राइबोसोमल आरएनए: यह कैसे संश्लेषित होता है, प्रकार और संरचना, कार्य - जीवविज्ञान - 2025

राइबोसोमल आरएनए या राइबोसोमल, कोशिका जीव विज्ञान, राइबोसोम का सबसे महत्वपूर्ण संरचनात्मक घटक है। इसलिए, प्रोटीन संश्लेषण में उनकी एक अनिवार्य भूमिका है और अन्य मुख्य प्रकार के आरएनए के संबंध में सबसे अधिक प्रचुर मात्रा में हैं: दूत और स्थानांतरण।

प्रोटीन संश्लेषण सभी जीवित जीवों में एक महत्वपूर्ण घटना है। पहले, यह माना जाता था कि राइबोसोमल आरएनए इस घटना में सक्रिय रूप से शामिल नहीं था, और केवल एक संरचनात्मक भूमिका निभाई। आज इस बात के प्रमाण हैं कि आरएनए के उत्प्रेरक कार्य हैं और प्रोटीन संश्लेषण के सही उत्प्रेरक हैं।

स्रोत: जेन रिचर्डसन (Dcrjsr), विकिमीडिया कॉमन्स से

यूकेरियोट्स में, इस प्रकार के आरएनए को जन्म देने वाले जीन नाभिक के एक क्षेत्र में संगठित होते हैं जिसे नाभिक कहा जाता है। आरएनए प्रकार को आमतौर पर अवसादन में उनके व्यवहार के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है, यही कारण है कि वे "स्वेडबर्ग इकाइयों" के लिए एस अक्षर के साथ हैं।

प्रकार

यूकेरियोटिक और प्रोकैरियोटिक वंशावली के बीच सबसे हड़ताली अंतर राइबोसोमल आरएनए की संरचना है जो उनके राइबोसोम का गठन करता है। प्रोकैरियोट्स में छोटे राइबोसोम होते हैं, जबकि यूकेरियोट्स में राइबोसोम बड़े होते हैं।

राइबोसोम को बड़े और छोटे सबयूनिट्स में विभाजित किया जाता है। छोटे में एक एकल राइबोसोमल आरएनए अणु होता है, जबकि बड़े में यूकेरियोट्स के मामले में एक बड़ा अणु और दो छोटे होते हैं।

बैक्टीरिया में सबसे छोटा राइबोसोमल आरएनए 1,500 से 3,000 न्यूक्लियोटाइड हो सकता है। मनुष्यों में, राइबोसोमल आरएनए 1800 और 5000 न्यूक्लियोटाइड के बीच अधिक लंबाई तक पहुंचता है।

राइबोसोम भौतिक संस्थाएं हैं जहां प्रोटीन संश्लेषण होता है। वे लगभग 60% राइबोसोमल आरएनए से बने होते हैं। बाकी प्रोटीन हैं।

स्वेडबर्ग इकाइयाँ

ऐतिहासिक रूप से, राइबोसोमल आरएनए की पहचान मानक परिस्थितियों में अपकेंद्रित निलंबित कणों के अवसादन गुणांक द्वारा की जाती है, जिसे "Svedberg इकाइयों" के लिए S अक्षर द्वारा दर्शाया गया है।

इस इकाई का एक दिलचस्प गुण यह है कि यह एडिटिव नहीं है, यानी 10S प्लस 10S 20S नहीं है। इस कारण से राइबोसोम के अंतिम आकार से संबंधित कुछ भ्रम है।

प्रोकैर्योसाइटों

बैक्टीरिया, आर्किया, माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट में राइबोसोम की छोटी इकाई में 16S राइबोसोमल आरएनए होता है। जबकि बड़े सबयूनिट में राइबोसोमल आरएनए की दो प्रजातियां होती हैं: 5 एस और 23 एस।

यूकैर्योसाइटों

यूकेरियोट्स में, दूसरी ओर, 18 एस राइबोसोमल आरएनए छोटे सबयूनिट में पाया जाता है और बड़े सबयूनिट, 60 एस में तीन प्रकार के राइबोसोमल आरएनए: 5 एस, 5.8 एस और 28 एस होते हैं। इस वंश में, राइबोसोम बड़े होते हैं, अधिक जटिल होते हैं, और प्रोकैरियोट्स की तुलना में अधिक प्रचुर मात्रा में होते हैं।

इसे कैसे संश्लेषित किया जाता है?

जीन का स्थान

राइबोसोमल आरएनए राइबोसोम का केंद्रीय घटक है, इसलिए इसका संश्लेषण सेल में एक अनिवार्य घटना है। नाभिक में संश्लेषण होता है, नाभिक के भीतर एक क्षेत्र जो एक जैविक झिल्ली द्वारा सीमांकित नहीं होता है।

मशीनरी कुछ प्रोटीन की उपस्थिति में राइबोसोम इकाइयों को इकट्ठा करने के लिए जिम्मेदार है।

रिबोसोमल आरएनए जीन वंशावली के आधार पर अलग-अलग तरीकों से आयोजित किए जाते हैं। याद रखें कि एक जीन डीएनए का एक खंड है जो एक फेनोटाइप के लिए कोड करता है।

बैक्टीरिया के मामले में, राइबोसोमल आरएनए 16 एस, 23 एस, और 5 एस के लिए जीन को व्यवस्थित और एक ऑपेरॉन में एक साथ स्थानांतरित किया जाता है। यह "जीन एक साथ" संगठन प्रोकैरियोटिक जीन में बहुत आम है।

इसके विपरीत, यूकेरियोट्स, एक झिल्ली-सीमांकित नाभिक के साथ अधिक जटिल जीव, अग्रानुक्रम में व्यवस्थित होते हैं। हम मनुष्यों में, राइबोसोमल आरएनए के लिए कोड वाले जीन 13, 14, 15, 21 और 22 गुणसूत्रों पर स्थित पांच "समूहों" में व्यवस्थित होते हैं। इन क्षेत्रों को एनओआर कहा जाता है।

प्रतिलेखन की शुरुआत

सेल में, आरएनए पोलीमरेज़ आरएनए स्ट्रैंड्स में न्यूक्लियोटाइड्स जोड़ने के आरोप में एक एंजाइम है। वे डीएनए अणु से इनका एक अणु बनाते हैं। डीएनए तड़के के बाद आरएनए बनाने की इस प्रक्रिया को प्रतिलेखन के रूप में जाना जाता है। कई प्रकार के आरएनए पोलीमरेज़ हैं।

आमतौर पर, राइबोसोमल आरएनए का ट्रांसक्रिप्शन आरएनए पोलीमरेज़ I द्वारा किया जाता है, 5 एस राइबोसोमल आरएनए के अपवाद के साथ, जिसका ट्रांसक्रिप्शन आरएनए पोलीमरेज़ III द्वारा किया जाता है। 5 एस की ख़ासियत यह भी है कि यह नाभिक के बाहर स्थानांतरित होता है।

आरएनए संश्लेषण के प्रवर्तकों में जीसी अनुक्रमों और एक केंद्रीय क्षेत्र में समृद्ध दो तत्व शामिल हैं, यहां प्रतिलेखन शुरू होता है।

मनुष्यों में, प्रक्रिया के लिए आवश्यक ट्रांसक्रिप्शनल कारक मध्य क्षेत्र से जुड़ते हैं और प्री-दीक्षा कॉम्प्लेक्स को जन्म देते हैं, जिसमें TATA बॉक्स और TBP- जुड़े कारक होते हैं।

एक बार सभी कारक एक साथ होने के बाद, आरएनए पोलीमरेज़ I, अन्य प्रतिलेखन कारकों के साथ, प्रवर्तक के मध्य क्षेत्र को दीक्षा परिसर बनाने के लिए बाध्य करता है।

बढ़ाव और प्रतिलेखन का अंत

इसके बाद, प्रतिलेखन प्रक्रिया का दूसरा चरण होता है: बढ़ाव। यहां प्रतिलेखन स्वयं होता है और इसमें अन्य कैटेलिटिक प्रोटीन की उपस्थिति शामिल होती है, जैसे कि टोपोइज़ोमेरेज़।

यूकेरियोट्स में, राइबोसोमल जीन की ट्रांसक्रिप्शनल इकाइयों में 3 अनुक्रम के साथ डीएनए अनुक्रम होता है, जिसे साल बॉक्स के रूप में जाना जाता है, जो प्रतिलेखन के अंत को इंगित करता है।

अग्रानुक्रम में व्यवस्थित राइबोसोमल आरएनए के प्रतिलेखन के बाद, राइबोसोम का जीवजनन नाभिक में होता है। राइबोसोमल जीन परिपक्व होकर प्रोटीन के साथ जुड़कर राइबोसोमल इकाइयों का निर्माण करता है।

समाप्ति से पहले, "राइबोप्रोटीन" की एक श्रृंखला का गठन होता है। मैसेंजर आरएनए के रूप में, अंग्रेजी में इसके संक्षिप्तकरण के लिए, स्पाइसी प्रक्रिया को छोटे न्यूक्लियर राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन, या एसएनआरएनपी द्वारा संचालित किया जाता है।

Splicing एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें इंट्रोन्स (नॉन-कोडिंग सीक्वेंस) होते हैं जो आमतौर पर एक्सॉन (सीक्वेंस जो प्रश्न में जीन के लिए कोड करते हैं) को "बाधित" कर रहे हैं।

प्रक्रिया 18S rRNA और 32S युक्त 20S के मध्यवर्ती की ओर जाती है, जिसमें 5.8S और 28S rRNA होते हैं।

पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल संशोधनों

राइबोसोमल आरएनए की उत्पत्ति के बाद, वे आगे के संशोधनों से गुजरते हैं। इनमें राइबोसोम के 2'-OH समूह में राइबोसोम प्रति 100 न्यूक्लियोटाइड के मेथिलिकेशन (मिथाइल समूह के अलावा) शामिल हैं। इसके अलावा, छद्म-यूरिडीन के रूप में 100 से अधिक मूत्रालयों का आइसोमेराइजेशन होता है।

संरचना

डीएनए की तरह, आरएनए एक नाइट्रोजन आधार से बना होता है, जो सहसंयोजी रूप से फॉस्फेट रीढ़ से जुड़ा होता है।

चार नाइट्रोजनी आधार जो उन्हें बनाते हैं वे हैं एडेनिन, साइटोसिन, यूरैसिल और गुआनाइन। हालांकि, डीएनए के विपरीत, आरएनए एक डबल-बैंड अणु नहीं है, लेकिन एक एकल बैंड है।

स्थानांतरण आरएनए की तरह, राइबोसोमल आरएनए को एक विशिष्ट जटिल माध्यमिक संरचना होने की विशेषता है, विशिष्ट बाध्यकारी क्षेत्रों के साथ जो दूत आरएनए को पहचानते हैं और आरएनए को स्थानांतरित करते हैं।

विशेषताएं

राइबोसोमल आरएनए का मुख्य कार्य एक भौतिक संरचना प्रदान करना है जो दूत आरएनए को लेने और प्रोटीन बनाने के लिए अमीनो एसिड में डिकोड किया जाता है।

प्रोटीन बायोमोलेक्यूल्स हैं, जो विभिन्न प्रकार के कार्यों के साथ हैं - ऑक्सीजन के परिवहन से, जैसे हीमोग्लोबिन, सहायक कार्यों के लिए।

प्रयोज्यता

राइबोसोमल आरएनए का उपयोग बड़े पैमाने पर किया जाता है, दोनों आणविक जीव विज्ञान और विकास के क्षेत्र में और चिकित्सा में।

यदि आप जीवों के दो समूहों के बीच फेलोजेनेटिक संबंधों को और अधिक समस्याओं को जानना चाहते हैं - अर्थात्, कैसे जीव एक-दूसरे से संबंधित हैं, तो रिश्तेदारी के संदर्भ में - राइबोसोमल आरएनए जीन को अक्सर टैगिंग के रूप में उपयोग किया जाता है।

वे आणविक मार्करों के रूप में बहुत उपयोगी होते हैं जो उनकी कम विकास दर (इस प्रकार के अनुक्रम "संरक्षित अनुक्रम" के रूप में जाने जाते हैं) के लिए धन्यवाद।

वास्तव में, जीव विज्ञान के क्षेत्र में सबसे प्रसिद्ध फेलोजेनेटिक पुनर्निर्माण में से एक कार्ल वेज़ और सहयोगियों द्वारा 16 एस राइबोसोमल आरएनए दृश्यों का उपयोग करके किया गया था। इस अध्ययन के परिणामों ने जीवित जीवों को तीन डोमेन में विभाजित किया है: आर्किया, बैक्टीरिया और यूकेरियोट्स।

दूसरी ओर, राइबोसोमल आरएनए अक्सर कई एंटीबायोटिक दवाओं का लक्ष्य होता है जो चिकित्सा में बीमारियों की एक विस्तृत श्रृंखला को ठीक करने के लिए उपयोग किया जाता है। यह मानना ​​तर्कसंगत है कि एक जीवाणु के प्रोटीन उत्पादन प्रणाली पर हमला करने से, यह तुरंत प्रभावित होगा।

क्रमागत उन्नति

यह अनुमान लगाया जाता है कि राइबोसोम, जैसा कि हम आज उन्हें जानते हैं, एलयूसीए (अंतिम सार्वभौमिक सामान्य पूर्वज या अंतिम सार्वभौमिक सामान्य पूर्वज) के गठन के करीब, बहुत दूरस्थ समय में उनका गठन शुरू हुआ।

वास्तव में, जीवन की उत्पत्ति के संबंध में एक परिकल्पना बताती है कि जीवन की उत्पत्ति एक आरएनए अणु से हुई है - क्योंकि इसमें जीवन के पूर्ववर्ती अणुओं में से एक माना जाने वाला आवश्यक आटोक्लेटीटिक क्षमता है।

शोधकर्ताओं का प्रस्ताव है कि वर्तमान राइबोसोम अग्रदूत अमीनो एसिड के साथ चयनात्मक नहीं थे, दोनों एल और डी आइसोमर्स को स्वीकार करते हैं। आज, यह व्यापक रूप से ज्ञात है कि प्रोटीन विशेष रूप से एल-फॉर्म एमिनो से बनते हैं।

इसके अलावा, राइबोसोमल आरएनए में पेप्टिडिल ट्रांसफरेज़ प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करने की क्षमता है। न्यूक्लियोटाइड रिपॉजिटरी के रूप में सेवा करने की यह विशेषता, इसकी उत्प्रेरक क्षमताओं के साथ मिलकर, यह पृथ्वी पर पहले रूपों के विकास में एक महत्वपूर्ण तत्व बनाती है।

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