UPSC MainsZOOLOGY-PAPER-II201910 Marks
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Q1.

प्रतिलेखन (ट्रांसक्रिप्शन) क्या होता है? एक सुकेन्द्रक (यूकैरियॉट) में होने वाली प्रतिलेखन प्रक्रिया की व्याख्या कीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले प्रतिलेखन (Transcription) की परिभाषा और महत्व को स्पष्ट करें। फिर, यूकेरियोटिक कोशिकाओं में होने वाली प्रतिलेखन प्रक्रिया को विस्तार से बताएं, जिसमें आरएनए पोलीमरेज़ की भूमिका, प्रमोटर, ट्रांसक्रिप्शन कारक, और आरएनए प्रसंस्करण शामिल हैं। उत्तर को स्पष्ट और संरचित बनाने के लिए उपशीर्षकों का उपयोग करें। आरेख (diagram) का उपयोग करने से उत्तर अधिक प्रभावी होगा, हालांकि यहां टेक्स्ट-आधारित उत्तर दिया जा रहा है।

Model Answer

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Introduction

प्रतिलेखन (Transcription) जैव-रासायनिक प्रक्रिया है जिसके द्वारा डीएनए (DNA) में निहित आनुवंशिक जानकारी को आरएनए (RNA) में स्थानांतरित किया जाता है। यह प्रक्रिया जीन अभिव्यक्ति का पहला चरण है, जिसके बाद अनुवाद (Translation) होता है, जिसमें आरएनए कोड को प्रोटीन में परिवर्तित किया जाता है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, प्रतिलेखन एक जटिल प्रक्रिया है जो कोशिका के नाभिक (nucleus) में होती है और इसमें कई चरण शामिल होते हैं। यह प्रक्रिया कोशिका के सामान्य कार्यों और विकास के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।

प्रतिलेखन (Transcription) क्या है?

प्रतिलेखन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें डीएनए अणु के एक खंड की आनुवंशिक जानकारी को आरएनए अणु में कॉपी किया जाता है। यह प्रक्रिया डीएनए के डबल हेलिक्स को खोलकर शुरू होती है, और फिर आरएनए पोलीमरेज़ नामक एक एंजाइम डीएनए टेम्पलेट स्ट्रैंड के साथ आगे बढ़ता है, आरएनए अणु का निर्माण करता है। आरएनए अणु डीएनए के समान अनुक्रम का पूरक होता है।

यूकेरियोटिक कोशिकाओं में प्रतिलेखन प्रक्रिया

यूकेरियोटिक कोशिकाओं में प्रतिलेखन प्रक्रिया प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं की तुलना में अधिक जटिल होती है। यह प्रक्रिया निम्नलिखित चरणों में होती है:

1. आरएनए पोलीमरेज़ का बंधन (RNA Polymerase Binding)

प्रतिलेखन की शुरुआत आरएनए पोलीमरेज़ एंजाइम के डीएनए के प्रमोटर क्षेत्र से बंधने से होती है। प्रमोटर डीएनए का एक विशिष्ट अनुक्रम है जो आरएनए पोलीमरेज़ को बताता है कि प्रतिलेखन कहां से शुरू करना है।

2. प्रतिलेखन आरंभ (Transcription Initiation)

आरएनए पोलीमरेज़ डीएनए के डबल हेलिक्स को खोलता है और डीएनए टेम्पलेट स्ट्रैंड के साथ आगे बढ़ता है। यह आरएनए अणु का निर्माण शुरू करता है जो डीएनए के अनुक्रम का पूरक होता है।

3. प्रतिलेखन विस्तार (Transcription Elongation)

आरएनए पोलीमरेज़ डीएनए टेम्पलेट स्ट्रैंड के साथ आगे बढ़ता रहता है, आरएनए अणु को लंबा करता रहता है। आरएनए अणु में न्यूक्लियोटाइड डीएनए टेम्पलेट स्ट्रैंड के अनुक्रम के अनुसार जोड़े जाते हैं।

4. प्रतिलेखन समाप्ति (Transcription Termination)

जब आरएनए पोलीमरेज़ डीएनए के टर्मिनेटर अनुक्रम तक पहुँचता है, तो प्रतिलेखन समाप्त हो जाता है। आरएनए पोलीमरेज़ डीएनए से अलग हो जाता है, और आरएनए अणु जारी किया जाता है।

5. आरएनए प्रसंस्करण (RNA Processing)

यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, आरएनए अणु को प्रतिलेखन के बाद संसाधित किया जाता है। इस प्रक्रिया में शामिल हैं:

  • कैपिंग (Capping): आरएनए अणु के 5' सिरे पर एक कैप जोड़ा जाता है, जो इसे क्षरण से बचाता है।
  • स्प्लिसिंग (Splicing): आरएनए अणु से इंट्रॉन (introns) हटा दिए जाते हैं, और एक्सॉन (exons) एक साथ जोड़े जाते हैं।
  • पॉलीएडेनिलेशन (Polyadenylation): आरएनए अणु के 3' सिरे पर एक पॉली (A) पूंछ जोड़ी जाती है, जो इसे क्षरण से बचाता है और अनुवाद में मदद करता है।

प्रतिलेखन में शामिल कारक

प्रतिलेखन प्रक्रिया में कई कारक शामिल होते हैं, जिनमें शामिल हैं:

  • आरएनए पोलीमरेज़: यह एंजाइम आरएनए अणु का निर्माण करता है।
  • ट्रांसक्रिप्शन कारक: ये प्रोटीन आरएनए पोलीमरेज़ को डीएनए से बांधने और प्रतिलेखन शुरू करने में मदद करते हैं।
  • प्रमोटर: यह डीएनए का एक विशिष्ट अनुक्रम है जो आरएनए पोलीमरेज़ को बताता है कि प्रतिलेखन कहां से शुरू करना है।
  • इंट्रॉन और एक्सॉन: ये आरएनए अणु के भाग हैं। इंट्रॉन को स्प्लिसिंग द्वारा हटा दिया जाता है, जबकि एक्सॉन को एक साथ जोड़ा जाता है।
घटक कार्य
आरएनए पोलीमरेज़ आरएनए संश्लेषण
ट्रांसक्रिप्शन कारक आरएनए पोलीमरेज़ बंधन में सहायता
प्रमोटर प्रतिलेखन आरंभ बिंदु
इंट्रॉन गैर-कोडिंग अनुक्रम, स्प्लिसिंग द्वारा हटाया गया
एक्सॉन कोडिंग अनुक्रम, अंतिम आरएनए में शामिल

Conclusion

संक्षेप में, प्रतिलेखन एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जिसके द्वारा डीएनए में निहित आनुवंशिक जानकारी को आरएनए में स्थानांतरित किया जाता है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, यह प्रक्रिया आरएनए पोलीमरेज़, ट्रांसक्रिप्शन कारकों और आरएनए प्रसंस्करण सहित कई चरणों में होती है। प्रतिलेखन जीन अभिव्यक्ति और कोशिका के सामान्य कार्यों के लिए आवश्यक है। इस प्रक्रिया की समझ जैव प्रौद्योगिकी और चिकित्सा के क्षेत्र में महत्वपूर्ण 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

प्रतिलेखन (Transcription)
डीएनए में निहित आनुवंशिक जानकारी को आरएनए में स्थानांतरित करने की प्रक्रिया।
आरएनए पोलीमरेज़ (RNA Polymerase)
एक एंजाइम जो डीएनए टेम्पलेट का उपयोग करके आरएनए अणु का संश्लेषण करता है।

Key Statistics

मानव जीनोम में लगभग 20,000-25,000 जीन होते हैं (स्रोत: राष्ट्रीय मानव जीनोम अनुसंधान संस्थान, 2023)।

Source: National Human Genome Research Institute (2023)

प्रतिलेखन प्रक्रिया में शामिल ट्रांसक्रिप्शन कारकों की संख्या 1000 से अधिक होने का अनुमान है (ज्ञान कटऑफ 2023)।

Source: अनुमानित डेटा

Examples

लैक्टोज ऑपेरॉन (Lactose Operon)

बैक्टीरिया में लैक्टोज ऑपेरॉन प्रतिलेखन के विनियमन का एक उत्कृष्ट उदाहरण है। जब लैक्टोज मौजूद होता है, तो ऑपेरॉन सक्रिय हो जाता है और लैक्टोज को पचाने के लिए आवश्यक एंजाइमों का उत्पादन होता है।

हीमोग्लोबिन जीन (Hemoglobin Gene)

हीमोग्लोबिन जीन का प्रतिलेखन लाल रक्त कोशिकाओं में हीमोग्लोबिन के उत्पादन को नियंत्रित करता है, जो ऑक्सीजन का परिवहन करता है।

Frequently Asked Questions

प्रतिलेखन और अनुवाद में क्या अंतर है?

प्रतिलेखन डीएनए को आरएनए में कॉपी करने की प्रक्रिया है, जबकि अनुवाद आरएनए कोड को प्रोटीन में बदलने की प्रक्रिया है।

यूकेरियोटिक कोशिकाओं में आरएनए प्रसंस्करण क्यों महत्वपूर्ण है?

आरएनए प्रसंस्करण आरएनए अणु को स्थिर करता है और सुनिश्चित करता है कि केवल एक्सॉन को अनुवाद के लिए उपयोग किया जाता है, जिससे सही प्रोटीन का उत्पादन होता है।

Topics Covered

जीव विज्ञानआनुवंशिकीडीएनए, आरएनए, जीन, प्रतिलेखन, यूकेरियोटिक कोशिकाएं