सर्व सजीवांमध्ये आढळणारे आणि त्यांना आवश्यक असणारे मोठ्या रेणुभाराचे जैव रेणू. रासायनिक दृष्ट्या न्यूक्लिइक आम्ले दोन प्रकारची असतात; डीऑक्सिरिबोन्यूक्लिइक आम्ल (डीएनए) आणि रिबोन्यूक्लिइक आम्ल (आरएनए). १८६९ मध्ये फ्रेडरिक मिशर याने पूवातील पांढऱ्या पेशीतून ही आम्ले वेगळी केली आणि त्यांना ‘न्यूक्लिइन’ हे नाव दिले. १९५३ मध्ये जेम्स वॉटसन आणि फॅन्सिस क्रिक यांनी डीएनए रेणूच्या त्रिमितीय रचनेसंबंधी दुहेरी-सर्पिल (डबल हेलिक्स) प्रतिकृती मांडली. याच शोधासाठी वॉटसन, क्रिक आणि मॉरिस विलकिन्झ यांना १९६२ सालचे शरीरक्रियाविज्ञान किंवा वैद्यकशास्त्र याचे नोबेल पारितोषिक देण्यात आले.
न्यूक्लिइक आम्लांचे जलीय अपघटन केल्यास फॉस्फोरिक आम्ल, शर्करा (पेंटोज शर्करा) आणि नायट्रोजनयुक्त आम्लारी जोडी (बेसपेअर) मिळतात. दोन्ही न्यूक्लिइक आम्लांतील फॉस्फोरिक आम्लाचा रेणू सारखा असतो. डीएनएतील शर्करा डीऑक्सिरिबोज प्रकारची असते, तर आरएनएतील शर्करा रिबोज प्रकारची असते. बेसपेअर म्हणजे दोन विशिष्ट आम्लारी रेणूंची जोडी. डीएनएतील आम्लारी- जोडीमध्ये एक रेणू पिरिमिडीन गटातील असतो आणि दुसरा रेणू प्यूरीन गटातील असतो. पिरिमिडीन गटातील सायटोसीन (C), थायमीन (T) आणि युरॅसिल (U) ही संयुगे आणि प्यूरीन गटातील ॲडेनीन (A) आणि ग्वानीन (G) ही संयुगे न्यूक्लिइक आम्लांच्या जडणघडणीत समाविष्ट असतात.
डीएनए : डीएनएचे रेणू दृश्यकेंद्रकी पेशीच्या केंद्रकातील गुणसूत्रांवर आढळतात. जनुके ही डीएनए रेणूंचे खंड असतात. पेशी केंद्रकाशिवाय तंतुकणिका, हरितलवक, आणि लवके अशा पेशीअंगकांमध्येही डीएनए आढळतात. डीएनएच्या रेणूत हजारो लहान रासायनिक एकके असतात. या एककाला ‘न्यूक्लिओटाइड’ म्हणतात. शर्करेचा प्यूरीन किंवा पिरिमिडीन गटाशी संयोग होऊन तयार झालेल्या संयुगाला ‘न्यूक्लिओसाइड’ म्हणतात. या न्यूक्लिओसाइडांचा फॉस्फोरिक आम्लाशी संयोग होऊन तयार झालेली संयुगे म्हणजेच ‘न्यूक्लिओटाइडे’. अशी अनेक न्यूक्लिओटाइडे एकत्र येऊन पॉलिन्यूक्लिओटाइड साखळी तयार होते. अशा दोन साखळ्या विशिष्ट रासायनिक बंधांनी जोडल्या जाऊन डीएनएचा रेणू तयार होतो. डीएनएच्या रेणूमधील पॉलिन्यूक्लिओटाइडाच्या दोन साखळ्या दुहेरी सर्पिलाप्रमाणे रचलेल्या असतात. जसे दोऱ्यापासून तयार केलेल्या शिडीला पीळ दिल्यावर त्या शिडीला जसा आकार येईल तसा (एखाद्या चक्री जिन्याप्रमाणे) हा दुहेरी सर्पिल भासतो. यातील फॉस्फेट आणि डीऑक्सिरिबोज शर्करा म्हणजे जिन्याचे कठडे मानल्यास डीऑक्सिरिबोज शर्करेला जोडलेली नायट्रोजनयुक्त आम्लारी जोडी हा भाग पायरी मानता येईल. डीएनएतील आम्लारी जोडी खास पद्धतीने जुळलेली असते.
डीएनएतील एका पॉलिन्यूक्लिओटाइड साखलीतील ॲडेनीन भाग (A) हा नेहमी दुसऱ्या पॉलिन्यूक्लिओटाइड साखळीतील थायमीन आम्लारीशी (T) जुळलेला असतो. हा बंध दुहेरी असतो. तसेच त्याच साखळीतील ग्वानीन आम्लारी (G) नेहमी दुसऱ्या साखळीतील सायटोसीन आम्लारीशी (C) जुळलेली असते. हा बंध तिहेरी असतो. विशेष म्हणजे डीएनच्या एका साखळीतील नायट्रोजनयुक्त आम्लारींचा क्रम हा दुसऱ्या साखळीतील नायट्रोजनयुक्त आम्लारीच्या क्रमाशी पूरक असतो. केवळ डीएनएमध्ये उत्परिवर्तन हे घडून येऊ शकते.
आरएनए : आरएनए रेणूची संरचना पेशीकेंद्रकात आढळणाऱ्या डीएनए रेणूप्रमाणेच असते. मात्र, आरएनएच्या रेणूत पॉलिन्यूक्लिओटाइडाची एकच साखळी असते. तसेच आरएनएमधील न्यूक्लिओटाइड डीएनएमधील न्यूक्लिओटाइडाहून थोडे वेगळे असतात. त्यांच्यातील नायट्रोजनयुक्त आम्लारी ॲडेनीन (A), ग्वानीन (G), सायटोसीन (C) आणि थायमीनाऐवजी युरॅसिल (U) हे असतात. आरएनएचे रेणू पेशींमध्ये संकेतन, संकेत वाचन, नियमन आणि जनुकांची अभिव्यक्ती अशी महत्त्वाची कार्ये करतात. आरएनए रेणूचे तीन प्रकार असतात आणि त्यांचे कार्य वेगवेगळे असते. त्यांना संदेशवाही-आरएनए (मेसेंजर), रिबोसोमी-आरएनए (रिबोसोमल) आणि स्थानांतरी-आरएनए (ट्रान्सफर) अशी नावे आहेत. काही विषाणूंमध्ये जनुकीय पदार्थ डीएनए नसून आरएनए असतात.
सजीवांची निर्मिती, पेशींची निर्मिती आणि वाढ, पेशीविभाजन आणि प्रजनन इत्यादी क्रियांवर न्यूक्लिइक आम्लांचे नियंत्रण असते. डीएनएच्या लहान, विशिष्ट खंडांना जनुक म्हणतात. ही जनुके आनुवंशिक गुणधर्म एका पिढीतून पुढच्या पिढीत संक्रमित करतात. प्रथिनांची निर्मिती करणे आणि त्यांवर नियंत्रण ठेवणे ही डीएनएची कार्ये आहेत. पेशीचक्राच्या एका टप्प्यावर डीएनए रेणू द्विगुणित होतो. या क्रियेत मूळ डीएनएचा रेणू साच्यांसारखे काम करतो आणि त्यापासून डीएनएचे दोन रेणू तयार होतात. ही प्रक्रिया अनेक वेळा घडून येते. अशा प्रकारे पेशीविभाजनातून नवीन जन्य पेशी तयार होतात. या जन्य पेशीत मूळच्या डीएनएप्रमाणे नवीन तयार झालेला डीएनएचा हुबेहूब रेणू असतो. या प्रक्रियेमुळे दोन पिढ्यांतील गुणधर्म सातत्य टिकून राहते.
प्रथिनांच्या निर्मितीत न्यूक्लिइक आम्ले महत्त्वाची भूमिका पार पाडतात. डीएनएच्या साच्यापासून संदेशवाही-आरएनए तयार होते. हा संदेशवाही-आरएनए पेशीद्रवातील रिबोसोम या पेशीअंगकावर जाऊन पडतो. त्याच ठिकाणी स्थानांतरी-आरएनए प्रथिननिर्मितीसाठी ॲमिनो आम्ले घेऊन येतात. त्यानंतर संदेशवाही-आरएनए, रिबोसोमी-आरएनए, स्थानांतरी-आरएनए आणि विकरे एकत्र येऊन या ॲमिनो आम्लांपासून प्रथिननिर्मिती होते.
न्यूक्लिइक आम्ले प्रथिनांशी जोडलेली असतात. या प्रथिनांना न्यूक्लिओप्रथिने म्हणतात. ही न्यूक्लिओप्रथिने केंद्रकातील डीएनए रेणूंचे विकरांमार्फत होणारे विघटन रोखतात. डीएनएपासून संदेशवाही-आरएनए तयार होण्याच्या क्रियेवर या न्यूक्लिओप्रथिनांचे नियमन असते.
