UPSC MainsBOTANY-PAPER-II201310 Marks
Q6.

CdkI में विभाजक कोशों का अनावृत ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, CdkI (Cyclin-Dependent Kinase Inhibitor 1) की भूमिका, विभाजक कोशों (dividing cells) में इसकी क्रियाविधि, और इसके अनावृत (discovery/identification) के इतिहास पर ध्यान केंद्रित करना होगा। उत्तर में CdkI के महत्व, इसके कार्यों और पौधों के विकास में इसकी भूमिका को स्पष्ट करना आवश्यक है। संरचनात्मक रूप से, परिचय, CdkI की परिभाषा और महत्व, फिर मुख्य भाग में इसकी क्रियाविधि, अनावृत की प्रक्रिया, और निष्कर्ष के रूप में भविष्य की संभावनाओं पर ध्यान केंद्रित किया जा सकता है।

Model Answer

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Introduction

CdkI, जिसे CDK अवरोधक के रूप में भी जाना जाता है, पौधों के कोशिका चक्र (cell cycle) के नियंत्रण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ये प्रोटीन साइक्लिन-डिपेंडेंट किनेज (CDKs) की गतिविधि को रोककर कोशिका विभाजन को विनियमित करते हैं। CdkI की खोज पौधों के विकास और विकास को समझने के लिए एक महत्वपूर्ण कदम था, क्योंकि यह कोशिका चक्र नियंत्रण में एक नया नियामक तंत्र प्रदान करता है। पौधों में, CdkI कोशिका विभेदन (cell differentiation), अंग विकास (organ development) और तनाव प्रतिक्रिया (stress response) जैसी प्रक्रियाओं में शामिल होता है।

CdkI: एक परिचय

CdkI प्रोटीन का एक परिवार है जो पौधों में पाया जाता है और कोशिका चक्र के G2/M चरण में CDKs की गतिविधि को रोकता है। यह कोशिका विभाजन को नियंत्रित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। CdkI प्रोटीन में एक विशिष्ट संरचना होती है जिसमें एक किनेज अवरोधक डोमेन (kinase inhibitory domain) होता है जो CDKs के सक्रिय स्थल (active site) से बंधता है और उनकी गतिविधि को रोकता है।

विभाजक कोशों में CdkI की क्रियाविधि

विभाजक कोशों में CdkI की क्रियाविधि जटिल है और कई कारकों से प्रभावित होती है। CdkI प्रोटीन का संश्लेषण (synthesis) कोशिका चक्र के विभिन्न चरणों में विनियमित होता है। CdkI प्रोटीन का स्थानीयकरण (localization) भी महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह कोशिका के विभिन्न भागों में अलग-अलग समय पर सक्रिय होता है।

  • CDK अवरोध: CdkI, CDKs से बंधकर उनकी गतिविधि को रोकता है, जिससे कोशिका चक्र रुक जाता है।
  • कोशिका चक्र नियंत्रण: यह कोशिका चक्र के G2/M चरण में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जो कोशिका विभाजन के लिए आवश्यक है।
  • जीन अभिव्यक्ति: CdkI जीन अभिव्यक्ति को भी प्रभावित कर सकता है, जिससे कोशिका विभाजन से संबंधित जीन का विनियमन होता है।

CdkI का अनावृत (Discovery)

CdkI की खोज 1990 के दशक में हुई थी, जब वैज्ञानिकों ने पौधों में कोशिका चक्र नियंत्रण में शामिल नए प्रोटीन की पहचान करना शुरू किया था। Arabidopsis thaliana (अरबिडोप्सिस थलियाना) में CdkI1 की पहचान सबसे पहले की गई थी। इसके बाद, अन्य पौधों की प्रजातियों में भी CdkI प्रोटीन की पहचान की गई।

CdkI की खोज ने कोशिका चक्र नियंत्रण के बारे में हमारी समझ को बढ़ाया और पौधों के विकास और विकास को समझने के लिए नए रास्ते खोले।

CdkI के प्रकार

पौधों में CdkI प्रोटीन के कई प्रकार पाए जाते हैं, जिनमें CdkI1, CdkI2 और CdkI3 शामिल हैं। इन प्रोटीन में संरचना और कार्य में कुछ अंतर होते हैं।

CdkI प्रकार मुख्य कार्य पौधों में अभिव्यक्ति
CdkI1 कोशिका चक्र नियंत्रण, कोशिका विभेदन जड़, तना, पत्ती
CdkI2 तनाव प्रतिक्रिया, अंग विकास फूल, फल
CdkI3 कोशिका चक्र नियंत्रण, एपोपटोसिस (programmed cell death) बीज, भ्रूण

CdkI का महत्व

CdkI पौधों के विकास और विकास के लिए महत्वपूर्ण है। यह कोशिका विभाजन, कोशिका विभेदन, अंग विकास और तनाव प्रतिक्रिया जैसी प्रक्रियाओं को विनियमित करता है। CdkI में दोष पौधों में विकास संबंधी असामान्यताओं का कारण बन सकते हैं।

Conclusion

CdkI पौधों के कोशिका चक्र नियंत्रण में एक महत्वपूर्ण नियामक है। इसकी खोज ने पौधों के विकास और विकास को समझने के लिए नए रास्ते खोले हैं। भविष्य में, CdkI के कार्यों और विनियमन के बारे में अधिक जानने से हमें पौधों की उत्पादकता और तनाव सहिष्णुता (stress tolerance) में सुधार करने में मदद मिल सकती है। CdkI आधारित तकनीकों का उपयोग करके फसलों को बेहतर बनाने की संभावना है, जिससे खाद्य सुरक्षा को बढ़ावा मिलेगा।

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.

Additional Resources

Key Definitions

एपोपटोसिस (Apoptosis)
एपोपटोसिस एक प्रोग्राम्ड कोशिका मृत्यु प्रक्रिया है जो बहुकोशिकीय जीवों में सामान्य विकास और ऊतक रखरखाव के लिए आवश्यक है।

Key Statistics

2022 में, वैश्विक खाद्य उत्पादन 4.67 बिलियन टन था, जिसमें पौधों पर आधारित खाद्य पदार्थों का योगदान 70% से अधिक था। (स्रोत: खाद्य और कृषि संगठन, संयुक्त राष्ट्र)

Source: खाद्य और कृषि संगठन, संयुक्त राष्ट्र (FAO)

भारत में, कृषि क्षेत्र सकल घरेलू उत्पाद (GDP) में लगभग 18.8% का योगदान देता है। (स्रोत: आर्थिक सर्वेक्षण, 2023)

Source: आर्थिक सर्वेक्षण, 2023

Examples

अरबिडोप्सिस थलियाना (Arabidopsis thaliana)

अरबिडोप्सिस थलियाना एक मॉडल पौधा है जिसका उपयोग पौधों के जीव विज्ञान का अध्ययन करने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है। CdkI की खोज और अध्ययन में इसका महत्वपूर्ण योगदान रहा है।

Frequently Asked Questions

CdkI को कैसे विनियमित किया जाता है?

CdkI का विनियमन कई कारकों से प्रभावित होता है, जिसमें जीन अभिव्यक्ति, प्रोटीन संश्लेषण, प्रोटीन स्थानीयकरण और अन्य प्रोटीन के साथ बातचीत शामिल है।