UPSC MainsBOTANY-PAPER-II201520 Marks
Q11.

सजीव जीवों के उद्गम और विकास में आर. एन. ए. की क्या भूमिका है ?

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, आरएनए की संरचना और कार्यों से शुरुआत करें। फिर, जीवन की उत्पत्ति के संदर्भ में आरएनए की 'आरएनए विश्व' परिकल्पना और इसके विकासवादी महत्व पर ध्यान केंद्रित करें। आरएनए के विभिन्न प्रकारों (mRNA, tRNA, rRNA) और उनके विशिष्ट भूमिकाओं को स्पष्ट करें। अंत में, डीएनए के उदय के साथ आरएनए की भूमिका में हुए बदलावों और आधुनिक जीवों में इसकी वर्तमान भूमिका का विश्लेषण करें। उत्तर को स्पष्ट और तार्किक क्रम में प्रस्तुत करें।

Model Answer

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Introduction

जीवन की उत्पत्ति और विकास की प्रक्रिया में आरएनए (राइबोन्यूक्लिक एसिड) एक महत्वपूर्ण अणु है। डीएनए की खोज से पहले, आरएनए को ही आनुवंशिक सामग्री माना जाता था। 'आरएनए विश्व' परिकल्पना के अनुसार, प्रारंभिक जीवन रूपों में आरएनए ने डीएनए और प्रोटीन दोनों की भूमिका निभाई थी। आरएनए न केवल आनुवंशिक जानकारी संग्रहीत कर सकता है, बल्कि एंजाइम के रूप में भी कार्य कर सकता है, जिससे यह जीवन की उत्पत्ति के लिए एक आदर्श उम्मीदवार बन जाता है। इस उत्तर में, हम सजीव जीवों के उद्गम और विकास में आरएनए की भूमिका का विस्तृत विश्लेषण करेंगे।

आरएनए की संरचना और प्रकार

आरएनए एक न्यूक्लिक एसिड है जो डीएनए के समान ही एक बहुलक है, लेकिन इसमें कुछ महत्वपूर्ण अंतर होते हैं। डीएनए में डीऑक्सीराइबोज शर्करा होती है, जबकि आरएनए में राइबोज शर्करा होती है। इसके अतिरिक्त, डीएनए में थाइमिन नामक एक नाइट्रोजन बेस होता है, जबकि आरएनए में यूरेसिल होता है। आरएनए मुख्य रूप से तीन प्रकार के होते हैं:

  • mRNA (संदेशवाहक आरएनए): यह डीएनए से आनुवंशिक जानकारी को राइबोसोम तक ले जाता है, जहाँ प्रोटीन संश्लेषण होता है।
  • tRNA (स्थानांतरण आरएनए): यह अमीनो एसिड को राइबोसोम तक पहुँचाता है, जहाँ वे प्रोटीन श्रृंखला में जुड़ जाते हैं।
  • rRNA (राइबोसोमल आरएनए): यह राइबोसोम का एक महत्वपूर्ण घटक है और प्रोटीन संश्लेषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

आरएनए विश्व परिकल्पना

आरएनए विश्व परिकल्पना के अनुसार, प्रारंभिक पृथ्वी पर जीवन आरएनए पर आधारित था। इस परिकल्पना के समर्थन में कई प्रमाण हैं:

  • आरएनए में आनुवंशिक जानकारी संग्रहीत करने और एंजाइम के रूप में कार्य करने की क्षमता होती है।
  • राइबोजाइम, आरएनए एंजाइम, प्राकृतिक रूप से पाए जाते हैं और विभिन्न जैविक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित कर सकते हैं।
  • आरएनए डीएनए की तुलना में सरल संरचना वाला होता है और इसे आसानी से संश्लेषित किया जा सकता है।

माना जाता है कि आरएनए ने डीएनए और प्रोटीन के विकास से पहले जीवन के लिए आवश्यक सभी कार्य किए थे।

जीवन की उत्पत्ति में आरएनए की भूमिका

आरएनए ने जीवन की उत्पत्ति में कई महत्वपूर्ण भूमिकाएँ निभाई होंगी:

  • आनुवंशिक जानकारी का भंडारण: आरएनए ने प्रारंभिक जीवन रूपों में आनुवंशिक जानकारी को संग्रहीत किया।
  • उत्प्रेरक गतिविधि: राइबोजाइम ने जैविक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित किया, जिससे जीवन के लिए आवश्यक रासायनिक प्रक्रियाएँ संभव हुईं।
  • राइबोसोम का निर्माण: आरएनए राइबोसोम का एक महत्वपूर्ण घटक है, जो प्रोटीन संश्लेषण के लिए आवश्यक है।

डीएनए के उदय के साथ आरएनए की भूमिका में परिवर्तन

समय के साथ, डीएनए आरएनए की तुलना में अधिक स्थिर आनुवंशिक सामग्री के रूप में विकसित हुआ। डीएनए में आरएनए की तुलना में अधिक मजबूत रासायनिक संरचना होती है, जो इसे उत्परिवर्तन से बचाने में मदद करती है। डीएनए के उदय के साथ, आरएनए की भूमिका मुख्य रूप से आनुवंशिक जानकारी के हस्तांतरण और प्रोटीन संश्लेषण तक सीमित हो गई।

आधुनिक जीवों में आरएनए की भूमिका

आधुनिक जीवों में आरएनए अभी भी कई महत्वपूर्ण भूमिकाएँ निभाता है:

  • जीन अभिव्यक्ति का विनियमन: आरएनए जीन अभिव्यक्ति को विनियमित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
  • वायरस में आनुवंशिक सामग्री: कुछ वायरस में आरएनए ही आनुवंशिक सामग्री होती है।
  • नई चिकित्सा तकनीकों में उपयोग: आरएनए आधारित तकनीकों का उपयोग कैंसर और अन्य बीमारियों के इलाज के लिए किया जा रहा है।
अणु संरचना कार्य
डीएनए डबल हेलिक्स आनुवंशिक जानकारी का भंडारण
आरएनए सिंगल स्ट्रैंड आनुवंशिक जानकारी का हस्तांतरण, प्रोटीन संश्लेषण, उत्प्रेरक गतिविधि

Conclusion

निष्कर्षतः, आरएनए सजीव जीवों के उद्गम और विकास में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। 'आरएनए विश्व' परिकल्पना के अनुसार, आरएनए ने प्रारंभिक जीवन रूपों में डीएनए और प्रोटीन दोनों की भूमिका निभाई थी। डीएनए के उदय के साथ आरएनए की भूमिका में परिवर्तन हुआ, लेकिन यह आधुनिक जीवों में अभी भी कई महत्वपूर्ण कार्य करता है। आरएनए की जटिलता और बहुमुखी प्रतिभा इसे जीवन की उत्पत्ति और विकास के अध्ययन के लिए एक महत्वपूर्ण अणु बनाती 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.

Additional Resources

Key Definitions

राइबोजाइम
राइबोजाइम आरएनए अणु होते हैं जिनमें एंजाइम जैसी उत्प्रेरक गतिविधि होती है। वे विशिष्ट रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित कर सकते हैं, जैसे कि पेप्टाइड बॉन्ड का निर्माण या आरएनए का क्लीवेज।
आरएनए विश्व
आरएनए विश्व एक वैज्ञानिक परिकल्पना है जो प्रस्तावित करती है कि प्रारंभिक जीवन रूपों में आरएनए ने डीएनए और प्रोटीन दोनों की भूमिका निभाई थी। यह परिकल्पना जीवन की उत्पत्ति के लिए एक संभावित तंत्र प्रदान करती है।

Key Statistics

2009 में, वैज्ञानिकों ने पाया कि आरएनए के अणु स्वयं को दोहरा सकते हैं, जो जीवन की उत्पत्ति के लिए एक महत्वपूर्ण कदम है।

Source: Nature, 2009

अनुमान है कि पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति लगभग 3.7 अरब वर्ष पहले हुई थी।

Source: वैज्ञानिक साहित्य (ज्ञान कटऑफ के अनुसार)

Examples

वायरस में आरएनए

इन्फ्लूएंजा वायरस और एचआईवी जैसे कई वायरस में आरएनए ही आनुवंशिक सामग्री होती है। ये वायरस अपने आरएनए को मेजबान कोशिकाओं में इंजेक्ट करते हैं, जहाँ यह वायरल प्रोटीन का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है।

Frequently Asked Questions

क्या आरएनए डीएनए से बेहतर है?

आरएनए और डीएनए दोनों के अपने फायदे और नुकसान हैं। आरएनए अधिक बहुमुखी है और विभिन्न प्रकार के कार्य कर सकता है, लेकिन यह डीएनए की तुलना में कम स्थिर है। डीएनए अधिक स्थिर है और आनुवंशिक जानकारी को अधिक सटीक रूप से संग्रहीत कर सकता है।

Topics Covered

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