XDNA
এক্স. ডি. এন. এ (এক্সপেন্ডেড ডি. এন. এ বা বেনজো-হোমোলগেটেড ডি. এন. এ নামেও পরিচিত) একটি আকার-প্রসারিত নিউক্লিওটাইড সিস্টেম যা একটি বেনজিন বলয় এবং চারটি প্রাকৃতিক ক্ষারের মধ্যে একটিঃ অ্যাডেনিন, গুয়ানিন, সাইটোসিন এবং থাইমিন-এর সংমিশ্রণ থেকে সংশ্লেষিত হয়। এই আকারের সম্প্রসারণ একটি 8 অক্ষরের বর্ণমালা তৈরি করে যার প্রাকৃতিক ডিএনএ (প্রায়শই সাহিত্যে বি-ডিএনএ হিসাবে উল্লেখ করা হয়) 4 অক্ষরের বর্ণমালার তুলনায় 2n গুণক দ্বারা বৃহত্তর তথ্য ঘনত্ব রয়েছে। সাধারণ বেস-পেয়ারিং-এর মতো, এক্সটি-র সঙ্গে এ জোড়া, এক্সজি-র সঙ্গে সি জোড়া, এক্সসি-র সঙ্গে জি জোড়া এবং এক্সএ-র সঙ্গে টি জোড়া। ডাবল হেলিক্স এইভাবে একটি প্রাকৃতিক ডাবল হেলিক্সের চেয়ে 2.4 Å প্রশস্ত। কাঠামোতে বি-ডি. এন. এ-র অনুরূপ হলেও, এক্স. ডি. এন. এ-র অনন্য শোষণ, ফ্লুরোসেন্স এবং স্ট্যাকিং বৈশিষ্ট্য রয়েছে। প্রাথমিকভাবে নেলসন জে. লিওনার্ডের গ্রুপ দ্বারা এনজাইম প্রোব হিসাবে সংশ্লেষিত, বেনজো-হোমোলগেটেড অ্যাডেনিন ছিল প্রথম বেস সংশ্লেষিত। পরে, এরিক টি. কুলের দল অবশিষ্ট তিনটি প্রসারিত ঘাঁটির সংশ্লেষণ শেষ করে, অবশেষে ওয়াইডিএনএ ("প্রশস্ত" ডিএনএ), আরেকটি বেনজো-হোমোলগেটেড নিউক্লিওটাইড সিস্টেম এবং ন্যাফথো-হোমোলগেটেড এক্সএক্সডিএনএ এবং ওয়াইডিএনএ অনুসরণ করে। উচ্চ তাপমাত্রার সাপেক্ষে নিয়মিত ডি. এন. এ-র তুলনায় এক্স. ডি. এন. এ আরও স্থিতিশীল এবং এক্স. ডি. এন. এ, ওয়াই. ডি. এন. এ, এক্স. ডি. এন. এ এবং ওয়াই. ডি. এন. এ-এর সম্পূর্ণ স্ট্র্যান্ড বিদ্যমান থাকলেও বর্তমানে এগুলির সংশ্লেষণ ও রক্ষণাবেক্ষণ করা কঠিন। এক্স. ডি. এন. এ-র সঙ্গে পরীক্ষাগুলি প্রাকৃতিক বি-ডি. এন. এ-র আচরণ সম্পর্কে নতুন অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে। এক্সএ, এক্সসি, এক্সজি এবং এক্সটি বর্ধিত ঘাঁটিগুলি স্বাভাবিকভাবেই ফ্লুরোসেন্ট, এবং শুধুমাত্র বর্ধিত ঘাঁটিগুলির সমন্বয়ে গঠিত একক স্ট্র্যান্ডগুলি প্রাকৃতিক ডিএনএর একক স্ট্র্যান্ডগুলিকে চিনতে এবং বাঁধতে পারে, যা তাদের জৈবিক সিস্টেম অধ্যয়নের জন্য দরকারী সরঞ্জাম তৈরি করে। এক্সডিএনএ সাধারণত একটি প্রাকৃতিক এবং প্রসারিত নিউক্লিওবেসের মধ্যে বেস জোড়ার সাথে গঠিত হয়, তবে এক্স-নিউক্লিওবেসগুলিও একসাথে জোড়া দেওয়া যেতে পারে। বর্তমান গবেষণা অদূর ভবিষ্যতে একটি কার্যকর জেনেটিক এনকোডিং সিস্টেম হিসাবে xDNA কে সমর্থন করে। প্রথম নিউক্লিওটাইড যা প্রসারিত হয়েছিল তা ছিল পিউরিন অ্যাডেনিন। নেলসন জে. লিওনার্ড এবং তাঁর সহকর্মীরা এই মূল এক্স-নিউক্লিওটাইডকে সংশ্লেষিত করেছিলেন, যাকে "প্রসারিত অ্যাডেনিন" হিসাবে উল্লেখ করা হয়েছিল। এক্সএ-কে এটিপি-নির্ভর উৎসেচকের সক্রিয় স্থানগুলির তদন্তে একটি অনুসন্ধান হিসাবে ব্যবহার করা হয়েছিল, আরও সুনির্দিষ্টভাবে কার্যকরী থাকাকালীন স্তরটি কী পরিবর্তন করতে পারে। প্রায় দুই দশক পরে, অন্য তিনটি ঘাঁটি সফলভাবে প্রসারিত হয়েছিল এবং পরে এরিক টি কুল এবং সহকর্মীদের দ্বারা একটি ডাবল হেলিক্সে একীভূত হয়েছিল। তাদের লক্ষ্য ছিল একটি সিন্থেটিক জেনেটিক সিস্টেম তৈরি করা যা প্রাকৃতিক জেনেটিক সিস্টেমের কার্যকারিতা অনুকরণ করে এবং অতিক্রম করে এবং জীবিত কোষ এবং পরীক্ষামূলক জৈব রসায়ন উভয় ক্ষেত্রেই ডিএনএর প্রয়োগকে বিস্তৃত করে। একবার প্রসারিত বেস সেট তৈরি হয়ে গেলে, লক্ষ্যটি বিশ্বস্ত প্রতিলিপি এনজাইমগুলি সনাক্ত করা বা বিকাশ করা এবং প্রসারিত ডিএনএ বর্ণমালাকে আরও অনুকূল করার দিকে স্থানান্তরিত হয়। বেনজো-সমজাতীয় পিউরিনে (এক্সএ এবং এক্সজি), বেনজিন বলয়টি নাইট্রোজেন-কার্বন (এনসি) বন্ধনের মাধ্যমে নাইট্রোজেন ক্ষারের সাথে আবদ্ধ থাকে। বেনজো-হোমোলগেটেড পাইরিমিডিন বেস এবং বেনজিনের মধ্যে কার্বন-কার্বন (সি-সি) বন্ধনের মাধ্যমে গঠিত হয়। এখন পর্যন্ত, ফসফোরামিডাইট ডেরিভেটিভ ব্যবহার করে ডি. এন. এ-র স্ট্র্যান্ডগুলিতে এক্স-নিউক্লিওবেস যুক্ত করা হয়েছে, কারণ ঐতিহ্যবাহী পলিমারেজগুলি এক্স. ডি. এন. এ-র স্ট্র্যান্ড সংশ্লেষণে ব্যর্থ হয়েছে। এক্স-নিউক্লিওটাইডগুলি বি-ডিএনএ পলিমারেজের সাবস্ট্রেট হিসাবে দুর্বল প্রার্থী কারণ তাদের আকার অনুঘটক ডোমেনে বাঁধনে হস্তক্ষেপ করে। টেমপ্লেট-স্বাধীন এনজাইম ব্যবহারের প্রচেষ্টা সফল হয়েছে কারণ তাদের সাবস্ট্রেটের জন্য জ্যামিতিক সীমাবদ্ধতা হ্রাস পেয়েছে। টার্মিনাল ডিঅক্সিন্যুক্লিওটিডিল ট্রান্সফারেজ (টিডিটি) পূর্বে ফ্লুরোফোরের সাথে আবদ্ধ ঘাঁটির স্ট্র্যান্ড সংশ্লেষ করতে ব্যবহৃত হয়েছে। টিডিটি ব্যবহার করে, 30টি পর্যন্ত মনোমারকে একত্রিত করে এক্সডিএনএ-র ডাবল-হেলিক্স তৈরি করা যেতে পারে, তবে এই অলিগোমেরিক এক্সডিএনএ অপ্রতিরোধ্য হাইড্রোজেন বন্ধনের কারণে এই দৈর্ঘ্যের বাইরে তার নিজস্ব সম্প্রসারণকে বাধা দেয় বলে মনে হয়। প্রতিরোধ হ্রাস করার জন্য, এক্স. ডি. এন. এ-কে একটি নিয়মিত হেলিক্সে সংকরিত করা যেতে পারে। xDNA-কে তথ্য সংরক্ষণের বিকল্প কাঠামো হিসাবে ব্যবহার করার জন্য, এর জন্য একটি নির্ভরযোগ্য প্রতিলিপি প্রক্রিয়া প্রয়োজন। ডিএনএ পলিমারেজ 1 থেকে একটি ক্লিনো খণ্ড ব্যবহার করে এক্সডিএনএ প্রতিলিপির গবেষণা দেখায় যে একক-নিউক্লিওটাইড সন্নিবেশের ক্ষেত্রে একটি প্রাকৃতিক বেস অংশীদার নির্বাচিতভাবে যোগ করা হয়। যাইহোক, ডিএনএ পলিমারেজ IV (ডি. পি. ও. 4) উচ্চ বিশ্বস্ততার সাথে এই ধরনের সন্নিবেশের জন্য সফলভাবে এক্স. ডি. এন. এ ব্যবহার করতে সক্ষম হয়েছে, যা এটিকে এক্স. ডি. এন. এ-র প্রতিলিপি প্রসারিত করার ক্ষেত্রে ভবিষ্যতের গবেষণার জন্য একটি আশাব্যঞ্জক প্রার্থী করে তুলেছে। এক্স. ডি. এন. এ-র অসামঞ্জস্য সংবেদনশীলতা বি-ডি. এন. এ-র অনুরূপ। প্রাকৃতিক ক্ষারের অনুরূপ, এক্স-নিউক্লিওটাইডগুলি নির্বাচিতভাবে বি-ডি. এন. এ-র অনুরূপ একটি দ্বৈত-কাঠামোতে একত্রিত হয়। এক্সডিএনএ মূলত নাইট্রোজেন বেসের মধ্যে একটি বেনজিন বলয় অন্তর্ভুক্ত করে সংশ্লেষিত করা হয়েছিল। যাইহোক, অন্যান্য প্রসারিত ঘাঁটিগুলি থাইওফিন এবং বেনজো [বি] থাইওফিনকেও অন্তর্ভুক্ত করতে সক্ষম হয়েছে। এক্সডিএনএ এবং ওয়াইডিএনএ ঘাঁটিগুলি প্রশস্ত করতে বেনজিন বলয় ব্যবহার করে এবং তাই এগুলিকে "বেনজো-হোমোলগেটেড" বলা হয়। ওয়াই. ডি. এন. এ নামে পরিচিত প্রসারিত নিউক্লিওবেসগুলির আরেকটি রূপ বেসের মধ্যে ন্যাপথালিনকে অন্তর্ভুক্ত করে এবং "ন্যাপথো-হোমোলগেটেড" হয়। এক্স. ডি. এন. এ-র বৃদ্ধি 3.2এ এবং মোড় 32°, যা বি-ডি. এন. এ-র তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে ছোট, যার বৃদ্ধি 3.3এ এবং 34.2° এক্স. ডি. এন. এ নিউক্লিওটাইডের একটি মোড় উভয় স্ট্র্যান্ডেই ঘটতে পারে-হয় একা ("দ্বিগুণ প্রসারিত ডি. এন. এ" নামে পরিচিত) বা প্রাকৃতিক ঘাঁটির সাথে মিশ্রিত-অথবা একচেটিয়াভাবে এক স্ট্র্যান্ড বা অন্যটির উপর। বি-ডি. এন. এ-র মতো, এক্স. ডি. এন. এ পরিপূরক একক-আটকে থাকা ডি. এন. এ বা আর. এন. এ ক্রমকে চিনতে এবং বাঁধতে পারে। এক্স. ডি. এন. এ থেকে গঠিত ডুপ্লেক্সগুলি দুটি চিনি-ফসফেট মেরুদণ্ডের মধ্যবর্তী দূরত্বের পাশাপাশি প্রাকৃতিক ডুপ্লেক্সের অনুরূপ। পার্শ্ববর্তী নিউক্লিওটাইডগুলির মধ্যে দূরত্ব হ্রাসের ফলে xDNA হেলিক্সের হেলিক্সের প্রতি বারে বেস জোড়া বেশি থাকে। এন. এম. আর স্পেক্ট্রা রিপোর্ট করে যে xDNA হেলিসগুলি অ্যান্টি-প্যারালাল, ডানহাতি এবং একটি C2 '-এন্ডো সুগার পাকারের সাথে গ্লাইকোসিডিক বন্ডের চারপাশে একটি অ্যান্টি কনফরমেশন নেয়। এক্স. ডি. এন. এ থেকে তৈরি হেলিসগুলি একটি এ-হেলিক্স গঠনের উপর একটি বি-হেলিক্স নেওয়ার সম্ভাবনা বেশি থাকে এবং বি-ডি. এন. এ-র তুলনায় একটি বড় খাঁজ প্রস্থ 6.5 এ বৃদ্ধি পায় (যেখানে পিঠের হাড়গুলি সবচেয়ে দূরে থাকে) এবং ছোট খাঁজ প্রস্থ 5.5 এ হ্রাস পায় (যেখানে পিঠের হাড়গুলি কাছাকাছি থাকে)। খাঁজ প্রস্থের পরিবর্তন এক্সডিএনএ-র ডিএনএ-বাইন্ডিং প্রোটিনের সাথে যুক্ত হওয়ার ক্ষমতাকে প্রভাবিত করে, তবে যতক্ষণ প্রসারিত নিউক্লিওটাইডগুলি একটি স্ট্র্যান্ডের জন্য একচেটিয়া হয়, স্বীকৃতি সাইটগুলি বি-ডিএনএ-র সাথে যথেষ্ট সাদৃশ্যপূর্ণ যাতে ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর এবং ছোট পলিএমাইড অণুগুলির বন্ধন সম্ভব হয়। মিশ্র হেলিস অন্যান্য ডিএনএ-বাঁধাই অণু ব্যবহার করে চারটি প্রসারিত ঘাঁটি শনাক্ত করার সম্ভাবনা উপস্থাপন করে। বৈশিষ্ট্য সম্প্রসারিত নিউক্লিওটাইড এবং তাদের অলিগোমেরিক হেলিসগুলি তাদের প্রাকৃতিক বি-ডিএনএ প্রতিরূপগুলির সাথে অনেক বৈশিষ্ট্য ভাগ করে নেয়, যার মধ্যে তাদের জোড়া পছন্দ রয়েছেঃ টি-এর সাথে এ, জি-এর সাথে সি। এক্সডিএনএ এবং বি-ডিএনএ-র মধ্যে রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের বিভিন্ন পার্থক্য এই অনুমানকে সমর্থন করে যে এক্স-নিউক্লিওবেস প্রসারিত করে এমন বেনজিন বলয় আসলে রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয় নয়। এক্স. ডি. এন. এ বি-ডি. এন. এ-র তুলনায় বেশি হাইড্রোফোবিক, এবং পরিবর্তিত সম্পৃক্ততার ফলে এইচ. ও. এম. ও-এল. ইউ. এম. ও ব্যবধান (সর্বোচ্চ অধিকৃত আণবিক কক্ষপথ এবং সর্বনিম্ন অব্যবহৃত আণবিক কক্ষপথের মধ্যে দূরত্ব) কম থাকে। বি-ডি. এন. এ-র তুলনায় এক্স. ডি. এন. এ-র গলন তাপমাত্রা বেশি (এক্স. এ এবং টি-র একটি মিশ্র ডিক্যামারের গলন তাপমাত্রা 55.6 ডিগ্রি সেলসিয়াস, এ এবং টি-র একই ডিক্যামারের চেয়ে 34.3 ডিগ্রি সেলসিয়াস বেশি), এবং একটি "সমস্ত-বা-কিছুই নয়" গলন আচরণ প্রদর্শন করে। ল্যাব অবস্থার অধীনে, xDNA সিন কনফরমেশনে নিজেকে ওরিয়েন্ট করে। দুর্ভাগ্যবশত এটি xDNA নিউক্লিওটাইডের বাঁধাই মুখকে বাইন্ডিংয়ের জন্য পার্শ্ববর্তী স্ট্র্যান্ডের মুখোমুখি করে না, যার অর্থ হেলিস গঠনের চেষ্টা করার আগে xDNA-এর গঠন পরিবর্তন করতে অতিরিক্ত ব্যবস্থা প্রয়োগ করতে হবে। যাইহোক, অ্যান্টি এবং সিন ওরিয়েন্টেশনগুলি প্রসারিত ঘাঁটিতে সক্রিয়ভাবে কার্যত অভিন্ন। এই গঠনমূলক পছন্দটি প্রাথমিকভাবে পাইরিমিডিনগুলিতে দেখা যায় এবং পিউরিনগুলি অভিযোজনের জন্য ন্যূনতম পছন্দ প্রদর্শন করে। ডাবল হেলিক্সে নিউক্লিওটাইডগুলির বর্ধিত স্ট্যাকিং হেলিক্সের স্থায়িত্বের একটি প্রধান নির্ধারক। সংযুক্ত পৃষ্ঠ এলাকা এবং বন্ধনের জন্য উপলব্ধ হাইড্রোজেনের সাথে, একটি বেনজিন স্পেসার যোগ করার সাথে সাথে নিউক্লিওবেসগুলির জন্য স্ট্যাকিং সম্ভাব্যতা বৃদ্ধি পায়। নাইট্রোজেন ক্ষার এবং চিনি-ফসফেট মেরুদণ্ডের মধ্যে বিচ্ছেদ বাড়িয়ে, হেলিক্সের স্ট্যাকিং শক্তি কম পরিবর্তনশীল এবং তাই আরও স্থিতিশীল। প্রাকৃতিক নিউক্লিওবেস জোড়ার শক্তি 18 থেকে 52 কেজে/মোল পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়। xDNA-র জন্য এই বৈকল্পিকতা শুধুমাত্র 14-40 kJ/mol। ডিএনএ এবং তার পার্শ্ববর্তী স্ট্র্যান্ডের মধ্যে এবং প্রসারিত স্ট্র্যান্ডের মধ্যে ক্রমবর্ধমান ওভারল্যাপের কারণে, প্রসারিত এবং মিশ্র হেলিসগুলিতে বৃহত্তর আন্তঃস্ট্র্যান্ড মিথস্ক্রিয়া রয়েছে, যার ফলে হেলিক্সের স্থায়িত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। এক্সডিএনএ বেনজিন স্পেসার যোগ করার ফলে উদ্ভূত আন্তঃ ও আন্তঃরাজ্য হাইড্রোজেন বন্ধনের পরিবর্তনের ফলে স্ট্যাকিং ক্ষমতা বাড়িয়েছে, তবে ঘাঁটিগুলি প্রসারিত করা দ্বৈতের স্থায়িত্বে হাইড্রোজেনের অবদানকে পরিবর্তন করে না। এই স্ট্যাকিং ক্ষমতাগুলি হেলিক্সের শক্তি অনুকূল করার জন্য এক্সডিএনএ এবং বি-ডিএনএ উভয়ের সমন্বয়ে গঠিত হেলিক্স দ্বারা কাজে লাগানো হয়। বর্ধিত স্ট্যাকিং শুধুমাত্র এ এবং এক্সএ এবং টি এবং এক্সটি সমন্বিত স্ট্র্যান্ডগুলিতে সর্বাধিক বিশিষ্টভাবে দেখা যায়, কারণ টি-এক্সএ-এর স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়া টি-এ-এর চেয়ে শক্তিশালী। পাইরিমিডিন থেকে উৎপন্ন শক্তির পরিমাণ 30 থেকে 49 কেজে/মোল পর্যন্ত হয়। পিউরিনের পরিসীমা 40-58 kJ/mol এর মধ্যে। একটি ডাবল-হেলিক্সে একটি নিউক্লিওটাইডকে একটি প্রসারিত নিউক্লিওটাইড দিয়ে প্রতিস্থাপন করলে, স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়ার শক্তি 50 শতাংশ বৃদ্ধি পায়। উভয় নিউক্লিওটাইডের সম্প্রসারণের ফলে স্ট্যাকিং শক্তি 90 শতাংশ বৃদ্ধি পায়। যদিও এক্সজি হেলিক্সের বাঁধাই শক্তির উপর সামগ্রিক নেতিবাচক প্রভাব ফেলে, অন্য তিনটি প্রসারিত ঘাঁটি তাদের ইতিবাচক প্রভাবের সাথে এটিকে ছাড়িয়ে যায়। ঘাঁটিগুলির সম্প্রসারণের ফলে সৃষ্ট শক্তির পরিবর্তন বেশিরভাগ নিউক্লিওবেসের ভর কেন্দ্রগুলির সম্পর্কে বন্ধনের ঘূর্ণনের উপর নির্ভর করে এবং ভর স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়ার কেন্দ্র হেলিক্সের স্ট্যাকিং সম্ভাব্যতা উন্নত করে। যেহেতু আকার-সম্প্রসারিত ঘাঁটিগুলি হেলিক্সকে প্রশস্ত করে, তাই এটি উচ্চ গলন তাপমাত্রার সাথে আরও তাপীয়ভাবে স্থিতিশীল। শোষণ এক্স-নিউক্লিওবেসে একটি বেনজিন স্পেসারের সংযোজন ঘাঁটির আলোকীয় শোষণ বর্ণালীকে প্রভাবিত করে। এক্স. ডি. এন. এ-তে প্রয়োগ করা সময়-নির্ভর ঘনত্ব কার্যকরী তত্ত্ব (টি. ডি. ডি. এফ. টি) প্রকাশ করে যে, এক্স-বেসে সর্বোচ্চ অধিকৃত আণবিক কক্ষপথের (এইচ. ও. এম. ও) বেনজিন উপাদান প্রাকৃতিক ঘাঁটির তুলনায় পূর্ববর্তী বিন্দুতে শোষণ শুরু করে। xDNA শোষণ বর্ণালীর আরেকটি অস্বাভাবিক বৈশিষ্ট্য হল নিম্ন পরিসরে xA-এর লাল-স্থানান্তরিত এক্সাইমার। আঙুলের ছাপ স্ট্যাকিংয়ের ক্ষেত্রে, পরপর xA-T বেস জোড়ায় আরও স্পষ্ট হাইপোক্রোমিটি দেখা যায়। এক্স. ডি. এন. এ-র পরিবর্তিত শোষণের প্রভাবগুলির মধ্যে রয়েছে ন্যানো-ইলেকট্রনিক প্রযুক্তি এবং ন্যানো-বায়োটেকনোলজির প্রয়োগ। এক্স-নিউক্লিওটাইডের মধ্যে ব্যবধান হ্রাস হেলিক্সকে আরও শক্ত করে তোলে, তাই এটি স্তর, বিদ্যুদ্বাহক এবং কার্যকরী ন্যানো কণা বল দ্বারা তত সহজে প্রভাবিত হয় না। প্রাকৃতিক নিউক্লিওটাইডের অন্যান্য পরিবর্তনের ফলে বিভিন্ন শোষণ বর্ণালী ভবিষ্যতে এই প্রয়োগগুলিকে বিস্তৃত করবে। ফ্লুরোসেন্স এক্সডিএনএ-র একটি অনন্য বৈশিষ্ট্য হল এর অন্তর্নিহিত ফ্লুরোসেন্স। মাইক্রোএরে, সিটু হাইব্রিডাইজেশন এবং পলিমরফিজম বিশ্লেষণে ব্যবহারের জন্য প্রাকৃতিক ঘাঁটিগুলি সরাসরি ফ্লুরোফোরের সাথে আবদ্ধ হতে পারে। যাইহোক, এই ফ্লুরোসেন্ট প্রাকৃতিক ঘাঁটিগুলি প্রায়শই স্ব-প্রশমিত হওয়ার ফলে ব্যর্থ হয়, যা তাদের ফ্লুরোসেন্ট তীব্রতা হ্রাস করে এবং ভিজ্যুয়াল ডিএনএ ট্যাগ হিসাবে তাদের প্রয়োগযোগ্যতা হ্রাস করে। এক্স-নিউক্লিওবেসে বলয়ের মধ্যে পাই মিথস্ক্রিয়ার ফলে বেগুনি-নীল পরিসরে একটি সহজাত প্রতিদীপ্তি ঘটে, যেখানে স্টোকস 50 থেকে 80 এনএম-এর মধ্যে পরিবর্তিত হয়। তাদের 0.3-0.6 পরিসরে একটি কোয়ান্টাম ফলনও রয়েছে। এক্সসি-র সর্বাধিক ফ্লুরোসেন্ট নির্গমন রয়েছে। অন্যান্য সম্প্রসারিত ঘাঁটি এক্স. ডি. এন. এ-কে ঘিরে তৈরি এবং সফল গবেষণার পর, সম্প্রসারিত নিউক্লিওটাইডের আরও রূপ অনুসন্ধান করা হয়েছিল। ওয়াই. ডি. এন. এ হল নিউক্লিওটাইডের একটি দ্বিতীয়, অনুরূপ ব্যবস্থা যা চারটি প্রাকৃতিক ঘাঁটি প্রসারিত করতে একটি বেনজিন বলয় ব্যবহার করে। এক্সএক্সডিএনএ এবং ওয়াইওয়াইডিএনএ দুটি হাইড্রোকার্বন বলয়ের সমন্বয়ে গঠিত একটি পলিসাইক্লিক অণু ন্যাফথালিন ব্যবহার করে। দুটি বলয় ভিত্তিটিকে আরও প্রশস্ত করে, এর রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে আরও পরিবর্তন করে। এক্স. ডি. এন. এ-র সাফল্য এবং প্রভাবগুলি গবেষণাকে অন্যান্য কারণগুলি পরীক্ষা করতে প্ররোচিত করেছিল যা বি-ডি. এন. এ-র রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিবর্তন করতে পারে এবং বিস্তৃত প্রয়োগের সাথে তথ্য সংরক্ষণের জন্য একটি নতুন ব্যবস্থা তৈরি করতে পারে। ওয়াই. ডি. এন. এ এক্স. ডি. এন. এ-র মতো একটি বেনজিন বলয়ও ব্যবহার করে, যার মধ্যে একমাত্র পার্থক্য হল সুগন্ধি বলয়ের সংযোজন স্থান। বেনজিন বলয়ের অবস্থান প্রসারিত হেলিক্সের পছন্দের কাঠামো পরিবর্তন করে। পরিবর্তিত গঠনটি ইন্টারস্ট্র্যান্ড হাইড্রোজেন বন্ড পরিবর্তন করে ওয়াই. ডি. এন. এ-কে তার অভিযোজনে বি-ডি. এন. এ-র অনুরূপ করে তোলে। স্থায়িত্ব বেস এবং মেরুদণ্ডের চিনির মধ্যে সংযোগ সম্পর্কে বেসের ঘূর্ণনের উপর অত্যন্ত নির্ভরশীল। এই অভিযোজনের জন্য ওয়াই. ডি. এন. এ-র পরিবর্তিত পছন্দ এটিকে এক্স. ডি. এন. এ-র তুলনায় সামগ্রিকভাবে আরও স্থিতিশীল করে তোলে। বেনজিন স্পেসারের অবস্থান ঘাঁটির খাঁজ জ্যামিতিকেও প্রভাবিত করে, যা প্রতিবেশী মিথস্ক্রিয়াকে পরিবর্তন করে। ওয়াই-নিউক্লিওটাইড এবং প্রাকৃতিক নিউক্লিওটাইডের মধ্যে ক্ষার জোড়া xDNA-এর মতো সামান্য বাঁকানো না হয়ে সমতল। এটি xDNA দ্বারা অর্জিত হেলিক্সের উত্থানকে আরও কমিয়ে দেয়। যদিও এক্স. ডি. এন. এ এবং ওয়াই. ডি. এন. এ তাদের বর্ধিত স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়া সহ বেশিরভাগ বৈশিষ্ট্যের ক্ষেত্রে বেশ অনুরূপ, ওয়াই. ডি. এন. এ উচ্চতর অসামঞ্জস্য স্বীকৃতি দেখায়। দুটি অ্যানোমেরিক কার্বনের মধ্যে দূরত্বের ফলে y-পাইরিমিডিনগুলি x-পাইরিমিডিনের তুলনায় সামান্য শক্তিশালী স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়া প্রদর্শন করে, যা yDNA-তে সামান্য বড়। xDNA-র এখনও মডেল হেলিকেসে আরও শক্তিশালী স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়া রয়েছে, তবে প্রাকৃতিক ডাবল হেলিক্সে x-বা y-পাইরিমিডিন যোগ করা ইন্ট্রা-এবং ইন্টারস্ট্র্যান্ড মিথস্ক্রিয়াকে শক্তিশালী করে, সামগ্রিক হেলিক্স স্থিতিশীলতা বাড়ায়। শেষ পর্যন্ত, দুটির মধ্যে কোনটির সবচেয়ে শক্তিশালী সামগ্রিক স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়া ক্রমের উপর নির্ভরশীল; xT এবং yT একই শক্তির সাথে A কে আবদ্ধ করে, তবে G-এর সাথে আবদ্ধ yC-এর স্ট্যাকিং শক্তি xC বাই 4kJ/mol-এর চেয়ে শক্তিশালী। ওয়াই. ডি. এন. এ এবং অন্যান্য সম্প্রসারিত ঘাঁটিগুলি অত্যন্ত কম অধ্যয়নরত একটি খুব তরুণ ক্ষেত্রের অংশ। গবেষণা থেকে জানা যায় যে আদর্শ গঠন এখনও আবিষ্কৃত হয়নি, তবে বেনজিনের অবস্থান প্রসারিত নিউক্লিওবেসগুলির অভিযোজন এবং কাঠামোকে প্রভাবিত করে তা জেনে তাদের ভবিষ্যতের নকশায় তথ্য যোগ করে। ওয়াই. ডি. এন. এ এবং এক্স. এক্স. ডি. এন. এ ডাবল-এক্সপ্যান্ডেড (বা নাফথো-হোমোলগেটেড) নিউক্লিওবেসগুলি একটি বেনজিন বলয়ের পরিবর্তে একটি নাফথালিন স্পেসারকে অন্তর্ভুক্ত করে, যা তার দ্বি-রিংযুক্ত কাঠামোর সাথে বেসকে দ্বিগুণ প্রশস্ত করে। এই কাঠামোগুলি (এক্স. ডি. এন. এ এবং ওয়াই. ডি. এন. এ নামে পরিচিত) প্রাকৃতিক ক্ষারের চেয়ে 4.8 Å প্রশস্ত এবং 1984 সালে এটিপি-নির্ভর উৎসেচকগুলিতে প্রসারিত অ্যাডেনিনের উপর লিওনার্ডের গবেষণার ফলস্বরূপ আবার তৈরি করা হয়েছিল। 2013 সাল পর্যন্ত প্রায় তিন দশক ধরে এই দ্বিগুণ প্রসারিত ভিত্তির উপর কোনও সাহিত্য প্রকাশিত হয়নি, যখন শর্মা, লেইট এবং ওয়েটমোর প্রথম এক্সএক্সজি তৈরি করেছিলেন এবং এক্সএক্সএ-এর সাথে একটি প্রাকৃতিক হেলিক্সে অন্তর্ভুক্ত করেছিলেন। যদিও এক্সএক্সডিএনএ নিয়ে খুব কম গবেষণা করা হয়েছে, এক্সএক্স-পিউরিনের প্রতিবেশীরা ইতিমধ্যে ইন্ট্রাস্ট্র্যান্ড স্ট্যাকিং শক্তি 119% (এক্স-পিউরিনের 62 শতাংশের বিপরীতে) পর্যন্ত বৃদ্ধি করতে দেখা গেছে। এক্সএক্স-পিউরিন এবং পাইরিমিডিন মিথস্ক্রিয়া স্ট্যাকিং শক্তিতে সামগ্রিক হ্রাস দেখায়, তবে পাইরিমিডিন এবং এক্সএক্স-পিউরিন সহ ডুপ্লেক্সগুলির সামগ্রিক স্থিতিশীলতা 22 শতাংশ বৃদ্ধি পায়, যা পাইরিমিডিন এবং এক্স-পিউরিনগুলির দ্বিগুণেরও বেশি। এক্স. ডি. এন. এ-র রাসায়নিক ও জৈবিক গবেষণায় অনেক প্রয়োগ রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে প্রাকৃতিক ডি. এন. এ-র প্রয়োগের উপর সম্প্রসারণ, যেমন স্ক্যাফোল্ডিং। স্ব-একত্রিত ন্যানোস্ট্রাকচার তৈরি করার জন্য, বৃদ্ধিকে সমর্থন করার জন্য এক ধরনের ট্রেলিস হিসাবে একটি স্ক্যাফোল্ডের প্রয়োজন হয়। অতীতে ডিএনএ এই লক্ষ্যে একটি উপায় হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছে, তবে প্রসারিত স্ক্যাফোল্ডগুলি আরও জটিল স্ব-সমাবেশের জন্য বৃহত্তর স্ক্যাফোল্ডগুলিকে একটি বিকল্প করে তোলে। xDNA-এর বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা বৈশিষ্ট্যগুলিও এটিকে একটি আণবিক তার হিসাবে একটি প্রধান প্রার্থী করে তোলে, কারণ এর π-π মিথস্ক্রিয়া এটিকে দক্ষতার সাথে বিদ্যুৎ পরিচালনা করতে সহায়তা করে। এর 8-অক্ষরের বর্ণমালা (এ, টি, সি, জি, এক্সএ, এক্সটি, এক্সসি, এক্সজি) এটিকে সঞ্চয় ঘনত্বের 2n গুণ বৃদ্ধি সঞ্চয় করার সম্ভাবনা দেয়, যেখানে এন একটি ক্রমে অক্ষরের সংখ্যাকে উপস্থাপন করে। উদাহরণস্বরূপ, বি-ডি. এন. এ-র সঙ্গে 6টি নিউক্লিওটাইডের সংমিশ্রণে 4096টি সম্ভাব্য ক্রম পাওয়া যায়, যেখানে এক্স. ডি. এন. এ-র সঙ্গে একই সংখ্যক নিউক্লিওটাইডের সংমিশ্রণে 262,144টি সম্ভাব্য ক্রম পাওয়া যায়। উপরন্তু, এক্সডিএনএ সক্রিয় উৎসেচক স্থানগুলিতে ফ্লুরোসেন্ট প্রোব হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, যেমনটি লিওনার্ড এট আল দ্বারা এর মূল প্রয়োগ ছিল। xDNA প্রোটিন-DNA মিথস্ক্রিয়া অধ্যয়নেও প্রয়োগ করা হয়েছে। এক্স. ডি. এন. এ-র প্রাকৃতিক ফ্লুরোসিং বৈশিষ্ট্যের কারণে, এটি ল্যাব এবং জীবনযাত্রার উভয় পরিস্থিতিতে সহজেই দৃশ্যমান হতে পারে। এক্সডিএনএ তৈরি করা এবং অলিগোমেরাইজ করা আরও সহজ হয়ে উঠছে, এবং পরিপূরক ডিএনএ এবং আরএনএ সিকোয়েন্সের সাথে এর উচ্চ-অনুরাগের বাঁধাইয়ের অর্থ হল যে এটি কেবল কোষে ভাসমান এই সিকোয়েন্সগুলি সনাক্ত করতে সহায়তা করতে পারে না, তবে যখন তারা ইতিমধ্যে কোষের মধ্যে অন্যান্য কাঠামোর সাথে মিথস্ক্রিয়া করছে। xDNA-র অ্যাসেসগুলিতে সম্ভাব্য প্রয়োগও রয়েছে যা টিডিটি নিয়োগ করে কারণ এটি রিপোর্টারদের উন্নত করতে পারে এবং ইন্টারস্ট্র্যান্ড বন্ধনের জন্য অ্যাফিনিটি ট্যাগ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। আরও দেখুন ডিএনএ আরএনএ ডিএনএ সিকোয়েন্সিং জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং নিউক্লিওবেস হাচিমোজি ডিএনএ কৃত্রিমভাবে প্রসারিত জেনেটিক ইনফরমেশন সিস্টেম (এইজিআইএস) রেফারেন্স বায়োকেমিস্ট্রি পদ্ধতি ডিএনএ জেনেটিক্স কৌশল আণবিক জীববিজ্ঞান