-397.
    • बी. उंगर (1846) "Bemerkungen zu obiger Notiz" (उपरोक्त सूचना पर टिप्पणियाँ), एनालेन डेर चेमी अंड फार्मासी, 58 : 18-20. पृष्ठ 20 से: " ... desshalb möchte ich den Namen Guanin vorschlagen, welcher an seine Herkunft erinnert." ( ... इसलिए मैं गुआनिन नाम का सुझाव देना चाहूँगा, जो इसकी उत्पत्ति की याद दिलाता है।)
    • बी. उंगर (1846) "Das Guanin und seine Verbindungen" (गुआनिन और इसके यौगिक), एनालेन डेर चेमी अंड फार्मासी, 59 : 58-68.
  5. ↑ Levy, Matthew. (August 1999). "Production of Guanine from NH4CN Polymerizations". Journal of Molecular Evolution. 49 (2) 165–8. doi:10.1007/PL00006539. - युआसा पेपर को उद्धृत करता है और प्रतिक्रिया में संदूषक होने की संभावना का उल्लेख करता है।
  6. ↑ Miyakawa, S. (December 2000). "Abiotic synthesis of guanine with high-temperature plasma". Orig Life Evol Biosph. 30 (6) 557–66. doi:10.1023/A:1026587607264.
  7. ↑ Traube, Wilhelm; Schottlander, Friedrich; Goslich, Carl; Peter, Robert; Meyer, F. A.; Schlüter, Heinrich; Steinbach, Wilhelm; Bredow, Karl. (1923). "Über Ortho-diamino-pyrimidine und ihre Überführung in Purine". Justus Liebigs Annalen der Chemie. 432 266-96. doi:10.1002/jlac.19234320111.
  8. ↑ OED. "guanine" and also "guano".
  9. ↑ Johann Rudolf von Wagner, Ferdinand Fischer, and L. Gautier, Traité de chimie industrielle (Treatise on industrial chemistry), 4th ed., (Paris, France: Masson & Co., 1903), vol. 2, pp. 64–65.
  10. ↑ 10.0 10.1 (2017). "Light manipulation by guanine crystals in organisms: biogenic scatterers, mirrors, multilayer reflectors and photonic crystals". Advanced Functional Materials. 27 (6). doi:10.1002/adfm.201603514.
  11. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named fox
  12. ↑ (11 August 2011). "Carbonaceous meteorites contain a wide range of extraterrestrial nucleobases". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (34) 13995–8. doi:10.1073/pnas.1106493108.

स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के “Guanine” लेख का अनुवाद। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Guanine यह अनुवाद स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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