Model Answer
0 min readIntroduction
जीन अभिव्यक्ति का विनियमन जीवों के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह कोशिकाओं को पर्यावरण के अनुसार अपनी गतिविधियों को अनुकूलित करने में मदद करता है। ओपेरॉन मॉडल, जिसे फ्रांकोइस जैकब और जैक मोनॉड ने 1961 में प्रस्तावित किया था, जीन अभिव्यक्ति के विनियमन की एक उत्कृष्ट व्याख्या है। यह मॉडल प्रोकैरियोट्स (जैसे बैक्टीरिया) में जीन के समूहों के नियंत्रण को समझने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ओपेरॉन मॉडल बताता है कि कैसे जीन का एक समूह एक ही नियामक तंत्र द्वारा नियंत्रित होता है, जिससे कोशिकाएं ऊर्जा और संसाधनों का कुशलतापूर्वक उपयोग कर पाती हैं।
ओपेरॉन मॉडल: एक विस्तृत विवरण
ओपेरॉन मॉडल जीन अभिव्यक्ति के विनियमन का एक कार्यात्मक इकाई है जो प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में पाया जाता है। यह एक डीएनए खंड है जिसमें कई संरचनात्मक जीन, एक प्रमोटर, एक ऑपरेटर और एक नियामक जीन शामिल होते हैं।
ओपेरॉन के घटक
- संरचनात्मक जीन (Structural Genes): ये जीन प्रोटीन या कार्यात्मक आरएनए अणुओं को कोड करते हैं।
- प्रमोटर (Promoter): यह डीएनए का एक क्षेत्र है जहां आरएनए पोलीमरेज़ जुड़ता है और ट्रांसक्रिप्शन शुरू करता है।
- ऑपरेटर (Operator): यह डीएनए का एक क्षेत्र है जहां एक नियामक प्रोटीन (रिप्रेसर) जुड़ सकता है, जिससे ट्रांसक्रिप्शन अवरुद्ध हो जाता है।
- नियामक जीन (Regulatory Gene): यह जीन एक रिप्रेसर प्रोटीन को कोड करता है जो ऑपरेटर से जुड़कर जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करता है।
ओपेरॉन का कार्यकरण
ओपेरॉन का कार्यकरण दो मुख्य अवस्थाओं में होता है: सक्रिय और निष्क्रिय अवस्था।
लैक्टोज ओपेरॉन: एक उदाहरण
लैक्टोज ओपेरॉन ई. कोलाई बैक्टीरिया में पाया जाता है और लैक्टोज के चयापचय के लिए आवश्यक एंजाइमों को कोड करता है।
1. निष्क्रिय अवस्था (Inactive State)
जब लैक्टोज अनुपस्थित होता है, तो रिप्रेसर प्रोटीन ऑपरेटर से जुड़ जाता है, जिससे आरएनए पोलीमरेज़ प्रमोटर से नहीं जुड़ पाता और ट्रांसक्रिप्शन नहीं होता। इस प्रकार, लैक्टोज के चयापचय के लिए आवश्यक एंजाइमों का उत्पादन नहीं होता।
2. सक्रिय अवस्था (Active State)
जब लैक्टोज मौजूद होता है, तो यह रिप्रेसर प्रोटीन से जुड़ जाता है, जिससे रिप्रेसर प्रोटीन ऑपरेटर से अलग हो जाता है। अब आरएनए पोलीमरेज़ प्रमोटर से जुड़ सकता है और ट्रांसक्रिप्शन शुरू कर सकता है। परिणामस्वरूप, लैक्टोज के चयापचय के लिए आवश्यक एंजाइमों का उत्पादन होता है।
इस प्रक्रिया को निम्नलिखित तालिका द्वारा दर्शाया जा सकता है:
| स्थिति | लैक्टोज की उपस्थिति | रिप्रेसर प्रोटीन | ऑपरेटर | ट्रांसक्रिप्शन |
|---|---|---|---|---|
| निष्क्रिय | अनुपस्थित | ऑपरेटर से जुड़ा हुआ | अवरुद्ध | नहीं |
| सक्रिय | उपस्थित | ऑपरेटर से अलग | मुक्त | हाँ |
प्रेरक और अवरोधक (Inducers and Repressors)
ओपेरॉन मॉडल में, प्रेरक और अवरोधक जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। प्रेरक जीन अभिव्यक्ति को बढ़ाते हैं, जबकि अवरोधक इसे कम करते हैं। लैक्टोज ओपेरॉन में, लैक्टोज एक प्रेरक के रूप में कार्य करता है, जबकि रिप्रेसर प्रोटीन एक अवरोधक के रूप में कार्य करता है।
अन्य प्रकार के ओपेरॉन
लैक्टोज ओपेरॉन के अलावा, कई अन्य प्रकार के ओपेरॉन भी पाए जाते हैं, जैसे कि ट्रिप्टोफैन ओपेरॉन, जो अमीनो एसिड ट्रिप्टोफैन के संश्लेषण को नियंत्रित करता है।
Conclusion
ओपेरॉन मॉडल जीन अभिव्यक्ति के विनियमन की एक महत्वपूर्ण अवधारणा है जो प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में जीन नियंत्रण को समझने में मदद करती है। यह मॉडल बताता है कि कैसे जीन का एक समूह एक ही नियामक तंत्र द्वारा नियंत्रित होता है, जिससे कोशिकाएं पर्यावरण के अनुसार अपनी गतिविधियों को अनुकूलित कर पाती हैं। ओपेरॉन मॉडल का अध्ययन जैव प्रौद्योगिकी और चिकित्सा के क्षेत्र में नए उपचारों और रणनीतियों के विकास के लिए 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.