आनुवंशिकी और विकास: वंशानुक्रम का आणविक आधार 8

इंट्रॉन और एक्सॉन#

• इंट्रॉन: ये जीन के भीतर गैर-कोडिंग क्षेत्र होते हैं जो प्रत्यक्ष रूप से प्रोटीन के किसी भाग के लिए कोड नहीं करते। ये प्री-mRNA में ट्रांस्क्राइब होते हैं लेकिन RNA प्रोसेसिंग के दौरान हटा दिए जाते हैं।
• एक्सॉन: ये जीन के भीतर कोडिंग क्षेत्र होते हैं जो एक कार्यात्मक प्रोटीन बनाने की जानकारी रखते हैं। इंट्रॉन हटाने के बाद एक्सॉन आपस में जुड़कर परिपक्व mRNA बनाते हैं।

कैप (5’ कैप) का कार्य#

• 5’ कैप mRNA के 5’ सिरे पर जोड़ा गया एक संशोधित ग्वानोसिन न्यूक्लियोटाइड है। इसके कार्यों में शामिल हैं:
  • mRNA को अपघटन से बचाना।
  • mRNA का न्यूक्लियस से बाहर परिवहन में सहायता करना।
  • ट्रांसलेशन कारकों के साथ अंतःक्रिया कर ट्रांसलेशन प्रारंभ को सरल बनाना।

प्रोसेसिंग और स्प्लाइसिंग#

• प्रोसेसिंग: प्री-mRNA को परिपक्व mRNA में संशोधन, जिसमें कैपिंग, पॉलीएडेनिलेशन और स्प्लाइसिंग शामिल हैं।
• स्प्लाइसिंग: प्री-mRNA से इंट्रॉन (गैर-कोडिंग क्षेत्रों) को हटाना और एक्सॉन (कोडिंग क्षेत्रों) को जोड़ना ताकि परिपक्व mRNA बन सके।

ट्रांस्क्रिप्शन के दौरान जोड़ा जाने वाला पहला न्यूक्लियोटाइड#

• ट्रांस्क्रिप्शन के दौरान, बढ़ती RNA श्रृंखला में जोड़ा जाने वाला पहला न्यूक्लियोटाइड आमतौर पर एडेनिन (A) होता है, जो टेम्पलेट DNA के थाइमिन (T) से पूरक होता है।

ट्रांस्क्रिप्शन के लिए सब्सट्रेट#

• ट्रांस्क्रिप्शन के सब्सट्रेट राइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट (rNTPs) होते हैं, जिनमें ATP, UTP, CTP और GTP शामिल हैं, जो RNA अणु के निर्माण खंड के रूप में कार्य करते हैं।

प्रोटीन संश्लेषण या अनुवाद#

• प्रोटीन संश्लेषण, जिसे अनुवाद भी कहा जाता, mRNA से प्रोटीन बनाने की प्रक्रिया है। इसमें तीन प्रमुख चरण होते हैं: प्रारंभ, विस्तार और समापन।

प्रोटीन क्या हैं?#

• प्रोटीन अमीनो अम्ल श्रृंखलाओं से बने बड़े जैव-अणु होते हैं। वे कोशिकाओं में एंजाइमी उत्प्रेरण, संरचनात्मक सहारा, परिवहन और सिग्नलिंग सहित विभिन्न कार्य करते हैं।

अमीनो अम्लों के प्रकार#

• 20 विभिन्न प्रकार के अमीनो अम्ल होते हैं जिन्हें प्रोटीन में सम्मिलित किया जा सकता है। प्रत्येक अमीनो अम्ल का एक अद्वितीय साइड चेन (R-समूह) होता है जो इसके गुणों को निर्धारित करता है।

प्रोटीन संरचना की संगठन#

• प्रोटीन संरचना चार स्तरों में संगठित होती है:
  1. प्राथमिक संरचना: पॉलिपेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो अम्लों की रैखिक क्रम।
  2. द्वितीयक संरचना: स्थानीय मोड़ पैटर्न जैसे अल्फा हेलिक्स और बीटा शीट।
  3. तृतीयक संरचना: संपूर्ण पॉलिपेप्टाइड श्रृंखला का त्रि-आयामी मोड़।
  4. चतुर्थक संरचना: बहु-उपइकाई प्रोटीन में कई पॉलिपेप्टाइड उपइकाइयों की व्यवस्था।

एकल अमीनो अम्ल को निर्दिष्ट करने के लिए आवश्यक न्यूक्लियोटाइड#

• एकल अमीनो अम्ल को अनुवाद के दौरान निर्दिष्ट करने के लिए तीन न्यूक्लियोटाइड, जिन्हें कोडन कहा जाता है, आवश्यक होते हैं। प्रत्येक कोडन एक विशिष्ट अमीनो अम्ल से मेल खाता है।

आनुवंशिक कोड की विशेषताएँ#

• आनुवंशिक कोड सार्वभौमिक, अतिरिक्त और अतिव्यापी नहीं होता है। इसमें 64 कोडन होते हैं, जिनमें से तीन अनुवाद को समाप्त करने वाले स्टॉप कोडन के रूप में कार्य करते हैं।

अनुवाद की प्रक्रिया#

• अनुवाद वह प्रक्रिया है जिसमें mRNA को एक कार्यात्मक प्रोटीन में बदला जाता है। इसमें राइबोसोम, tRNA अणु और अमीनो अम्ल शामिल होते हैं। मुख्य चरण हैं प्रारंभ, विस्तार और समापन।

tRNA की संरचना#

• ट्रांसफर RNA (tRNA) अणु तिपतिया चौपट के आकार के होते हैं और अनुवाद के दौरान राइबोसोम तक अमीनो अम्ल पहुँचाते हैं। इनमें एक एंटीकोडन होता है जो mRNA के कोडन से जोड़ता है और अमीनो अम्ल के लिए एक बंधन स्थल होता है।

tRNA का चार्जिंग#

• tRNA का चार्जिंग इसमें शामिल होता है कि उपयुक्त अमीनो अम्ल को उसके संगत tRNA अणु से जोड़ा जाता है। यह प्रक्रिया अमीनोएसिल-tRNA सिंथेटेज़ द्वारा उत्प्रेरित होती है।

प्रोटीन संश्लेषण का प्रारंभ#

• प्रारंभ में राइबोसोम को mRNA पर इकट्ठा किया जाता है और मेथिओनिन (AUG) ले जाने वाला प्रारंभिक tRNA स्टार्ट कोडन से बंधता है।

जीवाणु राइबोसोम#

• जीवाणु राइबोसोम एक छोटे (30S) और एक बड़े (50S) उपइकाई से बने होते हैं। ये जीवाणु कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण में शामिल होते हैं।

यूकैरियोटिक राइबोसोम#

• यूकैरियोटिक राइबोसोम बड़े और अधिक जटिल होते हैं, जिनमें एक छोटा (40S) और एक बड़ा (60S) उपइकाई होता है। ये यूकैरियोटिक कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण में शामिल होते हैं।