प्रतिलोम ट्रांसक्रिपटेस | 10 महत्वपूर्ण एफएक्यू के साथ इसका बुनियादी तंत्र

प्रतिलोम ट्रांसक्रिपटेस | 10 महत्वपूर्ण एफएक्यू के साथ इसका बुनियादी तंत्र

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प्रतिलोम ट्रांसक्रिपटेस | 10 महत्वपूर्ण एफएक्यू के साथ इसका बुनियादी तंत्र

विषय-सूची

प्रतिलिपि

प्रतिलेखन "जीन अभिव्यक्ति" की शुरुआत है।

इस प्रक्रिया में, "डीएनए के चार-अक्षर आनुवंशिक कोड" में निहित जानकारी को आरएनए के तीन-अक्षर आनुवंशिक कोड में स्थानांतरित किया जाता है।

, हम प्रतिलेखन की व्याख्या कर सकते हैं क्योंकि यह डीएनए से आरएनए की एक प्रति बनाता है, या आनुवंशिक जानकारी डीएनए से आरएनए में स्थानांतरित की जाती है।

प्रतिलेखन प्रक्रिया में एक एंजाइम शामिल होता है जिसे आरएनए पोलीमरेज़ के रूप में जाना जाता है; यह एंजाइम एक टेम्पलेट के रूप में डीएनए का उपयोग करता है और आरएनए बनाने के लिए न्यूक्लियोटाइड्स के लिंकेज की सुविधा देता है (टेम्पलेट डीएनए के अनुरूप और पूरक)।

प्रतिलेखन प्रक्रिया तीन चरणों में पूरी होती है।

स्टेज 1: दीक्षा

चरण 2: बढ़ाव

चरण 3: समाप्ति

प्रतिलोम ट्रांसक्रिपटेस | 10 महत्वपूर्ण एफएक्यू के साथ इसका बुनियादी तंत्र
चित्रा: प्रतिलेखन के तीन बुनियादी चरण (डीएनए से आरएनए के लिए आनुवंशिक जानकारी के हस्तांतरण की प्रक्रिया); दीक्षा, बढ़ाव और समाप्ति https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Eukaryotic_Transcription.png

यूकेरियोट्स में, कुछ चरणों को पोस्ट-ट्रांसलेशन संबंधी संशोधनों के रूप में जाना जाता है, जिसमें आरएनए में संशोधन जैसे होते हैं:

Splicing

5’- कैपिंग

पाली ए पूंछ निगमन

महत्वपूर्ण नोट: ट्रांसक्रिप्शन हमारे जीनोम में मौजूद हर एक जीन के लिए अलग-अलग होता है।

डीएनए में विशाल जीन होते हैं, एक जीन के लिए प्रत्येक जीन कोड। प्रतिलेखन एक आरएनए प्रतिलेख में प्रोटीन-कोडिंग जीन की जानकारी की प्रतिलिपि बना रहा है।

ट्रांसस्क्रिप्टेज

ट्रांसक्रिप्टेस वह एंजाइम हैं जो टेम्पलेट डीएनए से आरएनए संश्लेषण को उत्प्रेरित करते हैं; इस प्रक्रिया को प्रतिलेखन के रूप में जाना जाता है। रिवर्स ट्रांस्क्रिप्टेज़ (आरटी) वे एंजाइम हैं जो आरएनए टेम्पलेट से सीडीएनए (पूरक डीएनए) के गठन को उत्प्रेरित करते हैं; इस प्रक्रिया को रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन के रूप में जाना जाता है।

रिवर्स प्रतिलेखन

रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन की प्रक्रिया में, डीएनए को एक आरएनए टेम्पलेट (ट्रांसक्रिप्शन प्रक्रिया के विपरीत, जिसमें आरएनए डीएनए टेम्पलेट से संश्लेषित होता है) से संश्लेषित किया जाता है। रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन में उत्पादित डीएनए को पूरक डीएनए (सीडीएनए) के रूप में जाना जाता है। रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन एक एंजाइम द्वारा किया जाता है जिसे रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस के रूप में जाना जाता है। 

रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस की आवश्यकताएं:

           आरएनए टेम्पलेट

           लघु प्राइमर (आरएनए के 3 er छोर के साथ बाध्यकारी के लिए)

लघु प्राइमर 3 starts के अंत में पूरक क्षेत्र को बांधता है और पूरक डीएनए के संश्लेषण को शुरू करता है। यह सीडीएनए पीसीआर (पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन) में टेम्पलेट डीएनए के रूप में उपयोग किया जाता है। cDNA को तब डीएनए पोलीमरेज़ और डीएनए लिगेज क्रिया द्वारा डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए में परिवर्तित किया जाता है। पीसीआर और आरटी-पीसीआर का संयोजन (पोलीमरेज़ चेन रिएक्शन और रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन का एक संयोजन) नमूने में मौजूद आरएनए की मिनट मात्रा का पता लगाने में सक्षम बनाता है। प्रतिलेखन प्रति अक्सर प्रतिलिपि संख्या को बढ़ाने के लिए क्लोनिंग में उपयोग की जाती है। 

रिवर्स प्रतिलेखन
चित्रा: रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन योजना, आरटी ssRNA को बांधता है और सीडीएनए के संश्लेषण को निर्देशित करता है जो बाद में डीएसडीएनए में परिवर्तित हो जाता है। https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Reverse_transcription_polymerase_chain_reaction.jpg

कई इंजीनियर आरटी का उपयोग अक्सर उत्पाद निर्माण दक्षता बढ़ाने के लिए किया जाता है। इंजीनियर आरटी mRNA के 5 the छोर की पूरी नकल सुनिश्चित करता है। उच्च तापमान पर उनके उपयोग के लिए थर्मोस्टेबल आरटी भी इंजीनियर हैं।

क्या रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस संश्लेषित करता है?

रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस वायरल आरएनए जीनोम से डीएनए के संश्लेषण की सुविधा देता है। इस नवगठित डीएनए को पूरक डीएनए (सीडीएनए) के रूप में जाना जाता है। आरटीए ज्यादातर आरएनए जीनोम वाले वायरस में मौजूद होता है। वायरस युक्त आरएनए जीनोम को रेट्रोवायरस के रूप में जाना जाता है।

रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस का कार्य क्या है?

रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस एक आरएनए निर्भर डीएनए पोलीमरेज़ है (इसे सीडीएनए को संश्लेषित करने के लिए टेम्पलेट के रूप में आरएनए की आवश्यकता होती है)। RT एकल एकल RNA (ssRNA) को संश्लेषित करने के लिए RNA को पहचानता है और बांधता है। सीडीएनए को संश्लेषित करने के बाद, आरटी आरएनए को क्लीवेज करता है और दोहरे-फंसे डीएनए (डीएसएनए) को संश्लेषित करना शुरू करता है।   

रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस में दो अलग-अलग कार्य करने के लिए दो सक्रिय साइट (सक्रिय साइट) हैं:

पॉलीमरेज़ सक्रिय साइट: इसमें दो उंगली जैसे डोमेन शामिल हैं; एक डोमेन आरएनए की पहचान कर सकता है और साइड चेन का उपयोग करके फॉस्फेट समूहों के साथ हाइड्रोजन बांड बनाता है।

हाइड्रोजन बॉन्ड का गठन परिवर्तन संबंधी बदलाव लाता है और मान्यता छेद को बंद करने की सुविधा देता है; इसका परिणाम दूसरी डोमेन मैग्नीशियम आयनों की मदद से प्रतिलेखन प्रक्रिया (न्यूक्लियोटाइड्स के अलावा) की शुरुआत में होता है।

लचीली ज़ोन संवहन परिवर्तन प्रक्रिया को नियंत्रित करता है; यह लचीला क्षेत्र पोलीमरेज़ सक्रिय साइट डोमेन के बीच मौजूद है। इसे अक्सर जैव रासायनिक और औषधीय अध्ययन के दौरान आरटी गतिविधि को बाधित करने के लिए एक लक्ष्य साइट माना जाता है। लचीले क्षेत्र में मौजूद अमीनो एसिड अनुक्रम संरक्षित नहीं है (विकास के दौरान बहुत बदलाव), जो वायरस को प्रतिरोध विकसित करने में सक्षम बनाता है।

Ribonuclease H डोमेन: यह RNA और ssDNA रिलीज़ को क्लीयर करने के लिए ज़िम्मेदार है। मैग्नीशियम आयन फॉस्फेट समूहों की मान्यता में राइबोन्यूक्लेश एच डोमेन की मदद करता है। राइबोन्यूक्लेश एच डोमेन की दूसरी श्रृंखला में एंजाइमिक गतिविधि नहीं होती है। यह केवल सक्रिय साइट को इंटरैक्ट करता है और स्थिर करता है।

अनुसंधान अभी भी आरटी के सटीक उत्प्रेरक तंत्र पर चल रहा है; उपरोक्त योजना आरटी द्वारा किए गए कटैलिसीस का मूल विचार है।

डीएनए पोलीमरेज़ के विपरीत, आरटी में क्लैनो टुकड़ा के अभाव के कारण प्रूफरीडिंग गतिविधि का अभाव है। प्रूफरीडिंग गतिविधि की कमी से प्रतिलेख में अधिक त्रुटियां पैदा होती हैं, जिससे वायरस को उत्परिवर्तन की भारी संभावनाएं होती हैं।

रेट्रोवायरस रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस

सभी रेट्रोवायरस के वायरल कणों में एक बहुक्रियाशील एंजाइम होता है जिसे आरटी के रूप में जाना जाता है। जैसे ही यह एक होस्ट सेल में प्रवेश करता है, आरटी को रेट्रोवायरस के आरएनए जीनोम की डीएनए कॉपी को संश्लेषित करना आवश्यक है। 

रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस की 3 डी संरचना के निर्धारण से बाध्यकारी और कटैलिसीस सहित दो सक्रिय साइटों के बीच बातचीत का पता चला। एंजाइम का संरचनात्मक ज्ञान हमें रेट्रोवायरस के खिलाफ उपचार के लिए उपन्यास विरोधी वायरल दवाओं का अध्ययन करने का अवसर प्रदान करता है।

एचआईवी रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस

मानव प्रतिरक्षा कमी वायरस (एचआईवी) अधिग्रहित प्रतिरक्षा कमी सिंड्रोम (एड्स) फैलाने के लिए जिम्मेदार है। डीएनए पोलीमरेज़, RNase H, इंटीग्रेज और प्रोटीज़ जैसी गतिविधि को प्रदर्शित करने वाले मुख्य रूप से चार प्रकार के प्रोटीन सबयूनिट्स के लिए एचआईवी एनकोड करता है। डीएनए पोलीमरेज़ और RNase H गतिविधि एचआईवी रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस (हेटेरोडिमेरिक एंजाइम) की एक एकल उप-इकाई के पास है।

एक मेजबान सेल में वायरस के जीनोमिक आरएनए को dsDNA में बदलने के लिए, एचआईवी रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस, आरएनएस एच और डीएनए पोलीमरेज़ गतिविधि दोनों को प्रदर्शित करता है। कैसे रेट्रो रिवर्स के जीनोम (आरएनए) को हाइड्रोलाइज करने के लिए एचआईवी रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस अपनी उप-इकाई (राइबोन्यूक्लेश एच डोमेन) को कैसे संचालित करता है, इसके तंत्र को जानने के लिए अनुसंधान चल रहा है। डीएनए संश्लेषण और आरएनए हाइड्रोलिसिस के लिए साइट और रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस विरूपण अलग हैं। संरचनात्मक गुहा के विरूपण और रहस्योद्घाटन में यह अंतर इसे रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस निषेध के लिए संभावित लक्ष्य उम्मीदवार बनाता है।

प्रतिलोम ट्रांसक्रिपटेस | 10 महत्वपूर्ण एफएक्यू के साथ इसका बुनियादी तंत्र
चित्रा: सीडीएनए के संश्लेषण के दौरान एचआईवी रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस की संरचना, आमतौर पर एचआईवी आरटी में दो सक्रिय साइटें होती हैं। एक उत्प्रेरक साइट में पॉलीमरेज़ फ़ंक्शन होता है, जबकि दूसरे में न्यूक्लियस गतिविधि होती है। https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Reverse_transcriptase_3KLF_labels.png

महत्वपूर्ण नोट: एचआईवी रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस की RNase H गतिविधि पूरी तरह से सक्रिय साइट के एमिनो एसिड अनुक्रम पर निर्भर करती है। वास्तविक तंत्र की खोज अभी बाकी है।

निष्कर्ष

इस लेख में ट्रांसक्रिप्शन की घटनाओं, रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन और रेट्रोवायरस में रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस के महत्व पर चर्चा की गई। संबंधित विषयों पर अधिक जानकारी के लिए, यहां क्लिक करे.

अक्सर पूछे गये सवाल

Q1 रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस की भूमिका क्या है

उत्तर: एंजाइम आरटी को आरएनए निर्भर डीएनए पोलीमरेज़ के रूप में भी जाना जाता है; यह सीडीआरएनए में रेट्रोवायरल जीनोमिक आरएनए के प्रतिलेखन को उत्प्रेरित करता है।

Q2 रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस कहाँ से आता है

उत्तर: रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन की प्रक्रिया कुछ हद तक रेट्रोवायरस, प्रोकैरियोट्स और यहां तक ​​कि यूकेरियोट्स में भी होती है। यह आरएनए से सीडीएनए के संश्लेषण में शामिल है। रेट्रोवायरस में आरटी होते हैं, जो सीडीएनए को संश्लेषित करने के लिए आरएनए पर निर्भर होते हैं। परमाणु विभाजन में RT का उपयोग शामिल नहीं है। यूकेरियोट्स में टेलोमेरेज़ नामक एक एंजाइम मौजूद होता है। टेलोमेरेज़ एक विशिष्ट आरटी है जो आरएनए से टेलोमेरिक डीएनए (गुणसूत्रों की युक्तियों पर मौजूद) को संश्लेषित करता है।

Q3 क्या जीवों में रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस होता है

उत्तर: एंजाइम आरटी कई जीवों जैसे पौधों, जानवरों, बैक्टीरिया और वायरस में मौजूद है। एंजाइम आरटी भूमिका एक आरएनए अनुक्रम को सीडीएनए अनुक्रम में परिवर्तित करना है। यह सभी जीवों में सामान्य है। आरटी के विशिष्ट कार्यों में शामिल हैं:

रेट्रोवायरस प्रसार

यूकेरियोटिक मोबाइल ट्रांसपोज़न या रेट्रोट्रान्सपोन की विविधता

टेलोमेरेस का प्रतिकृति या संश्लेषण

मल्टी-कॉपी सिंगल-फंसे डीएनए (msDNA), एक्सट्रोमोसमल डीएनए / आरएनए और काइमेरिक तत्वों का संश्लेषण।

Q4 क्या मनुष्य रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस बनाते हैं।

उत्तर: हां, मनुष्य रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस व्यक्त करते हैं; टेलोमेरेस एक रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस प्रकार है। यह कई यूकेरियोट्स में पाया जाता है। मनुष्य टेलोमेरेज़ डीएनए बनाने के लिए टेलोमेरेज़ का एक आरएनए टेम्पलेट ले जाता है।

Q5 आप रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस को कैसे रोक सकते हैं

उत्तर: शक्तिशाली एंजाइम अवरोधकों का उपयोग करके रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस गतिविधि को रोका जा सकता है। ये अवरोधक (विशेष रूप से आरटी के लिए) आम तौर पर एंटी-रेट्रोवायरल एजेंट होते हैं। इनहिबिटर वायरल आरएनए से सीडीएनए बनाकर आरटी को प्रतिबंधित करते हैं, और इसलिए यह वायरस के प्रसार को रोकता है।

Q6 वास्तविक समय पीसीआर और रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस के बीच क्या अंतर है

उत्तर: रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस पीसीआर (आरटी-पीसीआर) नियमित पीसीआर की तुलना में बहुत अधिक संवेदनशील है। RT-PCR का उपयोग अक्सर एक विशेष जीन की अभिव्यक्ति, डीएनए अनुक्रमण, डीएनए क्लोनिंग, वंशानुगत बीमारियों की निगरानी और कार्यात्मक जीन के विश्लेषण का पता लगाने के लिए किया जाता है। इसके विपरीत, डीएनए प्रवर्धन उद्देश्यों के लिए सामान्य पीसीआर का बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है।

Q7 RNA को cDNA में क्यों बदला जाता है

उत्तर: रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस आमतौर पर टेम्पलेट आरएनए को सीडीएनए में स्थानांतरित करते हैं। 

प्रोकैरियोटिक कोशिका कारखानों में यूकेरियोटिक जीन क्लोनिंग के लिए आणविक जीव विज्ञान में सीडीएनए का आमतौर पर उपयोग किया जाता है। जब भी हम एक प्रोटीन (बाह्य स्रोत के) को एक सेल में व्यक्त करना चाहते हैं जो आम तौर पर इस तरह के प्रोटीन को संश्लेषित नहीं करता है, तो हमें प्रोकैरियोटिक सेल कारखाने में सीडीएनए परिवर्तन की आवश्यकता होती है।

Q8 QPCR और RT-PCR में क्या अंतर है

उत्तर: दोनों तकनीकें अंतर-संबंधित हैं और डीएनए प्रतियों का उत्पादन / प्रवर्धन करने के लिए उपयोग की जाती हैं। आरटी-पीसीआर आरएनए कोड के रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन को बढ़ाता है, जबकि क्यू-पीसीआर प्रवर्धन प्रक्रिया को मापता है। क्यू-पीसीआर परिमाणीकरण के लिए है, जबकि आरटी-पीसीआर प्रवर्धन के लिए है। क्यू-पीसीआर मात्रात्मक है, जबकि आरटी-पीसीआर प्रकृति में गैर-मात्रात्मक है।

Q9 क्या ट्रांसक्रिपटेस एक टेम्पलेट के रूप में डीएनए का उपयोग कर सकता है।

उत्तर: रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस डबल-फंसे डीएनए कॉपी को संश्लेषित करने के लिए टेम्पलेट के रूप में एकल-फंसे हुए आरएनए का उपयोग करता है। RTs एक टेम्पलेट के रूप में डीएनए का उपयोग नहीं करते हैं।

Q10 रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस की विशिष्ट विशेषता क्या है

उत्तर: रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस की विशिष्ट विशेषता आरएनए से आनुवंशिक जानकारी को डीएनए में स्थानांतरित करना है। 

डॉ अब्दुल्ला अरसलानी के बारे में

प्रतिलोम ट्रांसक्रिपटेस | 10 महत्वपूर्ण एफएक्यू के साथ इसका बुनियादी तंत्रमैं 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।

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