UPSC MainsBOTANY-PAPER-II202410 Marks
Q4.

कम से कम एक उदाहरण सहित जीव की उत्पत्ति तथा विकास में आर.एन.ए. की भूमिका का वर्णन कीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, आरएनए की उत्पत्ति और विकास में इसकी भूमिका को स्पष्ट रूप से समझाना आवश्यक है। आरएनए विश्व परिकल्पना (RNA world hypothesis) पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए। आरएनए की संरचना, कार्य और डीएनए से इसकी भिन्नता को स्पष्ट करें। इसके अतिरिक्त, राइबोजाइम (ribozymes) जैसे उदाहरणों का उपयोग करके आरएनए की उत्प्रेरक क्षमता को दर्शाना महत्वपूर्ण है। उत्तर को तार्किक क्रम में प्रस्तुत करें, जिसमें आरएनए की उत्पत्ति, प्रारंभिक जीवन में इसकी भूमिका और बाद में डीएनए द्वारा प्रतिस्थापित किए जाने की प्रक्रिया शामिल हो।

Model Answer

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Introduction

जीवन की उत्पत्ति और विकास की प्रक्रिया में आरएनए (राइबोन्यूक्लिक एसिड) एक महत्वपूर्ण अणु है। यह न केवल आनुवंशिक जानकारी का वाहक है, बल्कि कुछ जीवों में आनुवंशिक जानकारी को व्यक्त करने और एंजाइमों के रूप में कार्य करने में भी सक्षम है। 'आरएनए विश्व' की परिकल्पना के अनुसार, प्रारंभिक जीवन में डीएनए के बजाय आरएनए ही आनुवंशिक सामग्री और उत्प्रेरक दोनों के रूप में कार्य करता था। आरएनए की संरचना डीएनए से थोड़ी अलग होती है, जिसमें राइबोज शर्करा और यूरेसिल बेस शामिल होता है, जो इसे अधिक लचीला और प्रतिक्रियाशील बनाता है। इस कारण से, आरएनए को जीवन की उत्पत्ति के लिए अधिक उपयुक्त माना जाता है।

आरएनए की उत्पत्ति और संरचना

आरएनए की उत्पत्ति पृथ्वी पर जीवन की शुरुआत के साथ जुड़ी हुई है। माना जाता है कि आरएनए, डीएनए से पहले अस्तित्व में आया था। यह सरल रासायनिक परिस्थितियों में अनायास ही बन सकता था, जैसे कि प्रारंभिक पृथ्वी पर मौजूद ज्वालामुखी वेंट और समुद्र तटों पर। आरएनए की संरचना डीएनए से थोड़ी भिन्न होती है। डीएनए में डीऑक्सीराइबोज शर्करा होती है, जबकि आरएनए में राइबोज शर्करा होती है। इसके अतिरिक्त, डीएनए में थाइमिन बेस होता है, जबकि आरएनए में यूरेसिल बेस होता है।

आरएनए विश्व परिकल्पना

आरएनए विश्व परिकल्पना के अनुसार, प्रारंभिक जीवन में आरएनए ही आनुवंशिक जानकारी का भंडारण और हस्तांतरण करने के साथ-साथ एंजाइमों के रूप में भी कार्य करता था। इस परिकल्पना के समर्थन में कई प्रमाण हैं:

  • राइबोजाइम: राइबोजाइम आरएनए अणु होते हैं जिनमें एंजाइमों की तरह उत्प्रेरक गतिविधि होती है। वे आरएनए को काटने, जोड़ने और संशोधित करने में सक्षम होते हैं।
  • आरएनए की संरचना: आरएनए की संरचना डीएनए की तुलना में सरल होती है, जिससे यह अनायास ही बनने की संभावना अधिक होती है।
  • आरएनए का बहुमुखी कार्य: आरएनए न केवल आनुवंशिक जानकारी का भंडारण करता है, बल्कि प्रोटीन संश्लेषण में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

आरएनए की उत्प्रेरक क्षमता

आरएनए की उत्प्रेरक क्षमता इसे जीवन की उत्पत्ति के लिए एक महत्वपूर्ण अणु बनाती है। राइबोजाइम आरएनए अणु होते हैं जिनमें एंजाइमों की तरह उत्प्रेरक गतिविधि होती है। 1980 के दशक में थॉमस सेच (Thomas Cech) और सिडनी अल्मैन (Sidney Altman) द्वारा राइबोजाइम की खोज की गई थी, जिसके लिए उन्हें 1989 में नोबेल पुरस्कार मिला था। राइबोजाइम आरएनए को काटने, जोड़ने और संशोधित करने में सक्षम होते हैं, जो प्रोटीन संश्लेषण और अन्य महत्वपूर्ण जैविक प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक है।

आरएनए से डीएनए में परिवर्तन

धीरे-धीरे, डीएनए आरएनए की तुलना में आनुवंशिक जानकारी के भंडारण के लिए अधिक स्थिर माध्यम के रूप में विकसित हुआ। डीएनए में डीऑक्सीराइबोज शर्करा होती है, जो इसे आरएनए की तुलना में अधिक स्थिर बनाती है। इसके अतिरिक्त, डीएनए में थाइमिन बेस होता है, जो यूरेसिल की तुलना में अधिक स्थिर होता है। डीएनए के विकास के साथ, आरएनए ने प्रोटीन संश्लेषण और अन्य कार्यों में अधिक विशिष्ट भूमिकाएँ निभाईं।

उदाहरण: वायरल जीनोम

कुछ वायरस, जैसे कि इन्फ्लूएंजा वायरस, अपने जीनोम के रूप में आरएनए का उपयोग करते हैं। ये वायरस आरएनए प्रतिकृति के लिए आरएनए-निर्भर आरएनए पोलीमरेज़ (RNA-dependent RNA polymerase) नामक एक एंजाइम का उपयोग करते हैं। यह एंजाइम आरएनए टेम्पलेट से आरएनए की प्रतियां बनाने में सक्षम होता है। यह दर्शाता है कि आरएनए अभी भी कुछ जीवों में आनुवंशिक जानकारी के भंडारण और हस्तांतरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

विशेषता डीएनए आरएनए
शर्करा डीऑक्सीराइबोज राइबोज
बेस एडेनिन, गुआनिन, साइटोसिन, थाइमिन एडेनिन, गुआनिन, साइटोसिन, यूरेसिल
संरचना डबल हेलिक्स सिंगल स्ट्रैंड (कभी-कभी डबल स्ट्रैंड)
स्थिरता अधिक स्थिर कम स्थिर

Conclusion

संक्षेप में, आरएनए जीवन की उत्पत्ति और विकास में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। 'आरएनए विश्व' की परिकल्पना के अनुसार, प्रारंभिक जीवन में आरएनए ही आनुवंशिक जानकारी का भंडारण और हस्तांतरण करने के साथ-साथ एंजाइमों के रूप में भी कार्य करता था। राइबोजाइम आरएनए की उत्प्रेरक क्षमता का एक उत्कृष्ट उदाहरण हैं। हालांकि डीएनए बाद में आनुवंशिक जानकारी के भंडारण के लिए अधिक स्थिर माध्यम के रूप में विकसित हुआ, आरएनए अभी भी प्रोटीन संश्लेषण और अन्य महत्वपूर्ण जैविक प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। आरएनए की भूमिका को समझना जीवन की उत्पत्ति और विकास के रहस्यों को उजागर करने 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

राइबोजाइम
राइबोजाइम आरएनए अणु होते हैं जिनमें एंजाइमों की तरह उत्प्रेरक गतिविधि होती है। ये आरएनए अनुक्रमों को काटने, जोड़ने या संशोधित करने में सक्षम होते हैं।
आरएनए विश्व
आरएनए विश्व एक वैज्ञानिक परिकल्पना है जो प्रस्तावित करती है कि आरएनए जीवन के प्रारंभिक रूपों में प्रमुख आनुवंशिक सामग्री और उत्प्रेरक अणु था, डीएनए और प्रोटीन से पहले।

Key Statistics

1989 में थॉमस सेच और सिडनी अल्मैन को राइबोजाइम की खोज के लिए नोबेल पुरस्कार मिला था।

Source: नोबेल पुरस्कार समिति

अनुमान है कि पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति लगभग 3.7 अरब वर्ष पहले हुई थी।

Source: वैज्ञानिक साहित्य (knowledge cutoff)

Examples

इन्फ्लूएंजा वायरस

इन्फ्लूएंजा वायरस अपने जीनोम के रूप में आरएनए का उपयोग करता है, जो आरएनए-निर्भर आरएनए पोलीमरेज़ नामक एंजाइम का उपयोग करके प्रतिकृति बनाता है।

Frequently Asked Questions

क्या आरएनए डीएनए से बेहतर है?

आरएनए और डीएनए दोनों के अपने फायदे और नुकसान हैं। आरएनए अधिक लचीला और प्रतिक्रियाशील होता है, जो इसे उत्प्रेरक गतिविधि के लिए उपयुक्त बनाता है। डीएनए अधिक स्थिर होता है, जो इसे आनुवंशिक जानकारी के भंडारण के लिए बेहतर बनाता है।