antitermination in transcription in hindi , एंटीटर्मिनेशन किसे कहते हैं ?

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एन्टीटर्मिनेशन (Anti-Termination )

कुछ प्रोटीन होते हैं जिसके कारण आरएनए पॉलिमरेज कुछ अनुलेखनकारी टर्मिनेशन सिग्नल (stop) को अनदेखा (ignore) कर देते हैं तथा इनके द्वारा प्रदत्त सूचनाओं का उपयोग करके दीर्घित सूचना m-आरएनए अनुलेखन (transcript) तैयार करते हैं, यह प्रक्रिया एन्टीटर्मीनेशन कहलाती है।

बैक्टीरियोफॉज 2 डीएनए ई. कोलाई के आरएनए पॉलिमरेज का प्रयोग करते हुए अपने m-आरएनए का सम्पूर्ण अनुलेखन करते हैं। गुणात्मक नियंत्रण प्रारम्भन तथा समापन (termination) द्वारा होता है। प्रारम्भन ¿-कोडित सक्रियकं (activators) cl, cII तथा दमनकर/रिप्रेसर cl, Cro द्वारा नियमित (regulated) होते हैं। समापन (termination) फॉज विशिष्ट एन्टीटर्मिनेटर्स (antiterminators) N तथा Q द्वारा नियंत्रित होता है तथा यह प्रोटीन आरएनए पॉलिमरेज को विशिष्ट समापन स्थल के बाहर अनुलेखित करता है।

प्रतिलोमी ट्रांसक्रिप्टेज (Reverse Transcriptase)

प्रतिलोमी ट्रांसक्रिप्टेज एक एन्जाइम है। जो आरएनए टेम्पलेट से पूरक (complementary) – डीएनए संश्लेषण में प्रयुक्त होता है। यह मुख्यतः रिट्रो वायरस जैसे एड्स वायरस में पाया जाता है जिसमें डीएनए के स्थान पर आरएनए उपस्थित होता है। यह दूसरे वायरस जो रिट्रोवायरस नहीं होते (non-retroviruser) जैसे हीपेटाइटिस B वायरस में DS-DNA-RT viruses के रूप में मिलते हैं जबकि रिट्रोवायरस में यह एक सूत्रीय SS RNA वायरस होते हैं।

प्रतिलोमी ट्रांसक्रिप्टेज की खोज (Discovery of Reverse Transcription)

एन्जाइम प्रतिलोमी ट्रांसक्रिप्टेज की खोज मेडीसन की विस्कोनसिन यूनिवर्सिटी के हॉवर्ड टेमिन ने 1970 में RSV वायरोन में की थी। इसके साथ ही स्वतन्त्र रूप में डेविड बाल्टीमोर ने दो आरएनए वायरस R-MLV तथा RSV में की। इसके लिये इन्हें संयुक्त रूप से 1975 में नोबल पुरस्कार से नवाजा गया।

प्रारम्भ में केन्द्रीय अवधारणा (सेन्ट्रल डोग्मा) से विपरीत होने के कारण इसे मान्यता नहीं दी गयी परन्तु बाद में इसे स्वीकार कर लिया गया।

यह एन्जाइम कोडित होते हैं तथा इस एन्जाइम को प्रतिलोमी अनुलेखित वायरस द्वारा प्रतिकृति की प्रक्रिया के दौरान प्रयोग किया गया। रिट्रोवायरस जिनमें आरएनए एक सूत्री पाया जाता है। उनमें प्रतिलोमी अनुलेखन पाया जाता है। जिसमें आरएनए जीनोम का अनुलेखन डीएनए के रूप में होता है (RNA → DNA) तत्पश्चात् यह परपोषी ( host ) के साथ संलग्न (integrated) होकर उसके साथ प्रतिकृतिक होता है।

प्रतिलोमी अनुलेखित डीएनए वायरस जैसे हीपेडीएनए वायरस में आरएनए एक टेम्पलेट की तरह प्रयुक्त होकर डीएनए निर्मित करता है। HIV वायरस मनुष्य को इसी एन्जाइम के प्रयोग द्वारा संक्रमित करता है।

प्रतिलोमी ट्रांसक्रिप्टेज के बिना वायरल जीनोम परपोषी में सम्मिलित ( incorporate) नहीं हो सकता है और प्रतिकृतिक भी नहीं हो सकता।

प्रतिलोमी अनुलेखन की प्रक्रिया (Process of Reverse Transcription)

एन्जाइम रिवर्स प्रतिलोमी ट्रांसक्रिप्टेज द्वारा एक आरएनए टेम्पलेट से एक सूत्रीय डीएनए (SS DNA) संश्लेषित होता है। यह सामान्य अनुलेखन DNA RNA के विपरीत है अत: इसे रिवर्स ट्रांसक्रिप्सन प्रतिलोम अनुलेखन (RNA → DNA) कहते हैं। यह एन्जाइम रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज की ए उपस्थिति में ही सम्भव है जो सामान्यतः रिट्रो वायरस में मिलता है। इसे आरएनए निर्भर डीएनए पॉलिमरेज भी कहते हैं। इसमें निर्मित एक सूत्री डीएनए को CDMA कहते हैं जो बाद में यह दो सूत्री डीएनए निर्मित कर लेता है। इसकी प्रक्रिया निम्न तीन चरणों में सम्पन्न होती है-

1. इसमें ऋणात्मक सूत्र (Minus strand) जिसे t-आरएनए का प्राइमर कहते हैं जो प्रथम डीएनए निर्मित करता है। यह प्राइमर आरएनए के 3′ सिरे पर पॉलिमरेज बन्ध स्थल पर जुड़ता है।
2. एन्जाइम आरएनए टेम्पलेट के साथ बन्ध कर इसको कट करता है ।
3. रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज PPT अनुक्रम का प्रयोग करके इस प्राइमर की तरह प्रयोग करके पॉलिमरेज मोड़ पर जुड़ कर डीएनए का दूसरा सूत्र संश्लेषित करता है।

रिट्रोवायरस ट्रांसक्रिप्टेज RT निम्न तीन क्रमिक जैव रसायनिक प्रक्रियाओं में संलग्न रहता है-

1. आरएनए निर्भर डीएनए पॉलिमरेज प्रक्रिया (activity)
2. राइबोन्यूक्लिऐज H तथा
3. डीएनए निर्भर डीएनए पॉलिमरेज प्रक्रिया

परिवर्तित करता है। यह CDNA परपोषी जीनोम के साथ संलग्न होकर संक्रमण पैदा करता है जो रिट्रोवायरस यह तीनों प्रक्रियाओं द्वारा एक सूत्री जीनोमिक आरएनए को दो सूत्रीय CDNA में लम्बे समय तक रहता है।

विभिन्न प्रकार के रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज (Different types of Reverse Transcriptase)

1. HIV-1 रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज- यह मानव इम्यूनोडेफीसिएनसी वायरस टाइप 1 (PDB IHMV) से प्राप्त एन्जाइम है जिसमें दो उपइकाइयाँ मौजूद रहती है इनके आण्विक भार 66 भार 51 किलोडाल्टन है।
2. M-MLV रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज- यह मोलोनी मुरीन ल्यूकीमिया वायरस से प्राप्त 75 KDa मोनोमर है।
3. एएमवी (AMV) : यह एवियन मायलोब्लास्टोसिस वायरस जैसे HIV से प्राप्त एन्जाइम दो उपइकाइयों द्वारा निर्मित है 63 KDc उपइकाई तथा 95 K Da उपइकाई ।
4. टिलोमरेज रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज (Telomerase Reverse Transcriptase) : यह यूकेरियोट गुणसूत्रों में टिलोमीयर को रेगुलेट करता है ।

रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज के अनुप्रयोग (Application of Reverse Transcriptase)

रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज एन्जाइम की खोज के साथ ही बायोटेक्नोलॉजी तथा आण्विक बायोलोजी के क्षेत्र में अत्याधुनिक तकनीक द्वारा तेजी से विकास होने लगा व एक के बाद एक नयी-नयी खोजे सामने आने लगी तत्पश्चात् आण्विक क्षेत्र में विकास अपनी चरम सीमा पर पहुँचा। आज आ पात्रे परिस्थितयों में CDNA के कारण अनेक प्रकार के जैविक उत्पादन तैयार होने लगे हैं। रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज के निम्नलिखित अनुप्रयोग इस प्रकार है-

रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज एन्जाइम रिटो वायरस अपने आरएनए जीनोम रिवर्स अनुलेख द्वारा डीएनए में परिवर्तित करते हैं। यह cDNA कहलाता है जो परपोषी जीनोम के साथ संलग्न होकर प्रतिकृति द्वारा असंख्य कॉपी निर्मित करता है।

यूकेरियोटिक जीनोम स्वप्रतिकृतिक रिट्रोट्रांसपोजोनस भी एन्जाइम प्रतिलोमी ट्रान्सक्रिप्टेज प्रयोग करते हैं। यह आरएनए मध्यवर्ती (intermediate) के द्वारा जीनोम में एक स्थान से दूसरे स्थान पर स्थानान्तरित करने में प्रयुक्त होता है। यह पादप व जन्तुओं के जीनोम में प्रमुखता से मिलते हैं।

टीलोमरेज भी प्रतिलोमी ट्रांसक्रिप्टेज है जो यूकेरियोटिक में पाया जाता है जिसका स्वयं का आरएनए टेम्पलेट होता है जो डीएनए के प्रतिकृति के लिये प्रयुक्त होता है।

प्रोकेरियोट जैसे ई. कोलाई तथा मिक्सोकोकस जैन्थस में भी इस एन्जाइम की उपस्थिति ज्ञा की गयी है। यह जीवाणु रिट्रोन MSr RNAs (bacterial Retren MSr RNAs के भाग के रूप में वर्णित है जो विशिष्ट अनुक्रम है जो प्रतिलोमी ट्रांसक्रिप्टेज को कोड करते हैं। यह msDNA के संश्लेषण में भाग लेते हैं। डीएनए के संश्लेषण को प्रारम्भ करने के लिये प्राइमर की आवश्यकता होती है जो जीवाणुओं में प्रतिकृति के दौरान संश्लेषित होता है ।

रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज द्वारा m आरएनए द्वारा DNA लाइब्रेरी तैयार की जा सकती है। टेम्पलेट पर पूरक डीएनए (cDNA) का संश्लेषण रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज द्वारा होता है। इस प्रकार c- DNA की असत्य कॉपियाँ करके सुरक्षित रखने को ही डीएनए लाइब्रेरी कहा गया है। C डीएन एक सूत्री होता है जिसका टेम्पलेट की तरह प्रयोग करके दो सूत्री डीएनए बनाया जाता है। आज अनेक पादपों व जन्तुओं तथा सूक्ष्म जीवाणुओं की c डीएनए लाइब्रेरी तैयार हो चुकी है।

व्यावसायिक रूप से उपलब्ध रिवर्स ट्रान्सक्रिप्टेज द्वारा आण्विक जीवविज्ञान समझने में बहुत सहायता मिलती है जिससे आरएनए की क्लोनिंग करके इनके क्षार क्रम को ज्ञात करने में सफलता मिली है।

इसका उपयोग इनसुलिन के उत्पादन से भी किया जा रहा है। बैक्टीरिया में यूकेरियोटिक m-आरएनए जो इन्सुलिन उत्पादित कर सकते हो को रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज एन्जाइम के साथ अन्दर डालने से m आरएनए प्रोकेरियोट जीनोम के साथ संलग्न हो जाता है तथा व्यापारिक स्तर पर इन्सुलिन का उत्पादन किया जा सकता है। ऐसा सीधे यूकेरियोटिक डीएनए डाल कर नहीं किया जा सकता क्योंकि इसमें नॉन कोडिंग जीन भी होते हैं अतः यूकेरियोटिक mआरएनए ही काम में  आता है।

आरएनए को डीएनए में परिवर्तित करने हेतु (RNA DNA ) आण्विक क्लोनिंग का प्रयोग हो रहा है आरएनए सीक्वेंसिग आरएनए के अनुक्रम ज्ञात करने में सहायक है । यह पॉलिमरेज चेन रिएक्शन (Polymerase chain reaction) में भी प्रयुक्त होता है। ‘यह जीनोम विश्लेषण हेतु भी काम आता है।

रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज जीन नियमन में जीन चिप ( Gene expression through gene chips) व द्वारा अच्छी तरह अध्ययन किया गया है। साथ ही इसकी प्रोटीन संश्लेषण में भूमिका भी महत्वपूर्ण है। (m आरएनए → रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज डीएनए → पुनर्योगज प्लाज्मिड के साथ संलग्न ई. कोलाई में प्रवेशित ( insert ) जिसमें m आरएनए द्वारा सम्बन्धित प्रोटीन का अनुलेखन हुआ → ई. कोलाई द्वारा संश्लेषित मौलिक (original) m आरएनए → हो । )

रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज के कारण एड्स तथा HIV जैसी संक्रमित बीमारियाँ तेजी से फैल रही है अत: रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज दमन पर शोध चल रहा है जो HIV का संक्रमण कम करने में सक्षम है।

प्रश्न (Questions)

(A) argfachmut uya (Multiple Choice Type Questions)

1. संरचनात्मक जीन किसके लिए कोड करते हैं-

(a) प्रोटीन

(c) वसा

(b) शर्करा

(d) सभी

Structural genes code for-

(a) Protein

(c) Fats

(b) Sugar

(d) All

2. जैकब व मोनाड ने किस जीव पर कार्य करके ऑपेरॉन मॉडल प्रस्तुत किया-

(a) ई. कोलाई

(c) न्यूरोस्पोरा

(b) ड्रोसोफिला

(d) उपरोक्त में से कोई नहीं

On which organism Jacob and Monod worked to propose the Operon model-

(a) E.coli

(b) Drosophila

(c) Neurospora

(d) None of the above

3. यूकेरियोटिक जीन नियमन मॉडल के जीन हैं-

(a) उत्पादक जीन

(c) संवेदक जीन

(b) ग्राही जीन

(d) सभी

In regulation of genes in eukaryotes following genes are present-

(a) Producer gene

(b) Receptor gene

(c) Sensor gene

(d) All

4. अधोप्रवाह स्टॉप कोडोन है-

(a) AAA

(b) UGA

(c) UAG

(d) AGC

Down stream stop codon is –

(a) AAA

(b) UGA

(c) UAG

(d) AGC

5. प्रतिलोमी ट्रांसक्रिप्टेज है-

(a) शर्करा

(b) विकर

(c) वसा

(d) उपरोक्त में से कोई नहीं

Reverse transcriptase is-

(a) Sugar

(c) Fat

(b) Enzyme

(d) None of above

6.C-DNA संश्लेषण हेतु निम्न में से कौन सा एन्जाइम प्रयुक्त होता है ?

(a) डी.एन.ए. पॉलिमरेज

(c) रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज

(b) आर. एन. ए. पॉलिमरेज

(d) उपरोक्त में से कोई नहीं

Which of the following is used for synthesis of c-DNA-

(a) DNA Polymerase

(c) Reverse transcriptase

(b) RNA Polymerase

(d) None of the above

7. रिट्रोवायरस में जीनोम होता है-

(a) डी.एन.ए.

(c) एक सूत्री आरएनए

(b) दो सूत्री आरएनए

(d) उपरोक्त में से कोई नहीं

The genome of Retrovirus is-

• DNA

(c) Single Stranded RNA

(b) Double stranded RNA

(d) Noneof the above

8. डीएनए से m-आरएनए में आनुवंशिक सूचनाओं का प्रवाह कहलाता है-

(a) अनुवाद

(c) a + b

(b) अनुलेखन

(d) उपरोक्त में से कोई नहीं

Transfer of Genetic information from DNA to mRNA is called

(a) Translation

(c) a + b

(b) Transcription

(d) None of the above

9. जीव में कितने अमीनो अम्ल प्राकृतिक रूप से पाये जाते हैं-

(a) 18

(c) 22

(b) 20

(d) 24

How many natural amino acids are found in organism-

(a) 18

(c) 22

(b) 20

(d) 24

10. किस विषाणु में आर. एन.ए द्विसूत्रीय होता है-

(a) TMV

(c) रियो

(d) एन्फ्लूएन्जा

(b) MS2

In which virus, RNA is double stranded-

(a) TMV

(c) Rheo

(b) MS2

(d) Infleuenza

(B) रिक्त स्थानों की पूर्ति कीजिये ( Fill in the blanks)

1. यूकेरियोटिक कोशिकाओं में……………….S राइबोसोम्स होते हैं। (80)

Eucaryotic cells have…………………S ribosomes.   (80)

2. प्रतिलेखन की क्रिया में डी.एन.ए. से…………….बनता है। (mRNA)

Transcription is the process of formation of …………….from DNA.  (mRNA)

3. …………….ने जीन सिद्धान्त को बताया। (मार्गन)

……………………….proposed gene concept.    (Morgan)

4. पुनर्योजन की सूक्ष्मतम इकाई है ? (रिकॉन)

……………….is the smallest unit of recombination.    (Recon)

5. टी. एम. वी में आनुवंशिक पदार्थ……….पाया जाता है। (आरएनए)

The genetic material………………….is found in TMV. (RNA)

6. राइबोसोम में…………. RNA पाया जाता है। आर

…………………….RNA is found in ribosomes.  (r)

7. आनुवंशिक संरचनाओं के वृत्तीय प्रवाह को ………………. ने बताया । (बेरी कामनर)

……………proposed about circular flow of genetic information. (Bary Commoner)

8. पोलीजोम्स….. .. निर्माण के दौरान बनते हैं। (प्रोटीन )

Polyzomes are formed during…………..synthesis.  (Protein)

(C) सत्य/असत्य बताइये ( True Or False )

1. यूकरियोटिक अनुलेखन कारकों में एक्टीवेटर तथा कोएक्टीवेटर उपस्थित है। (सत्य)

Eukaryotic transcription factors includes activators and coactivations.   (True)

2. विभिन्न अनुलेखन कारक प्रमोटर से बंधते हैं। (सत्य)

Various transcription factors bind to promoters   (True)

3. अनुलेखन कारक प्राटीन है। (असत्य)

Transcription factors are proteins.   (False)

4. अनुलेखन 3’5′ दिशा में बढ़ता है। (सत्य)

Transcription occurs in the direction 3′-5′.   (True)

5. अनुलेखन के दौरान नये पूर्ववर्ती n आरएनए श्रृंखला में न्यूक्लियोटाइड 5′ सिरे पर जुड़ते हैं । (असत्य)

Nucleotides are added at 5′ end of new pre m-RNA strand during transcription.   (False)

(D) टिप्पणी लिखिये (Write short notes)

1. आनुवंशिक सूचनाओं के प्रवाह की धारणाओं को बताइये ।

Write about concept of the flow of genetic information.

2. लेक ओपरॉन धारणा को बताइये ।

Write about Lac Operon concept.

3. धनात्मक नियंत्रण पर टिप्पणी लिखिये।

Write a short note on positive control.

4. ऋणात्मक नियंत्रण पर टिप्पणी लिखिये ।

Write a short note on negative control.

5. एटीन्यूऐशन व एन्टीटर्मीनेशन पर टिप्पणी लिखिये।

Write a short note on attenuation and antitermination.

6. प्रतिलोम ट्रांसक्रिप्टेज एन्जाइम का प्रमुख कार्य क्या है ?

What is the main function of reverse transcriptase enzyme?

7. प्रतिलोमी ट्रांसक्रिप्टेज की एड्स संक्रमण में क्या भूमिका है ?

What is the role of reverse transcriptase in AIDS.

8. प्रतिलोमी ट्रांसक्रिप्टेज एन्जाइम के प्रमुख अनुप्रयोग लिखिये ।

Write main application of reverse transcriptase.

9. प्रतिलोमी ट्रासक्रिप्टेज एन्जाइम दो सूत्री डीएनए बनने की प्रक्रिया समझाइये।

Explain the formation of double stranded DNA with the help of reverse transcriptase enzyme.

10. विभिन्न प्रकार के प्रतिलोमी ट्रांसक्रिप्टेज के बारे में लिखिये ।

Write different types of reverse transcriptase enzyme.

(E) लघूत्तरात्मक प्रश्न ( Short Answer type Questions)

1. जीन की परिभाषा दीजिये।

Define a gene.

2. ऑपरेटर साइट की परिभाषा दीजिए।

Define operator site.

3. प्रमोटर की परिभाषा लिखिये ।

Define promoter.

4. यूकेरियोट जीव में प्रतिलोमी ट्रांसक्रिप्टेज एन्जाइम कहाँ पाया जाता है ?

In eukaryotic organism where reverse transcriptase enzyme is found

5. केन्द्रीय सिद्धान्त (डोगमा) शब्द किसने प्रयुक्त किया ?

Who coined the term central dogma.

6. प्रतिलोमी ट्रांसक्रिप्टेज एन्जाइम सर्वप्रथम कहाँ से प्राप्त हुआ ?

From where enzyme reverse transcriptase was isolated?

7. सर्वप्रथम प्रतिलोमी ट्रांसक्रिप्टेज एन्जाइम की खोज किसने की ?

Who discovered reverse transcriptase enzyme?

(F) निबन्धात्मक प्रश्न (Essay type Questions)

1. लेक ऑपेरॉन मॉडल पर लेख लिखिये।

Write an essay on Lac Operon model.

2. यूकेरियोट में जीन नियमन समझाइये।

Explain gene regulation in eukaryotes.

आण्विक जैविकी एवं जैवप्रौद्योगिकी

3. यूकेरियोटिक व प्रोकेरियोटिक जीन नियमन का तुलनात्मक विवरण दीजिये ।

Give comparative account of eukaryotic and prokaryotic gene expressian.

4. प्रतिलोमी ट्रांसक्रिप्टेज एन्जाइम पर आलेख लिखिये।

Write an account on Reverse transcriptase enzyme.

5. प्रतिलोमी ट्रांसक्रिप्टेज एन्जाइम से सीडीएनए कैसे तैयार हो सकते हैं विस्तारपूर्वक समझाइये

How cDNA are synthesized with the help of reverse transcriptase anzyme explain in detail.

6. प्रतिलोमी ट्रांसक्रिप्टेज क्या है ? विभिन्न प्रकार के प्रतिलोमी ट्रांसक्रिप्टेज को बताते हुए उनके अनुप्रयोग लिखिये ।

What is reverse transcription? Explain various types of reverse transcriptase and its application.