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xna-nucleic-acid

An interactive laboratory simulator for exploring xenonucleic acids (XNA) -- synthetic genetic polymers that transcend natural DNA and RNA. Users can build and visualize TNA, HNA, FANA, LNA, PNA, and Morpholino molecules, compare their properties with natural nucleic acids, design XNAzymes to target cancer mutations, and explore the timeline of FDA-approved oligonucleotide therapeutics.

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यह क्या है?

🎯 सिम्युलेटर टिप्स

📚 शब्दावली

Xenonucleic Acid (XNA)
गैर-प्राकृतिक रीढ़ की हड्डी वाला कोई सिंथेटिक न्यूक्लिक एसिड एनालॉग जो डीएनए, आरएनए, या अन्य एक्सएनए के साथ बेस-पेयर करने और आनुवंशिक जानकारी संग्रहीत करने की क्षमता बरकरार रखता है।
TNA
थ्रियोस न्यूक्लिक एसिड - चार-कार्बन थ्रियोस शर्करा पर आधारित XNA। डीएनए/आरएनए की तुलना में सरल और प्रीबायोटिक आनुवंशिक प्रणालियों के लिए एक उम्मीदवार।
HNA
हेक्सिटोल न्यूक्लिक एसिड - एक्सएनए छह-कार्बन हेक्सिटोल चीनी रिंग पर आधारित है, जो अच्छे न्यूक्लीज स्थिरता के साथ ए-फॉर्म हेलिकॉप्टर बनाता है।
FANA
2'-फ्लोरो-अरेबिनोन्यूक्लिक एसिड - अरेबिनोज शुगर की 2' स्थिति पर एक फ्लोरीन परमाणु के साथ XNA, XNAजाइम कैटलिसिस और जीन साइलेंसिंग के लिए उत्कृष्ट।
LNA
लॉक्ड न्यूक्लिक एसिड - मेथिलीन ब्रिज के साथ XNA राइबोज को C3'-एंडो संरचना में लॉक करता है, जो नाटकीय रूप से बढ़ी हुई बाइंडिंग एफ़िनिटी (+2-8 डिग्री सेल्सियस प्रति बेस पेयर) प्रदान करता है।
PNA
पेप्टाइड न्यूक्लिक एसिड - चीनी-फॉस्फेट के बजाय एक तटस्थ पेप्टाइड रीढ़ के साथ XNA, न्यूक्लीज और प्रोटीज के लिए पूरी तरह से प्रतिरोधी।
Morpholino
मॉर्फोलिन रिंग बैकबोन और फॉस्फोरोडायमिडेट लिंकेज के साथ एक XNA प्रकार, जिसका उपयोग डचेन मस्कुलर डिस्ट्रॉफी के लिए एफडीए-अनुमोदित स्प्लिस-स्विचिंग दवाओं में किया जाता है।
Nuclease
एक एंजाइम जो फॉस्फोडाइस्टर बांड को तोड़कर न्यूक्लिक एसिड को नष्ट कर देता है। चिकित्सीय अनुप्रयोगों के लिए न्यूक्लिअस के प्रति XNA का प्रतिरोध एक प्रमुख लाभ है।
Watson-Crick Base Pairing
पूरक न्यूक्लियोबेस (ए-टी/यू और जी-सी) के बीच विशिष्ट हाइड्रोजन बंधन जो डबल हेलिक्स के दो स्ट्रैंड को एक साथ रखता है।
Oligonucleotide Therapeutic
लघु सिंथेटिक न्यूक्लिक एसिड अनुक्रमों (आमतौर पर 15-30 न्यूक्लियोटाइड्स) पर आधारित एक दवा जो एंटीसेंस, आरएनएआई या एप्टामर बाइंडिंग जैसे तंत्र के माध्यम से जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करती है।
Antisense Oligonucleotide (ASO)
एक एकल-फंसे न्यूक्लिक एसिड जो अनुवाद को अवरुद्ध करने या गिरावट को ट्रिगर करने के लिए पूरक एमआरएनए से बांधता है, जिससे विशिष्ट जीन को शांत किया जाता है।
XNAzyme
एक उत्प्रेरक XNA अणु, जो प्राकृतिक राइबोजाइम के अनुरूप, लेकिन गैर-प्राकृतिक रीढ़ की हड्डी के कारण बढ़ी हुई स्थिरता के साथ, आरएनए सब्सट्रेट्स को तोड़ने में सक्षम है।
Aptamer
एक न्यूक्लिक एसिड अणु जो एक लक्ष्य अणु को उच्च आत्मीयता के साथ बांधने के लिए एक विशिष्ट 3डी आकार में बदल जाता है, एक एंटीबॉडी की तरह कार्य करता है। XNA एप्टामर्स में बेहतर स्थिरता होती है।
Polymerase
एक एंजाइम जो एक टेम्पलेट से न्यूक्लिक एसिड स्ट्रैंड को संश्लेषित करता है। XNA को दोहराने के लिए इंजीनियर पोलीमरेज़ की आवश्यकता होती है, क्योंकि प्राकृतिक पोलीमरेज़ गैर-प्राकृतिक बैकबोन को संसाधित नहीं कर सकते हैं।
Nuclease Resistance
न्यूक्लीज एंजाइमों द्वारा क्षरण का विरोध करने के लिए न्यूक्लिक एसिड की क्षमता, चिकित्सीय न्यूक्लिक एसिड के लिए एक महत्वपूर्ण गुण है जो शरीर में जीवित रहना चाहिए।
Splice Switching
एक चिकित्सीय तंत्र जहां ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स एमआरएनए स्प्लिसिंग पैटर्न को बदलने के लिए प्री-एमआरएनए स्प्लिस साइटों से जुड़ते हैं, आनुवंशिक रोगों में कार्यात्मक प्रोटीन के उत्पादन को बहाल करते हैं।
Phosphorothioate
एक रासायनिक संशोधन जहां फॉस्फोडिएस्टर रीढ़ की हड्डी में एक ऑक्सीजन को सल्फर के साथ बदल दिया जाता है, जो न्यूक्लियस प्रतिरोध प्रदान करता है और एंटीसेंस ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड दवाओं में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला संशोधन है।
siRNA
छोटा हस्तक्षेप करने वाला आरएनए, डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए अणुओं (20-25 न्यूक्लियोटाइड) का एक वर्ग जो आरएनए हस्तक्षेप मार्ग के माध्यम से जीन अभिव्यक्ति को शांत करता है। पैटिसिरन (ओनपैट्रो) पहली FDA-अनुमोदित siRNA दवा थी।
Gene Silencing
एक विशिष्ट जीन की अभिव्यक्ति को कम करने या समाप्त करने की प्रक्रिया, एंटीसेंस ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स, सीआरएनए, या एक्सएनएजाइम के माध्यम से प्राप्त की जाती है जो पूरक एमआरएनए अनुक्रमों को लक्षित करते हैं।
Orthogonal Genetic System
एक सिंथेटिक आनुवंशिक प्रणाली जो XNA और इंजीनियर एंजाइमों का उपयोग करके प्राकृतिक डीएनए/आरएनए से स्वतंत्र रूप से संचालित होती है। ऑर्थोगोनल प्रणालियाँ मेजबान आनुवंशिकी में हस्तक्षेप किए बिना जैव नियंत्रण और नवीन जैविक कार्यों को सक्षम बनाती हैं।
SELEX
एक्सपोनेंशियल एनरिचमेंट द्वारा लिगैंड्स का व्यवस्थित विकास, चयन और प्रवर्धन के पुनरावृत्त दौर के माध्यम से विशिष्ट बाइंडिंग या उत्प्रेरक गुणों के साथ एप्टामर्स और एक्सएनए अणुओं को विकसित करने के लिए एक प्रयोगशाला तकनीक।
Nucleotide
न्यूक्लिक एसिड का मूल निर्माण खंड, जिसमें नाइट्रोजन बेस, एक चीनी (या XNA में चीनी एनालॉग), और एक फॉस्फेट समूह (या एनालॉग) शामिल है। XNA न्यूक्लियोटाइड अपने चीनी घटक में प्राकृतिक न्यूक्लियोटाइड से भिन्न होते हैं।
Backbone
दोहराई जाने वाली चीनी-फॉस्फेट श्रृंखला जो न्यूक्लिक एसिड का संरचनात्मक ढांचा बनाती है। बेस-पेयरिंग क्षमता को बनाए रखते हुए XNA को एक वैकल्पिक (गैर-प्राकृतिक) रीढ़ की हड्डी के द्वारा परिभाषित किया गया है।
Oligonucleotide
एक छोटा न्यूक्लिक एसिड पॉलिमर, आमतौर पर 15-50 न्यूक्लियोटाइड लंबा, उपचार विज्ञान, निदान और अनुसंधान में उपयोग किया जाता है। अधिकांश ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड दवाओं में स्थिरता के लिए रासायनिक संशोधन होते हैं।
RNase H
एक सेलुलर एंजाइम जो आरएनए-डीएनए डुप्लेक्स के आरएनए स्ट्रैंड को ख़राब करता है। एंटीसेंस ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स जो लक्ष्य एमआरएनए के साथ डुप्लेक्स बनाते हैं, लक्ष्य जीन को तोड़ने और चुप करने के लिए आरएनएएस एच को भर्ती कर सकते हैं।
Melting Temperature (Tm)
वह तापमान जिस पर 50% न्यूक्लिक एसिड डुप्लेक्स एकल स्ट्रैंड में अलग हो जाते हैं। उच्च टीएम मजबूत बेस-पेयर बाइंडिंग को इंगित करता है। एलएनए संशोधन टीएम को प्रति न्यूक्लियोटाइड 2-8 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ाते हैं।
Miravirsen
हेपेटाइटिस सी के उपचार के लिए माइक्रोआरएनए-122 को लक्षित करते हुए नैदानिक ​​​​परीक्षणों में प्रवेश करने वाला पहला एलएनए-आधारित चिकित्सीय। इसने एंटीसेन्स ड्रग डिज़ाइन में लॉक न्यूक्लिक एसिड संशोधनों की नैदानिक ​​व्यवहार्यता का प्रदर्शन किया।
Nusinersen (Spinraza)
स्पाइनल मस्कुलर एट्रोफी के लिए एफडीए द्वारा अनुमोदित एंटीसेंस ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड दवा जो 2'-ओ-मेथॉक्सीथाइल संशोधनों का उपयोग करती है। यह कार्यात्मक एसएमएन प्रोटीन का उत्पादन करने के लिए एसएमएन2 प्री-एमआरएनए स्प्लिसिंग को ठीक करता है, जिससे रोगी के परिणाम बदल जाते हैं।

🏆 प्रमुख व्यक्ति

Philipp Holliger (2012)

आणविक जीव विज्ञान की एमआरसी प्रयोगशाला में अभूतपूर्व शोध का नेतृत्व किया, जिसमें दिखाया गया कि छह अलग-अलग एक्सएनए प्रकार आनुवांशिक जानकारी संग्रहीत कर सकते हैं, इंजीनियर्ड पोलीमरेज़ द्वारा दोहराए जा सकते हैं, और डार्विनियन विकास से गुजर सकते हैं, जो 2012 में साइंस में प्रकाशित हुआ था।

Albert Eschenmoser (1990s-2000s)

ईटीएच ज्यूरिख में न्यूक्लिक एसिड के लिए वैकल्पिक चीनी बैकबोन की खोज में व्यवस्थित अध्ययन आयोजित किया गया, जिसमें टीएनए (थ्रेओस न्यूक्लिक एसिड) का संश्लेषण और लक्षण वर्णन शामिल है, जो एक्सएनए क्षेत्र के लिए मूलभूत रसायन शास्त्र प्रदान करता है।

Peter Nielsen (1991)

1991 में कोपेनहेगन विश्वविद्यालय में पेप्टाइड न्यूक्लिक एसिड (पीएनए) का आविष्कार किया गया, जिसने पूरी तरह से गैर-चीनी, गैर-फॉस्फेट बैकबोन के साथ पहला न्यूक्लिक एसिड एनालॉग बनाया, यह दर्शाता है कि आनुवंशिक पहचान के लिए प्राकृतिक बैकबोन की आवश्यकता नहीं होती है।

Jesper Wengel (1998)

दक्षिणी डेनमार्क विश्वविद्यालय में लॉक्ड न्यूक्लिक एसिड (एलएनए) विकसित किया गया, जिससे नाटकीय रूप से बढ़ी हुई बाइंडिंग एफ़िनिटी के साथ एक संशोधित न्यूक्लियोटाइड तैयार हुआ जो ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड चिकित्सीय में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले संशोधनों में से एक बन गया है।

Stanley Crooke (1989-present)

आयोनिस फार्मास्यूटिकल्स की स्थापना की और एंटीसेंस ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड थेराप्यूटिक्स की शुरुआत की, स्पाइनल मस्कुलर एट्रोफी के लिए नुसिनर्सन (स्पिनराज़ा) सहित कई एफडीए-अनुमोदित दवाएं विकसित कीं, जो संशोधित न्यूक्लिक एसिड की नैदानिक ​​​​क्षमता का प्रदर्शन करती हैं।

John Chaput (2010s-present)

टीएनए पोलीमरेज़ के विकास को आगे बढ़ाया और कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन में टीएनए एप्टामर विकास का प्रदर्शन किया, जिससे जैव प्रौद्योगिकी अनुप्रयोगों के लिए थ्रोस न्यूक्लिक एसिड की व्यावहारिक उपयोगिता का विस्तार हुआ।

Vitor Pinheiro (2012)

हॉलिगर की प्रयोगशाला में प्रमुख शोधकर्ता जिन्होंने कई XNA प्रकारों को संश्लेषित करने और रिवर्स-ट्रांसक्राइब करने में सक्षम पॉलीमरेज़ का निर्माण किया, जिससे XNA आनुवंशिकता और विकास का ऐतिहासिक प्रदर्शन सक्षम हुआ।

🎓 शिक्षण संसाधन

💬 शिक्षार्थियों के लिए संदेश

{'encouragement': "You are exploring a frontier where chemistry meets biology meets medicine. XNA shows us that life's genetic code is not limited to DNA and RNA -- there are whole new alphabets waiting to be discovered. Your curiosity about these alternative genetic systems puts you at the cutting edge of science.", 'reminder': 'Over 25 FDA-approved drugs already use modified nucleic acid chemistry, treating diseases from spinal muscular atrophy to hereditary blindness. The XNA science you are learning about here is not theoretical -- it is saving lives right now and will save many more in the coming decades.', 'action': 'Start by selecting TNA in the simulator and building a short sequence. Compare its properties with natural DNA. Then explore FANA and try the XNAzyme lab to see how artificial enzymes can target cancer mutations. Each XNA type has unique strengths -- discover what makes each one special.', 'dream': 'We dream of a world where XNA-based medicines are affordable and accessible to patients everywhere, where genetic diseases that devastate communities in the developing world are treated with precision therapies, and where every student can explore the molecular diversity of life.', 'wiaVision': 'WIA Book believes that the future of medicine is written in alternative genetic codes, and that understanding these codes should be a right, not a privilege. Through free, interactive simulators in 206 languages, we are bringing the XNA revolution to every learner on the planet.'}

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