विषय
- टीएल; डीआर (बहुत लंबा; डिडंट रीड)
- राइबोसोम क्या है?
- राइबोसोम क्या करते हैं?
- प्रोटीन उत्पादन के तीन चरण
- राइबोसोमल डीएनए क्या है?
- आरडीएनए और रोग के लिए महत्व
- राइबोसोमल डीएनए और एजिंग
सभी जीवित चीजों को विभिन्न कार्यों के लिए प्रोटीन की आवश्यकता होती है। कोशिकाओं के भीतर, वैज्ञानिक राइबोसोम को उन प्रोटीन के निर्माताओं के रूप में परिभाषित करते हैं। राइबोसोमल डीएनए (rDNA)इसके विपरीत, उन प्रोटीनों के लिए अग्रगामी आनुवंशिक कोड के रूप में कार्य करता है और अन्य कार्यों को भी करता है।
टीएल; डीआर (बहुत लंबा; डिडंट रीड)
राइबोसोम जीवों की कोशिकाओं के अंदर प्रोटीन कारखानों के रूप में कार्य करते हैं। राइबोसोमल डीएनए (आरडीएनए) उन प्रोटीनों के लिए अग्रदूत कोड है, और सेल में अन्य महत्वपूर्ण कार्य करता है।
राइबोसोम क्या है?
कोई परिभाषित कर सकता है राइबोसोम आणविक प्रोटीन कारखानों के रूप में। इसके सबसे सरल में, एक राइबोसोम एक प्रकार का ऑर्गेनेल है जो सभी जीवित चीजों की कोशिकाओं में पाया जाता है। राइबोसोम दोनों कोशिका के कोशिका द्रव्य में स्वतंत्र रूप से तैर सकते हैं, या की सतह पर निवास कर सकते हैं एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ईआर)। ईआर के इस भाग को मोटे ईआर के रूप में संदर्भित किया जाता है।
प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड में राइबोसोम होते हैं। इनमें से अधिकांश नाभिक से आते हैं। राइबोसोम दो सबयूनिट से बने होते हैं, एक दूसरे से बड़ा होता है। सरल जीवन रूपों में जैसे कि बैक्टीरिया और आर्कबैक्टीरिया, राइबोसोम और उनके सबयूनिट अधिक उन्नत जीवन रूपों की तुलना में छोटे होते हैं।
इन सरल जीवों में, राइबोसोम को 70S राइबोसोम कहा जाता है और 50S सबयूनिट और 30S सबयूनिट से बना होता है। "एस" एक अपकेंद्रित्र में अणुओं के लिए अवसादन दर को संदर्भित करता है।
लोगों, पौधों और कवक जैसे अधिक जटिल जीवों में, राइबोसोम बड़े होते हैं, और 80S राइबोसोम के रूप में संदर्भित होते हैं। उन राइबोसोम में क्रमशः 60S और 40S सबयूनिट शामिल होते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया अपने स्वयं के 70 एस राइबोसोम रखता है, एक प्राचीन संभावना पर इशारा करता है कि यूकेरियोट्स ने माइटोकॉन्ड्रिया को बैक्टीरिया के रूप में खाया, फिर भी उन्हें उपयोगी सहजीवी के रूप में रखा।
राइबोसोम 80 से अधिक प्रोटीन से बना हो सकता है, और उनके द्रव्यमान का अधिकांश रिबोसोमल आरएनए (आरआरएनए) से आता है।
राइबोसोम क्या करते हैं?
एक राइबोसोम का मुख्य कार्य प्रोटीन का निर्माण करना है। यह mRNA (मैसेंजर राइबोन्यूक्लिक एसिड) के माध्यम से एक सेल के नाभिक से दिए गए कोड का अनुवाद करके करता है। इस कोड का उपयोग करके राइबोसोम अमीनो एसिड को tRNA (ट्रांसफर राइबोन्यूक्लिक एसिड) द्वारा लाया जाएगा।
अंतत: इस नए पॉलीपेप्टाइड को साइटोप्लाज्म में छोड़ा जाएगा और इसे एक नए, क्रियाशील प्रोटीन के रूप में संशोधित किया जाएगा।
प्रोटीन उत्पादन के तीन चरण
जबकि आमतौर पर राइबोसोम को प्रोटीन कारखानों के रूप में परिभाषित करना आसान है, यह वास्तविक को समझने में मदद करता है प्रोटीन उत्पादन के चरण। इन चरणों को कुशलतापूर्वक और सही ढंग से किया जाना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि किसी नए प्रोटीन को नुकसान न हो।
प्रोटीन उत्पादन (उर्फ अनुवाद) का पहला चरण कहा जाता है दीक्षा। विशेष प्रोटीन mRNA को राइबोसोम के छोटे सबयूनिट में लाते हैं, जहां यह एक फांक के माध्यम से प्रवेश करता है। तब tRNA को पढ़ा जाता है और एक अन्य फांक के माध्यम से लाया जाता है। ये सभी अणु राइबोसोम के बड़े और छोटे सबयूनिट के बीच एक सक्रिय राइबोसोम बनाते हैं। बड़ा सबयूनिट मुख्य रूप से उत्प्रेरक का काम करता है, जबकि छोटा सबयूनिट डिकोडर का काम करता है।
दूसरा चरण, बढ़ावशुरू होता है, जब एमआरएनए "रीड" होता है। टीआरएनए एक एमिनो एसिड बचाता है, और यह प्रक्रिया दोहराती है, एमिनो एसिड की श्रृंखला बढ़ जाती है। अमीनो एसिड साइटोप्लाज्म से पुनर्प्राप्त किया जाता है; वे भोजन द्वारा आपूर्ति की जाती है।
समाप्ति प्रोटीन निर्माण के अंत का प्रतिनिधित्व करता है। राइबोसोम एक स्टॉप कोडोन पढ़ता है, जीन का एक क्रम जो इसे प्रोटीन बिल्ड को पूरा करने का निर्देश देता है। रिलीज फैक्टर प्रोटीन नामक प्रोटीन राइबोसोम को पूरा प्रोटीन साइटोप्लाज्म में रिलीज करने में मदद करते हैं। नए जारी किए गए प्रोटीन गुना या संशोधित किए जा सकते हैं अनुवाद के बाद का संशोधन.
राइबोसोम एक साथ अमीनो एसिड में शामिल होने के लिए उच्च गति पर काम कर सकते हैं, और कभी-कभी उनमें से एक मिनट में 200 भी शामिल हो सकते हैं! बड़े प्रोटीन बनाने में कुछ घंटे लग सकते हैं। प्रोटीन राइबोसोम जीवन के लिए आवश्यक कार्य करते हैं, मांसपेशियों और अन्य ऊतकों का निर्माण करते हैं। एक स्तनपायी की कोशिका में 10 बिलियन प्रोटीन अणु और 10 मिलियन राइबोसोम हो सकते हैं! जब राइबोसोम अपना काम पूरा कर लेते हैं, तो उनके सबयूनिट अलग हो जाते हैं और उन्हें रिसाइकिल या तोड़ा जा सकता है।
शोधकर्ता राइबोसोम के अपने ज्ञान का उपयोग नई एंटीबायोटिक्स और अन्य दवाएं बनाने के लिए कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, नए एंटीबायोटिक्स मौजूद हैं जो बैक्टीरिया के अंदर 70S राइबोसोम पर लक्षित हमला करते हैं। जैसा कि वैज्ञानिक राइबोसोम के बारे में अधिक सीखते हैं, नई दवाओं के लिए अधिक दृष्टिकोण कोई संदेह नहीं होगा।
राइबोसोमल डीएनए क्या है?
राइबोसोमल डीएनए, या राइबोसोमल डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (आरडीएनए), वह डीएनए है जो राइबोसोमल प्रोटीन बनाता है जो राइबोसोम बनाता है। यह rDNA मानव डीएनए का एक अपेक्षाकृत छोटा हिस्सा बनाता है, लेकिन कई प्रक्रियाओं के लिए इसकी भूमिका महत्वपूर्ण है। यूकेरियोट्स में पाए जाने वाले अधिकांश आरएनए राइबोसोमल आरएनए से आते हैं जो आरडीएनए से स्थानांतरित किया गया था।
का यह प्रतिलेखन rDNA कोशिका चक्र के दौरान उकसाया जाता है।आरडीएनए स्वयं नाभिक से आता है, जो कोशिका के नाभिक के अंदर स्थित होता है।
कोशिकाओं में rDNA उत्पादन स्तर तनाव और पोषक तत्वों के स्तर के आधार पर भिन्न होता है। जब भुखमरी होती है, तो आरडीएनए ड्रॉप्स का ट्रांसक्रिप्शन होता है। जब प्रचुर मात्रा में संसाधन होते हैं, तो rDNA उत्पादन रैंप अप होता है।
राइबोसोमल डीएनए कोशिकाओं के चयापचय को नियंत्रित करने, जीन अभिव्यक्ति, तनाव की प्रतिक्रिया और यहां तक कि उम्र बढ़ने के लिए जिम्मेदार है। कोशिका मृत्यु या ट्यूमर के गठन से बचने के लिए rDNA प्रतिलेखन का एक स्थिर स्तर होना चाहिए।
RDNA की एक दिलचस्प विशेषता इसकी बड़ी श्रृंखला है बार-बार जीन। RRNA के लिए आवश्यकता से अधिक rDNA दोहराव हैं। हालांकि इसका कारण स्पष्ट नहीं है, शोधकर्ताओं को लगता है कि विकास में विभिन्न बिंदुओं के रूप में प्रोटीन संश्लेषण की विभिन्न दरों की आवश्यकता के साथ ऐसा करना पड़ सकता है।
ये दोहराए जाने वाले आरडीएनए अनुक्रम जीनोमिक अखंडता के साथ मुद्दों को जन्म दे सकते हैं। उन्हें स्थानांतरित करना, प्रतिकृति करना और मरम्मत करना मुश्किल है, जो बदले में समग्र अस्थिरता की ओर जाता है जो बीमारियों को जन्म दे सकता है। जब भी rDNA प्रतिलेखन उच्च दर पर होता है, तो rDNA और अन्य त्रुटियों में टूटने का खतरा बढ़ जाता है। जीव के स्वास्थ्य के लिए दोहराए जाने वाले डीएनए का विनियमन महत्वपूर्ण है।
आरडीएनए और रोग के लिए महत्व
राइबोसोमल डीएनए (आरडीएनए) मुद्दों को मनुष्यों में कई बीमारियों में फंसाया गया है, जिसमें न्यूरोडीजेनेरेटिव विकार और कैंसर शामिल हैं। जब वहाँ अधिक है rDNA की अस्थिरता, समस्याएं होती हैं। यह rDNA में पाए जाने वाले बार-बार के अनुक्रमों के कारण होता है, जो कि उत्परिवर्तन की घटनाओं की पुनर्संयोजन के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं।
कुछ रोग बढ़े हुए आरडीएनए अस्थिरता (और खराब राइबोसोम और प्रोटीन संश्लेषण) से हो सकते हैं। शोधकर्ताओं ने पाया है कि कॉकैने सिंड्रोम, ब्लूम सिंड्रोम, वर्नर सिंड्रोम और एटैक्सिया-टेलिंजिएक्टेसिया से पीड़ित कोशिकाओं में आरडीएनए अस्थिरता बढ़ जाती है।
डीएनए पुनरावृत्ति अस्थिरता भी कई में प्रदर्शित की जाती है स्नायविक रोग जैसे हंटिंगटन रोग, एएलएस (एमियोट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस) और फ्रंटोटेम्पोरल डिमेंशिया। वैज्ञानिकों का मानना है कि rDNA से संबंधित न्यूरोडीजेनेरेशन उच्च rDNA प्रतिलेखन से उत्पन्न होता है जो कि rDNA क्षति और खराब rRNA प्रतिलेखन की पैदावार देता है। राइबोसोम उत्पादन के साथ समस्याएं भी एक भूमिका निभा सकती हैं।
की एक संख्या ठोस ट्यूमर कैंसर कई दोहराव अनुक्रमों सहित, rDNA के पुनर्व्यवस्थितों का प्रदर्शन करने के लिए। RDNA कॉपी संख्या प्रभावित करती है कि राइबोसोम कैसे बनता है, और इसलिए उनके प्रोटीन कैसे विकसित होते हैं। राइबोसोम द्वारा प्रोटीन उत्पादन में वृद्धि से राइबोसोमल डीएनए रिपीट सीक्वेंस और ट्यूमर के विकास के बीच संबंध का संकेत मिलता है।
उम्मीद यह है कि उपन्यास कैंसर थेरेपी बनाई जा सकती है जो दोहराए गए आरडीएनए के कारण ट्यूमर की भेद्यता का फायदा उठाती है।
राइबोसोमल डीएनए और एजिंग
वैज्ञानिकों ने हाल ही में सबूतों का खुलासा किया कि rDNA भी एक भूमिका निभाता है उम्र बढ़ने। शोधकर्ताओं ने पाया कि जानवरों की उम्र के रूप में, उनके rDNA में एपिगेनेटिक परिवर्तन कहा जाता है मेथिलिकरण। मिथाइल समूह डीएनए अनुक्रम को नहीं बदलते हैं, लेकिन वे बदलते हैं कि जीन कैसे व्यक्त किए जाते हैं।
उम्र बढ़ने में एक और संभावित सुराग rDNA दोहराता है। आरडीएनए और उम्र बढ़ने की भूमिका को स्पष्ट करने के लिए अधिक शोध की आवश्यकता है।
जैसा कि वैज्ञानिकों ने आरडीएनए के बारे में अधिक जानकारी प्राप्त की है और यह राइबोसोम और प्रोटीन विकास को कैसे प्रभावित कर सकता है, नई दवाओं के लिए न केवल उम्र बढ़ने का इलाज करने के लिए महान वादा रहता है, बल्कि कैंसर और न्यूरोलॉजिकल विकारों जैसी विकट परिस्थितियां भी हैं।