याद रखने योग्य अवधारणाएँ और सूत्र

डीएनए प्रतिकृत्ति के लिए मुख्य बिंदु#

डीएनए प्रतिकृत्ति क्या है?

• डीएनए की प्रतिलिपि बनाकर दो समान डीएनअ अणुओं का उत्पादन करने की प्रक्रिया।

डीएनए प्रतिकृत्ति क्यों आवश्यक है?

• कोशिका विभाजन के दौरान आनुवंशिक सूचना को पुत्री कोशिकाओं तक पहुँचाना सुनिश्चित करता है।
• डीएनए मरम्मत, वृद्धि और विकास की अनुमति देता है।
• आनुवंशिक विविधता और विकास के लिए कभी-कभी उत्परिवर्तन पेश करता है।

प्रतिकृत्ति के मॉडल

1. संरक्षणवादी मॉडल: मूल डीएनए अखंड रहता है, और एक नया डीएनए अणु बगल में संश्लेषित होता है।
2. अर्ध-संरक्षणवादी मॉडल: प्रत्येक नए डीएनए अणु में एक मातृ स्ट्रैंड और एक नव-संश्लेषित स्ट्रैंड होता है।
3. विकीर्ण मॉडल: मूल डीएनए खंड विकीर्ण होकर नव-संश्लेषित खंडों के साथ मिश्रित हो जाते हैं।

डीएनए से संबंधित प्रयोग

• मेसेल्सन और स्टाहल प्रयोग- नाइट्रोजन के समस्थानिकों का उपयोग करके डीएनए प्रतिकृत्ति के अर्ध-संरक्षणवादी मॉडल का समर्थन किया।
• हर्शी और चेज़ प्रयोग- रेडियोधर्मी फॉस्फोरस (32P) और रेडियोधर्मी सल्फर (32S) का उपयोग बैक्टीरियोफेजों को संवर्धित करने के लिए किया गया। इन बैक्टीरियोफेजों को बैक्टीरियल कोशिकाओं को संक्रमित करने के लिए बनाया गया। यह देखा गया कि बैक्टीरियल कोशिकाओं में रेडियोधर्मी वायरल डीएनए था, लेकिन रेडियोधर्मी वायरल प्रोटीन नहीं था क्योंकि डीएनए में फॉस्फोरस होता है, लेकिन प्रोटीन में नहीं। इसलिए इस प्रयोग ने सिद्ध किया कि प्रोटीन नहीं बल्कि डीएनए, वायरस से बैक्टीरिया तक पारित होने वाली आनुवंशिक सामग्री है।

प्रतिकृत्ति की आवश्यकताएँ

• टेम्पलेट डीएनए स्ट्रैंड, डीएनए पॉलिमरेज़, प्राइमर, न्यूक्लियोटाइड, एंजाइम और प्रोटीन।

डीएनए प्रतिकृतिकरण में शामिल एंजाइमें

• डीएनए पॉलिमरेज़, हेलिकेस, प्राइमेज़, लाइगेस और टोपोइसोमरेज़।

प्रतिकृतिकरण की दिशा

• द्विदिशात्मक, जिसमें दो प्रतिकृतिकरण फोर्क मूल बिंदु से आगे बढ़ते हैं।

प्रतिकृतिकरण की प्रक्रिया

• डीएनए को खोलना, पूरक स्ट्रैंड संश्लेषित करना और त्रुटि-सुधार शामिल है।

जीवाणु डीएनए प्रतिकृतिकरण

• मूल बिंदु से प्रारंभ होता है, द्विदिशात्मक होता है, एक प्रतिकृतिकरण बुलबला बनता है।

प्रतिकृतिकरण का प्रारंभ

• मूल बिंदु की पहचान, हेलिकेस और प्राइमेज़ के बंधन से प्रारंभ होता है।

न्यूक्लियोटाइड श्रृंखला का विस्तार

• डीएनए पॉलिमरेज़ 5’ से 3’ दिशा में न्यूक्लियोटाइड जोड़ता है।

जीवाणुओं का डीएनए पॉलिमरेज़

• डीएनए पॉलिमरेज़ III नया स्ट्रैंड संश्लेषित करता है।
• डीएनए पॉलिमरेज़ I आरएनए प्राइमर हटाता है और प्रूफरीडिंग करता है।

डीएनए प्रतिकृतिकरण का समापन

• प्रतिकृतिकरण फोर्क का समापन और डीएनए खंडों को जोड़ना शामिल है।

यूकैरियोटिक डीएनए प्रतिकृतिकरण

• जीवाणु प्रतिकृतिकरण के समान, लेकिन कई मूल बिंदुओं के साथ।

यूकैरियोट्स में मूल बिंदु

• गुणसूत्रों पर कई मूल बिंदु स्थल।

यूकैरियोट्स का डीएनए पॉलिमरेज़

• विभिन्न डीएनए पॉलिमरेज़, जिनमें α, δ और ε शामिल हैं।

गुणसूत्र सिरों पर डीएनए संश्लेषण

• टेलोमरेज़ टेलोमियर लंबाई बनाए रखता है।

RNA

• RNA आमतौर पर DNA की तुलना में तेजी से उत्परिवर्तित होता है क्योंकि RNA पॉलिमरेज़ की स्वाभाविक विशेषताएँ होती हैं और कुछ RNA वायरस में प्रूफरीडिंग तंत्र की कमी होती है। RNA जीनोम वाले वायरसों की जीवन अवधि छोटी होती है और उत्परिवर्तन दर अधिक होती है, जिससे वे तेजी से विकसित हो सकते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि RNA वायरसों की प्रतिकृतिकरण मशीनरी अक्सर प्रतिकृतिकरण के दौरान होने वाली त्रुटियों को सुधारने में असमर्थ होती है, जिससे उनकी उत्परिवर्तन दर अधिक होती है और वे तेजी से विकसित हो सकते हैं।

• कोडिंग स्ट्रैंड की अनुक्रम mRNA के समान होता है लेकिन U की जगह T कोडिंग स्ट्रैंड में पाया जाता है