इस लेख में, हम आणविक जीव विज्ञान के केंद्रीय सिद्धांत के साथ-साथ 'क्या डीएनए से संश्लेषित प्रोटीन' के बारे में 8 महत्वपूर्ण तथ्यों के बारे में जानते हैं।
प्रोटीन के निर्माण को प्रोटीन संश्लेषण के रूप में जाना जाता है। जब जैविक प्रणालियों पर लागू किया जाता है, तो यह कोशिका के अंदर होता है। यह प्रोकैरियोटिक साइटोप्लाज्म के अंदर होता है। यूकेरियोट्स की तरह, डीएनए के कोडिंग खंड को पहले नाभिक में एक प्रतिलेख (mRNA) में अनुवादित किया जाता है। नाभिक छोड़ने के बाद राइबोसोम एक पूर्व निर्धारित अमीनो एसिड अनुक्रम के साथ प्रतिलेख को प्रोटीन परिसर में बदल देते हैं।
वह प्रक्रिया जिसके माध्यम से कोशिकाएं डीएनए, आरएनए और कई एंजाइमों का उपयोग करके प्रोटीन बनाती हैं, प्रोटीन संश्लेषण के रूप में जानी जाती हैं। इसमें अक्सर प्रोटीन फोल्डिंग, संशोधन और प्रोटियोलिसिस के साथ-साथ ट्रांसक्रिप्शन, ट्रांसलेशन और पोस्ट-ट्रांसलेशनल प्रक्रियाएं शामिल होती हैं।
आइए कुछ चर्चा करें तथ्य और समझने की कोशिश करें प्रोटीन हैं डीएनए से संश्लेषित?
- डीएनए से प्रोटीन का संश्लेषण कैसे होता है?
- DNA से प्रोटीन का संश्लेषण कब होता है ?
- DNA से प्रोटीन का संश्लेषण कहाँ होता है ?
- क्या डीएनए के बिना प्रोटीन को संश्लेषित किया जा सकता है?
- क्या डीएनए सीधे प्रोटीन संश्लेषण करता है?
- डीएनए प्रोटीन संश्लेषण को कैसे निर्देशित करता है?
- प्रोटीन आरएनए से संश्लेषित होता है?
- क्या प्रोटीन mRNA से संश्लेषित होते हैं?
प्रोकैरियोटिक बनाम यूकेरियोटिक प्रोटीन संश्लेषण
- जीवित रहने के लिए सभी जीवित चीजों के लिए आवश्यक जैव-अणुओं का एक महत्वपूर्ण वर्ग प्रोटीन है। प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स दोनों कई गतिविधियों और कार्यों के लिए प्रोटीन का निर्माण करते हैं। जबकि कुछ प्रोटीन जैविक प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक के रूप में काम करते हैं, कुछ प्रोटीन संरचनात्मक कार्यों के लिए उपयोग किए जाते हैं।
- प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स में प्रोटीन संश्लेषण काफी भिन्न होता है। उदाहरण के लिए, प्रोकैरियोट्स' साइटोप्लाज्म वह जगह है जहां प्रोटीन उत्पादन होता है। प्रारंभिक चरण (प्रतिलेखन) में होता है यूकेरियोट्स में नाभिक. बनने के बाद, प्रतिलेख (mRNA) कोशिका द्रव्य तक पहुँचता है, जहाँ राइबोसोम स्थित होते हैं।
- यहां, एमआरएनए से एक एमिनो एसिड श्रृंखला उत्पन्न होती है। जीवाणु और यूकेरियोटिक प्रोटीन संश्लेषण के बीच अंतर नीचे प्रदर्शित किया गया है।
मुख्य अंतर
| प्रोकैरियोटिक प्रोटीन संश्लेषण | यूकेरियोटिक प्रोटीन संश्लेषण |
| एमआरएनए ट्रांसक्रिप्शन पूरा होने से पहले ही अनुवाद शुरू हो जाता है | यूकेरियोटिक प्रोटीन संश्लेषण में ट्रांसक्रिप्शन शामिल होता है, इसके बाद अनुवाद होता है |
| बैक्टीरियल एमआरएनए उत्पादन में आर्कबैक्टीरिया के अपवाद के साथ एक टोपी और एक पॉली ए पूंछ की प्रविष्टि शामिल नहीं है | एक पाली ए पूंछ और एमआरएनए प्रतिलेख के 5′ छोर पर 3′ कैप का सम्मिलन। |
| AUG कोडन पर, अनुवाद शुरू होता है; PIF-1, PIF-2, और PIF-3 आरंभिक कारक हैं। | 5′ कैप, जो पहले AUG कोडन पर, mRNA को राइबोसोमल इकाई से जोड़ता है, अनुवाद की शुरुआत को ट्रिगर करता है; |
| PIF-1, PIF-2, और PIF-3 आरंभिक कारक हैं। | eIF1-6, eIF4B, eIF4C, eIF4D, और eIF4F आरंभ करने वाले कारक हैं। |
डीएनए से प्रोटीन का संश्लेषण कैसे होता है?
कला का यह अद्भुत काम प्रोटीन के संश्लेषण को दर्शाता है, एक प्रक्रिया जो सभी जीवित चीजों की कोशिकाओं में होती है। प्रतिलेखन और अनुवाद दो प्रक्रियाएं हैं जो प्रोटीन संश्लेषण के रूप में जानी जाने वाली प्रक्रिया को बनाती हैं।
यूकेरियोटिक कोशिकाओं के केंद्रक कहाँ होते हैं प्रतिलेखन होता है. प्रतिलेखन के दौरान, डीएनए का एक टेम्पलेट (एमआरएनए) के रूप में उपयोग करके एक मैसेंजर आरएनए अणु बनाया जाता है। अनुवाद की प्रक्रिया राइबोसोम से शुरू होती है एमआरएनए अणु के नाभिक से बाहर निकलने के बाद साइटोप्लाज्म. अनुवाद के दौरान, एमआरएनए में मौजूद आनुवंशिक कोड का उपयोग किया जाता है और प्रोटीन का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है। आणविक जीव विज्ञान का मूल सिद्धांत, डीएनए→ आरएनए → प्रोटीन, इन 2 प्रक्रियाओं को एक साथ जोड़ देता है।
प्रतिलिपि
आणविक जीव विज्ञान के मौलिक सिद्धांत का पहला तत्व प्रतिलेखन है: डीएनए → शाही सेना। आनुवंशिक जानकारी को डीएनए से एमआरएनए में स्थानांतरित करना इसे कहा जाता है। डीएनए के एक स्ट्रैंड के पूरक के लिए प्रतिलेखन के दौरान एमआरएनए का एक किनारा बनाया जाता है।
प्रतिलेखन के चरण
प्रतिलेखन के तीन चरण दीक्षा, बढ़ाव और समाप्ति हैं। निम्नलिखित आरेख चरणों को दर्शाता है।
- दीक्षा प्रतिलेखन में पहला कदम है। यह तब होता है जब प्रमोटर, जीन का एक क्षेत्र, आरएनए पोलीमरेज़ एंजाइम के साथ बातचीत करता है। के लिए "पढ़ने" के लिए एंजाइम डीएनए स्ट्रैंड में से एक में बेस, यह डीएनए को आराम करने का संकेत देता है। एंजाइम एक पूरक आधार-अनुक्रमित एमआरएनए स्ट्रैंड को इकट्ठा करने के लिए तैयार है।
- एमआरएनए स्ट्रैंड में न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों को जोड़ने को बढ़ाव के रूप में जाना जाता है।
- समाप्ति के बाद प्रतिलेखन समाप्त हो जाता है। जब एमआरएनए स्ट्रैंड पूरा हो जाता है, तो यह डीएनए से अलग हो जाता है।
प्रसंस्करण एमआरएनए
यूकेरियोट्स में, नव लिखित एमआरएनए अभी अनुवाद के लिए तैयार नहीं है। इस स्तर पर प्री-एमआरएनए को परिपक्व एमआरएनए में विकसित होने से पहले अतिरिक्त प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है और नाभिक छोड़ना. प्रसंस्करण में पॉलीएडेनाइलेशन, संपादन और स्प्लिसिंग शामिल हो सकते हैं। इन तंत्रों द्वारा एमआरएनए को विभिन्न तरीकों से बदल दिया जाता है। इन परिवर्तनों के कारण एक जीन अब कई प्रोटीन उत्पन्न कर सकता है।
- जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में देखा जा सकता है, स्प्लिसिंग mRNA से इंट्रोन्स को समाप्त कर देता है। जीनोम में इंट्रॉन नामक क्षेत्र होते हैं जिनमें प्रोटीन कोडिंग की कमी होती है। एक्सॉन शेष mRNA के एकमात्र भाग हैं जो वास्तव में प्रोटीन के लिए कोड करते हैं। आरेख राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन को दर्शाता है, जो छोटे प्रोटीन होते हैं जो नाभिक में आरएनए बनाते हैं और स्प्लिसिंग प्रक्रिया के लिए आवश्यक होते हैं।
- एमआरएनए में कुछ न्यूक्लियोटाइड संपादन के दौरान बदल जाते हैं। उदाहरण के लिए, संपादन के परिणामस्वरूप मानव प्रोटीन (एपीओबी) के दो अलग-अलग रूपों का विकास हुआ है, जो रक्त में लिपिड के परिवहन में मदद करता है। प्रारंभिक स्टॉप सिग्नल के कारण, वह संपादन mRNA में जुड़ जाता है, एक प्रकार दूसरे से छोटा होता है।
- पॉलीएडेनाइलेशन के माध्यम से एमआरएनए एक "पूंछ" प्राप्त करता है। पूंछ में As (एडेनिन बेस) की एक पंक्ति होती है। यह दर्शाता है कि mRNA समाप्त हो गया है। इसके अतिरिक्त, यह एमआरएनए को एंजाइमों से बचाता है जो इसे तोड़ देगा और न्यूक्लियस से एमआरएनए के हस्तांतरण में मदद करता है।
अनुवाद करें
आणविक जीव विज्ञान के मौलिक सिद्धांत का दूसरा घटक अनुवाद है: आरएनए → प्रोटीन। यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके माध्यम से प्रोटीन बनाने के लिए mRNA की आनुवंशिक जानकारी का पाठ किया जाता है। नीचे दिया गया चित्र दर्शाता है कि अनुवाद कैसे कार्य करता है। एमआरएनए एक राइबोसोम के लिए आगे बढ़ता है, जो नाभिक छोड़ने के बाद प्रोटीन और आरआरएनए से बना होता है। राइबोसोम टीआरएनए अणुओं से अमीनो एसिड को सही क्रम में प्राप्त करने के बाद एमआरएनए में कोडन की स्ट्रिंग की व्याख्या करता है।
- इसके कार्य को समझने के लिए आपको tRNA की संरचनात्मक संरचना के बारे में अधिक जानना चाहिए। अमीनो एसिड जो प्रत्येक tRNA अणु वहन करता है, एक एंटिकोडन द्वारा दर्शाया जाता है।
- एक एंटिकोडन एक पूरक अमीनो एसिड कोडन है। उदाहरण के लिए, क्योंकि अमीनो एसिड लाइसिन में कोडन AAG है, इसका एंटिकोडन UUC है।
- नतीजतन, एंटिकोडन यूयूसी के माध्यम से एक टीआरएनए अणु लाइसिन का परिवहन करेगा। टीआरएनए का एक यूयूसी एंटिकोडन क्षणिक रूप से किसी भी स्थान से जुड़ जाता है जहां कोडन एएजी एमआरएनए में अनुसरण करता है। टीआरएनए में अमीनो एसिड ज़ब्त हो जाता है जब इसे एमआरएनए से जोड़ा जाता है।
- एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला बनाई जाती है क्योंकि आरआरएनए की मदद से अमीनो एसिड को एक बार में राइबोसोम में लाया जाता है। जब तक स्टॉप कोडन नहीं पहुंच जाता, तब तक अमीनो एसिड की श्रृंखला विकसित होती रहती है।
अनुवाद के बाद क्या होता है?
अनुवाद अक्सर प्रोटीन के जीवन चक्र का प्रारंभिक चरण होता है। कभी-कभी एक प्रोटीन को मध्यम से महत्वपूर्ण पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधन से गुजरना पड़ता है।
उदाहरण के लिए,
- सभी पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं को अतिरिक्त घटकों को शामिल किए बिना "पूर्ण" प्रोटीन नहीं माना जा सकता है। अन्य पॉलीपेप्टाइड्स को प्रोटियोलिसिस नामक प्रक्रिया के माध्यम से कुछ क्षेत्रों को हटाने की आवश्यकता होती है।
- अक्सर, इसमें श्रृंखला के प्रारंभिक अमीनो एसिड (आमतौर पर मेथियोनीन, स्टार्ट कोडन द्वारा निर्दिष्ट विशिष्ट अमीनो एसिड के माध्यम से) को हटाना शामिल होता है।
DNA से प्रोटीन का संश्लेषण कब होता है ?
प्रतिलेखन के दौरान, डीएनए का एक टेम्पलेट (एमआरएनए) के रूप में उपयोग करके एक मैसेंजर आरएनए अणु बनाया जाता है। अनुवाद की प्रक्रिया राइबोसोम से शुरू होती है एमआरएनए अणु के नाभिक से बाहर निकलने के बाद साइटोप्लाज्म. अनुवाद के दौरान, एमआरएनए में मौजूद आनुवंशिक कोड का उपयोग किया जाता है और प्रोटीन का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है।
DNA से प्रोटीन का संश्लेषण कहाँ होता है ?
जबकि सबसे अधिक प्रोटीन संश्लेषण कोशिका के कोशिकाद्रव्य में होता है, इसका अधिकांश डीएनए नाभिक (माइटोकॉन्ड्रिया में एक छोटा%) में पाया जाता है। एक संदेश के माध्यम से आनुवंशिक जानकारी को नाभिक से कोशिका द्रव्य में प्रेषित किया जाता है क्योंकि डीएनए अणु परमाणु झिल्ली के माध्यम से फिट होने के लिए बहुत बड़े होते हैं।
उदाहरण: मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए; राइबोन्यूक्लिक एसिड) अणु, जो छोटे एकल-फंसे हुए न्यूक्लिक एसिड होते हैं जो विशिष्ट जीन के कोडिंग क्षेत्रों के माध्यम से इस संदेश को व्यक्त करते हैं। क्योंकि एक निश्चित जीन के डीएनए अनुक्रम को वास्तव में संबंधित आरएनए में अनुवादित किया जाता है, डीएनए से एमआरएनए में सूचना हस्तांतरण की प्रक्रिया नाभिक में होती है और इसे प्रतिलेखन के रूप में जाना जाता है।
क्या डीएनए के बिना प्रोटीन को संश्लेषित किया जा सकता है?
हाल के एक अध्ययन के परिणामों से पता चला है कि मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए), जिसे अमीनो एसिड के संयोजन के लिए जानकारी रखने के लिए जाना जाता है, अमीनो एसिड के संयोजन के लिए आवश्यक नहीं है जिन्हें प्रोटीन के निर्माण खंड के रूप में माना जाता है।
उदाहरण: आणविक जीव विज्ञान में यह लंबे समय से स्वीकार की गई जानकारी है कि डीएनए ब्लूप्रिंट के रूप में कार्य करता है जो शरीर के अंदर प्रोटीन के उत्पादन के निर्देशों को प्रसारित करता है। हालांकि, ताजा अध्ययन खोजों ने इस पारंपरिक सोच को यह दिखाते हुए खारिज कर दिया कि कुछ प्रोटीन में अन्य प्रोटीन पैदा करने की क्षमता होती है।
क्या डीएनए प्रत्यक्ष प्रोटीन संश्लेषण?
आपकी कोशिकाओं और व्यावहारिक रूप से हर दूसरे जीव में डीएनए इसके मुख्य आनुवंशिक घटक के रूप में शामिल है। यह प्रोटीन संश्लेषण की बहु-चरणीय प्रक्रिया में कार्यरत है, जो डीएनए के कोडित संदेश को प्रयोग करने योग्य प्रोटीन अणु में बदल देता है।
कैसे डीएनए प्रोटीन संश्लेषण को निर्देशित करता है?
अनुवाद राइबोसोम द्वारा किया जाता है जो या तो में मौजूद होते हैं साइटोप्लाज्म या एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम से जुड़ा होता है। इसलिए, दूतों (mRNA) और अनुवादकों (tRNA) की सहायता से एक प्रोटीन के उत्पादन को उसके डीएनए में निहित डेटा द्वारा नियंत्रित किया जाता है। डीएनए नाभिक में आरएनए में परिवर्तित हो जाता है। संदेश को एमआरएनए द्वारा नाभिक से साइटोप्लाज्मिक राइबोसोम तक ले जाया जाता है, जहां इसे टीआरएनए द्वारा प्रोटीन में अनुवादित किया जाता है।
शामिल कदम:
- अधिकांश जीन प्रोटीन के रूप में ज्ञात उपयोगी अणुओं के निर्माण के लिए आवश्यक जानकारी प्रदान करते हैं। (कुछ जीन नियामक सामग्री का उत्पादन करते हैं जो कोशिका को प्रोटीन बनाने में मदद करते हैं।) प्रत्येक कोशिका के अंदर जीन से प्रोटीन में जाने की प्रक्रिया जटिल और सख्त निगरानी में होती है।
- प्रतिलेखन और अनुवाद दो मुख्य चरण हैं। जीन अभिव्यक्ति उत्पन्न करने के लिए प्रतिलेखन और अनुवाद एक साथ काम करते हैं।
- एक जीन के डीएनए में निहित जानकारी को आरएनए (राइबोन्यूक्लिक एसिड) नामक एक समान अणु में स्थानांतरित किया जाता है कोशिका नाभिक प्रतिलेखन के दौरान।
- आरएनए और डीएनए दोनों में न्यूक्लियोटाइड निर्माण इकाइयों की एक श्रृंखला होती है, इस तथ्य के बावजूद कि उनके रासायनिक मेकअप एक दूसरे से थोड़ा भिन्न होते हैं।
- चूंकि मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) नाभिक से साइटोप्लाज्म तक सूचना पहुंचाता है, यह इस प्रकार का आरएनए है जिसमें प्रोटीन बनाने के लिए आवश्यक निर्देश होते हैं।
- साइटोप्लाज्म वह जगह है जहां अनुवाद, जीन को प्रोटीन में बदलने का दूसरा चरण होता है। राइबोसोम, एक विशेष परिसर जो एमआरएनए के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को "पढ़ता है", मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) के साथ बातचीत करता है।
- तीन न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम एक कोडन बनाते हैं, जो आम तौर पर एक एमिनो एसिड के लिए कोड होता है। (एमिनो एसिड प्रोटीन के निर्माण खंड हैं।) एक समय में एक एमिनो एसिड, आरएनए (टीआरएनए) को स्थानांतरित करता है, एक प्रकार का आरएनए, प्रोटीन को इकट्ठा करता है।
- प्रोटीन संश्लेषण तब तक जारी रहता है जब तक A "स्टॉप" कोडन राइबोसोम (3 न्यूक्लियोटाइड्स की एक व्यवस्था जो एक अमीनो एसिड के लिए कोड नहीं करती है) द्वारा सामना किया जाता है।
डीएनए से आरएनए को प्रोटीन में सूचना का स्थानांतरण आणविक जीव विज्ञान में मौलिक विचारों में से एक है। इसके महत्व के कारण इसे आमतौर पर "केंद्रीय हठधर्मिता" के रूप में जाना जाता है।
प्रोटीन आरएनए से संश्लेषित होता है?
प्रोटीन संश्लेषण के उत्प्रेरक तंत्र, जो प्रोटीन अणुओं को बनाने के लिए अमीनो एसिड से जुड़ते हैं, राइबोसोम के आरआरएनए अणुओं द्वारा नियंत्रित होते हैं। इस भूमिका को निरूपित करने के लिए, rRNA को अक्सर राइबोजाइम या उत्प्रेरक आरएनए के रूप में जाना जाता है।
क्या प्रोटीन mRNA से संश्लेषित होते हैं?
प्रतिलेखन के दौरान, डीएनए एक दूत आरएनए अणु (एमआरएनए) के निर्माण के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है। एमआरएनए अणु यात्रा करता है a साइटोप्लाज्मिक राइबोसोम जहां अनुवाद नाभिक छोड़ने के बाद होता है। एमआरएनए में पाए जाने वाले आनुवंशिक कोड का विश्लेषण किया जाता है और अनुवाद के दौरान प्रोटीन बनाने के लिए इसका इस्तेमाल किया जाता है।
पूर्व: आनुवंशिक कोडिंग नियम एक जीन के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को mRNA के माध्यम से एक प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम में बदल देते हैं।
- प्रोटीन संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके माध्यम से कोशिकाएं प्रोटीन का उत्पादन करती हैं। दो चरण प्रतिलेखन और अनुवाद हैं।
- प्रतिलेखन वह प्रक्रिया है जिसके माध्यम से डीएनए में आनुवंशिक जानकारी नाभिक में mRNA में बदल जाती है। दीक्षा, बढ़ाव और समाप्ति इसके तीन चरण हैं। एक बार निर्देश टूट जाने के बाद, एमआरएनए उन्हें साइटोप्लाज्म में एक राइबोसोम में भेजता है।
- अनुवाद राइबोसोम पर होता है, जो प्रोटीन और आरआरएनए से बना होता है। एमआरएनए निर्देश अनुवाद के दौरान पढ़े जाते हैं, और टीआरएनए अमीनो एसिड के सही क्रम को राइबोसोम में भेजता है। फिर, rRNA अमीनो एसिड कनेक्शन के निर्माण में योगदान देता है जिसके परिणामस्वरूप पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला होती है।
- पूर्ण प्रोटीन का उत्पादन करने के लिए संश्लेषित होने के बाद एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला अतिरिक्त प्रसंस्करण से गुजर सकती है।
निष्कर्ष
उपरोक्त लेख में, हमने प्रोटीन संश्लेषण में प्रतिलेखन, अनुवाद और डीएनए/आरएनए की भूमिका के बारे में अध्ययन किया। 'अनुवाद' की प्रक्रिया में शामिल कदम - आणविक जीव विज्ञान की केंद्रीय हठधर्मिता।
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नमस्ते...मैं गणेशप्रसाद डीएन हूं, मैंने अपनी पीएच.डी. पूरी कर ली है। मैंगलोर विश्वविद्यालय से जैव रसायन विज्ञान में, मैं अपने चुने हुए क्षेत्र में अनुसंधान को आगे बढ़ाने के लिए अपने ज्ञान और तकनीकी कौशल का उपयोग करने का इरादा रखता हूं।