Model Answer
0 min readIntroduction
जीन अभिव्यक्ति (gene expression) एक महत्वपूर्ण जैविक प्रक्रिया है जिसके द्वारा जीन में निहित जानकारी का उपयोग कार्यात्मक जीन उत्पादों, जैसे प्रोटीन, को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है। कृन्तकों (जैसे चूहे और चूहों) का उपयोग जीव विज्ञान और चिकित्सा अनुसंधान में मॉडल जीवों के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है। कृन्तक जीन की अभिव्यक्ति को चिह्नित करना, जीन फ़ंक्शन को समझने, रोग तंत्रों का अध्ययन करने और चिकित्सीय लक्ष्यों की पहचान करने के लिए महत्वपूर्ण है। विभिन्न आणविक जीव विज्ञान तकनीकों का उपयोग करके कृन्तक जीन अभिव्यक्ति को चिह्नित किया जा सकता है।
कृन्तक जीन अभिव्यक्ति को चिह्नित करने की विधियाँ
कृन्तक जीन अभिव्यक्ति को चिह्नित करने के लिए कई विधियाँ उपलब्ध हैं, जिनमें से कुछ प्रमुख विधियों का विवरण निम्नलिखित है:
1. रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन (RT-PCR)
RT-PCR एक अत्यधिक संवेदनशील तकनीक है जिसका उपयोग RNA से cDNA (पूरक DNA) बनाने और फिर विशिष्ट जीन के अभिव्यक्ति स्तर को मापने के लिए किया जाता है। यह तकनीक जीन अभिव्यक्ति में परिवर्तन का पता लगाने के लिए व्यापक रूप से उपयोग की जाती है।
- सिद्धांत: RNA को रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेस एंजाइम का उपयोग करके cDNA में परिवर्तित किया जाता है, फिर cDNA को PCR का उपयोग करके प्रवर्धित किया जाता है।
- प्रक्रिया: RNA निष्कर्षण, रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन, PCR प्रवर्धन, और जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस।
- लाभ: उच्च संवेदनशीलता, विशिष्टता, और अपेक्षाकृत कम समय।
- सीमाएँ: RNA की गुणवत्ता पर निर्भरता, और गलत सकारात्मक परिणाम की संभावना।
2. नॉर्दर्न ब्लॉटिंग
नॉर्दर्न ब्लॉटिंग एक तकनीक है जिसका उपयोग RNA अणुओं का पता लगाने और मापने के लिए किया जाता है। यह तकनीक विशिष्ट जीन के अभिव्यक्ति स्तर को निर्धारित करने के लिए उपयोगी है।
- सिद्धांत: RNA अणुओं को जेल पर अलग किया जाता है, फिर एक झिल्ली पर स्थानांतरित किया जाता है, और एक लेबल वाले DNA जांच के साथ संकरित किया जाता है।
- प्रक्रिया: RNA निष्कर्षण, जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस, झिल्ली स्थानांतरण, संकरण, और पता लगाना।
- लाभ: RNA आकार और अभिव्यक्ति स्तर दोनों का पता लगाने की क्षमता।
- सीमाएँ: कम संवेदनशीलता, और अपेक्षाकृत अधिक समय।
3. वेस्टर्न ब्लॉटिंग
वेस्टर्न ब्लॉटिंग एक तकनीक है जिसका उपयोग प्रोटीन अणुओं का पता लगाने और मापने के लिए किया जाता है। यह तकनीक विशिष्ट जीन के प्रोटीन उत्पादों के अभिव्यक्ति स्तर को निर्धारित करने के लिए उपयोगी है।
- सिद्धांत: प्रोटीन अणुओं को जेल पर अलग किया जाता है, फिर एक झिल्ली पर स्थानांतरित किया जाता है, और एक विशिष्ट एंटीबॉडी के साथ संकरित किया जाता है।
- प्रक्रिया: प्रोटीन निष्कर्षण, जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस, झिल्ली स्थानांतरण, एंटीबॉडी संकरण, और पता लगाना।
- लाभ: प्रोटीन आकार और अभिव्यक्ति स्तर दोनों का पता लगाने की क्षमता।
- सीमाएँ: एंटीबॉडी विशिष्टता पर निर्भरता, और अपेक्षाकृत अधिक समय।
4. जीन रिपोर्टर assays
जीन रिपोर्टर assays एक तकनीक है जिसका उपयोग जीन अभिव्यक्ति को मापने के लिए किया जाता है। इस तकनीक में, एक रिपोर्टर जीन (जैसे luciferase या GFP) को अध्ययन किए जा रहे जीन के प्रमोटर से जोड़ा जाता है।
- सिद्धांत: रिपोर्टर जीन की अभिव्यक्ति अध्ययन किए जा रहे जीन की अभिव्यक्ति का प्रतिनिधित्व करती है।
- प्रक्रिया: रिपोर्टर जीन निर्माण, सेल ट्रांसफेक्शन, और रिपोर्टर गतिविधि का मापन।
- लाभ: उच्च संवेदनशीलता, और वास्तविक समय में जीन अभिव्यक्ति का मापन।
- सीमाएँ: रिपोर्टर जीन की अभिव्यक्ति पर सेलुलर कारकों का प्रभाव।
5. इन सीटू हाइब्रिडाइजेशन (ISH)
यह तकनीक सीधे ऊतक खंडों या कोशिकाओं में विशिष्ट mRNA अणुओं का पता लगाने के लिए उपयोग की जाती है।
- सिद्धांत: लेबल वाले DNA या RNA जांच का उपयोग करके mRNA अणुओं का पता लगाया जाता है।
- प्रक्रिया: ऊतक तैयारी, जांच संकरण, और पता लगाना।
- लाभ: जीन अभिव्यक्ति का स्थानिक वितरण निर्धारित करने की क्षमता।
- सीमाएँ: कम संवेदनशीलता, और जटिल प्रक्रिया।
Conclusion
कृन्तक जीन अभिव्यक्ति को चिह्नित करने के लिए RT-PCR, नॉर्दर्न ब्लॉटिंग, वेस्टर्न ब्लॉटिंग, और जीन रिपोर्टर assays जैसी विभिन्न आणविक जीव विज्ञान तकनीकों का उपयोग किया जा सकता है। प्रत्येक तकनीक के अपने फायदे और नुकसान हैं, और तकनीक का चुनाव अध्ययन के विशिष्ट उद्देश्यों पर निर्भर करता है। इन तकनीकों का उपयोग करके, वैज्ञानिक कृन्तक जीन फ़ंक्शन को समझने, रोग तंत्रों का अध्ययन करने और चिकित्सीय लक्ष्यों की पहचान करने में सक्षम हैं। भविष्य में, एकल-सेल RNA अनुक्रमण जैसी नई तकनीकों के विकास से कृन्तक जीन अभिव्यक्ति के अध्ययन में और अधिक प्रगति होने की उम्मीद है।
Answer Length
This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.