साइटोसिन
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साइटोसिनCite error: Closing </ref> missing for <ref> tag</ref> (प्रतीक C या Cyt) DNA और RNA में पाए जाने वाले चार न्यूक्लियोटाइड बेस में से एक है, जो एडेनिन, गुआनिन और थाइमिन (RNA में यूरेसिल) के साथ होता है। यह एक पिरिमिडीन व्युत्पन्न है, जिसमें एक विषमचक्रीय सुगंधित वलय (aromatic ring) और दो प्रतिस्थापी (position 4 पर एक अमीन समूह और position 2 पर एक कीटो समूह) जुड़े होते हैं। साइटोसिन का न्यूक्लियोसाइड साइटिडीन है। वाटसन-क्रिक बेस पेयरिंग में, यह गुआनिन के साथ तीन हाइड्रोजन बंध बनाता है।
इतिहास
साइटोसिन की खोज और नामकरण अल्ब्रेक्ट कोसेल और अल्बर्ट न्यूमैन ने 1894 में किया था जब इसे बछड़े के थाइमस ऊतकों से हाइड्रोलाइज किया गया था।[1] 1903 में एक संरचना प्रस्तावित की गई थी, और उसी वर्ष प्रयोगशाला में इसे संश्लेषित (और इस प्रकार पुष्टि) किया गया था।
1998 में, साइटोसिन का उपयोग क्वांटम सूचना प्रसंस्करण के शुरुआती प्रदर्शन में किया गया था जब ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने दो क्यूबिट न्यूक्लियर मैग्नेटिक रेजोनेंस क्वांटम कंप्यूटर (NMRQC) पर डॉइच-जोसा एल्गोरिदम को लागू किया था।[2]
मार्च 2015 में, नासा के वैज्ञानिकों ने अंतरिक्ष जैसी प्रयोगशाला स्थितियों के तहत पिरिमिडीन से साइटोसिन, यूरेसिल और थाइमिन के निर्माण की सूचना दी, जो रुचि का विषय है क्योंकि पिरिमिडीन उल्कापिंडों में पाया गया है, हालांकि इसकी उत्पत्ति अज्ञात है।[3]
रासायनिक अभिक्रियाएं
साइटोसिन DNA के भाग के रूप में, RNA के भाग के रूप में, या न्यूक्लियोटाइड के भाग के रूप में पाया जा सकता है। साइटिडीन ट्राइफॉस्फेट (CTP) के रूप में, यह एंजाइमों के लिए एक सह-कारक (co-factor) के रूप में कार्य कर सकता है, और एडेनोसिन डाइफॉस्फेट (ADP) को एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (ATP) में बदलने के लिए फॉस्फेट स्थानांतरित कर सकता है।
DNA और RNA में, साइटोसिन गुआनिन के साथ जोड़ा बनाता है। हालाँकि, यह स्वाभाविक रूप से अस्थिर है, और यूरेसिल में बदल सकता है (सहज डीमिनेशन)। यदि इसे DNA मरम्मत एंजाइम जैसे कि यूरेसिल ग्लाइकोसिलेज द्वारा मरम्मत नहीं किया जाता है, तो यह बिंदु उत्परिवर्तन (point mutation) का कारण बन सकता है, जो DNA में यूरेसिल को काट देता है।
साइटोसिन को DNA मिथाइलट्रांसफेरेज नामक एंजाइम द्वारा 5-मिथाइलसाइटोसिन में मिथाइलेट भी किया जा सकता है या 5-हाइड्रॉक्सीमिथाइलसाइटोसिन बनाने के लिए मिथाइलेट और हाइड्रॉक्सिलेट किया जा सकता है। साइटोसिन और 5-मिथाइलसाइटोसिन (यूरेसिल और थाइमिन में) के डीमिनेशन की दरों में अंतर बाइसल्फाइट अनुक्रमण का आधार बनता है।[4]
जैविक कार्य
जब RNA के कोडोन में तीसरे स्थान पर पाया जाता है, तो साइटोसिन यूरेसिल का पर्याय होता है, क्योंकि वे तीसरे बेस के रूप में परस्पर विनिमेय (interchangeable) होते हैं। जब कोडोन में दूसरे बेस के रूप में पाया जाता है, तो तीसरा हमेशा परस्पर विनिमेय होता है। उदाहरण के लिए, UCU, UCC, UCA और UCG सभी सेरीन हैं, चाहे तीसरा बेस कुछ भी हो।
APOBEC परिवार के साइटोसिन डीमिनेज द्वारा साइटोसिन या 5-मिथाइलसाइटोसिन का सक्रिय एंजाइमेटिक डीमिनेशन विभिन्न सेलुलर प्रक्रियाओं के साथ-साथ जीवों के विकास पर लाभकारी और हानिकारक दोनों प्रभाव डाल सकता है।[5] दूसरी ओर, 5-हाइड्रॉक्सीमिथाइलसाइटोसिन पर डीमिनेशन के निहितार्थ कम समझे गए हैं।
सैद्धांतिक पहलू
अक्टूबर 2021 तक, साइटोसिन उल्कापिंडों में नहीं पाया गया था, जिससे पता चलता था कि RNA और DNA के पहले स्ट्रैंड को इस बिल्डिंग ब्लॉक को प्राप्त करने के लिए कहीं और देखना पड़ा होगा। साइटोसिन संभवतः कुछ उल्कापिंड मूल निकायों के भीतर बना था, हालांकि यह यूरेसिल में एक प्रभावी डीमिनेशन अभिक्रिया के कारण इन निकायों के भीतर नहीं रहा।[6]
अक्टूबर 2021 में, यह घोषणा की गई कि एक संयुक्त जापान/नासा परियोजना में शोधकर्ताओं द्वारा उल्कापिंडों में साइटोसिन पाया गया है, जिसने पता लगाने के नए तरीकों का उपयोग किया जो उल्कापिंडों से निकाले जाने पर न्यूक्लियोटाइड्स को नुकसान पहुंचाने से बचते थे।[7]
नोट्स
संदर्भ
- ↑ A. Kossel and Albert Neumann (1894) "Darstellung und Spaltungsprodukte der Nucleïnsäure (Adenylsäure)" (Preparation and cleavage products of nucleic acids (adenic acid)), Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft zu Berlin, 27 : 2215–2222. The name "cytosine" is coined on page 2219: " … ein Produkt von basischen Eigenschaften, für welches wir den Namen "Cytosin" vorschlagen." ( … a product with basic properties, for which we suggest the name "cytosine".)
- ↑ Jones, J.A.. (1998-08-01). Implementation of a quantum algorithm on a nuclear magnetic resonance quantum computer. J. Chem. Phys.. 109 (5) 1648–1653. doi:10.1063/1.476739.
- ↑ Marlaire, Ruth. (3 March 2015). NASA Ames Reproduces the Building Blocks of Life in Laboratory. NASA.
- ↑ Hayatsu, Hikoya. (2008). "Discovery of bisulfite-mediated cytosine conversion to uracil, the key reaction for DNA methylation analysis — A personal account". Proceedings of the Japan Academy. Series B, Physical and Biological Sciences. 84 (8) 321–330. doi:10.2183/pjab.84.321.
- ↑ (2010). "Crosstalk between genetic and epigenetic information through cytosine deamination". Trends in Genetics. 26 (10) 443–448. doi:10.1016/j.tig.2010.07.005.
- ↑ Tasker, Elizabeth. Did the Seeds of Life Come from Space?. Scientific American Blog Network.
- ↑ (2022). "Identifying the wide diversity of extraterrestrial purine and pyrimidine nucleobases in carbonaceous meteorites". Nature Communications. 13 (1) 2008. doi:10.1038/s41467-022-29612-x.
स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के “Cytosine” लेख का अनुवाद। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Cytosine यह अनुवाद स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।
