Model Answer
0 min readIntroduction
निर्बन्धन खंडीय दैर्ध्य बहुरूपता (Restriction Fragment Length Polymorphism - RFLP) आनुवंशिकी और आणविक जीवविज्ञान में एक महत्वपूर्ण तकनीक है जो डीएनए अनुक्रमों में अंतर का पता लगाने के लिए उपयोग की जाती है। यह उन विविधताओं का लाभ उठाती है जो समजात डीएनए अनुक्रमों में होती हैं, जिन्हें बहुरूपता (पॉलीमॉर्फिज्म) के रूप में जाना जाता है। RFLP विश्लेषण में, डीएनए के नमूनों को विशिष्ट प्रतिबंध एंडोन्यूक्लिएस एंजाइमों द्वारा छोटे-छोटे खंडों में काटा जाता है, और इन खंडों की लंबाई में अंतर का विश्लेषण करके व्यक्तियों, आबादी या प्रजातियों के बीच आनुवंशिक भिन्नताओं की पहचान की जाती है। यह तकनीक जीनोम मानचित्रण, आनुवंशिक रोगों के निदान और पैतृत्व परीक्षण जैसे विभिन्न चिकित्सा और नैदानिक अनुप्रयोगों में अत्यधिक उपयोगी सिद्ध हुई है, हालांकि अब सस्ती डीएनए अनुक्रमण तकनीकों के आगमन के कारण इसका उपयोग कुछ हद तक कम हो गया है।
निर्बन्धन खंडीय दैर्ध्य बहुरूपता (RFLP) का सिद्धांत
RFLP एक ऐसी तकनीक है जो डीएनए अनुक्रमों में मौजूद बहुरूपताओं का पता लगाने के लिए प्रतिबंध एंजाइमों का उपयोग करती है। प्रतिबंध एंजाइम विशिष्ट डीएनए अनुक्रमों (प्रतिबंध साइटों) को पहचानते हैं और उन्हें काटते हैं। यदि दो व्यक्तियों के डीएनए में इन प्रतिबंध साइटों की स्थिति या संख्या में भिन्नता होती है, तो प्रतिबंध एंजाइम से काटने पर विभिन्न लंबाई के डीएनए खंड उत्पन्न होते हैं। इन खंडों को जेल वैद्युतकणसंचलन (Gel Electrophoresis) द्वारा उनके आकार के अनुसार अलग किया जाता है, और फिर सदर्न ब्लॉटिंग तकनीक का उपयोग करके विशिष्ट डीएनए जांच (probes) के साथ संकरण (hybridization) किया जाता है। इससे एक अद्वितीय बैंड पैटर्न प्राप्त होता है, जो व्यक्ति के विशिष्ट आनुवंशिक मेकअप को दर्शाता है।
रोगलक्षण-चिकित्सा में RFLP के अनुप्रयोग
RFLP तकनीक के चिकित्सा और नैदानिक क्षेत्रों में कई महत्वपूर्ण अनुप्रयोग हैं। उनमें से तीन प्रमुख अनुप्रयोग निम्नलिखित हैं:
1. आनुवंशिक रोगों का निदान
- जीन स्थानीयकरण और जोखिम निर्धारण: RFLP का उपयोग परिवारों में आनुवंशिक रोगों से जुड़े जीन के स्थान का पता लगाने के लिए किया जाता था। यदि किसी परिवार में कोई विशिष्ट आनुवंशिक रोग पाया जाता है, तो RFLP विश्लेषण करके उन डीएनए मार्करों की पहचान की जा सकती है जो रोग से जुड़े जीन के करीब स्थित होते हैं। यह उन व्यक्तियों की पहचान करने में मदद करता है जिन्हें रोग का खतरा है या जो उत्परिवर्ती जीन के वाहक हो सकते हैं।
- उदाहरण: सिकल सेल एनीमिया, सिस्टिक फाइब्रोसिस और हंटिंगटन रोग जैसे आनुवंशिक विकारों के लिए जीन के स्थानीयकरण और वाहक स्थिति के निर्धारण में RFLP एक प्रारंभिक उपकरण था। डीएनए में एक एकल आधार अंतर भी प्रतिबंध साइट की उपस्थिति या अनुपस्थिति को प्रभावित कर सकता है, जिससे रोग की पहचान संभव हो पाती है।
- विभेदक निदान: RFLP आनुवंशिक रोगों के विभेदक निदान में भी सहायक हो सकता है। एक RFLP पैटर्न एक परिवार में गुणसूत्र मार्करों की विरासत का प्रतिनिधित्व करता है, और ऐसा पैटर्न उस परिवार में एक निश्चित विकार की विरासत के साथ संगत हो सकता है। उदाहरण के लिए, यदि किसी परिवार में स्पाइनल मस्कुलर एट्रोफी या बेकर मस्कुलर डिस्ट्रॉफी जैसे रोग हैं, तो RFLP पैटर्न के आधार पर यह निर्धारित किया जा सकता है कि कौन सा रोग मौजूद है।
2. पैतृत्व परीक्षण और फोरेंसिक विश्लेषण
- पैतृत्व विवादों का समाधान: RFLP डीएनए फिंगरप्रिंटिंग का एक आधार है और इसका उपयोग पैतृत्व परीक्षण में किया जाता है। बच्चे, माँ और संभावित पिता के डीएनए के RFLP पैटर्न की तुलना करके यह निर्धारित किया जा सकता है कि बच्चा जैविक रूप से किससे संबंधित है। बच्चे के डीएनए के बैंड पैटर्न में से आधे माँ से और आधे जैविक पिता से मेल खाने चाहिए।
- फोरेंसिक पहचान: आपराधिक जांच में, अपराध स्थल से प्राप्त डीएनए (जैसे रक्त, बाल, वीर्य) के नमूने की तुलना संदिग्धों के डीएनए से की जाती है। RFLP पैटर्न की विशिष्टता प्रत्येक व्यक्ति के लिए अद्वितीय होती है (जुड़वां बच्चों को छोड़कर), जिससे संदिग्धों की पहचान या बहिष्करण संभव हो पाता है। यह तकनीक हमलों, यौन उत्पीड़न और हत्या जैसे अपराधों की जांच में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
- उदाहरण: यदि किसी अपराध स्थल से डीएनए का नमूना मिलता है, और दो संदिग्ध हैं, तो RFLP विश्लेषण से यह निर्धारित किया जा सकता है कि अपराध स्थल का डीएनए किस संदिग्ध के डीएनए पैटर्न से मेल खाता है। मानव कॉम्पैक्ट हड्डी से डीएनए निकालकर RFLP विश्लेषण द्वारा फोरेंसिक पहचान में इसका उपयोग किया जा सकता है, जो अक्सर नरम ऊतकों के अनुपलब्ध होने पर महत्वपूर्ण होता है।
3. जीन मानचित्रण और आनुवंशिक विविधता का अध्ययन
- जीनोम मानचित्रण: RFLP मार्कर का उपयोग जीनोम मानचित्रण में किया जाता है। ये मार्कर गुणसूत्रों पर विशिष्ट स्थानों की पहचान करने में मदद करते हैं, जिससे वैज्ञानिकों को जीन के सापेक्ष स्थानों को निर्धारित करने और आनुवंशिक मानचित्र बनाने में सहायता मिलती है। यह आनुवंशिक अध्ययनों और नई दवाओं के विकास के लिए महत्वपूर्ण है।
- आनुवंशिक विविधता का अध्ययन: RFLP तकनीक का उपयोग विभिन्न आबादी या प्रजातियों के बीच आनुवंशिक विविधता और विकासवादी संबंधों का अध्ययन करने के लिए भी किया जाता है। डीएनए में विविधताओं का विश्लेषण करके, वैज्ञानिक आबादी के बीच आनुवंशिक दूरी का अनुमान लगा सकते हैं और उनके विकासवादी इतिहास को समझ सकते हैं।
- पादप और पशु प्रजनन: कृषि में, RFLP का उपयोग वांछनीय लक्षणों वाले पौधों और जानवरों की पहचान करने के लिए किया जाता है। यह प्रजनकों को रोग प्रतिरोधक क्षमता या उच्च उपज जैसे लक्षणों से जुड़े जीन मार्करों को ट्रैक करने में मदद करता है, जिससे लक्षित प्रजनन कार्यक्रमों में सुधार होता है।
Conclusion
निर्बन्धन खंडीय दैर्ध्य बहुरूपता (RFLP) तकनीक ने आनुवंशिकी और नैदानिक चिकित्सा के क्षेत्र में एक क्रांतिकारी भूमिका निभाई है। इसने आनुवंशिक रोगों के निदान, पैतृत्व परीक्षण और फोरेंसिक पहचान के साथ-साथ जीनोम मानचित्रण और आनुवंशिक विविधता के अध्ययन में महत्वपूर्ण योगदान दिया है। यद्यपि नई और अधिक कुशल डीएनए अनुक्रमण तकनीकों के आगमन के कारण इसका उपयोग अब कुछ हद तक सीमित हो गया है, RFLP ने आणविक जीवविज्ञान की हमारी समझ की नींव रखी और बाद की डीएनए आधारित प्रौद्योगिकियों के विकास का मार्ग प्रशस्त किया। इसकी सस्ती लागत और सुस्थापित पद्धति इसे कुछ विशिष्ट अनुप्रयोगों में अभी भी प्रासंगिक बनाती 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.