साइटोसिन

साइटोसिन (न्यूक्लियोसाइड्स और संबंधित न्यूक्लियोबेस C या Cyt की सूची) डीएनए और आरएनए में पाए जाने वाले न्यूक्लियोबेस एडीनाइन, गुआनिन और थाइमिन (आरएनए में यूरैसिल) में से एक है। यह एक पाइरीमिडीन व्युत्पन्न है, जिसमें एक विषमकोणीय ऐरोमैटिक वलय और दो पदार्थ जुड़े होते हैं (स्थिति 4 पर एक अमाइन समूह और स्थिति 2 पर कीटोन समूह)। साइटोसिन का न्यूक्लियोसाइड साइटिडिन है। वॉटसन-क्रिक बेस पेयरिंग में, यह ग्वानिन के साथ तीन हाइड्रोजन बंध निर्मित करता है।

इतिहास
1894 में अल्ब्रेक्ट कोसेल और अल्बर्ट न्यूमैन द्वारा साइटोसिन की खोज और नामकरण किया गया था जब इसे बछड़े के थाइमस ऊतकों से हाइड्रोलाइज्ड किया गया था। 1903 में यह संरचना प्रस्तावित की गई थी, और उसी वर्ष प्रयोगशाला में संश्लेषित (और इस प्रकार पुष्टि) की गई थी।

1998 में, साइटोसिन का उपयोग क्वांटम सूचना प्रसंस्करण के प्रारम्भिक प्रदर्शन में किया गया था। जब ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने जर्मन-जोज़ा एल्गोरिथम को दो क्यूबिट न्यूक्लियर मैग्नेटिक रेजोनेंस क्वांटम इंफॉर्मेशन प्रोसेसिंग कंप्यूटर (एनएमआरक्यूसी) पर जर्मन-जोसा एल्गोरिथम लागू किया था। यह एक पाइरीमिडीन व्युत्पन्न है, जिसमें एक विषमकोणीय ऐरोमैटिक वलय और दो पदार्थ जुड़े होते हैं।

मार्च 2015 में, नासा के वैज्ञानिकों ने अंतरिक्ष जैसी प्रयोगशाला स्थितियों के तहत पाइरीमिडीन से यूरैसिल और थाइमिन के साथ साइटोसिन के रासायनिक सम्बन्ध की सूचना दी, जो कि भविष्य में रूचिकर प्रमाणित हुई। क्योंकि पाइरीमिडीन उल्कापिंडों में पाया गया, किन्तु वर्तमान में इसकी उत्पत्ति अज्ञात है।

रासायनिक अभिक्रियाएँ
साइटोसिन को डीएनए के भाग के रूप में या आरएनए के भाग के रूप में या न्यूक्लियोटाइड के भाग के रूप में भी पाया जा सकता है। साइटिडिन ट्राइफॉस्फेट (सीटीपी) के रूप में, यह एंजाइम के सह-कारक के रूप में कार्य कर सकता है, और एडेनोसिन डाई-फॉस्फेट (एडीपी) को एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट (एटीपी) में परिवर्तित करने के लिए फॉस्फेट को स्थानांतरित कर सकता है।

डीएनए और आरएनए में, साइटोसिन को ग्वानिन के साथ जोड़ा जाता है। हालांकि, यह स्वाभाविक रूप से अस्थिर है, और यूरैसिल (डेमिनेशन) में बदल सकता है। यह एक बिंदु उत्परिवर्तन का कारण बन सकता है यदि डीएनए की मरम्मत करने वाले एंजाइम जैसे कि यूरैसिल ग्लाइकोसिलेज़ द्वारा पुनर्निर्मित नहीं की जाती है, जो कि डीएनए में यह यूरैसिल को स्वच्छ करता है।

साइटोसिन डीएनए मिथाइलट्रांसफेरेज़ नामक एंजाइम द्वारा 5 मिथाइलसिटोसाइन में मेथिलिकरण भी हो सकता है या 5-हाइड्रॉक्सीमिथाइलसिटोसिन बनाने के लिए मिथाइलेट और हाइड्रॉक्सिलेशन हो सकता है। 5-हाइड्रॉक्सीमिथाइलसिटोसिन साइटोसिन और 5-मिथाइलसीटोसिन (यूरैसिल और थाइमिन के लिए) के विऐमीनीकरण की दरों में अंतर बिस्ल्फाइट अनुक्रमण का आधार बनता है।

जैविक कार्य
जब आरएनए के एक कोडन में तीसरा बंध पाया जाता है, तो साइटोसिन यूरैसिल का पर्याय बन जाता है, क्योंकि वे तीसरे आधार के रूप में विनिमेय हैं। जब एक बंध कोडन में दूसरे आधार के रूप में पाया जाता है, तो तीसरा सदैव विनिमेय होता है। डीएनए और आरएनए में, साइटोसिन को ग्वानिन के साथ जोड़ा जाता है। उदाहरण के लिए, तीसरे आधार की तुलना किए बिना, यूसीयू, यूसीसी, यूसीए और यूसीजी सभी सेरीन के पर्याय हैं। यह एक विशेष प्रकार का यौगिक है जो कि जीवित ऊतक में न्यूक्लिक एसिड के घटक के रूप में पाया जाता है। इसे डबल स्ट्रैंडेड डीएनए में ग्वानिन के साथ जोड़ा जाता है। साइटोसिन डेमिनमिनस के एपीओबीईसी समूह द्वारा साइटोसिन या 5-मिथाइलसीटोसिन के सक्रिय एंजाइमैटिक डिमिनेशन से विभिन्न सेलुलर प्रक्रियाओं के साथ-साथ जीव विकास पर लाभकारी और हानिकारक दोनों प्रभाव पड़ सकते हैं। दूसरी ओर, 5-हाइड्रॉक्सीमिथाइलसिटोसिन पर विऐमीनीकरण के निहितार्थ कम समझे जाते हैं।

सैद्धांतिक पहलू
अक्टूबर 2021 तक, साइटोसिन उल्कापिंडों में नहीं पाया गया था, जिससे पता चलता है कि आरएनए और डीएनए के पहले स्ट्रैंड्स को इस बिल्डिंग ब्लॉक को प्राप्त करने के लिए कहीं और देखना होगा। कुछ उल्कापिंडों के मूल पिंडों में साइटोसिन बनने की संभावना है, हालांकि यूरैसिल में एक प्रभावी विऐमीनीकरण प्रतिक्रिया के कारण इन पिंडों के भीतर नहीं रहा।

अक्टूबर 2021 में, संयुक्त जापान/नासा परियोजना में शोधकर्ताओं द्वारा उल्कापिंडों में साइटोसिन पाए जाने की घोषणा की गई थी, जिसमें पता लगाने के उपन्यास तरीकों का उपयोग किया गया था, जो न्यूक्लियोटाइड्स को नुकसान पहुंचाने से बचाते थे क्योंकि वे उल्कापिंडों से निकाले गए थे।

साइटोसिन 5 मुख्य न्यूक्लियोबेस में से एक है जिसका उपयोग न्यूक्लिक एसिड डीएनए और आरएनए में एक कोशिका के भीतर आनुवंशिक जानकारी के भंडारण और परिवहन में किया जाता है।

बाहरी लिंक और उद्धरण

 * साइटोसिन एमएस स्पेक्ट्रम

श्रेणी:न्यूक्लियोबेस श्रेणी:अमीन्स श्रेणी:पिरीमिडोन