डीएनए प्रतिकृति चरण और महत्वपूर्ण अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

विषय-सूची

डीएनए प्रतिकृति में पहला कदम क्या है?

डीएनए प्रतिकृति की प्रक्रिया आमतौर पर तीन चरणों में पूरी होती है, अर्थात्: दीक्षा, बढ़ाव और समाप्ति। 

दीक्षा डीएनए प्रतिकृति चरणों में पहला है। संबंधित प्रोटीन, एंजाइम और शेष कारक डीएनए में कुछ विशिष्ट साइटों को पहचानते हैं, जिन्हें प्रतिकृति की उत्पत्ति के रूप में जाना जाता है, और प्रतिकृति प्रक्रिया को ट्रिगर करते हैं।

डीएनए प्रतिकृति चरण
चित्र: दीक्षा डीएनए प्रतिकृति का पहला चरण है जिसमें प्रतिकृति फोर्क को खोलना और बनाना शामिल है। छवि क्रेडिट: विकिमीडिया

डीएनए प्रतिकृति का आरंभ चरण निम्नलिखित अनुक्रम में होता है:

  • डीएनए स्ट्रैंड के अंदर विशिष्ट बिंदुओं पर शुरू होता है जिसे "प्रतिकृति की उत्पत्ति" कहा जाता है (विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों या कोड द्वारा मान्यता प्राप्त)।
  • प्रतिकृति की उत्पत्ति) को सर्जक प्रोटीन द्वारा पहचाना जाता है
  • सर्जक प्रोटीन अधिक प्रोटीन कहते हैं जो प्रतिकृति प्रक्रिया का समर्थन करते हैं, डीएनए में प्रतिकृति उत्पत्ति के आसपास एक प्रतिकृति परिसर तैयार करते हैं। 
  • प्रतिकृति की उत्पत्ति के लिए आम तौर पर कई साइटें होती हैं, और इन स्थानीयकृत साइटों को प्रतिकृति कांटे (वाई आकार की संरचना) के रूप में जाना जाता है। 
  • प्रतिकृति के प्रत्येक मूल में एक जुड़वां प्रतिकृति कांटा होता है, जो प्रतिकृति की उत्पत्ति के उस समकक्ष बिंदु से डीएनए डबल हेलिक्स के दोनों छोर तक जाता है।
  • डीएनए हेलीकेस, जो डीएनए डबल हेलिक्स को ढीला करता है और एक नए डीएनए स्ट्रैंड (प्रतिकृति) के संश्लेषण के लिए टेम्पलेट स्ट्रैंड के रूप में उपयोग किए जाने वाले दो स्ट्रैंड को अलग करता है।
  • एटीपी को हाइड्रोलाइज करने से डीएनए का अनवाइंडिंग होता है।
  • सिंगल-स्ट्रैंड बाइंडिंग प्रोटीन (एसएसबी) माता-पिता के डीएनए डबल हेलिक्स को घायल अवस्था में रखने के लिए हेलिकेज़ के साथ काम करता है।
  • डीएनए प्राइमेज़ में एक छोटी लंबाई का आरएनए प्राइमर शामिल होता है, जो डीएनए पोलीमरेज़ के लिए 'आरंभकर्ता' के रूप में कार्य करता है।
  • यह डीएनए पोलीमरेज़ आरएनए प्राइमरों को पहचानकर डीएनए के नए स्ट्रैंड का विस्तार करता है।
  • डीएनए पोलीमरेज़, 5′ से 3′ के क्रम में संश्लेषण करता है।
  • एक प्रतिकृति कांटे की ओर व्यक्तिगत रूप से न्यूक्लियोटाइड जोड़ता है, और दूसरा केवल टुकड़ों में जोड़ने के लिए तैयार है।
  • जिस स्ट्रैंड में न्यूक्लियोटाइड लगातार जोड़े जाते हैं उसे अग्रणी स्ट्रैंड के रूप में जाना जाता है, जबकि दूसरे स्ट्रैंड को टुकड़ों के रूप में संश्लेषित किया जाता है, जिसे लैगिंग स्ट्रैंड के रूप में जाना जाता है।

DNA की प्रतिकृति के किन चरणों में ATP शामिल है?

डीएनए प्रतिकृति प्रक्रिया में कई अवसर होते हैं जहां एटीपी की खपत, लेनदेन या भागीदारी देखी जाती है। 

प्रतिकृति प्रक्रिया में शामिल हेलीकॉप्टर जैसे विशिष्ट एंजाइम होते हैं जो एटीपी का उपयोग डीएनए डबल हेलिक्स को खोलने के अपने कार्य को करने के लिए करते हैं। एटीपी का उपयोग फॉस्फोराइलेटिंग डीएनए प्रतिकृति एंजाइमों में भी किया जाता है जब एक नया न्यूक्लियोटाइड बढ़ते डीएनए स्ट्रैंड से जुड़ जाता है।

प्रतिकृति प्रक्रिया के चरणों का उपयोग करने वाले एटीपी निम्नलिखित हैं:

  • डीएनए हेलीकॉप्टर मूल रूप से एंजाइमों का उपयोग करने वाले एटीपी होते हैं जो दो पैतृक किस्में को खोलते हैं और अलग करते हैं और अंततः प्रतिकृति कांटे को जन्म देते हैं, जो गतिशील रूप से मूल स्थल से दूर चले जाते हैं। डीएनए हेलिकेस डीएनए के सिंगल स्ट्रैंड से जुड़ते हुए एटीपी को हाइड्रोलाइज करता है। 
  • एक अन्य स्थान, डीएनए पोलीमराइजेशन के दौरान, डीएनए पोलीमरेज़ (बीटा और गामा) फॉस्फेट द्वारा दिए गए 2 फॉस्फेट अणुओं द्वारा हाइड्रोलाइज्ड फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड के संश्लेषण को बढ़ावा देता है, फॉस्फेट सीधे डीएनटीपी से प्राप्त होता है जो आमतौर पर एटीपी होता है।

जीव विज्ञान में डीएनए प्रतिकृति क्या है?

जीवित जीवों को बनाए रखने के लिए डीएनए प्रतिकृति एक आवश्यक प्रक्रिया है क्योंकि यह कोशिका विभाजन के लिए एक पूर्वापेक्षा है

डीएनए प्रतिकृति वह अंतःक्रिया है जिसके द्वारा प्रकृति में समान दो डीएनए किस्में बनाने के लिए दो गुना डीएनए की नकल की जाती है। प्रतिकृति एक मौलिक डीएनए प्रक्रिया है क्योंकि दो नवगठित कोशिकाओं में कोशिका विभाजन के किसी भी बिंदु पर मूल कोशिका के समान डीएनए होना चाहिए। 

प्रतिकृति की प्रक्रिया के बारे में संक्षिप्त विवरण निम्नलिखित है:

  • डीएनए प्रतिकृति एक सटीक बिंदु पर शुरू होती है, जिसे प्रतिकृति की उत्पत्ति कहा जाता है, जहां डीएनए के दो गुना हेलिक्स का खोलना शुरू होता है।
  • आरएनए का एक छोटा खंड, जिसे प्राइमर के रूप में जाना जाता है, तब बनता है और डीएनए के संश्लेषण के लिए एक प्रारंभिक चरण के रूप में जाता है।
  • डीएनए पोलीमरेज़ नामक एक प्रोटीन पहले स्ट्रैंड के आधारों के साथ समन्वय करके डीएनए की नकल करना शुरू कर देता है।
  • जब प्रतिकृति समाप्त हो जाती है, तो आरएनए प्राइमर को डीएनए के साथ दबा दिया जाता है, और हाल ही में गठित डीएनए स्ट्रैंड के बीच किसी भी अंतर को एंजाइमों के साथ तय किया जाता है।
  • डीएनए प्रतिकृति एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है; इस तरह, सेल हाल ही में शामिल डीएनए को यह गारंटी देने के लिए संपादित करता है कि त्रुटियां, या उत्परिवर्तन प्रस्तुत नहीं किए जाते हैं।
  • जब किसी कोशिका में डीएनए का पुनरुत्पादन किया जाता है, तो कोशिका दो डिब्बों में अलग हो सकती है, प्रत्येक में पहले डीएनए की एक अप्रभेद्य (समान) प्रति होती है।

आनुवंशिकता के संरक्षण के लिए डीएनए प्रतिकृति प्रक्रिया कैसे जिम्मेदार है?

डीएनए प्रतिकृति की प्रक्रिया जीनोम अखंडता के साथ-साथ आनुवंशिकता को भी बरकरार रखती है। रहस्य डीएनए प्रतिकृति के पैटर्न में मौजूद है।

डीएनए प्रतिकृति तब होती है जब कोशिका अपने डीएनए की नकल करती है, और डीएनए बाद में दो नवगठित कोशिकाओं के बीच विभाजित हो जाता है। जब डीएनए डुप्लिकेट होता है, तो यह सेल चक्र की एस अवधि के दौरान होता है (एस संश्लेषण को दर्शाता है)। इन साधनों का समसूत्रण और अर्धसूत्रीविभाजन I दोनों में स्थान है। 

डीएनए प्रतिकृति की प्रक्रिया निम्नलिखित तरीकों से आनुवंशिकता (आनुवंशिक अखंडता) को बरकरार रखती है:

  • दो प्रतिकृतियां नए संश्लेषित डीएनए से बनाई गई हैं और पुराने डीएनए स्ट्रैंड को बेटी डीएनए स्ट्रैंड के लिए एक टेम्पलेट के रूप में उपयोग किया जाता है। इस तरह, दो बेटी कोशिकाओं में मूल कोशिकाओं के समान "एक ही डीएनए" (मेरा मतलब एक समान अनुक्रम) होगा। 
  • डीएनए प्रतिकृति के दौरान कई संपादन घटक मौजूद होते हैं, जिसका तात्पर्य उन उपायों से है जो प्रतिकृति के दौरान एक गलती को पहचान सकते हैं और अंततः इसे ठीक कर सकते हैं। यह सुनिश्चित करता है कि मूल कोशिका द्वारा दी गई समान आनुवंशिक जानकारी उसकी बेटी कोशिकाओं को गलती से मुक्त भेज दी जाती है। 
  • डीएनए पोलीमरेज़ में ही एक संपादन / प्रूफ-रीडिंग सुविधा है। यदि कोई गलती होती है, तो वह वापस चली जाती है और मिट जाती है (जैसे आपके पीसी पर इरेज़ की) कुछ अस्वीकार्य आधार अभी जोड़ा गया है। 
  • जैसा कि हो सकता है, कुछ मामलों में, गलतियों को पहचाना नहीं जाता है, और जब उन्मूलन नहीं किया जाता है, तो कुछ अस्वीकार्य आधार जोड़े गए एक उत्परिवर्तन ला सकते हैं और कह सकते हैं कि उत्परिवर्तन "निश्चित" होगा।

डीएनए प्रतिकृति में प्राइमर क्या है?

प्रतिकृति प्रक्रिया शुरू करने के लिए प्राइमर की आवश्यकता होती है क्योंकि डीएनए पोलीमरेज़ को डीएनए संश्लेषण शुरू करने के लिए आरएनए प्राइमर की आवश्यकता होती है।

प्राइमर राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए) का एक छोटा अनुक्रम है जो डीएनए प्रतिकृति शुरू करता है। जीवित जीवन रूपों में, प्राइमर आरएनए के छोटे टुकड़े होते हैं। प्राइमर को प्राइमेज़ नामक एंजाइम की मदद से बनाया जाना चाहिए। डीएनए प्रतिकृति होने से पहले यह एक प्रकार का आरएनए पोलीमरेज़ है। 

प्राइमर बनाना आवश्यक है क्योंकि एंजाइम जो डीएनए को दोहराते हैं, जिन्हें डीएनए पोलीमरेज़ कहा जाता है, नए डीएनए न्यूक्लियोटाइड्स को न्यूक्लियोटाइड के वर्तमान स्ट्रैंड में शामिल कर सकते हैं। इसलिए प्राइमर डीएनए प्रतिकृति के लिए आधार बनाने और स्थापित करने का काम करता है।

डीएनए प्रतिकृति समाप्त होने से पहले प्राइमर को बाहर निकाल लिया जाता है, और डीएनए स्ट्रैंड में अंतराल को डीएनए पोलीमरेज़ की मदद से भर दिया जाता है। प्राइमरों को टेम्प्लेट डीएनए स्ट्रैंड के पूरक सटीक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों के साथ डिज़ाइन और अनुकूलित भी किया जा सकता है। पोलीमरेज़ चेन रिएक्शन की प्रक्रिया में, डीएनए प्राइमरों का उपयोग किया जाता है।

डीएनए प्रतिकृति चरण और महत्वपूर्ण अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
चित्रा: प्रतिकृति प्रक्रिया शुरू करने के लिए डीएनए पोलीमरेज़ को आरएनए प्राइमरों की आवश्यकता होती है। छवि क्रेडिट: विकिमीडिया

डीएनए प्रतिकृति के कुछ अवरोधक क्या हैं?

डीएनए प्रतिकृति अवरोधक नियमित रूप से एंटीकैंसर और एंटीवायरल फॉर्मूलेशन में उपयोग किए जाते हैं। अवरोधक दो परस्पर संबंधित तरीकों से डीएनए प्रतिकृति में बाधा डालते हैं: 

•        डीएनए पोलीमराइजेशन और प्रतिकृति उत्पत्ति के लिए आवश्यक पूर्वापेक्षाओं के साथ सीधे बातचीत करना

•        चौकियों में दखलअंदाजी "औषधीय लक्ष्यों" के लिए तत्काल गंतव्य में साइक्लिन-आश्रित किनेसेस, डीएनए टेम्प्लेट, डीएनए पोलीमरेज़, चेन बढ़ाव, न्यूक्लियोटाइड अग्रदूत पूल शामिल हैं। 

कोशिका विभाजन और डीएनए प्रतिकृति प्रक्रिया के दौरान चौकियों के महत्वपूर्ण होने के कुछ कारण निम्नलिखित हैं:

  • चेकपॉइंट ("इंट्रा एस-स्टेज") प्रतिक्रिया को पहली बार एटैक्सिया तेलंगिएक्टेसिया (एटी) के रोगियों से काफी समय में इसकी अपर्याप्तता के लिए पहचाना गया था।
  • ये चौकियां अवरोधक द्वारा शुरू किए गए डीएनए क्षति के रखरखाव की अनुमति देती हैं।
  • ये चौकियां भी एपोप्टोसिस (क्रमादेशित कोशिका मृत्यु) को ट्रिगर कर सकती हैं।
  • व्यावहारिक रूप से, चेकपॉइंट प्रतिक्रिया को प्रत्यक्ष प्रतिकृति ब्लॉक से अलग किया जा सकता है जब प्रतिकृति बाधा को नामित चेकपॉइंट अवरोधकों द्वारा कम किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, Chk1 या Chk2, ATM/ATR अवरोधक।
डीएनए प्रतिकृति चरण और महत्वपूर्ण अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
चित्रा: डीएनए प्रतिकृति प्रक्रिया को बाधित करने के लिए संभावित दृष्टिकोण। छवि क्रेडिट: विकिमीडिया

डॉ अब्दुल्ला अरसलानी के बारे में

डीएनए प्रतिकृति चरण और महत्वपूर्ण अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नमैं अब्दुल्ला अरसलान हूं, जैव प्रौद्योगिकी में मेरी पीएचडी पूरी की। मेरे पास 7 साल का शोध अनुभव है। मैंने ४.५ के औसत प्रभाव कारक के साथ अंतरराष्ट्रीय ख्याति की पत्रिकाओं में अब तक ६ पेपर प्रकाशित किए हैं और कुछ और विचार में हैं। मैंने विभिन्न राष्ट्रीय और अंतर्राष्ट्रीय सम्मेलनों में शोध पत्र प्रस्तुत किए हैं। मेरी रुचि का विषय जैव प्रौद्योगिकी और जैव रसायन विज्ञान है जिसमें प्रोटीन रसायन विज्ञान, एंजाइमोलॉजी, इम्यूनोलॉजी, बायोफिजिकल तकनीक और आणविक जीव विज्ञान पर विशेष जोर दिया गया है।

आइए लिंक्डइन (https://www.linkedin.com/in/abdullah-arsalan-a97a0a88/) या Google विद्वान (https://scholar.google.co.in/citation?user=AeZVWO4AAAAJ&hl=en) के माध्यम से जुड़ें।

एक टिप्पणी छोड़ दो

आपका ईमेल पता प्रकाशित नहीं किया जाएगा। आवश्यक फ़ील्ड चिन्हित हैं *

en English
X