आणविक जीव विज्ञान जीव विज्ञान की शाखाओं में से एक है जो डीएनए और आरएनए, प्रोटीन संश्लेषण और पीढ़ी से पीढ़ी तक प्रसारित आनुवंशिक विशेषताओं के बीच संबंधों के अध्ययन के लिए समर्पित है।
अधिक विशेष रूप से, आणविक जीव विज्ञान प्रतिकृति, प्रतिलेखन और आनुवंशिक सामग्री के अनुवाद के तंत्र को समझना चाहता है।
यह अध्ययन का एक अपेक्षाकृत नया और बहुत व्यापक क्षेत्र है, जिसमें कोशिका विज्ञान, रसायन विज्ञान, सूक्ष्म जीव विज्ञान, आनुवंशिकी और जैव रसायन के पहलुओं को भी शामिल किया गया है।
आण्विक जीवविज्ञान का इतिहास
आणविक जीव विज्ञान का इतिहास कोशिका के केंद्रक में मौजूद किसी प्रकार की सामग्री के संदेह से शुरू होता है।
आप न्यूक्लिक एसिड 1869 में शोधकर्ता जोहान फ्रेडरिक मिशर द्वारा घाव मवाद से सफेद रक्त कोशिकाओं के नाभिक का विश्लेषण करते हुए खोजा गया था। हालाँकि, उन्हें शुरू में न्यूक्लिन कहा जाता था।
1953 में, जेम्स वाटसन और फ्रांसिस क्रिक ने डीएनए अणु की त्रि-आयामी संरचना को स्पष्ट किया, जिसमें न्यूक्लियोटाइड्स का एक डबल हेलिक्स होता है।
मॉडल विकसित करने के लिए, वाटसन और क्रिक ने रोजालिंड फ्रैंकलिन द्वारा प्राप्त एक्स-रे विवर्तन छवियों और इरविन चारगैफ क्रोमैटोग्राफी द्वारा नाइट्रोजनस बेस के विश्लेषण का उपयोग किया।
1958 में, शोधकर्ता मैथ्यू मेसेल्सन और फ्रैंकलिन स्टाल ने प्रदर्शित किया कि डीएनए में प्रतिकृति है अर्ध-रूढ़िवादी, अर्थात्, नवगठित अणु अणु की एक श्रृंखला का संरक्षण करते हैं जो कि उत्पन्न हुई।
इन खोजों और नए उपकरणों के सुधार के साथ, आनुवंशिक अध्ययन उन्नत जीन पर अनुसंधान, पितृत्व परीक्षण, आनुवंशिक और संक्रामक रोगों से, के बीच अन्य। ये सभी कारक आणविक जीव विज्ञान के क्षेत्र के विकास के लिए मौलिक थे।
आण्विक जीवविज्ञान की केंद्रीय हठधर्मिता
1958 में फ्रांसिस क्रिक द्वारा प्रस्तावित आणविक जीव विज्ञान की केंद्रीय हठधर्मिता, यह समझाने में शामिल है कि डीएनए में निहित जानकारी कैसे प्रसारित होती है। संक्षेप में, वह बताते हैं कि आनुवंशिक जानकारी का प्रवाह निम्नलिखित क्रम में होता है: डीएनए → आरएनए → प्रोटीन।
इसका मतलब है कि डीएनए आरएनए (ट्रांसक्रिप्शन) के उत्पादन को बढ़ावा देता है, जो बदले में प्रोटीन के उत्पादन (अनुवाद) को एन्कोड करता है। खोज के समय, यह माना जाता था कि इस प्रवाह को उलट नहीं किया जा सकता है। आज, यह ज्ञात है कि एंजाइम रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस आरएनए से डीएनए को संश्लेषित करने में सक्षम है।
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- शाही सेना
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आण्विक जीवविज्ञान तकनीक
आण्विक जीवविज्ञान अध्ययन में प्रयुक्त मुख्य तकनीकें हैं:
- पोलीमरेज श्रृंखला अभिक्रिया (पीसीआर): इस तकनीक का उपयोग डीएनए प्रतियों को बढ़ाने और कुछ अनुक्रमों की प्रतियां बनाने के लिए किया जाता है, जिससे यह संभव हो जाता है, उदाहरण के लिए, उनके उत्परिवर्तन का विश्लेषण, क्लोन और जीन में हेरफेर।
- जेल वैद्युतकणसंचलन: इस विधि का उपयोग प्रोटीन और डीएनए और आरएनए स्ट्रैंड को उनके द्रव्यमान के अंतर के माध्यम से अलग करने के लिए किया जाता है।
- सदर्न ब्लॉटऑटोरैडियोग्राफी या ऑटोफ्लोरेसेंस के माध्यम से, यह तकनीक आणविक द्रव्यमान को निर्दिष्ट करना और यह सत्यापित करना संभव बनाती है कि डीएनए के एक स्ट्रैंड में एक निश्चित अनुक्रम मौजूद है या नहीं।
- उत्तरी धब्बा: यह तकनीक कोशिकाओं में प्रोटीन के संश्लेषण के लिए डीएनए जानकारी भेजने के लिए जिम्मेदार मैसेंजर आरएनए के स्थान और मात्रा जैसी सूचनाओं का विश्लेषण करने की अनुमति देती है।
- पश्चिमी धब्बा: इस विधि का उपयोग प्रोटीन विश्लेषण के लिए किया जाता है और दक्षिणी धब्बा और उत्तरी धब्बा के सिद्धांतों को जोड़ती है।
जीनोम परियोजना
आणविक जीव विज्ञान में सबसे व्यापक और महत्वाकांक्षी परियोजनाओं में से एक जीनोम परियोजना है, जिसका उद्देश्य विभिन्न प्रकार के जीवों के आनुवंशिक कोड का मानचित्रण करना है।
यह अंत करने के लिए, 1990 के दशक के बाद से, देशों के बीच कई साझेदारियां उभरी हैं ताकि सामग्री को संभालने के लिए आणविक जीव विज्ञान और इसकी तकनीकों के माध्यम से आनुवंशिक, डीएनए और आरएनए के प्रत्येक स्ट्रैंड में मौजूद विशिष्टताओं और जीनों का अनावरण करना संभव था, जिनमें शामिल हैं: जानवर, पौधे, कवक, बैक्टीरिया और वाइरस।
सबसे अधिक प्रतिनिधि और चुनौतीपूर्ण परियोजनाओं में से एक थी मानव जीनोम परियोजना. शोध सात साल तक चला और इसके अंतिम परिणाम अप्रैल 2003 में प्रस्तुत किए गए, जिसमें 99% मानव जीनोम अनुक्रमित और 99.99% सटीकता थी।
