UPSC MainsZOOLOGY-PAPER-II202220 Marks
Q9.

एक आधारभूत अनुलेखन इकाई का रेखाचित्र बनाइए तथा एक सुकेन्द्रकीय जीन की अभिव्यक्ति के दौरान आर० एन० ए० पॉलिमरेज II से सम्बन्धित अनुलेखन प्रारंभन सम्मिश्र का सचित्र विवरण दीजिए।

How to Approach

यह प्रश्न आणविक जीव विज्ञान से संबंधित है और इसमें दो भाग हैं: एक आधारभूत अनुलेखन इकाई का रेखाचित्र बनाना और एक सुकेन्द्रकीय जीन की अभिव्यक्ति के दौरान आर० एन० ए० पॉलिमरेज II से संबंधित अनुलेखन प्रारंभन सम्मिश्र का सचित्र विवरण देना। उत्तर में, पहले आधारभूत अनुलेखन इकाई की संरचना को रेखाचित्र के माध्यम से स्पष्ट करें, जिसमें प्रमोटर, आरएनए पॉलिमरेज, और टर्मिनेटर शामिल हों। फिर, आरएनए पॉलिमरेज II और सामान्य ट्रांसक्रिप्शन कारकों के साथ इसके जटिल अंतःक्रियाओं को दर्शाते हुए, अनुलेखन प्रारंभन सम्मिश्र का विस्तृत विवरण दें। चित्र स्पष्ट और लेबल किए हुए होने चाहिए।

Model Answer

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Introduction

अनुलेखन (Transcription) एक महत्वपूर्ण जैविक प्रक्रिया है जिसमें डीएनए अणु से आरएनए अणु का निर्माण होता है। यह प्रक्रिया जीन अभिव्यक्ति का पहला चरण है, जो कोशिकाओं को विशिष्ट प्रोटीन बनाने की अनुमति देती है। सुकेन्द्रकीय कोशिकाओं में, अनुलेखन एक जटिल प्रक्रिया है जिसमें कई प्रोटीन और डीएनए अनुक्रम शामिल होते हैं। आरएनए पॉलिमरेज II, सुकेन्द्रकीय कोशिकाओं में मैसेंजर आरएनए (mRNA) के अनुलेखन के लिए जिम्मेदार मुख्य एंजाइम है। अनुलेखन प्रारंभन सम्मिश्र (Transcription initiation complex) आरएनए पॉलिमरेज II और सामान्य ट्रांसक्रिप्शन कारकों का एक समूह है जो जीन के प्रमोटर क्षेत्र से बंधता है और अनुलेखन प्रक्रिया शुरू करता है।

आधारभूत अनुलेखन इकाई का रेखाचित्र

आधारभूत अनुलेखन इकाई में निम्नलिखित घटक शामिल होते हैं:

  • प्रमोटर (Promoter): डीएनए अनुक्रम जो आरएनए पॉलिमरेज को बांधता है और अनुलेखन की शुरुआत का संकेत देता है।
  • आरएनए पॉलिमरेज (RNA Polymerase): एंजाइम जो डीएनए टेम्पलेट से आरएनए अणु का संश्लेषण करता है।
  • टर्मिनेटर (Terminator): डीएनए अनुक्रम जो अनुलेखन की समाप्ति का संकेत देता है।
  • कोडिंग क्षेत्र (Coding Region): डीएनए अनुक्रम जो प्रोटीन के लिए कोड करता है।
आधारभूत अनुलेखन इकाई

(चित्र: आधारभूत अनुलेखन इकाई - प्रमोटर, आरएनए पॉलिमरेज, कोडिंग क्षेत्र और टर्मिनेटर को दर्शाते हुए)

सुकेन्द्रकीय जीन की अभिव्यक्ति के दौरान आर० एन० ए० पॉलिमरेज II से सम्बन्धित अनुलेखन प्रारंभन सम्मिश्र का सचित्र विवरण

सुकेन्द्रकीय जीन की अभिव्यक्ति के दौरान, आरएनए पॉलिमरेज II अनुलेखन प्रारंभन सम्मिश्र बनाता है, जिसमें कई सामान्य ट्रांसक्रिप्शन कारक शामिल होते हैं। यह सम्मिश्र जीन के प्रमोटर क्षेत्र से बंधता है और अनुलेखन प्रक्रिया शुरू करता है।

अनुलेखन प्रारंभन सम्मिश्र के घटक:

  • TFIID: यह पहला ट्रांसक्रिप्शन कारक है जो प्रमोटर क्षेत्र से बंधता है और TATA बॉक्स को पहचानता है।
  • TFIIB: यह TFIID के साथ बातचीत करता है और आरएनए पॉलिमरेज II को प्रमोटर क्षेत्र में भर्ती करने में मदद करता है।
  • TFIIF: यह आरएनए पॉलिमरेज II को स्थिर करता है और प्रमोटर क्षेत्र से बांधने में मदद करता है।
  • TFIIE: यह TFIIH को प्रमोटर क्षेत्र में भर्ती करने में मदद करता है।
  • TFIIH: यह डीएनए को खोलता है और आरएनए पॉलिमरेज II को अनुलेखन शुरू करने में मदद करता है। इसमें हेलीकेज और किनेज गतिविधि होती है।
  • आरएनए पॉलिमरेज II: यह एंजाइम डीएनए टेम्पलेट से आरएनए अणु का संश्लेषण करता है।
अनुलेखन प्रारंभन सम्मिश्र

(चित्र: अनुलेखन प्रारंभन सम्मिश्र - TFIID, TFIIB, TFIIF, TFIIE, TFIIH और आरएनए पॉलिमरेज II को दर्शाते हुए)

अनुलेखन प्रारंभन सम्मिश्र के बनने के बाद, आरएनए पॉलिमरेज II डीएनए टेम्पलेट के साथ आगे बढ़ता है और आरएनए अणु का संश्लेषण करता है। यह प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक कि आरएनए पॉलिमरेज II टर्मिनेटर अनुक्रम तक नहीं पहुंच जाता, जिस पर अनुलेखन समाप्त हो जाता है।

अनुलेखन प्रक्रिया को विनियमित करने के लिए विभिन्न नियामक प्रोटीन और डीएनए अनुक्रम शामिल होते हैं। ये नियामक तत्व जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

Conclusion

संक्षेप में, अनुलेखन एक जटिल प्रक्रिया है जो जीन अभिव्यक्ति के लिए आवश्यक है। आरएनए पॉलिमरेज II और सामान्य ट्रांसक्रिप्शन कारकों का अनुलेखन प्रारंभन सम्मिश्र सुकेन्द्रकीय कोशिकाओं में अनुलेखन प्रक्रिया शुरू करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इस प्रक्रिया की समझ हमें जीन अभिव्यक्ति के विनियमन और विभिन्न बीमारियों के विकास को समझने में मदद करती है। अनुलेखन प्रक्रिया में गड़बड़ी से कैंसर और अन्य आनुवंशिक विकारों का खतरा बढ़ सकता 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

ट्रांसक्रिप्शन कारक (Transcription Factor)
प्रोटीन जो डीएनए से बंधते हैं और जीन अभिव्यक्ति को विनियमित करते हैं। वे अनुलेखन प्रक्रिया को सक्रिय या निष्क्रिय कर सकते हैं।

Key Statistics

मानव जीनोम में लगभग 20,000-25,000 जीन होते हैं (स्रोत: National Human Genome Research Institute, 2023)।

Source: National Human Genome Research Institute (NHGRI)

अनुमान है कि मानव जीनोम का लगभग 98% गैर-कोडिंग डीएनए है, जिसमें नियामक तत्व शामिल हैं (स्रोत: ENCODE Project, 2012)।

Source: ENCODE Project

Examples

लैक्टोज ऑपेरॉन (Lac Operon)

बैक्टीरिया में, लैक्टोज ऑपेरॉन एक उदाहरण है कि कैसे जीन अभिव्यक्ति को पर्यावरण के अनुसार विनियमित किया जाता है। जब लैक्टोज मौजूद होता है, तो ऑपेरॉन सक्रिय हो जाता है और लैक्टोज को पचाने के लिए आवश्यक एंजाइमों का उत्पादन होता है।

Frequently Asked Questions

आरएनए पॉलिमरेज I और III का कार्य क्या है?

आरएनए पॉलिमरेज I राइबोसोमल आरएनए (rRNA) का अनुलेखन करता है, जबकि आरएनए पॉलिमरेज III ट्रांसफर आरएनए (tRNA) और अन्य छोटे आरएनए अणुओं का अनुलेखन करता है।

Topics Covered

जीव विज्ञानआणविक जीव विज्ञानअनुलेखनजीन अभिव्यक्तिआर० एन० ए० पॉलिमरेज