Model Answer
0 min readIntroduction
पॉलीमरेज श्रृंखला अभिक्रिया (पीसीआर) एक आणविक जीवविज्ञान तकनीक है जिसका उपयोग डीएनए के विशिष्ट खंडों की लाखों प्रतियां बनाने के लिए किया जाता है। यह तकनीक 1983 में कैरी मुलीस द्वारा विकसित की गई थी, जिसके लिए उन्हें 1993 में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार मिला। पीसीआर ने चिकित्सा, फोरेंसिक विज्ञान, और अनुसंधान सहित विभिन्न क्षेत्रों में क्रांति ला दी है। यह तकनीक डीएनए के विश्लेषण और पहचान को बहुत आसान और तेज बना देती है, जिससे रोगों का निदान और उपचार अधिक प्रभावी ढंग से किया जा सकता है।
पॉलीमरेज श्रृंखला अभिक्रिया (पीसीआर) का सिद्धांत
पीसीआर का सिद्धांत डीएनए के प्राकृतिक प्रतिकृति (replication) प्रक्रिया पर आधारित है। डीएनए एक डबल-हेलिक्स संरचना होती है, जिसमें दो पूरक स्ट्रैंड होते हैं। पीसीआर में, डीएनए के एक विशिष्ट खंड को लक्षित किया जाता है और उसकी लाखों प्रतियां बनाई जाती हैं। यह प्रक्रिया तीन मुख्य चरणों में होती है:
पीसीआर के चरण
1. डिनेचुरेशन (Denaturation)
इस चरण में, डीएनए के डबल-हेलिक्स को उच्च तापमान (लगभग 94-98°C) पर गर्म किया जाता है। इससे डीएनए के दो स्ट्रैंड अलग हो जाते हैं।
2. एनिलिंग (Annealing)
इस चरण में, तापमान को कम किया जाता है (लगभग 50-65°C) ताकि प्राइमर (छोटे डीएनए खंड) डीएनए के सिंगल-स्ट्रैंड से जुड़ सकें। प्राइमर डीएनए के उस खंड के पूरक होते हैं जिसकी प्रतिलिपि बनाई जानी है।
3. एक्सटेंशन (Extension)
इस चरण में, डीएनए पॉलीमरेज़ एंजाइम प्राइमर से शुरू होकर डीएनए के नए स्ट्रैंड का निर्माण करता है। यह एंजाइम डीएनए के न्यूक्लियोटाइड को जोड़कर डीएनए की प्रतिलिपि बनाता है। तापमान लगभग 72°C रखा जाता है, जो डीएनए पॉलीमरेज़ एंजाइम के लिए अनुकूल होता है।
ये तीन चरण एक चक्र बनाते हैं, और इस चक्र को 25-35 बार दोहराया जाता है, जिससे डीएनए के लक्षित खंड की लाखों प्रतियां बन जाती हैं।
चिकित्सकीय मेडिसिन में पीसीआर के उपयोग
- संक्रामक रोगों का निदान: पीसीआर का उपयोग बैक्टीरिया, वायरस और अन्य रोगजनकों की उपस्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, कोविड-19 महामारी के दौरान, पीसीआर परीक्षण का उपयोग वायरस की पहचान करने के लिए व्यापक रूप से किया गया था।
- आनुवंशिक रोगों का निदान: पीसीआर का उपयोग आनुवंशिक रोगों के लिए जिम्मेदार जीन में उत्परिवर्तन (mutations) का पता लगाने के लिए किया जाता है। जैसे सिस्टिक फाइब्रोसिस और सिकल सेल एनीमिया।
- कैंसर का निदान और निगरानी: पीसीआर का उपयोग कैंसर कोशिकाओं में विशिष्ट जीन में परिवर्तन का पता लगाने के लिए किया जाता है, जिससे कैंसर का प्रारंभिक निदान और उपचार में मदद मिलती है।
- अंग प्रत्यारोपण में ऊतक मिलान: पीसीआर का उपयोग अंग प्रत्यारोपण के लिए दाता और प्राप्तकर्ता के ऊतकों के बीच मिलान करने के लिए किया जाता है, जिससे प्रत्यारोपण की सफलता दर बढ़ जाती है।
- फोरेंसिक मेडिसिन: पीसीआर का उपयोग अपराध स्थलों से एकत्र किए गए डीएनए नमूनों का विश्लेषण करने और अपराधियों की पहचान करने के लिए किया जाता है।
Conclusion
पॉलीमरेज श्रृंखला अभिक्रिया (पीसीआर) एक शक्तिशाली तकनीक है जिसने चिकित्सा विज्ञान और अनुसंधान में महत्वपूर्ण योगदान दिया है। यह तकनीक रोगों के निदान, उपचार और रोकथाम में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। पीसीआर की निरंतर प्रगति से भविष्य में और भी अधिक अनुप्रयोगों की संभावना है, जो मानव स्वास्थ्य और कल्याण के लिए फायदेमंद होंगे।
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.