आणविक जीव विज्ञान की केंद्रीय हठधर्मिता क्या है? - जीवविज्ञान - 2025

आणविक जीव विज्ञान के केंद्रीय हठधर्मिता का कहना है कि आनुवंशिक सामग्री आरएनए में लिखित है और फिर प्रोटीन में अनुवाद किया।

यही है, इस अनुशासन में यह माना जाता है कि जीवों में सूचना का प्रवाह केवल एक दिशा में जाता है: जीन को आरएनए में स्थानांतरित किया जाता है।

इस दृष्टिकोण को 1971 में सार्वजनिक किया गया था, डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) अणु के ट्रांसमीटर समारोह के कुछ साल बाद पता चला था।

फ्रांसिस क्रिक, वैज्ञानिक थे, जिन्होंने तब उपलब्ध जानकारी का उपयोग करके आनुवंशिक जानकारी के हस्तांतरण का वर्णन करके इस विचार को उजागर किया था।

समानांतर में, हावर्ड टेमिन ने संभावना का प्रस्ताव दिया कि एक आरएनए डीएनए संश्लेषण के लिए सेवा कर सकता है, एक असाधारण लेकिन संभव मामले के रूप में।

इस प्रस्ताव को वैज्ञानिक समुदाय ने हठधर्मिता की लोकप्रियता को देखते हुए नहीं पकड़ा और क्योंकि यह एक ऐसी प्रक्रिया थी जो केवल कुछ आरएनए विषाणुओं द्वारा संक्रमित कोशिकाओं में ही संभव होगी।

आणविक जीव विज्ञान क्या अध्ययन करता है?

मानव जीनोम परियोजना के अनुसार आणविक जीव विज्ञान है, "जैविक रूप से अणुओं की संरचना, कार्य और संरचना का अध्ययन।"

अधिक विशेष रूप से, आणविक जीव विज्ञान आनुवंशिक सामग्री की प्रतिकृति, प्रतिलेखन और अनुवाद की प्रक्रियाओं के आणविक आधारों का अध्ययन करता है।

आणविक जीवविज्ञानी यह समझने की कोशिश कर रहे हैं कि सेल सिस्टम डीएनए, आरएनए और प्रोटीन संश्लेषण के संदर्भ में कैसे बातचीत करते हैं।

हालांकि एक आणविक जीवविज्ञानी अपने क्षेत्र के लिए विशेष तकनीकों का उपयोग करता है, वह उन्हें दूसरों के साथ आनुवांशिकी और जैव रसायन के अधिक विशिष्ट के साथ जोड़ता है।

उनकी अधिकांश विधि मात्रात्मक है, यही वजह है कि इस अनुशासन और कंप्यूटर विज्ञान के इंटरफ़ेस में एक उच्च रुचि रही है: जैव सूचना विज्ञान और / या कम्प्यूटेशनल जीव विज्ञान।

आणविक जीव विज्ञान के भीतर आणविक आनुवंशिकी एक बहुत ही प्रमुख उपक्षेत्र बन गया है।

आणविक जीव विज्ञान की केंद्रीय हठधर्मिता कैसे काम करती है?

इस विचार का बचाव करने वालों के लिए, प्रक्रिया इस प्रकार थी:

आनुवंशिक जानकारी का स्थानांतरण

1865 में ग्रेगर मेंडल के कार्य। उन्होंने आनुवंशिक वंशानुक्रम के एक ऐसे संकेत का संकेत दिया जो डीएनए अणु की अनुमति देता है, जिसे 1868 और 1869 के बीच फ्रेडरिक मिसेचर द्वारा खोजा गया था।

डीएनए की प्राथमिक संरचना को जानना, उसी की संश्लेषण प्रक्रिया और जिस तरह से आनुवंशिक जानकारी को एन्कोड किया गया है, उसे जानने की अनुमति है।

DNA का प्रतिकृति

फिर, डीएनए की माध्यमिक संरचना की खोज ने डबल हेलिक्स संरचना को मॉडल करना संभव बना दिया जो आज बहुत अच्छी तरह से जाना जाता है, लेकिन उस समय काफी रहस्योद्घाटन था।

इस तरह के रहस्योद्घाटन ने डीएनए प्रतिकृति की खोज को जन्म दिया, कोशिका अस्तित्व के लिए एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया जिसमें माइटोसिस द्वारा विभाजन होता है, और जिसके लिए आनुवंशिक सामग्री के संरक्षण के लिए पूर्व प्रतिकृति की आवश्यकता होती है।

1958 में, मैथ्यू मेसल्सन और फ्रैंक स्टाहल ने पुष्टि की कि यह प्रतिकृति अर्ध-रूढ़िवादी थी, क्योंकि श्रृंखला में से एक को संरक्षित किया गया है, और जो इसके पूरक को संश्लेषित करने के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है।

इस प्रक्रिया में, डीएनए पोलीमरेज़ जैसे प्रोटीन हस्तक्षेप करते हैं, जो एक टेम्पलेट के रूप में मूल का उपयोग करके नई श्रृंखला में न्यूक्लियोटाइड जोड़ता है।

डीएनए ट्रांसक्रिप्शन

इस प्रक्रिया की खोज और विवरण ने इस सवाल का जवाब दिया कि डीएनए और प्रोटीन तब कैसे संबंधित थे जब वे कोशिकाओं में विभिन्न स्थानों पर थे।

मध्यवर्ती अणु जिसने इस संबंध को संभव बनाया वह परिपक्व राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए) निकला।

विशेष रूप से, आरएनए पोलीमरेज़ वह अणु है जो डीएनए स्ट्रैंड में से एक से एक टेम्पलेट लेता है, जिससे यह एक नया आरएनए अणु बनाता है। यह अड्डों की पूरकता के बाद होता है।

दूसरे शब्दों में, यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें दूत RNA (mRNA) के एक टुकड़े में डीएनए के एक खंड से जानकारी पुन: पेश की जाती है।

प्रतिलेखन का उत्पाद दूत आरएनए (एमआरएनए) का एक परिपक्व किनारा है।

आरएनए अनुवाद

अंतिम चरण में, परिपक्व दूत आरएनए (एमआरएनए) प्रोटीन संश्लेषण के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है। यहाँ राइबोसोम ट्रांसमिशन RNA tRNA के अणुओं के साथ मिलकर हस्तक्षेप करते हैं।

प्रत्येक राइबोसोम mRNA न्यूक्लियोटाइड्स की तिकड़ी की व्याख्या करता है, जिसे कोडन कहा जाता है, और एंटीकोनॉन द्वारा पूरक होता है जो प्रत्येक tRNA के पास होता है।

यह टीआरएनए इसके साथ अमीनो एसिड ले जाता है जो पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में फिट होगा, ताकि यह सही विरूपण में बदल जाए।

प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में, प्रतिलेखन और अनुवाद एक साथ हो सकते हैं, जबकि यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, कोशिका नाभिक में प्रतिलेखन होता है और कोशिका द्रव्य में अनुवाद होता है।

हठधर्मिता पर काबू

1960 के दशक में, यह देखा गया था कि कुछ विषाणुओं ने कोशिका को आरएनए को डीएनए में "रिवर्स ट्रांसजेक्ट" करना संभव बना दिया था।

यह रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस (आरटी) प्रोटीन का मामला था, इसे सेलुलर डीएनए में एकीकृत करने के लिए प्रोविरल डीएनए के दोहरे स्ट्रैंड को संश्लेषित करने के लिए टेम्पलेट एचआईवी आरएनए का उपयोग करने के लिए जिम्मेदार है।

यह प्रोटीन वर्तमान में प्रयोगशालाओं में उपयोग किया जाता है और हॉवर्ड टेम्पिन, डेविड बाल्टीमोर, और रेनैटो डूलबेको को 1975 में चिकित्सा का नोबेल पुरस्कार मिला।

दूसरी ओर, आरएनए से बने अन्य वायरस हैं, जो पहले से ही एक आरएनए श्रृंखला को संश्लेषित करने में सक्षम हैं।

इस परिवर्तन का एक अन्य संभावित कारण प्रोटीन की अभिव्यक्ति और एक या अधिक जीन की प्रतिलेखन प्रक्रिया को प्रभावित करने वाले जीनों के नियामक अनुक्रमों में दोषों में पाया जा सकता है।

ये खोजें आणविक जीव विज्ञान जैसे कि कैंसर रोग, न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों या सिंथेटिक जीव विज्ञान के क्षेत्र में बहुत शोध का आधार रही हैं।

संक्षेप में, आणविक जीव विज्ञान की केंद्रीय हठधर्मिता यह बताने का प्रयास है कि एक जीव में आनुवंशिक जानकारी का प्रवाह कैसे काम करता है।

कई वर्षों के वैज्ञानिक अनुसंधान के बाद यह प्रयास दूर हो गया, जिसने हमें वास्तविकता के करीब स्पष्टीकरण देने की अनुमति दी।

संदर्भ

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