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यूकेरियोटिक कोशिकाओं के डीएनए और आरएनए के भीतर अलग-अलग क्षेत्र या खंड होते हैं। उदाहरण के लिए, मानव जीनोम में डीएनए और आरएनए कोडिंग अनुक्रम में इंट्रॉन और एक्सॉन नामक समूह होते हैं।
इंट्रोन्स ऐसे सेगमेंट हैं जो विशिष्ट प्रोटीन के लिए कोड नहीं करते हैं, जबकि एक्सॉनों प्रोटीन के लिए कोड। कुछ लोग इंट्रोन्स को "जंक डीएनए" के रूप में संदर्भित करते हैं, लेकिन नाम अब आणविक जीव विज्ञान में मान्य नहीं है क्योंकि ये इंट्रोन एक उद्देश्य की पूर्ति कर सकते हैं, और अक्सर करते हैं।
इंट्रोन्स और एक्सॉन क्या हैं?
आप यूकेरियोटिक डीएनए और आरएनए के विभिन्न क्षेत्रों को दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित कर सकते हैं: इंट्रोन्स तथा एक्सॉनों.
एक्सॉनों डीएनए अनुक्रमों के कोडिंग क्षेत्र हैं जो प्रोटीन के अनुरूप हैं। दूसरी ओर, इंट्रोन्स डीएनए / आरएनए एक्सॉन के बीच रिक्त स्थान में पाए जाते हैं। वे गैर-कोडिंग हैं, जिसका अर्थ है कि वे प्रोटीन संश्लेषण के लिए नेतृत्व नहीं करते हैं, लेकिन वे जीन अभिव्यक्ति के लिए महत्वपूर्ण हैं।
जेनेटिक कोड न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों में होते हैं जो एक जीव के लिए आनुवंशिक जानकारी को ले जाते हैं। इस ट्रिपल कोड में, एक कहा जाता है कोडोन, तीन न्यूक्लियोटाइड या एक अमीनो एसिड के लिए आधार कोड। कोशिकाएं अमीनो एसिड से प्रोटीन का निर्माण कर सकती हैं। यद्यपि केवल चार आधार हैं, कोशिकाएं प्रोटीन-कोडिंग जीन से 20 अलग-अलग अमीनो एसिड बना सकती हैं।
जब आप आनुवंशिक कोड को देखते हैं, तो एक्सॉन कोडिंग क्षेत्र बनाते हैं और एक्सॉन के बीच इंट्रोन्स मौजूद होते हैं। एमआरएनए अनुक्रम से इंट्रॉन "स्पिल्ड" या "कट" हैं और इस प्रकार अनुवाद प्रक्रिया के दौरान अमीनो एसिड में अनुवाद नहीं किया जाता है।
क्यों महत्वपूर्ण हैं?
Introns सेल के लिए अतिरिक्त कार्य बनाते हैं क्योंकि वे प्रत्येक डिवीजन के साथ दोहराते हैं, और कोशिकाओं को अंतिम संदेशवाहक RNA (mRNA) उत्पाद बनाने के लिए इंट्रोन्स को निकालना होगा। इनसे छुटकारा पाने के लिए जीवों को ऊर्जा समर्पित करनी होगी।
तो वे वहां क्यों हैं?
Introns के लिए महत्वपूर्ण हैं जीन अभिव्यक्ति और विनियमन। प्री-एमआरएनए बनाने में मदद करने के लिए सेल इंट्रोन्स को स्थानांतरित करता है। इंट्रोन्स नियंत्रण में भी मदद कर सकते हैं जहां कुछ जीनों का अनुवाद किया जाता है।
मानव जीन में, लगभग 97 प्रतिशत अनुक्रम गैर-कोडिंग होते हैं (सटीक प्रतिशत भिन्न होता है, जिसके आधार पर आप जिस संदर्भ का उपयोग करते हैं), और जीन अभिव्यक्ति में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। आपके शरीर में इंट्रोन्स की संख्या एक्सॉन से अधिक है।
जब शोधकर्ताओं ने कृत्रिम रूप से पुराने दृश्यों को हटा दिया, तो एक जीन या कई जीनों की अभिव्यक्ति नीचे जा सकती है। इंट्रोन्स में नियामक अनुक्रम हो सकते हैं जो जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करते हैं।
कुछ मामलों में, इंट्रॉन छोटे आरएनए अणुओं को टुकड़ों से काट सकते हैं जो बाहर कट जाते हैं। इसके अलावा, जीन के आधार पर, डीएनए / आरएनए के विभिन्न क्षेत्र इंट्रॉन से एक्सॉन में बदल सकते हैं। यह कहा जाता है वैकल्पिक जोड़ और यह डीएनए के एक ही क्रम को कई अलग-अलग प्रोटीनों के लिए कोड करने की अनुमति देता है।
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इंट्रोन्स बन सकते हैं माइक्रो आरएनए (miRNA), जो जीन अभिव्यक्ति को ऊपर या नीचे नियंत्रित करने में मदद करता है। माइक्रो आरएनए, आरएनए अणुओं के एकल स्ट्रैंड हैं जो आमतौर पर लगभग 22 न्यूक्लियोटाइड होते हैं। वे प्रतिलेखन और आरएनए मौन के बाद जीन अभिव्यक्ति में शामिल होते हैं जो जीन अभिव्यक्ति को रोकते हैं, इसलिए कोशिकाएं विशेष प्रोटीन बनाना बंद कर देती हैं। MiRNAs के बारे में सोचने का एक तरीका यह है कि वे कल्पना करें कि वे mRNA को बाधित करने वाले मामूली हस्तक्षेप प्रदान करें।
इंट्रोन्स कैसे संसाधित होते हैं?
प्रतिलेखन के दौरान, सेल जीन को बनाने के लिए प्रतिलिपि बनाता है पूर्व mRNA और इंट्रॉन और एक्सॉन दोनों शामिल हैं। सेल को अनुवाद से पहले mRNA से गैर-कोडिंग क्षेत्रों को हटाना होगा। आरएनए स्प्लिसिंग सेल को इंट्रॉन अनुक्रमों को हटाने और कोडिंग न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम बनाने के लिए एक्सॉन में शामिल होने की अनुमति देता है। यह स्प्लिसोसोमल एक्शन इंट्रॉन लॉस से परिपक्व mRNA बनाता है जो अनुवाद पर जारी रह सकता है।
Spliceosomes, जो आरएनए और प्रोटीन के संयोजन के साथ एंजाइम परिसरों हैं, बाहर ले जाते हैं आरएनए splicing कोशिकाओं में mRNA बनाने के लिए जिसमें केवल अनुक्रमण क्रम होते हैं। यदि वे इंट्रॉन को नहीं हटाते हैं, तो कोशिका गलत प्रोटीन बना सकती है या कुछ भी नहीं कर सकती है।
इंट्रोन्स के पास एक मार्कर अनुक्रम या ब्याह स्थल होता है जिसे एक स्प्लिसोसम पहचान सकता है, इसलिए यह जानता है कि प्रत्येक विशिष्ट इंट्रॉन पर कहां कटौती करनी है। फिर, स्प्लियोसोम एक साथ एक्सॉन के टुकड़ों को गोंद या लिट कर सकते हैं।
वैकल्पिक splicing, जैसा कि हमने पहले उल्लेख किया है, कोशिकाओं को एक ही जीन से mRNA के दो या अधिक रूपों को बनाने की अनुमति देता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि यह कैसे मसालेदार है। मनुष्यों और अन्य जीवों में कोशिकाएँ mRNA स्पिलिंग से विभिन्न प्रोटीन बना सकती हैं। दौरान वैकल्पिक जोड़, एक पूर्व mRNA दो या दो से अधिक तरीकों से लगाया जाता है। विभाजन अलग परिपक्व mRNAs बनाता है जो विभिन्न प्रोटीनों के लिए कोड करता है।