UPSC MainsZOOLOGY-PAPER-II202310 Marks150 Words
Q2.

सुकेंद्रकियों (यूकैर्योटस) में किस प्रकार से एच एन आर.एन.ए. (प्रारंभिक अनुलेख) कार्यात्मक एम-आर.एन.ए. में परिवर्तित होता है ? व्याख्या कीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, हमें यूकेरियोटिक कोशिकाओं में RNA प्रसंस्करण की प्रक्रिया को समझना होगा। उत्तर में, आरएनए स्प्लिसिंग, 5' कैपिंग, और 3' पॉलीएडेनीलेशन जैसे चरणों को विस्तार से बताना होगा। यह भी स्पष्ट करना होगा कि ये प्रक्रियाएं प्रारंभिक अनुलेख (primary transcript) को कार्यात्मक mRNA में कैसे परिवर्तित करती हैं। संरचना इस प्रकार होनी चाहिए: परिचय, मुख्य भाग (प्रसंस्करण के चरण), और निष्कर्ष।

Model Answer

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Introduction

यूकेरियोटिक कोशिकाएं जटिल संरचना वाली होती हैं और उनमें जीन अभिव्यक्ति की प्रक्रिया प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं की तुलना में अधिक जटिल होती है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, डीएनए से आरएनए का संश्लेषण (अनुलेखन) के बाद, आरएनए को कार्यात्मक एम-आरएनए बनने से पहले कई प्रसंस्करण चरणों से गुजरना पड़ता है। यह प्रसंस्करण सुनिश्चित करता है कि एम-आरएनए अणु स्थिर, परिवहन योग्य और अनुवाद के लिए तैयार हो। इस प्रक्रिया में आरएनए स्प्लिसिंग, 5' कैपिंग और 3' पॉलीएडेनीलेशन शामिल हैं, जो प्रारंभिक अनुलेख (pre-mRNA) को परिपक्व एम-आरएनए में परिवर्तित करते हैं।

यूकेरियोटिक कोशिकाओं में एच एन आर.एन.ए. का प्रसंस्करण

यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, प्रारंभिक अनुलेख (pre-mRNA) को कार्यात्मक एम-आरएनए में परिवर्तित करने की प्रक्रिया कई चरणों में होती है:

1. 5' कैपिंग (5' Capping)

अनुलेखन के तुरंत बाद, एम-आरएनए अणु के 5' सिरे पर एक संशोधित गुआनिन न्यूक्लियोटाइड जोड़ा जाता है। इस प्रक्रिया को 5' कैपिंग कहा जाता है। 5' कैप एम-आरएनए को क्षरण से बचाता है, राइबोसोम बंधन में सहायता करता है, और नाभिक से साइटोप्लाज्म तक इसके परिवहन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

2. आरएनए स्प्लिसिंग (RNA Splicing)

यूकेरियोटिक जीन में इंट्रॉन (non-coding sequences) और एक्सॉन (coding sequences) दोनों होते हैं। आरएनए स्प्लिसिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें इंट्रॉन को हटा दिया जाता है और एक्सॉन को एक साथ जोड़ा जाता है। यह प्रक्रिया स्प्लिसियोसोम नामक एक जटिल मशीन द्वारा की जाती है, जिसमें छोटे परमाणु आरएनए (snRNA) और प्रोटीन शामिल होते हैं। स्प्लिसिंग वैकल्पिक हो सकती है, जिसका अर्थ है कि एक ही जीन से विभिन्न एक्सॉन संयोजनों का उत्पादन किया जा सकता है, जिससे विभिन्न प्रोटीन आइसोफॉर्म बनते हैं।

3. 3' पॉलीएडेनीलेशन (3' Polyadenylation)

एम-आरएनए अणु के 3' सिरे पर एक पॉलीएडेनील पूंछ (poly(A) tail) जोड़ी जाती है। यह पूंछ 50-250 एडेनाइन न्यूक्लियोटाइड लंबी होती है। पॉलीएडेनीलेशन एम-आरएनए को क्षरण से बचाता है और इसके अनुवाद को बढ़ाता है। यह एम-आरएनए के नाभिक से साइटोप्लाज्म तक परिवहन में भी सहायता करता है।

प्रसंस्करण प्रक्रिया का सारांश

प्रक्रिया विवरण महत्व
5' कैपिंग एम-आरएनए के 5' सिरे पर संशोधित गुआनिन जोड़ना स्थिरता, राइबोसोम बंधन, परिवहन
आरएनए स्प्लिसिंग इंट्रॉन को हटाना और एक्सॉन को जोड़ना कार्यात्मक एम-आरएनए का निर्माण, प्रोटीन विविधता
3' पॉलीएडेनीलेशन एम-आरएनए के 3' सिरे पर पॉली(A) पूंछ जोड़ना स्थिरता, अनुवाद, परिवहन

इन प्रसंस्करण चरणों के बाद, परिपक्व एम-आरएनए अणु नाभिक से साइटोप्लाज्म में स्थानांतरित हो जाता है, जहां यह राइबोसोम द्वारा अनुवादित होता है और प्रोटीन का संश्लेषण होता है।

Conclusion

संक्षेप में, यूकेरियोटिक कोशिकाओं में एच एन आर.एन.ए. का प्रसंस्करण एक जटिल प्रक्रिया है जिसमें 5' कैपिंग, आरएनए स्प्लिसिंग और 3' पॉलीएडेनीलेशन शामिल हैं। ये प्रक्रियाएं प्रारंभिक अनुलेख को कार्यात्मक एम-आरएनए में परिवर्तित करती हैं, जो प्रोटीन संश्लेषण के लिए आवश्यक है। यह प्रक्रिया जीन अभिव्यक्ति के सटीक विनियमन और प्रोटीन विविधता के लिए महत्वपूर्ण है। भविष्य में, आरएनए प्रसंस्करण में शामिल तंत्रों को समझने से हमें जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करने और विभिन्न बीमारियों के लिए नए उपचार विकसित करने में मदद मिल सकती 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 Statistics

मानव जीनोम का लगभग 95% गैर-कोडिंग डीएनए है, जिसमें इंट्रॉन भी शामिल हैं।

Source: ENCODE Project (2012)

अनुमान है कि मानव जीनों में से 90% वैकल्पिक स्प्लिसिंग से गुजरते हैं, जिससे प्रोटीन विविधता में वृद्धि होती है।

Source: ModBase database (2023)

Examples

सिस्टिक फाइब्रोसिस (Cystic Fibrosis)

सिस्टिक फाइब्रोसिस एक आनुवंशिक विकार है जो CFTR जीन में उत्परिवर्तन के कारण होता है। आरएनए स्प्लिसिंग में त्रुटियां इस जीन के विभिन्न रूपों का उत्पादन कर सकती हैं, जिससे रोग की गंभीरता में भिन्नता आती है।

Frequently Asked Questions

आरएनए स्प्लिसिंग में त्रुटियां क्यों होती हैं?

आरएनए स्प्लिसिंग एक जटिल प्रक्रिया है और इसमें त्रुटियां हो सकती हैं, खासकर वैकल्पिक स्प्लिसिंग के दौरान। ये त्रुटियां आनुवंशिक विकारों और कैंसर जैसी बीमारियों का कारण बन सकती हैं।

Topics Covered

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