UPSC MainsZOOLOGY-PAPER-II201910 Marks
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Q15.

डी० एन० ए० का वाटसन एवं क्रिक मॉडल

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, वाटसन और क्रिक मॉडल के ऐतिहासिक संदर्भ, इसकी संरचना, प्रमुख विशेषताओं और महत्व पर ध्यान केंद्रित करना होगा। उत्तर को स्पष्ट रूप से संरचित किया जाना चाहिए, जिसमें मॉडल की खोज, इसकी संरचनात्मक विशेषताओं (जैसे डबल हेलिक्स, बेस पेयरिंग) और डीएनए की समझ में इसके योगदान को शामिल किया जाना चाहिए। वैज्ञानिक नामों और अवधारणाओं का सटीक उपयोग महत्वपूर्ण है।

Model Answer

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Introduction

डीएनए (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड) जीवन के लिए मूलभूत अणु है, जो जीवों में आनुवंशिक जानकारी संग्रहीत करता है। 1953 में, जेम्स वाटसन और फ्रांसिस क्रिक ने डीएनए की संरचना का एक मॉडल प्रस्तावित किया, जिसने जीव विज्ञान के क्षेत्र में क्रांति ला दी। यह मॉडल, जो डीएनए के डबल हेलिक्स आकार और बेस पेयरिंग के नियमों पर आधारित था, आनुवंशिकता और जीवन की प्रक्रियाओं की हमारी समझ के लिए आधारशिला साबित हुआ। यह मॉडल डीएनए की संरचना को समझने के लिए एक महत्वपूर्ण कदम था और इसने आणविक जीव विज्ञान के विकास को गति दी।

डीएनए का वाटसन एवं क्रिक मॉडल: एक विस्तृत विवरण

वाटसन और क्रिक मॉडल डीएनए की संरचना का एक विस्तृत विवरण प्रदान करता है, जो निम्नलिखित प्रमुख विशेषताओं पर आधारित है:

1. डबल हेलिक्स संरचना

डीएनए दो पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं से बना होता है जो एक डबल हेलिक्स संरचना में एक-दूसरे के चारों ओर लिपटी होती हैं। यह संरचना एक सीढ़ी के समान होती है, जिसमें साइड रेल फॉस्फोडिएस्टर बैकबोन द्वारा बनाई जाती हैं और सीढ़ी के पायदान नाइट्रोजनस बेस द्वारा बनाए जाते हैं।

2. बेस पेयरिंग नियम

डीएनए में चार प्रकार के नाइट्रोजनस बेस होते हैं: एडेनिन (A), गुआनिन (G), साइटोसिन (C), और थाइमिन (T)। वाटसन और क्रिक ने पाया कि ये बेस विशिष्ट रूप से एक-दूसरे के साथ जुड़ते हैं: A हमेशा T के साथ जुड़ता है, और G हमेशा C के साथ जुड़ता है। इस नियम को बेस पेयरिंग नियम कहा जाता है।

3. एंटीपैरलल स्ट्रैंड्स

डीएनए की दो श्रृंखलाएं एंटीपैरलल होती हैं, जिसका अर्थ है कि वे विपरीत दिशाओं में चलती हैं। एक श्रृंखला 5' से 3' दिशा में चलती है, जबकि दूसरी श्रृंखला 3' से 5' दिशा में चलती है।

4. मेजर और माइनर ग्रूव

डबल हेलिक्स संरचना में दो प्रकार के ग्रूव होते हैं: मेजर ग्रूव और माइनर ग्रूव। ये ग्रूव प्रोटीन को डीएनए से जुड़ने और जीन अभिव्यक्ति को विनियमित करने की अनुमति देते हैं।

मॉडल की खोज और विकास

वाटसन और क्रिक ने डीएनए की संरचना का मॉडल बनाने के लिए कई स्रोतों से जानकारी का उपयोग किया। उन्होंने रोजालिंड फ्रैंकलिन और मौरिस विल्किंस द्वारा किए गए एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी डेटा का उपयोग किया, जिसने डीएनए की संरचना के बारे में महत्वपूर्ण सुराग प्रदान किए। उन्होंने एर्विन चार्जफ के बेस पेयरिंग नियमों के बारे में भी सीखा। वाटसन और क्रिक ने इन सभी सूचनाओं को एक साथ लाकर डीएनए की संरचना का एक सटीक मॉडल बनाया।

डीएनए संरचना का महत्व

  • आनुवंशिक जानकारी का भंडारण: डीएनए की संरचना आनुवंशिक जानकारी को संग्रहीत करने और प्रसारित करने की अनुमति देती है।
  • प्रतिकृति: डीएनए की डबल हेलिक्स संरचना प्रतिकृति की प्रक्रिया को आसान बनाती है, जिससे आनुवंशिक जानकारी को सटीक रूप से कॉपी किया जा सकता है।
  • उत्परिवर्तन: डीएनए की संरचना उत्परिवर्तन की संभावना को भी समझाती है, जो आनुवंशिक विविधता का स्रोत है।
  • जीन अभिव्यक्ति: डीएनए की संरचना जीन अभिव्यक्ति को विनियमित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

अन्य योगदान

वाटसन और क्रिक के मॉडल ने डीएनए की संरचना को समझने में महत्वपूर्ण योगदान दिया, लेकिन यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि अन्य वैज्ञानिकों ने भी डीएनए की खोज और समझ में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। रोजालिंड फ्रैंकलिन और मौरिस विल्किंस का एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी डेटा मॉडल के विकास के लिए महत्वपूर्ण था, और एर्विन चार्जफ के बेस पेयरिंग नियमों ने भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।

Conclusion

वाटसन और क्रिक का डीएनए मॉडल जीव विज्ञान के इतिहास में एक मील का पत्थर साबित हुआ। इसने आनुवंशिकता, जीन अभिव्यक्ति और जीवन की प्रक्रियाओं की हमारी समझ में क्रांति ला दी। यह मॉडल आज भी आणविक जीव विज्ञान के अध्ययन के लिए एक आधारशिला है और भविष्य में भी डीएनए और आनुवंशिकी के क्षेत्र में अनुसंधान को प्रेरित करता रहेगा। यह मॉडल न केवल वैज्ञानिक समझ के लिए महत्वपूर्ण है, बल्कि जैव प्रौद्योगिकी और चिकित्सा के क्षेत्र में भी इसके व्यापक अनुप्रयोग हैं।

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

डीएनए (DNA)
डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (Deoxyribonucleic acid) एक अणु है जो जीवों में आनुवंशिक जानकारी संग्रहीत करता है। यह एक डबल हेलिक्स संरचना में व्यवस्थित न्यूक्लियोटाइड से बना होता है।
न्यूक्लियोटाइड
न्यूक्लियोटाइड डीएनए और आरएनए के निर्माण खंड हैं। प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड में एक शर्करा, एक फॉस्फेट समूह और एक नाइट्रोजनस बेस होता है।

Key Statistics

मानव जीनोम में लगभग 3 बिलियन बेस जोड़े होते हैं।

Source: नेशनल ह्यूमन जीनोम रिसर्च इंस्टीट्यूट (NHGRI), 2023

मानव जीनोम में लगभग 20,000-25,000 जीन होते हैं।

Source: Human Genome Project, 2003

Examples

सिस्टिक फाइब्रोसिस

सिस्टिक फाइब्रोसिस एक आनुवंशिक विकार है जो CFTR जीन में उत्परिवर्तन के कारण होता है। यह विकार फेफड़ों और पाचन तंत्र को प्रभावित करता है। इस बीमारी को डीएनए संरचना और उत्परिवर्तन की समझ से समझा जा सकता है।

Frequently Asked Questions

डीएनए मॉडल की खोज में रोजालिंड फ्रैंकलिन की भूमिका क्या थी?

रोजालिंड फ्रैंकलिन एक रसायनज्ञ और एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफर थीं जिन्होंने डीएनए के एक्स-रे विवर्तन चित्र बनाए। उनके डेटा ने वाटसन और क्रिक को डीएनए की संरचना को समझने में महत्वपूर्ण मदद की, लेकिन उन्हें नोबेल पुरस्कार से सम्मानित नहीं किया गया।

Topics Covered

जीव विज्ञानआनुवंशिकीडीएनए, संरचना, वाटसन, क्रिक, डबल हेलिक्स