प्रतिलेखन प्रक्रिया क्या है? आरएनए वंशानुगत जानकारी प्राप्त करता है

प्रतिलेखन की शुरूआत

प्रतिलेखन बढ़ाव

जिस क्षण आरएनए पोलीमरेज़ प्रतिलेखन आरंभ से बढ़ाव की ओर संक्रमण करता है वह सटीक रूप से निर्धारित नहीं होता है। एस्चेरिचिया कोली आरएनए पोलीमरेज़ के मामले में तीन प्रमुख जैव रासायनिक घटनाएं इस संक्रमण की विशेषता बताती हैं: सिग्मा कारक की रिहाई, टेम्पलेट के साथ एंजाइम अणु का पहला स्थानांतरण, और प्रतिलेखन कॉम्प्लेक्स का मजबूत स्थिरीकरण, जो आरएनए के अलावा पोलीमरेज़ में बढ़ती आरएनए श्रृंखला और प्रतिलेखित डीएनए शामिल हैं। यही घटना यूकेरियोटिक आरएनए पोलीमरेज़ की भी विशेषता है। दीक्षा से बढ़ाव की ओर संक्रमण एंजाइम, प्रमोटर, प्रतिलेखन दीक्षा कारकों के बीच बंधन के टूटने के साथ होता है, और कुछ मामलों में, आरएनए पोलीमरेज़ के बढ़ाव क्षमता की स्थिति में संक्रमण (उदाहरण के लिए, सीटीडी डोमेन का फॉस्फोराइलेशन) आरएनए पोलीमरेज़ II)। बढ़ती प्रतिलेख जारी होने के बाद बढ़ाव चरण समाप्त हो जाता है और एंजाइम टेम्पलेट (समाप्ति) से अलग हो जाता है।

बढ़ाव बुनियादी बढ़ाव कारकों की मदद से किया जाता है, जो आवश्यक हैं ताकि प्रक्रिया समय से पहले न रुके।

हाल ही में, साक्ष्य सामने आए हैं जो दिखाते हैं कि नियामक कारक भी बढ़ाव को नियंत्रित कर सकते हैं। बढ़ाव प्रक्रिया के दौरान, आरएनए पोलीमरेज़ जीन के कुछ हिस्सों पर रुक जाता है। यह विशेष रूप से सब्सट्रेट्स की कम सांद्रता पर स्पष्ट रूप से देखा जाता है। मैट्रिक्स के कुछ क्षेत्रों में तथाकथित आरएनए पोलीमरेज़ की प्रगति में लंबी देरी होती है। इष्टतम सब्सट्रेट सांद्रता पर भी ठहराव देखा जाता है। इन विरामों की अवधि को बढ़ाव कारकों द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है।

समापन

बैक्टीरिया में दो प्रतिलेखन समाप्ति तंत्र होते हैं:

• एक आरएचओ-निर्भर तंत्र जिसमें आरएचओ (आरएचओ) प्रोटीन डीएनए टेम्पलेट और एमआरएनए के बीच हाइड्रोजन बांड को अस्थिर करता है, आरएनए अणु को मुक्त करता है।

• आरएचओ-स्वतंत्र, जिसमें प्रतिलेखन तब रुक जाता है जब नव संश्लेषित आरएनए अणु एक स्टेम-लूप बनाता है, जिसके बाद कई यूरैसिल (...यूयूयूयू) बनते हैं, जिससे डीएनए टेम्पलेट से आरएनए अणु अलग हो जाता है।

यूकेरियोट्स में प्रतिलेखन समाप्ति का कम अध्ययन किया गया है। यह आरएनए को काटने के साथ समाप्त होता है, जिसके बाद एंजाइम इसके 3" सिरे पर कई एडेनिन (...AAAA) जोड़ता है, जिसकी संख्या किसी दिए गए प्रतिलेख की स्थिरता को निर्धारित करती है।

प्रतिलेखन कारखाने

ऐसे कई प्रायोगिक डेटा हैं जो दर्शाते हैं कि प्रतिलेखन तथाकथित प्रतिलेखन कारखानों में होता है: विशाल, कुछ अनुमानों के अनुसार, 10 दा कॉम्प्लेक्स तक जिसमें लगभग 8 आरएनए पोलीमरेज़ II और बाद के प्रसंस्करण और स्प्लिसिंग के लिए घटक होते हैं, साथ ही सुधार भी होता है। नव संश्लेषित प्रतिलेख का। कोशिका नाभिक में, घुलनशील और सक्रिय आरएनए पोलीमरेज़ के पूल के बीच निरंतर आदान-प्रदान होता है। सक्रिय आरएनए पोलीमरेज़ ऐसे कॉम्प्लेक्स में शामिल होता है, जो बदले में एक संरचनात्मक इकाई है जो क्रोमैटिन संघनन का आयोजन करता है। हाल के आंकड़ों से संकेत मिलता है कि ट्रांसक्रिप्शन कारखाने ट्रांसक्रिप्शन की अनुपस्थिति में भी मौजूद हैं, वे सेल में तय होते हैं (यह अभी तक स्पष्ट नहीं है कि वे सेल के परमाणु मैट्रिक्स के साथ बातचीत करते हैं या नहीं) और एक स्वतंत्र परमाणु उप-कम्पार्टमेंट का प्रतिनिधित्व करते हैं। आरएनए पोलीमरेज़ I, II या III युक्त ट्रांसक्रिप्शन फ़ैक्टरी कॉम्प्लेक्स का मास स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा विश्लेषण किया गया था।

रिवर्स प्रतिलेखन

रिवर्स ट्रांस्क्रिप्शन योजना

कुछ वायरस (जैसे एचआईवी, जो एड्स का कारण बनता है) में आरएनए को डीएनए में बदलने की क्षमता होती है। एचआईवी में एक आरएनए जीनोम होता है जो डीएनए में एकीकृत होता है। परिणामस्वरूप, वायरस के डीएनए को मेजबान कोशिका के जीनोम के साथ जोड़ा जा सकता है। आरएनए से डीएनए को संश्लेषित करने के लिए जिम्मेदार मुख्य एंजाइम को रिवर्सेज़ कहा जाता है। रिवर्सटेज़ का एक कार्य वायरल जीनोम से पूरक डीएनए (सीडीएनए) बनाना है। संबंधित एंजाइम राइबोन्यूक्लिज़ एच आरएनए को विभाजित करता है, और रिवर्सेज़ डीएनए डबल हेलिक्स से सीडीएनए को संश्लेषित करता है। सीडीएनए को इंटीग्रेज द्वारा मेजबान कोशिका जीनोम में एकीकृत किया जाता है। परिणाम मेजबान कोशिका द्वारा वायरल प्रोटीन का संश्लेषण है, जो नए वायरस बनाता है। एचआईवी के मामले में, टी-लिम्फोसाइटों की एपोप्टोसिस (कोशिका मृत्यु) को भी प्रोग्राम किया जाता है। अन्य मामलों में, कोशिका वायरस फैलाने वाली बनी रह सकती है।

कुछ यूकेरियोटिक कोशिकाओं में एंजाइम टेलोमेरेज़ होता है, जो रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन गतिविधि भी प्रदर्शित करता है। इसकी सहायता से DNA में दोहराए जाने वाले अनुक्रमों का संश्लेषण किया जाता है। टेलोमेरेज़ अक्सर प्रोटीन-कोडिंग डीएनए अनुक्रम को खोए बिना जीनोम को अनिश्चित काल तक डुप्लिकेट करने के लिए कैंसर कोशिकाओं में सक्रिय होता है।

टिप्पणियाँ

विकिमीडिया फ़ाउंडेशन. 2010.

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आनुवंशिक कोड को समझने के बाद, सवाल उठा: डीएनए से प्रोटीन में जानकारी कैसे स्थानांतरित की जाती है? जैव रासायनिक अध्ययनों ने स्थापित किया है कि कोशिका में अधिकांश डीएनए नाभिक में स्थानीयकृत होता है, जबकि प्रोटीन संश्लेषण साइटोप्लाज्म में होता है। डीएनए और प्रोटीन संश्लेषण के इस क्षेत्रीय पृथक्करण के कारण एक मध्यस्थ की खोज हुई। चूंकि प्रोटीन संश्लेषण राइबोसोम की भागीदारी से हुआ, इसलिए आरएनए को मध्यस्थ की भूमिका निभाने के लिए आगे रखा गया। एक कोशिका में आनुवंशिक जानकारी के प्रवाह की दिशा को दर्शाने वाला एक आरेख बनाया गया था:

डीएनए → आरएनए → प्रोटीन

इसे आणविक जीव विज्ञान का केंद्रीय सिद्धांत कहा जाता है। एफ. क्रिक ने बताया कि इस योजना के अनुसार मैक्रोमोलेक्यूल्स का संश्लेषण मैट्रिक्स सिद्धांत के अनुसार किया जाता है। इस अभिधारणा की सत्यता सिद्ध करने में कई वर्ष लग गये।

सबसे पहले यह माना गया कि राइबोसोमल आरएनए ("एक जीन - एक राइबोसोम - एक प्रोटीन") एक मध्यस्थ की भूमिका निभाता है। हालाँकि, यह जल्द ही स्पष्ट हो गया कि यह धारणा अस्थिर थी। यह दिखाया गया है कि प्रोटीन संश्लेषण के दौरान राइबोसोम की संख्या नहीं बदलती है, अर्थात। नया आरएनए संश्लेषित नहीं होता है और इसलिए, कोई नई जानकारी प्राप्त नहीं होती है। जल्द ही, राइबोसोम की संरचना में अस्थिर आरएनए का एक अंश खोजा गया, जिसके अणु एमजी धनायनों की मदद से राइबोसोम पर शिथिल रूप से टिके होते हैं। आणविक संकरण का उपयोग करके, यह दिखाया गया कि इस आरएनए के अणु डीएनए के कुछ वर्गों की प्रतियां हैं। उसे नाम मिल गया आव्यूह, या संदेशवाहक आरएनए. इसे पहले मैसेंजर आरएनए और मैसेंजर आरएनए भी कहा जाता था। डीएनए के कुछ वर्गों के लिए इन अणुओं की पूरकता ने संकेत दिया कि उन्हें डीएनए पर एक टेम्पलेट प्रकार के अनुसार संश्लेषित किया गया था।

धीरे-धीरे, डीएनए से प्रोटीन तक सूचना हस्तांतरण का पूरा मार्ग स्पष्ट हो गया। इसमें दो चरण होते हैं: ट्रांसक्रिप्शनऔर प्रसारण. प्रतिलेखन चरण में, आनुवंशिक जानकारी पढ़ी जाती है और डीएनए से एमआरएनए में स्थानांतरित की जाती है। प्रतिलेखन प्रक्रिया तीन चरणों में होती है: दीक्षा, बढ़ावऔर समापन. जानकारी केवल एक डीएनए श्रृंखला (+ श्रृंखला) से पढ़ी जाती है, क्योंकि आनुवंशिक कोड के गुणों के आधार पर, पूरक डीएनए अनुभाग कोड की पूरक अध:पतन की कमी के कारण एक ही प्रोटीन की संरचना को एन्कोड नहीं कर सकते हैं। प्रतिलेखन एंजाइम आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा किया जाता है, जिसमें चार सबयूनिट (ααββ") होते हैं और इसमें डीएनए के स्रोत के संबंध में विशिष्टता नहीं होती है। प्रतिलेखन के प्रारंभिक चरण में - दीक्षा - पांचवां सबयूनिट, तथाकथित एस-फैक्टर , एंजाइम से जुड़ा होता है, जो डीएनए के एक विशिष्ट खंड, प्रमोटर को पहचानता है। प्रमोटरों को प्रतिलेखित नहीं किया जाता है। उनमें एक विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम की उपस्थिति के कारण उन्हें एस-फैक्टर द्वारा पहचाना जाता है। जीवाणु प्रमोटरों में, इसे प्रिब्नोव कहा जाता है ब्लॉक करता है और इसका रूप TATAAT (मामूली बदलाव के साथ) है। एंजाइम आरएनए पोलीमरेज़ प्रमोटर से जुड़ा हुआ है। एमआरएनए श्रृंखला की वृद्धि एक दिशा में होती है, प्रतिलेखन दर ≈ 45-50 न्यूक्लियोटाइड प्रति सेकंड है। दीक्षा चरण में, केवल 8 न्यूक्लियोटाइड की एक छोटी श्रृंखला को संश्लेषित किया जाता है, जिसके बाद एस-फैक्टर को आरएनए पोलीमरेज़ से अलग किया जाता है और बढ़ाव चरण शुरू होता है। एमआरएनए श्रृंखला का विस्तार टेट्रामर प्रोटीन द्वारा किया जाता है। अनुभाग, जिसमें से जानकारी पढ़ी जाती है, है इसे ट्रांसक्रिप्टन कहा जाता है। यह एक टर्मिनेटर के साथ समाप्त होता है - एक विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम जो स्टॉप सिग्नल की भूमिका निभाता है। टर्मिनेटर तक पहुंचने पर, आरएनए पोलीमरेज़ एंजाइम काम करना बंद कर देता है और प्रोटीन समाप्ति कारकों की मदद से मैट्रिक्स से अलग हो जाता है।

जीवाणु कोशिकाओं में, परिणामी एमआरएनए अणु तुरंत प्रोटीन संश्लेषण के लिए टेम्पलेट के रूप में काम कर सकते हैं, यानी। प्रसारण। वे राइबोसोम से जुड़ते हैं, जिसमें आरएनए (टीआरएनए) अणु एक साथ अमीनो एसिड पहुंचाते हैं। स्थानांतरण आरएनए श्रृंखला में लगभग 70 न्यूक्लियोटाइड होते हैं। एकल-फंसे टीआरएनए अणु में पूरक युग्मन की साइटें होती हैं, जिनमें सक्रिय केंद्र होते हैं: एंजाइम टीआरएनए सिंथेटेज़ द्वारा टीआरएनए की पहचान के लिए एक साइट, जो संबंधित सक्रिय अमीनो एसिड को टीआरएनए से जोड़ती है; स्वीकर्ता - वह स्थान जहां अमीनो एसिड जुड़ा होता है, और एंटिकोडन लूप।

anticodonएमआरएनए अणु में संबंधित कोडन का एक त्रिक पूरक है। कोडन-एंटीकोडोन इंटरैक्शन पूरक युग्मन के प्रकार का अनुसरण करता है, जिसके दौरान बढ़ती प्रोटीन श्रृंखला में एक अमीनो एसिड जोड़ा जाता है। विभिन्न एमआरएनए में प्रारंभिक कोडन एयूजी कोडन है, जो अमीनो एसिड मेथियोनीन के अनुरूप है। इसलिए, सक्रिय अमीनो एसिड मेथियोनीन से जुड़ा यूएसी एंटिकोडन के साथ टीआरएनए, मैट्रिक्स के पास पहुंचने वाला पहला है। वे एंजाइम जो अमीनो एसिड को सक्रिय करते हैं और उन्हें टीआरएनए से जोड़ते हैं, अमीनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस कहलाते हैं। प्रोटीन जैवसंश्लेषण के सभी चरण (आरंभ, बढ़ाव, समाप्ति) प्रोटीन अनुवाद कारकों द्वारा संचालित होते हैं। प्रोकैरियोट्स में प्रत्येक चरण के लिए उनमें से तीन होते हैं। एमआरएनए टेम्प्लेट के अंत में निरर्थक कोडन होते हैं जो पढ़े नहीं जाते और अनुवाद के अंत को चिह्नित करते हैं।

बैक्टीरिया से लेकर मनुष्यों तक, कई जीवों के जीनोम में, जीन और संबंधित टीआरएनए पाए गए हैं जो कोडन की गैर-मानक रीडिंग करते हैं। इस घटना को कहा जाता है प्रसारण अस्पष्टता.

यह आपको प्रतिलेखन के दौरान एमआरएनए अणुओं की संरचना में होने वाली त्रुटियों के नकारात्मक परिणामों से बचने की अनुमति देता है। इस प्रकार, जब एमआरएनए अणु के अंदर बकवास कोडन दिखाई देते हैं, जो प्रतिलेखन प्रक्रिया को समय से पहले रोकने में सक्षम होते हैं, तो दमन तंत्र सक्रिय हो जाता है। इसमें यह तथ्य शामिल है कि कोशिका में बकवास कोडन के पूरक एंटिकोडन के साथ टीआरएनए का एक असामान्य रूप दिखाई देता है, जो सामान्य रूप से मौजूद नहीं होना चाहिए। इसकी उपस्थिति एक जीन की क्रिया का परिणाम है जो टीआरएनए एंटिकोडन में आधार को प्रतिस्थापित करता है, जो बकवास कोडन की संरचना के समान है। इस प्रतिस्थापन के परिणामस्वरूप, निरर्थक कोडन को नियमित महत्वपूर्ण कोडन के रूप में पढ़ा जाता है। ऐसे उत्परिवर्तनों को दमनकारी उत्परिवर्तन कहा जाता है, क्योंकि वे मूल उत्परिवर्तन को दबा देते हैं जिसके कारण निरर्थक कोडन उत्पन्न हुआ।

प्रोटीन अणुओं की उपस्थिति के कारण कार्बन रूप में जीवन मौजूद है। और कोशिका में प्रोटीन जैवसंश्लेषण ही जीन अभिव्यक्ति की एकमात्र संभावना है। लेकिन इस प्रक्रिया को लागू करने के लिए, आनुवंशिक जानकारी को "अनपैकिंग" करने, वांछित जीन की खोज करने, उसे पढ़ने और उसके पुनरुत्पादन से जुड़ी कई प्रक्रियाओं को लॉन्च करना आवश्यक है। जीव विज्ञान में "प्रतिलेखन" शब्द विशेष रूप से एक जीन से मैसेंजर आरएनए में जानकारी स्थानांतरित करने की प्रक्रिया को संदर्भित करता है। यह जैवसंश्लेषण की शुरुआत है, यानी आनुवंशिक जानकारी का प्रत्यक्ष कार्यान्वयन।

आनुवंशिक जानकारी का भंडारण

जीवित जीवों की कोशिकाओं में, आनुवंशिक जानकारी नाभिक, माइटोकॉन्ड्रिया, क्लोरोप्लास्ट और प्लास्मिड में स्थानीयकृत होती है। माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट में जानवरों और पौधों के डीएनए की थोड़ी मात्रा होती है, जबकि बैक्टीरियल प्लास्मिड पर्यावरणीय परिस्थितियों में तेजी से अनुकूलन के लिए जिम्मेदार जीन के लिए भंडारण स्थल हैं।

वायरल निकायों में, वंशानुगत जानकारी भी आरएनए या डीएनए पॉलिमर के रूप में संग्रहीत होती है। लेकिन इसके कार्यान्वयन की प्रक्रिया प्रतिलेखन की आवश्यकता से भी जुड़ी है। जीव विज्ञान में, यह प्रक्रिया असाधारण महत्व की है, क्योंकि यह वह है जो वंशानुगत जानकारी के कार्यान्वयन की ओर ले जाती है, जिससे प्रोटीन जैवसंश्लेषण शुरू होता है।

पशु कोशिकाओं में, वंशानुगत जानकारी को डीएनए के एक बहुलक द्वारा दर्शाया जाता है, जो नाभिक के अंदर कॉम्पैक्ट रूप से पैक किया जाता है। इसलिए, प्रोटीन संश्लेषण या किसी भी जीन को पढ़ने से पहले, कुछ चरणों को पारित करना होगा: संघनित क्रोमैटिन को खोलना और वांछित जीन की "रिलीज़", एंजाइम अणुओं द्वारा इसकी पहचान, प्रतिलेखन।

जीव विज्ञान और जैविक रसायन विज्ञान में, इन चरणों का अध्ययन पहले ही किया जा चुका है। वे एक प्रोटीन के संश्लेषण की ओर ले जाते हैं, जिसकी प्राथमिक संरचना एक ही जीन में एन्कोड की गई थी।

यूकेरियोटिक कोशिकाओं में प्रतिलेखन पैटर्न

यद्यपि जीव विज्ञान में प्रतिलेखन का पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है, लेकिन इसके अनुक्रम को पारंपरिक रूप से एक आरेख के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। इसमें आरंभ, विस्तार और समाप्ति शामिल है। इसका मतलब यह है कि पूरी प्रक्रिया को तीन घटक घटनाओं में विभाजित किया गया है।

दीक्षा जैविक और जैव रासायनिक प्रक्रियाओं का एक समूह है जो प्रतिलेखन की शुरुआत की ओर ले जाती है। बढ़ाव का सार आणविक श्रृंखला की निरंतर वृद्धि है। समाप्ति प्रक्रियाओं का एक समूह है जो आरएनए संश्लेषण की समाप्ति की ओर ले जाती है। वैसे, प्रोटीन जैवसंश्लेषण के संदर्भ में, जीव विज्ञान में प्रतिलेखन की प्रक्रिया को आमतौर पर मैसेंजर आरएनए के संश्लेषण से पहचाना जाता है। इसके आधार पर बाद में एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला को संश्लेषित किया जाएगा।

दीक्षा

जीव विज्ञान में दीक्षा सबसे कम समझी जाने वाली प्रतिलेखन प्रक्रिया है। जैव रासायनिक दृष्टिकोण से यह क्या है यह अज्ञात है। अर्थात्, प्रतिलेखन को ट्रिगर करने के लिए जिम्मेदार विशिष्ट एंजाइमों को बिल्कुल भी पहचाना नहीं जाता है। इंट्रासेल्युलर सिग्नल और उनके संचरण के तरीके भी अज्ञात हैं, जो एक नए प्रोटीन के संश्लेषण की आवश्यकता का संकेत देते हैं। यह कोशिका विज्ञान और जैव रसायन के लिए एक मौलिक कार्य है।

बढ़ाव

विशिष्ट एंजाइमों और ट्रिगर कारकों की उपस्थिति की पुष्टि करने के लिए डिज़ाइन किए गए प्रयोगशाला अध्ययन आयोजित करने की असंभवता के कारण समय पर शुरुआत और बढ़ाव की प्रक्रिया को अलग करना अभी तक संभव नहीं है। इसलिए, यह सीमा बहुत सशर्त है. बढ़ाव प्रक्रिया का सार डीएनए टेम्प्लेट अनुभाग के आधार पर संश्लेषित बढ़ती श्रृंखला को लंबा करने में आता है।

ऐसा माना जाता है कि आरएनए पोलीमरेज़ के पहले स्थानान्तरण और आरएनए की शुरुआती साइट पर पहले कैडोन के लगाव की शुरुआत के बाद बढ़ाव शुरू होता है। बढ़ाव के दौरान, कैडॉन को दो स्ट्रैंड में विभाजित एक डिस्पिरलाइज्ड डीएनए अनुभाग पर 3"-5" स्ट्रैंड की दिशा में पढ़ा जाता है। साथ ही, बढ़ती आरएनए श्रृंखला में टेम्पलेट डीएनए क्षेत्र के पूरक नए न्यूक्लियोटाइड जोड़े जाते हैं। इस मामले में, डीएनए को 12 न्यूक्लियोटाइड्स, यानी 4 कैडोन की चौड़ाई तक "विस्तारित" किया जाता है।

एंजाइम आरएनए पोलीमरेज़ बढ़ती श्रृंखला के साथ चलता है, और इसके "पीछे" डीएनए न्यूक्लियोटाइड्स के बीच हाइड्रोजन बांड की बहाली के साथ एक डबल-स्ट्रैंडेड संरचना में "क्रॉस-लिंक्ड" होता है। यह आंशिक रूप से इस प्रश्न का उत्तर देता है कि जीव विज्ञान में किस प्रक्रिया को प्रतिलेखन कहा जाता है। यह बढ़ाव है जो प्रतिलेखन का मुख्य चरण है, क्योंकि इसके दौरान जीन और प्रोटीन संश्लेषण के बीच तथाकथित मध्यस्थ इकट्ठा होता है।

समापन

यूकेरियोटिक कोशिकाओं में प्रतिलेखन समाप्ति की प्रक्रिया को कम समझा गया है। अब तक, वैज्ञानिकों ने इसके सार को 5" सिरे पर डीएनए रीडिंग को रोकने और आरएनए के 3" सिरे पर एडेनिन बेस के एक समूह को जोड़ने तक सीमित कर दिया है। बाद की प्रक्रिया परिणामी आरएनए की रासायनिक संरचना को स्थिर करने की अनुमति देती है। जीवाणु कोशिकाओं में दो प्रकार की समाप्ति होती है। यह एक Rho-निर्भर और Rho-स्वतंत्र प्रक्रिया है।

पहला आरएचओ प्रोटीन की उपस्थिति में होता है और डीएनए के टेम्पलेट क्षेत्र और संश्लेषित आरएनए के बीच हाइड्रोजन बांड के एक साधारण टूटने तक कम हो जाता है। दूसरा, आरएचओ-स्वतंत्र, स्टेम-लूप की उपस्थिति के बाद होता है यदि इसके पीछे यूरैसिल बेस का एक सेट होता है। यह संयोजन आरएनए को डीएनए टेम्पलेट से अलग करने का कारण बनता है। यह स्पष्ट है कि प्रतिलेखन समाप्ति एक एंजाइमेटिक प्रक्रिया है, लेकिन इसके लिए विशिष्ट जैव उत्प्रेरक अभी तक नहीं मिले हैं।

वायरल प्रतिलेखन

वायरल निकायों के पास अपनी स्वयं की प्रोटीन जैवसंश्लेषण प्रणाली नहीं होती है, और इसलिए कोशिकाओं का शोषण किए बिना पुनरुत्पादन नहीं किया जा सकता है। लेकिन वायरस की अपनी आनुवंशिक सामग्री होती है, जिसे समझने और संक्रमित कोशिकाओं के जीन में एकीकृत करने की भी आवश्यकता होती है। ऐसा करने के लिए, उनके पास कई एंजाइम होते हैं (या सेल एंजाइम सिस्टम का शोषण करते हैं) जो उनके न्यूक्लिक एसिड को ट्रांसक्राइब करते हैं। अर्थात्, यह एंजाइम, वायरस की आनुवंशिक जानकारी के आधार पर, मैसेंजर आरएनए के एक एनालॉग को संश्लेषित करता है। लेकिन यह बिल्कुल भी आरएनए नहीं है, बल्कि एक डीएनए पॉलिमर है, जो उदाहरण के लिए, मानव जीन का पूरक है।

यह जीव विज्ञान में प्रतिलेखन के पारंपरिक सिद्धांतों का पूरी तरह से उल्लंघन करता है, जैसा कि एचआईवी वायरस के उदाहरण में देखा जा सकता है। इसका रिवर्स एंजाइम वायरल आरएनए से मानव न्यूक्लिक एसिड के पूरक डीएनए को संश्लेषित करने में सक्षम है। आरएनए से पूरक डीएनए को संश्लेषित करने की प्रक्रिया को रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन कहा जाता है। यह मानव जीनोम में वायरस की वंशानुगत जानकारी के एकीकरण के लिए जिम्मेदार प्रक्रिया की जीव विज्ञान में परिभाषा है।

कोल्पिनो में बाथटब का जीर्णोद्धार vk.com/restavracia_vann_kolpino.

प्रतिलेखन। प्रारंभ - प्रतिलेखन की शुरुआत, अंत - प्रतिलेखन का अंत, डीएनए - डीएनए।

प्रतिलेखन एक टेम्पलेट के रूप में डीएनए का उपयोग करके आरएनए संश्लेषण की प्रक्रिया है और सभी जीवित कोशिकाओं में होती है। दूसरे शब्दों में, यह डीएनए से आरएनए में आनुवंशिक जानकारी का स्थानांतरण है।

प्रतिलेखन एंजाइम डीएनए-निर्भर आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा उत्प्रेरित होता है। आरएनए संश्लेषण की प्रक्रिया 5" से 3" सिरे की दिशा में आगे बढ़ती है, यानी डीएनए टेम्पलेट स्ट्रैंड के साथ, आरएनए पोलीमरेज़ 3"->5" दिशा में चलती है।

प्रतिलेखन में आरंभ, विस्तार और समाप्ति के चरण शामिल हैं।

प्रतिलेखन की शुरूआत

प्रतिलेखन आरंभ एक जटिल प्रक्रिया है जो प्रतिलेख अनुक्रम के आसपास के डीएनए अनुक्रम और विभिन्न प्रोटीन कारकों की उपस्थिति या अनुपस्थिति पर निर्भर करती है।

प्रतिलेखन बढ़ाव

जिस क्षण आरएनए पोलीमरेज़ प्रतिलेखन आरंभ से बढ़ाव की ओर संक्रमण करता है वह सटीक रूप से निर्धारित नहीं होता है। एस्चेरिचिया कोली आरएनए पोलीमरेज़ के मामले में तीन प्रमुख जैव रासायनिक घटनाएं इस संक्रमण की विशेषता बताती हैं: सिग्मा कारक की रिहाई, टेम्पलेट के साथ एंजाइम अणु का पहला स्थानांतरण, और प्रतिलेखन कॉम्प्लेक्स का मजबूत स्थिरीकरण, जो आरएनए के अलावा पोलीमरेज़ में बढ़ती आरएनए श्रृंखला और प्रतिलेखित डीएनए शामिल हैं। यही घटना यूकेरियोटिक आरएनए पोलीमरेज़ की भी विशेषता है। दीक्षा से बढ़ाव की ओर संक्रमण एंजाइम, प्रमोटर, प्रतिलेखन दीक्षा कारकों के बीच बंधन के टूटने के साथ होता है, और कुछ मामलों में, आरएनए पोलीमरेज़ के बढ़ाव क्षमता की स्थिति में संक्रमण के साथ होता है। बढ़ती प्रतिलेख जारी होने के बाद बढ़ाव चरण समाप्त हो जाता है और एंजाइम टेम्पलेट से अलग हो जाता है।

बढ़ाव चरण के दौरान, डीएनए में लगभग 18 न्यूक्लियोटाइड जोड़े खुल जाते हैं। डीएनए टेम्प्लेट स्ट्रैंड के लगभग 12 न्यूक्लियोटाइड आरएनए स्ट्रैंड के बढ़ते सिरे के साथ एक हाइब्रिड हेलिक्स बनाते हैं। जैसे ही आरएनए पोलीमरेज़ टेम्पलेट के माध्यम से आगे बढ़ता है, डीएनए डबल हेलिक्स का अनवाइंडिंग इसके आगे होता है, और डीएनए डबल हेलिक्स की बहाली इसके पीछे होती है। उसी समय, बढ़ती आरएनए श्रृंखला की अगली कड़ी टेम्पलेट और आरएनए पोलीमरेज़ के साथ कॉम्प्लेक्स से मुक्त हो जाती है। ये गतिविधियां आरएनए पोलीमरेज़ और डीएनए के सापेक्ष घूर्णन के साथ होनी चाहिए। यह कल्पना करना कठिन है कि किसी कोशिका में यह कैसे हो सकता है, विशेषकर क्रोमैटिन प्रतिलेखन के दौरान। इसलिए, यह संभव है कि इस तरह के घूर्णन को रोकने के लिए, डीएनए के साथ चलने वाले आरएनए पोलीमरेज़ के साथ टोपोइज़ोमेरेज़ भी हो।

बढ़ाव बुनियादी बढ़ाव कारकों की मदद से किया जाता है, जो आवश्यक हैं ताकि प्रक्रिया समय से पहले न रुके।

हाल ही में, साक्ष्य सामने आए हैं जो दिखाते हैं कि नियामक कारक भी बढ़ाव को नियंत्रित कर सकते हैं। बढ़ाव प्रक्रिया के दौरान, आरएनए पोलीमरेज़ जीन के कुछ हिस्सों पर रुक जाता है। यह विशेष रूप से सब्सट्रेट्स की कम सांद्रता पर स्पष्ट रूप से देखा जाता है। मैट्रिक्स के कुछ क्षेत्रों में तथाकथित आरएनए पोलीमरेज़ की प्रगति में लंबी देरी होती है। इष्टतम सब्सट्रेट सांद्रता पर भी ठहराव देखा जाता है। इन विरामों की अवधि को बढ़ाव कारकों द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है।

ट्रिप्टोफैन ऑपेरॉन

प्रतिलेखन संश्लेषण की प्रक्रिया हैअणुओंआरएनए चालूक्षेत्रडीएनए, एक मैट्रिक्स के रूप में उपयोग किया जाता है। प्रतिलेखन का अर्थ है डीएनए से आरएनए में आनुवंशिक जानकारी का स्थानांतरण.

एक डीएनए अणु में दो पूरक स्ट्रैंड होते हैं, जबकि आरएनए में केवल एक होता है। प्रतिलेखन के दौरान, डीएनए स्ट्रैंड में से केवल एक ही आरएनए संश्लेषण के लिए टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है। वे उसे बुलाते हैं अर्थ श्रृंखला. अपवाद माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए है, जिसमें दोनों स्ट्रैंड अर्थपूर्ण होते हैं और उनमें अलग-अलग जीन होते हैं। परमाणु डीएनए पर अपवाद होने के साथ-साथ, कुछ जीन एक निरर्थक स्ट्रैंड पर स्थानीयकृत हो सकते हैं।

प्रतिलेखन के दौरान, आरएनए अणु को 5" से 3" सिरे तक (जो सभी न्यूक्लिक एसिड के संश्लेषण के लिए प्राकृतिक है) दिशा में संश्लेषित किया जाता है, जबकि डीएनए श्रृंखला के साथ संश्लेषण विपरीत दिशा में आगे बढ़ता है: 3"→5 ".

यूकेरियोट्स में, प्रत्येक जीन को अलग से प्रतिलेखित किया जाता है। अपवाद, फिर से, माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए है, जिसे एक सामान्य मल्टीजीन ट्रांसक्रिप्ट में स्थानांतरित किया जाता है, जिसे फिर काट दिया जाता है। चूंकि प्रोकैरियोट्स में जीन समूह बनाते हैं, एक ऑपेरॉन बनाते हैं, ऐसे जीन एक साथ स्थानांतरित होते हैं। फिर भी प्रतिलेखइसे डीएनए का एक भाग कहा जाता है जिसमें एक प्रवर्तक, एक प्रतिलेखित क्षेत्र और एक टर्मिनेटर शामिल होता है।

प्रतिलेखन में 3 चरण होते हैं: आरंभ, बढ़ाव, समाप्ति.

दीक्षाप्रतिलेखन आरएनए अणु के संश्लेषण को शुरू करने की अनुमति देता है। दीक्षा में प्रमोटर के लिए एंजाइमों के एक कॉम्प्लेक्स को जोड़ना शामिल है। मुख्य आरएनए पोलीमरेज़ (इस मामले में, डीएनए-निर्भर) है, जो बदले में, कई सबयूनिट प्रोटीन से बना होता है और प्रक्रिया के लिए उत्प्रेरक की भूमिका निभाता है। यूकेरियोट्स में, प्रतिलेखन की शुरुआत डीएनए के विशेष वर्गों से प्रभावित होती है: एन्हांसर (मजबूत) और साइलेंसर (दबाया हुआ), जो आमतौर पर जीन से कुछ दूरी पर स्थित होते हैं। ऐसे विभिन्न प्रोटीन कारक हैं जो प्रतिलेखन आरंभ की संभावना को प्रभावित करते हैं।

प्रोकैरियोट्स में केवल एक प्रकार का आरएनए पोलीमरेज़ होता है, जबकि यूकेरियोट्स में तीन प्रकार होते हैं। आरएनए पोलीमरेज़ 1 का उपयोग तीन प्रकार के राइबोसोमल आरएनए को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है (कुल मिलाकर आरआरएनए के 4 प्रकार होते हैं)। आरएनए पोलीमरेज़ 2 का उपयोग प्री-एमआरएनए (प्रीकर्सर मैसेंजर आरएनए) को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है। आरएनए पोलीमरेज़ -3 राइबोसोमल आरएनए, परिवहन और छोटे परमाणु के प्रकारों में से एक को संश्लेषित करता है।

आरएनए पोलीमरेज़ विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों को पहचानने और उनसे जुड़ने में सक्षम है। ये क्रम सभी जीवित चीजों के लिए संक्षिप्त और सार्वभौमिक हैं।

आरएनए पोलीमरेज़ प्रमोटर से बंधने के बाद, डीएनए डबल हेलिक्स का एक खंड खुल जाता है और इस खंड के स्ट्रैंड के बीच न्यूक्लियोटाइड बंधन टूट जाते हैं। न्यूक्लियोटाइड के लगभग 18 जोड़े सुलझे हुए हैं।

मंच पर बढ़ावमुक्त डीएनए अनुभाग में मुक्त न्यूक्लियोटाइड की संपूरकता के सिद्धांत के अनुसार अनुक्रमिक जोड़ होता है। आरएनए पोलीमरेज़ न्यूक्लियोटाइड को पॉलीराइबोन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला में जोड़ता है।

आरएनए संश्लेषण के दौरान, इसके लगभग 12 न्यूक्लियोटाइड पूरक होते हैं और अस्थायी रूप से डीएनए न्यूक्लियोटाइड से जुड़े होते हैं। जब आरएनए पोलीमरेज़ इसके सामने चलता है, तो डीएनए श्रृंखलाएं अलग हो जाती हैं, और इसके पीछे वे एंजाइमों की मदद से "सिले" होते हैं। आरएनए श्रृंखला धीरे-धीरे बढ़ती है और आरएनए पोलीमरेज़ कॉम्प्लेक्स से बाहर निकल जाती है।

ऐसे बढ़ाव कारक हैं जो प्रतिलेखन को समय से पहले समाप्त होने से रोकते हैं।

समापनप्रतिलेखन प्रक्रिया टर्मिनेटर क्षेत्र में होती है, जिसे विशेष प्रोटीन समाप्ति कारकों के कारण आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा पहचाना जाता है।

कई एडेनिन न्यूक्लियोटाइड्स (पॉली-ए) संश्लेषित आरएनए अणु के 3" सिरे से जुड़े होते हैं ताकि इसके एंजाइमैटिक टूटने को रोका जा सके। पहले भी, जब 5" सिरे को संश्लेषित किया गया था, तथाकथित टोपी.

ज्यादातर मामलों में, प्रतिलेखन तैयार आरएनए का उत्पादन नहीं करता है। कच्चे आरएनए को अभी भी एक प्रक्रिया से गुजरना होगा प्रसंस्करण, जिस पर इसका संशोधन परिवर्तन होता है और यह कार्यात्मक रूप से सक्रिय हो जाता है। यूकेरियोट्स में प्रत्येक प्रकार का आरएनए अपने स्वयं के संशोधनों से गुजरता है। पॉली-ए और कैप के निर्माण को अक्सर प्रसंस्करण के रूप में भी जाना जाता है।