ट्रांसपोसॉन: प्रकार और विशेषताएं - GEOGRAFIA - 2025

Transposon या transposable तत्वों डीएनए के टुकड़े कि जीनोम में अपने स्थान बदल सकते हैं। चलने की घटना को ट्रांसपोज़ेशन कहा जाता है और वे एक ही गुणसूत्र के भीतर एक स्थिति से दूसरी स्थिति में स्थानांतरित हो सकते हैं, या गुणसूत्र बदल सकते हैं। वे सभी जीनोम में, और महत्वपूर्ण संख्या में मौजूद हैं। वे बैक्टीरिया, खमीर, ड्रोसोफिला और मकई में बड़े पैमाने पर अध्ययन किए गए हैं।

इन तत्वों को दो समूहों में विभाजित किया गया है, तत्व के ट्रांसपोज़ेशन तंत्र को ध्यान में रखते हुए। इस प्रकार, हमारे पास एक आरएनए मध्यवर्ती (राइबोन्यूक्लिक एसिड) का उपयोग करने वाले रेट्रोट्रान्सपोन्स हैं, जबकि दूसरा समूह डीएनए इंटरमीडिएट का उपयोग करता है। बाद के समूह सेंसस सस्पेक्टो ट्रांसपोसॉन हैं।

"जंपिंग जीन" या ट्रांसपोज़न की खोज मक्का (ज़िया मेयस) में की गई थी। स्रोत: pixabay.com

अधिक हाल ही में और विस्तृत वर्गीकरण तत्वों की सामान्य संरचना, समान रूपांकनों के अस्तित्व और डीएनए और अमीनो एसिड की पहचान और समानता का उपयोग करता है। इस तरह, ट्रांसक्लायॉरी तत्वों के उपवर्ग, सुपरफैमिली, परिवार और सबफैमिली को परिभाषित किया जाता है।

एेतिहाँसिक विचाराे से

1940 के दशक के मध्य में बारबरा मैकक्लिंटॉक द्वारा मक्का (ज़िया मेयस) में की गई जाँचों की बदौलत, पारंपरिक दृष्टिकोण कि प्रत्येक जीन में एक विशेष गुणसूत्र पर एक निश्चित स्थान और जीनोम में एक निश्चित स्थान को संशोधित किया जा सकता था।

इन प्रयोगों ने यह स्पष्ट किया कि कुछ तत्वों में एक गुणसूत्र से दूसरे में स्थिति बदलने की क्षमता थी।

मूल रूप से, मैकक्लिंटॉक ने "नियंत्रण तत्वों" शब्द गढ़ा, क्योंकि उन्होंने जीन की अभिव्यक्ति को नियंत्रित किया था जहां उन्हें डाला गया था। तत्वों को बाद में जंपिंग जीन, मोबाइल जीन, मोबाइल आनुवंशिक तत्व और ट्रांसपोज़न कहा जाता था।

लंबे समय तक, इस घटना को सभी जीवविज्ञानियों द्वारा स्वीकार नहीं किया गया था, और इसे कुछ संदेह के साथ इलाज किया गया था। आज, मोबाइल तत्व पूरी तरह से स्वीकार किए जाते हैं।

ऐतिहासिक रूप से, ट्रांसपोज़न को "स्वार्थी" डीएनए खंड माना जाता था। 1980 के दशक के बाद, यह परिप्रेक्ष्य बदलना शुरू हो गया, क्योंकि संरचनात्मक और कार्यात्मक दृष्टिकोण से, जीनोम पर इंटरैक्शन और ट्रांसपोज़न के प्रभाव की पहचान करना संभव था।

इन कारणों के लिए, हालांकि तत्व की गतिशीलता कुछ मामलों में निपुण हो सकती है, यह जीवों की आबादी के लिए फायदेमंद हो सकता है - एक "उपयोगी परजीवी" के अनुरूप।

सामान्य विशेषताएँ

ट्रांसपोज़न डीएनए के असतत टुकड़े हैं जो एक जीनोम (जिसे "होस्ट" जीनोम कहा जाता है) के भीतर जुटाने की क्षमता है, आम तौर पर जुटाने की प्रक्रिया के दौरान खुद की प्रतियां बनाते हैं। ट्रांसपोसन्स, उनकी विशेषताओं और जीनोम में उनकी भूमिका की समझ, वर्षों में बदल गई है।

कुछ लेखकों का मानना ​​है कि "ट्रांसपेरेंट एलिमेंट" विभिन्न विशेषताओं वाले जीनों की श्रृंखला को नामित करने के लिए एक छत्र शब्द है। इनमें से अधिकांश के पास केवल उनके स्थानांतरण के लिए आवश्यक अनुक्रम है।

यद्यपि वे सभी जीनोम के चारों ओर घूमने में सक्षम होने की विशेषता को साझा करते हैं, लेकिन कुछ लोग मूल स्थान में खुद की एक प्रति छोड़ने में सक्षम हैं, जिससे जीनोम में ट्रांसपेरेंट तत्वों की वृद्धि होती है।

प्रचुरता

विभिन्न जीवों (सूक्ष्मजीवों, पौधों, जानवरों, अन्य लोगों के बीच) की अनुक्रमण ने दिखाया है कि वस्तुतः सभी जीवित प्राणियों में ट्रांसपेरेंट तत्व मौजूद हैं।

ट्रांसपोसॉन प्रचुर मात्रा में हैं। कशेरुकियों के जीनोम में, वे जीव के सभी आनुवंशिक पदार्थों के 4 से 60% तक कब्जा करते हैं, और उभयचर और मछली के एक निश्चित समूह में, ट्रांसपोसॉन बेहद विविध हैं। चरम मामले हैं, जैसे कि मकई, जहां ट्रांसपोंसन्स इन पौधों के जीनोम का 80% से अधिक बनाते हैं।

मनुष्यों में, ट्रांसफ़ॉर्मल तत्वों को जीनोम में सबसे प्रचुर मात्रा में घटक माना जाता है, जिसमें लगभग 50% की प्रचुरता होती है। उनकी उल्लेखनीय बहुतायत के बावजूद, वे जिस भूमिका को आनुवंशिक स्तर पर निभाते हैं, वह पूरी तरह से स्पष्ट नहीं किया गया है।

इस तुलनात्मक आकृति को बनाने के लिए, आइए कोडिंग डीएनए अनुक्रमों को ध्यान में रखें। इन्हें एक संदेशवाहक आरएनए में अंतरण किया जाता है जिसे अंत में एक प्रोटीन में अनुवादित किया जाता है। प्राइमेट्स में, कोडिंग डीएनए में केवल 2% जीनोम होते हैं।

ट्रांसपोज़न के प्रकार

आम तौर पर, जिस तरह से वे जीनोम के माध्यम से आगे बढ़ते हैं, उसके आधार पर ट्रांस्फ़ॉर्मिक तत्वों को वर्गीकृत किया जाता है। इस प्रकार, हमारी दो श्रेणियां हैं: कक्षा 1 के तत्व और कक्षा 2 के।

कक्षा 1 आइटम

उन्हें आरएनए तत्व भी कहा जाता है, क्योंकि जीनोम में डीएनए तत्व आरएनए की एक प्रति में स्थानांतरित होता है। आरएनए कॉपी को फिर दूसरे डीएनए में बदल दिया जाता है जिसे होस्ट जीनोम के लक्ष्य स्थल में डाला जाता है।

उन्हें रेट्रो-एलिमेंट्स के रूप में भी जाना जाता है, क्योंकि उनके आंदोलन को आरएनए से डीएनए तक आनुवंशिक जानकारी के रिवर्स फ्लो द्वारा दिया जाता है।

जीनोम में इन प्रकार के तत्वों की संख्या बहुत अधिक है। उदाहरण के लिए, अलु मानव जीनोम में अनुक्रम करता है।

पुनर्संरचना प्रतिकृति प्रकार की है, अर्थात्, घटना के बाद अनुक्रम बरकरार है।

कक्षा 2 आइटम

कक्षा 2 के तत्वों को डीएनए तत्वों के रूप में जाना जाता है। इस श्रेणी में ऐसे ट्रांसपोंस शामिल हैं जो एक मध्यस्थ की आवश्यकता के बिना खुद से एक स्थान से दूसरे स्थान पर जाते हैं।

ट्रांसपोज़िशन रेप्लिटिव प्रकार का हो सकता है, जैसा कि कक्षा I के तत्वों के मामले में, या यह रूढ़िवादी हो सकता है: तत्व ईवेंट में विभाजित हो जाता है, इसलिए ट्रांसफ़ॉर्मल तत्वों की संख्या में वृद्धि नहीं होती है। बारबरा मैक्लिंटॉक द्वारा खोजे गए सामान कक्षा 2 के थे।

ट्रांसपोज़िशन होस्ट को कैसे प्रभावित करता है?

जैसा कि हमने उल्लेख किया है, ट्रांसपोसॉन ऐसे तत्व हैं जो एक ही गुणसूत्र के भीतर जा सकते हैं, या एक अलग से कूद सकते हैं। हालांकि, हमें यह पूछना चाहिए कि ट्रांसपोज़िशन इवेंट के कारण व्यक्ति की फिटनेस कैसे प्रभावित होती है। यह अनिवार्य रूप से उस क्षेत्र पर निर्भर करता है जहां तत्व का ट्रांसपोज़ किया जाता है।

इस प्रकार, जुटाना सकारात्मक रूप से या नकारात्मक रूप से मेजबान को प्रभावित कर सकता है, या तो एक जीन को निष्क्रिय करके, जीन की अभिव्यक्ति को संशोधित कर सकता है, या नाजायज पुनर्संयोजन को प्रेरित कर सकता है।

यदि मेजबान की फिटनेस काफी कम हो जाती है, तो ट्रांसपोसॉन पर इसका प्रभाव पड़ेगा, क्योंकि जीव का अस्तित्व उसके विनाश के लिए महत्वपूर्ण है।

इस कारण से, मेजबान में और ट्रांसपोज़न में कुछ रणनीतियों की पहचान की गई है जो संतुलन को प्राप्त करने के लिए ट्रांसपोज़न के नकारात्मक प्रभाव को कम करने में मदद करते हैं।

उदाहरण के लिए, कुछ ट्रांसपोंस जीनोम के nonessential क्षेत्रों में सम्मिलित होते हैं। इस प्रकार, श्रृंखला का प्रभाव संभवतः न्यूनतम है, जैसा कि हेट्रोक्रोमैटिन क्षेत्रों में है।

मेजबान की ओर, रणनीतियों में डीएनए मेथिलिकरण शामिल है, जो कि ट्रांसपोज़र तत्व की अभिव्यक्ति को कम करने का प्रबंधन करता है। इसके अलावा, कुछ हस्तक्षेप करने वाले आरएनए इस काम में योगदान कर सकते हैं।

आनुवंशिक प्रभाव

वाष्पोत्सर्जन दो मौलिक आनुवंशिक प्रभावों की ओर जाता है। सबसे पहले, वे उत्परिवर्तन का कारण बनते हैं। उदाहरण के लिए, माउस में सभी आनुवांशिक उत्परिवर्तन का 10% प्रतिगामी पुनर्व्यवस्था का परिणाम है, इनमें से कई कोडिंग या विनियामक क्षेत्र हैं।

दूसरे, ट्रांसपोज़न नाजायज पुनर्संयोजन की घटनाओं को बढ़ावा देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप जीन या पूरे गुणसूत्रों का पुन: संयोजन होता है, जो आम तौर पर आनुवंशिक सामग्री को हटाते हैं। यह अनुमान है कि मनुष्यों में आनुवांशिक विकारों का 0.3% (जैसे विरासत में मिला हुआ ल्यूकेमिया) इस तरह से उत्पन्न हुआ।

मलबे उत्परिवर्तन के कारण मेजबान फिटनेस में कमी को मुख्य कारण माना जाता है कि ट्रांसपेरेंट तत्व पहले से ही अधिक प्रचुर मात्रा में नहीं हैं।

ट्रांसपेरेंट तत्वों के कार्य

ट्रांसपोज़न को मूल रूप से परजीवी जीनोम माना जाता था जिसका उनके मेजबानों में कोई कार्य नहीं था। आजकल, जीनोमिक डेटा की उपलब्धता के लिए धन्यवाद, उनके संभावित कार्यों और जीनोम के विकास में ट्रांसपोज़न की भूमिका पर अधिक ध्यान दिया गया है।

कुछ पुष्ट विनियामक अनुक्रम ट्रांसफ़ॉर्मल तत्वों से प्राप्त किए गए हैं और कई विकासवादी सस्ता माल के लिए जिम्मेदार होने के अलावा, विभिन्न कशेरुकी वंशावली में संरक्षित किए गए हैं।

जीनोम के विकास में भूमिका

हाल के शोध के अनुसार, ट्रांसपोज़न का जैविक प्राणियों के जीनोम की वास्तुकला और विकास पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा है।

छोटे पैमाने पर, ट्रांसपोज़न लिंकेज समूहों में परिवर्तन में मध्यस्थता करने में सक्षम हैं, हालांकि उनके जीनोमिक बदलाव में काफी संरचनात्मक परिवर्तन जैसे कि विलोपन, दोहराव, व्युत्क्रम, दोहराव और ट्रांसलोकेशन जैसे प्रासंगिक प्रभाव भी हो सकते हैं।

माना जाता है कि ट्रांसपोज़न बहुत महत्वपूर्ण कारक हैं जिन्होंने जीनोम के आकार और यूकेरियोटिक जीवों में उनकी रचना को आकार दिया है। वास्तव में, जीनोम के आकार और ट्रांसपेरेंट तत्वों की सामग्री के बीच एक रैखिक संबंध है।

उदाहरण

ट्रांसपोन्सन भी अनुकूली विकास को जन्म दे सकता है। ट्रांसपोज़न के योगदान का स्पष्ट उदाहरण अपरा और गैर स्तनधारियों के माध्यम से स्तनधारियों के मस्तिष्क में प्रतिरक्षा प्रणाली और ट्रांसक्रिप्शनल विनियमन का विकास है।

कशेरुक प्रतिरक्षा प्रणाली में, एंटीबॉडी के बड़ी संख्या में से प्रत्येक तीन अनुक्रमों (वी, डी और जे) के साथ एक जीन के माध्यम से उत्पन्न होता है। ये क्रम शारीरिक रूप से जीनोम में अलग हो जाते हैं, लेकिन वे प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के दौरान VDJ पुनर्संयोजन नामक एक तंत्र के माध्यम से एक साथ आते हैं।

1990 के दशक के अंत में, शोधकर्ताओं के एक समूह ने पाया कि VDJ जंक्शन के लिए जिम्मेदार प्रोटीन RAG1 और RAG2 जीन द्वारा कूटबद्ध किया गया था। इनमें इन्ट्रोन्स की कमी थी और यह डीएनए दृश्यों में विशिष्ट अनुक्रमों के संक्रमण का कारण बन सकता था।

इंट्रोन्स की कमी मैसेंजर आरएनए के रेट्रोट्रांसपोजिशन द्वारा उत्पन्न जीन की एक सामान्य विशेषता है। इस अध्ययन के लेखकों ने तर्क दिया कि रीढ़ की हड्डी में प्रतिरक्षा प्रणाली उत्पन्न हुई, जो कि आरएजी 1 और आरएजी 2 जीन के पूर्वज के प्रत्यारोपण के लिए धन्यवाद।

यह अनुमान लगाया जाता है कि स्तनधारी वंश में कुछ 200,000 सम्मिलन को छोड़ दिया गया है।

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