डीएनए प्रतिकृति: यह क्या है, प्रक्रिया और अभ्यास

डीएनए प्रतिकृति आनुवंशिक सामग्री के दोहराव से मेल खाती है, क्योंकि डीएनए स्वयं की एक प्रति बनाता है। अणु बनाने वाले दो तार अलग हो जाते हैं और पूरक किस्में के गठन का मार्गदर्शन करते हैं जो उनसे जुड़ेंगे।

कोशिका चक्र को दो क्षणों में विभाजित किया जा सकता है: इंटरफेज़ और कोशिका विभाजन, उदाहरण के लिए, माइटोसिस। इंटरफेज़, बदले में, सबसे लंबा चरण है क्योंकि यह आनुवंशिक सामग्री के दोहराव से पहले और बाद में डीएनए प्रतिकृति और अंतराल प्रस्तुत करता है।

डीएनए प्रतिकृति क्या है?

डीएनए, जो यूकेरियोटिक कोशिकाओं में नाभिक में स्थित होता है, में एक प्राणी की सभी आनुवंशिक जानकारी होती है और कोशिका वृद्धि, प्रजनन और मरम्मत के लिए इसकी दोहराव प्रक्रिया महत्वपूर्ण है।

एक डीएनए अणु दो तारों से बनता है जो एक दूसरे के पूरक होते हैं। उदाहरण के लिए, यदि हमारे पास एक एफ टेप और दूसरा एफ आउटरा है, तो प्रतिकृति प्रक्रिया में टेप अलग हो जाते हैं और पूरक टेप बनाने के लिए मोल्ड के रूप में उपयोग किए जाते हैं। इसलिए, F का न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम एक नए F 'स्ट्रैंड के अनुक्रम को निर्धारित करता है और F' एक नए F स्ट्रैंड की संरचना को इंगित करता है।

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कोशिका विभाजन में कोशिकाओं के बनने से पहले, मातृ कोशिका की सामग्री को वितरित करने के लिए दोहराव से गुजरना पड़ता है। इसलिए, डीएनए प्रतिकृति के साथ यह गारंटी है कि बेटी कोशिकाओं को समान आनुवंशिक जानकारी प्राप्त होगी।

डीएनए संरचना

हे डीएनए, एक सर्पिल (डबल हेलिक्स) के रूप में एक डबल स्ट्रैंड, नाइट्रोजनस बेस, पेंटोस डीऑक्सीराइबोज और फॉस्फेट समूह द्वारा गठित एक न्यूक्लिक एसिड है। यह संरचना नाइट्रोजनस बेस, एडेनिन (ए), थाइमिन (टी), साइटोसिन (सी) और गुआनिन (जी) के बीच हाइड्रोजन बांड से जुड़ती है, जो ए-टी और सी-जी जोड़े बनाती है।

फॉस्फोडिएस्टर बांड डीएनए अणु में न्यूक्लियोटाइड को एक साथ रखते हैं। डीएनए के एक स्ट्रैंड के सिरों को 5' और 3' के रूप में वर्गीकृत किया जाता है क्योंकि वे कार्बन संख्या के अनुरूप होते हैं। पेन्टोज़ का जहाँ फॉस्फेट समूह और हाइड्रॉक्सिल (OH) समूह जो एक बंधन में शामिल होते हैं, स्थित होते हैं। फॉस्फोडिएस्टर। 5' सिरे पर एक मुक्त फॉस्फेट समूह होता है और 3' सिरे पर एक मुक्त हाइड्रॉक्सिल होता है।

शिक्षण उद्देश्यों के लिए डीएनए संरचना का प्रतिनिधित्व

के बारे में और जानें न्यूक्लियोटाइड तथा न्यूक्लिक एसिड.

डीएनए प्रतिकृति प्रक्रिया

संक्षेप में, डीएनए प्रतिकृति 5' → 3' दिशा में होती है और स्ट्रैंड्स को. की क्रिया द्वारा अलग किया जाता है एंजाइम, जो नाइट्रोजनस आधारों के बीच के बंधन को तोड़ते हैं और जंजीरों को खोलते हैं, डबल खोलते हैं प्रोपेलर।

जैसे ही डीएनए अनइंडिंग होता है, अन्य एंजाइम दो नए अनुक्रमों के संश्लेषण को एक टेम्पलेट के रूप में पेरेंट स्ट्रैंड का उपयोग करके उत्प्रेरित करके कार्य करते हैं। बनाया गया प्रत्येक स्ट्रैंड डीएनए के एक मूल स्ट्रैंड से जुड़ता है। इसलिए, प्रक्रिया को अर्ध-रूढ़िवादी के रूप में वर्गीकृत किया गया है।

डीएनए एक डबल हेलिक्स अणु है और इसे डुप्लिकेट करने के लिए, डीएनए हेलिसेज़ एंजाइम की क्रिया द्वारा इस संरचना को खोलना पहला कदम है। हेलीकॉप्टर प्रतिकृति की उत्पत्ति को पहचानता है और नाइट्रोजनस बेस ए-टी और सी-जी में हाइड्रोजन बॉन्ड को तोड़कर कार्य करता है। यह प्रक्रिया विभिन्न बिंदुओं पर होती है और "प्रतिकृति बुलबुले" बनाती है।

जैसे-जैसे बंधन सुलझते हैं, यह एक ज़िप खोलने जैसा होता है, इसलिए यह कदम एक वाई-आकार की संरचना लाता है जिसे प्रतिकृति कांटा कहा जाता है, जो दोहराव का प्रारंभिक बिंदु है।

प्राइमेज़ एंजाइम आरएनए के एक हिस्से को संश्लेषित करने के लिए जिम्मेदार है, जिसे कहा जाता है भजन की पुस्तक. इस स्तर पर कई प्राइमरों उत्पन्न होते हैं और डीएनए संश्लेषण आरंभ करने के लिए श्रृंखला में शामिल होते हैं।

डीएनए पोलीमरेज़ एंजाइम प्रतिकृति एंजाइम है जो आधारों (ए, सी, जी और टी) को जोड़कर नई श्रृंखला का विस्तार करने के लिए जिम्मेदार है। यह चरण 5' छोर से, फॉस्फेट समूह के साथ, 3' छोर तक, हाइड्रॉक्सिल समूह के साथ निर्देशित होता है। इस चरण को निरंतर प्रतिकृति कहा जाता है।

के बीच प्राइमरों मूल स्ट्रैंड से जुड़े, डीएनए के कई टुकड़े जुड़े हुए हैं और ओकाजाकी टुकड़े कहलाते हैं। चूंकि अनुभागों को बाद में जोड़ने की आवश्यकता होगी, इस चरण को विलंबित कहा जाता है।

एक्सोन्यूक्लिज एंजाइम को हटाने के लिए जिम्मेदार है प्राइमरों मूल टेपों की निरंतर और असंतत टेप बनाने के बाद। अनुक्रमण त्रुटियों से बचने के लिए एक समीक्षा और, यदि आवश्यक हो, एक अन्य एक्सोन्यूक्लिज़ द्वारा सुधार किया जाता है।

डीएनए लिगेज एंजाइम डीएनए के टुकड़ों को जोड़ने का कारण बनता है और डीएनए को दो निरंतर किस्में में अनुक्रमित किया जाता है।

डीएनए प्रतिकृति पर अभ्यास

डीएनए प्रतिकृति के बारे में आपने जो सीखा है, उसके बारे में अपने ज्ञान का परीक्षण करने के लिए निम्नलिखित प्रश्नों का उपयोग करें।

प्रश्न 1

डीएनए प्रतिकृति को अर्ध-रूढ़िवादी प्रक्रिया क्यों माना जाता है?

उत्तर देखो

जवाब दे दो:

प्रतिकृति को अर्ध-रूढ़िवादी प्रक्रिया माना जाता है, क्योंकि दोहराव के बाद डीएनए अणु होते हैं एक मूल टेप और एक अन्य पूरक टेप से मिलकर बनता है जो मूल टेप का उपयोग करके बनता है: साँचा।

प्रश्न 2

कम से कम तीन एंजाइमों के नाम बताइए जो डीएनए प्रतिकृति में भूमिका निभाते हैं और वे क्या भूमिका निभाते हैं।

उत्तर देखो

जवाब दे दो:

डीएनए हेलिसेज़: प्रतिकृति आरंभ करने के लिए अणु के नाइट्रोजनस आधारों के बीच हाइड्रोजन बांड को पूर्ववत करके डीएनए की संरचना को खोल देता है।

डीएनए प्राइमेज़: डीएनए के कुछ हिस्सों को संश्लेषित करने के लिए जिम्मेदार, जिन्हें प्राइमर कहा जाता है, जो डीएनए के मूल स्ट्रैंड से बंधे होंगे।

डीएनए पोलीमरेज़: प्रतिकृति के दौरान बनने वाले नए स्ट्रैंड के विस्तार के लिए जिम्मेदार प्रतिकृति एंजाइम।

प्रश्न 3

डीएनए प्रतिकृति प्रक्रिया के चरणों का निरीक्षण करें।

मैं। प्रतिकृति कांटे का निर्माण
द्वितीय. मुक्त न्यूक्लियोटाइड बंधन
III. संश्लेषण और युग्मन प्राइमरों
चतुर्थ। टुकड़ों को जोड़ना और डीएनए स्ट्रैंड बनाना

दोहराव में होने वाले क्रम के अनुसार सही क्रम है:

ए) II, I, IV और III
बी) मैं, III, II और IV
ग) III, II, IV और I
d) I, II, III और IV

उत्तर देखो

सही विकल्प: b) I, III, II और IV।

मैं। प्रतिकृति कांटे का निर्माण। हेलिकेज एंजाइम डीएनए के स्ट्रैंड को अलग करके प्रक्रिया शुरू करते हैं।
III. संश्लेषण और युग्मन प्राइमर, जो आरएनए के टुकड़े हैं जो दोहराव आरंभकर्ता के रूप में कार्य करते हैं।
द्वितीय. मुक्त न्यूक्लियोटाइड बंधन। पोलीमरेज़ एंजाइम मुक्त न्यूक्लियोटाइड को प्राइमरों से बांधते हैं।
चतुर्थ। टुकड़ों को बांधना और डीएनए स्ट्रैंड का निर्माण। बंधन लिगेज एंजाइम द्वारा किया जाता है।

प्रश्न 4

डीएनए अणु के दोहरे हेलिक्स को अलग करते समय, एक स्ट्रैंड के नाइट्रोजनस बेस का निम्नलिखित क्रम होता है जिसे टेम्पलेट के रूप में उपयोग किया जाएगा: ATCGGTTA

मूल स्ट्रैंड से जुड़ने के लिए तैयार किया जाने वाला पूरक स्ट्रैंड अनुक्रम है:

ए) टीजीसीसीएटी
बी) सीजीएटीटीजीजीसी
सी) टैगसीसीएएटी
घ) जीसीजीटीटीएएसी

उत्तर देखो

सही विकल्प: c) TAGCCAAT।

नाइट्रोजन बेस हमेशा एक ही जोड़े बनाते हैं जब वे बांधते हैं, यानी थाइमिन एडेनिन (ए-टी) से बांधता है और ग्वानिन साइटोसिन (जी-सी) से बांधता है।

इस प्रकार, नाइट्रोजनयुक्त क्षारों का एक क्रम ATCGGTTA अक्षर c के अनुसार अनुक्रम TAGCCAAT से बंध जाएगा।

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