somu9/iisc_mono_hindi_female huggingface dataset:
कभी-कभार कुछ बीजों में जैसे कि काली मिर्च तथा चुकंदर में बीजांडकाय भी शेष रह जाता है। अवशिष्ट उपस्थित बीजांडकाय परिभ्रूणपोष होता है।
बीजांड का अध्यावरण बीज के ऊपर सख्त संरक्षात्मक आवरण बन जाता है । बीज के आवरण में बीजांडद्वार एक छोटे छिद्र के रूप में रह जाता है।
बीज अंकुरण के समय यह आक्सीजन एवं जल के प्रवेश को सुगम बनाता है। जैसे-जैसे बीज परिपक्व होता है, उसके अंदर जल की मात्रा घटने लगती है तथा बीज अपेक्षाक्रुत शुष्क होता जाता है।
फलस्वरूप सामान्य चयापचयी क्रिया धीमी पड़ने लगती है। भ्रूण निष्क्रियता की दशा में प्रवेश कर जाता है, जिसे प्रसुप्ति कहते हैं या यदि अनुकूल परिस्थितियाँ उपलब्ध होती है तो वे अंकुरित हो जाते हैं।
जैसे-जैसे बीजांड परिपक्व होकर बीज बनते हैं अंडाशय एक फल के रूप में विकसित हो जाता है अर्थात् बीजांड का बीज के रूप में तथा अंडाशय का फल के रूप में रूपांतरण साथ-साथ चलता है।
अंडाशय की दीवार, फल की दीवार के रूप में विकसित होती है जिसे फलभित्ति कहते हैं।
फल अमरूद, आम, संतरे आदि की भाँति गूदेदार हो सकते हैं अथवा मूँगफली, सरसों आदि की भाँति शुष्क भी हो सकते हैं।
बहुत सारे फलों ने अपने बीजों के परिक्षेपण हेतु विविध क्रिया विधियाँ विकसित की हैं। आप फलों के वर्गीकरण एवं उनके परिक्षेपण क्रियाओं को याद करें जिसे आपने पहले की कक्षाओं में पढ़ा है।
क्या एक अंडाशय के अन्दर बीजांड की संख्या तथा फलों के अन्दर बीजों की संख्या के बीच कोई संबंध है?
हालाँकि, कुछेक प्रजातियों में; जैसे कि सेब, स्ट्रॉबेरी , अखरोट आदि में फल की रचना में पुष्पासन भी महत्त्वपूर्ण भागीदारी निभाता है।
इस प्रकार के फलों को आभासी फल कहते हैं । अधिकतर फल केवल अंडाशय से विकसित होते हैं और उन्हें यथार्थ या वास्तविक फल कहते हैं।
यद्यपि अधिकतर प्रजातियों में फल निषेचन का परिणाम होते हैं; परंतु कुछ ऐसी प्रजातियाँ भी हैं, जिनमें बिना निषेचन के फल विकसित होते हैं
ऐसे फलों को अनिषेकजनितफल कहते हैं। इसका एक उदाहरण केला है। अनिषेक फलन को वृद्धि हार्मोन्स के प्रयोग से प्रेरित किया जा सकता है और इस प्रकार के फल बीज रहित होते हैं।
बीज आवृतबीजियों को अनेक लाभ प्रस्तावित करते हैं। पहला, जबकि प्रजनन प्रक्रिया जैसे कि परागण एवं निषेचन जल आदि से स्वतंत्र हैं, बीज की रचना काफी निर्भरता पूर्ण है।
इसके साथ ही बीज नए पर्यावासों में प्रसारण हेतु बेहतर अनुकूलित रणनीतियों से युक्त होते हैं तथा प्रजाति को अन्य क्षेत्रों में बसने में मदद करते हैं।
जैसा कि इनमें पर्याप्त आरक्षित आहार भंडार होता है, अल्पवयस्क नवोद्भिद तब तक पोषण देते हैं, जब तक कि वह स्वयं ही प्रकाश संश्लेषण न करने लगे।
युवा भ्रूण को कठोर बीज-आवरण संरक्षण प्रदान करता है। लैंगिक प्रजनन का उत्पाद होने की वजह से, ये नवीन जेनेटिक सम्पाक् को पैदा करते हैं जो विविधता का रूप लेते हैं।
बीज हमारी क्रुषि का आधार है। बीज के भंडारण हेतु परिपक्व बीज का निर्जलीकरण एवं प्रसुप्ति बहुत ही महत्त्वपूर्ण है।
जिसे पूरे वर्ष भर खाद्यान्न के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है तथा अगले मौसम के लिए फसल के रूप में उगाया भी जा सकता है।
क्या आप बीज के बिना या उस बीज के बिना जो तुरंत ही अंकुरित हो जाता है और भंडारित न किया जा सकता हो खेती की कल्पना कर सकते हैं?
बीज के परिक्षेपण के बाद, वह कितने समय तक जीवित रह सकता है? यह अवधि पुनः व्यापक रूप से भिन्न होती है।
कुछ बीज तो सैकड़ों वर्षों तक जीवित रह सकते हैं। यहाँ पर विश्व के प्राचीन जीवन सक्षम बीजों के अनेक रेकार्ड उपलब्ध हैं।
एक बीजांड में कितने भ्रूण कोश मौजूद होते हैं? एक अंडाशय में कितने बीजांड मौजूद हैं? एक प्ररूपी पुष्प में कितने अंडाशय होते हैं?
एक पादप पर कितने पुष्प मौजूद होते हैं? क्या आप कुछ ऐसे पादपों के बारे में सोच सकते हैं जिनके फलों में बहुत भारी संख्या में बीज मौजूद होते हैं?
इस प्रकार की श्रेणी में आर्किड फल आते हैं और प्रत्येक फल में हजार लघु बीज समाहित होते हैं। इसी प्रकार के मामले कुछ परजीवी प्रजाति के फल जैसे कि ओरोबैंकी तथा स्ट्राइगा हैं।
क्या आपने फाइकस का लघु या सूक्ष्म बीज देखा है? एक छोटे से अंजीर के बीज से कितना विशाल पादप तैयार होता है।
प्रत्येक अंजीर का पौधा कितने लाख बीज पैदा करता है? क्या किसी अन्य उदाहरण की कल्पना कर सकते हैं जहाँ इस प्रकार के एक लघु बीज ने वर्षों तक इस तरह का विशाल जैव समूह पैदा किया हो?
बिना निषेचन के पैदा हुए फल को क्या कहते हैं? इस प्रकार से, असंगजनन अलिंगीय प्रजनन है जो लैंगिक प्रजनन का अनुहारक है।
इस प्रकार की प्रजातियों में प्रत्येक बीजांड में अनेक भ्रूण होते हैं। एक बीज में एक से अधिक भ्रूण की उपस्थिति को बहुभ्रूणता कहते हैं।
संतरे के कुछ बीजों को लें और उन्हें मरोड़ें तथा प्रत्येक बीज के भिन्न-भिन्न आकार एवं आकृति के तमाम भ्रूणों का अवलोकन करें। प्रत्येक बीज के भ्रूणों की गणना करें।
असंगजनन भ्रूणों की आनुवंशिक प्रक्रुति क्या होगी? क्या उन्हें क्लोन कहा जा सकता है?
बहुत से हमारे खाद्य एवं शाक फसलों की संकर किस्मों को उगाया गया है। संकर किस्मों की खेती ने उत्पादकता को विस्मयकारी ढंग से बढ़ा दिया है।
संकर बीजों की एक समस्या यह है कि उन्हें हर साल उगाया जाना चाहिए। यदि संकर किस्म का संगृहीत बीज को बुआई करके प्राप्त किया गया है तो उसकी पादप संतति पृथककृत होगी और वह संकर बीज की विशिष्टता को यथावत नहीं रख पाएगा।
यदि यह संकर असंगजनन से तैयार हो जाती है तो संकर संतति में कोई पृथक्करण की विशिष्टताएँ नहीं होंगी।
इसके बाद किसान प्रतिवर्ष फसल-दर-फसल संकर बीजों का उपयोग जारी रख सकते हैं और उसे प्रतिवर्ष संकर बीजों को खरीदने की जरूरत नहीं पड़ती।
मेंडल के नियमों के प्रतिपादन तक के वे कारक जो वंशागति के प्रतिरूप को नियंत्रित करते हैं, उनके बारे में कोई जानकारी नहीं थी|
सौ वर्षों बाद अनुमानित आनुवंशिक पदार्थ का पता चल पाया|
अधिकतर जीवों में यह आनुवंशिक पदार्थ डीएनए - डीआक्सीराइबो-न्यूक्लिक् अम्ल था|
सजीवों में दो प्रकार के न्यूक्लिक् अम्ल मिलते हैं डीऑक्सीराइबो- न्यूक्लिक् अम्ल व राइबोन्यूक्लिक् अम्ल अधिकतर जीवों में आनुवंशिक पदार्थ डीएनए होता है
कुछ विषाणुओं में आरएनए आनुवंशिक पदार्थ के रूप में मिलता है, लेकिन यह अधिकतर वाहक के रूप में कार्य करता है| आरएनए के अन्य और भी अतिरिक्त कार्य हैं|
यह अनुकूलक, सरंचनात्मक व कुछ स्थितियों में उत्प्रेरक अणु का कार्य करता है|
इस अध्याय में डीएनए की संरचना, इसकी प्रतिकृति, डीएनए से आरएनए के निर्माण की विधि, आनुवंशिक कूट जो प्रोटीन्स में अमीनो अम्लों के क्रम को निर्धारित करते हैं प्रोटीन संश्लेषण प्रक्रिया व इनके नियंत्रण के प्रारंभिक आधार के बारे में पढ़ेंगे|
पिछले दशक में मानव जीनोम में स्थित पूर्ण न्यूक्िलयोराइड्स क्रमों के निर्धारण से जीनोमीक्स के नए महाकल्प को आरंभ हुआ|
इस अध्याय के अंतिम खंड में मानव जीनोम अनुक्रम की आवश्यक पहलुओं एवं इसके परिणामों के बारे में वर्णन किया जाएगा|
अपनी चर्चा की शुरुआत सबसे पहले सजीवों में मिलने वाले सर्वाधिक रुचिकर अणु डीएनए की संरचना के अध्ययन से करें|
आगे के खंडों में इस बात को समझने का प्रयास करेंगे कि यह बहुतायत से मिलने वाला आनुवंशिक पदार्थ क्यों है व इसका आएएनए के साथ क्या संबंध है ?
अब इस लंबे बहुलक की संरचना का वर्णन करेंगे| पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला की रासायनिक संरचना संक्षेप में निम्न है|
न्यूक्लियोटाइड के तीन घटक होते हैं - नाइट्रोजनी क्षार, पेंटोस शर्करा और एक फॉस्फेट ग्रुप|
नाइट्रोजनी क्षार दो प्रकार के होते है - प्यूरीन्स व पिरिमिडीन |
साइटोसीन डीएनए व आरएनए दोनों में मिलता है जबकि थाइमीन डीएनए में मिलता है| थाइमीन के स्थान पर यूरेसील आरएनए में मिलता है|
इस तरह से कई न्यूक्लियोटाइड्स जुड़कर एक पॉलीन्यूक्लियोटाइड्स श्रृंखला का निर्माण करते हैं|
नाइट्रोजनी क्षार शर्करा अंश से जुड़ा होता है जो आधार से प्रक्षेपित होता है |
आरएनए में थाइमीन की जगह पर यूरेसील मिलता है|
फ्रेडरीच मेस्चर ने अठारह सौ उनहतर में केंद्रक में मिलने वाले अम्लीय पदार्थ डीएनए की खोज की थी| उसने इसका नाम ‘न्यूक्लिन् ’ दिया|
ऐसे लंबे संपूर्ण बहुलक को तकनीकी कमियों के कारण विलगित करना कठिन था, इस कारण से बहुत लंबे समय तक डीएनए की संरचना के बारे में स्पष्ट जानकारी नहीं थी|
मौरिस विल्किन्स व रोजलिंड फ्रैंकलिन द्वारा दिए गए एक्स-रे निवर्तन आंकड़े के आधार पर उन्नीस सौ पंद्रह में जेम्स वाट्सन व फ्राँन्सिस क्रीक ने डीएनए की संरचना का द्विकुंडली नमूना प्रस्तुत किया|
उनके प्रस्तावों में पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं के दो लड़ियों के बीच क्षार युग्मन की उपस्थिति एक बहुत प्रमाणित श्रृंखला थी|
उपरोक्त प्रस्ताव द्विकुंडली डीएनए के इर्विन चारगाफ़ के परीक्षण के आधार पर भी था जिसमें इसने बताया कि एडनिन व थाइमिन तथा ग्वानिन व साइटोसीन के बीच अनुपात स्थित व एक दूसरे के बराबर रहता है|
क्षार युग्मन पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं की एक खास विशेषता है|
ये श्रृंखलाएँ एक दूसरे के पूरक है इसलिए एक रज्जुक में स्थित क्षार क्रमों के बारे जानकारी होने पर दूसरी रज्जुक के क्षार क्रमों की कल्पना कर सकते हैं|
यदि डीएनए की प्रत्येक रज्जुक नए रज्जुक के संश्लेषण हेतु टेम्पलेट का कार्य करते हैं|
इस तरह से दो द्विरज्जुकीय डीएनए का निर्माण होता है जो पैतृक डीएनए अणु के समान होते हैं|
इस कारण से आनुवंशिक डीएनए की संरचना के बारे में बहुत स्पष्ट जानकारी मिल सकी| द्विकुंडली डीएनए की संरचना की खास विशेषताएँ निम्न हैं |
यह दो पोलिन्यूक्लियोटॉइड श्रृंखलाओं का बना होता है जिसका आधार शर्करा-फॉस्फेट का बना होता है व क्षार भीतर की ओर प्रक्षेपी होता है| दोनों श्रृंखलाएँ प्रति समानांतर ध्रुवणता रखती है|
दोनों रज्जुकों के क्षार आपस में हाइड्रोजन बंध द्वारा युग्मित होकर क्षार युग्मक बनाते हैं| एडेनिन व थाइमिन जो विपरीत रज्जुकों में होते हैं|
आपस में दो| हाइड्रोजन बंध बनाते हैं| ठीक इसी तरह से ग्वानीन साइटोसलीन से तीन-हाइड्रोजन बंध द्वारा बँधा रहता है जिसके फलस्वरूप सदैव यूरीन के विपरीत दिशा में पीरीमिडन होता है|
इससे कुंडली के दोनों रज्जुकों के बीच लगभग समान दूरी बनी रहती है | दोनों श्रृंखलाएँ दक्षिणवर्ती कुंडलित होती हैं|
प्यूरीन व पीरिमीडीन की संरचनात्मक तुलना करो| क्या आप बता सकते हैं कि डीएनए में दो पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं के बीच की दूरी हमेशा लगभग समान क्यों रहती है ?
डीएनए की द्विकुंडली संरचना का प्रस्ताव यू परिक्रमी है कि आनुवांशिक उलझाव को सरल तरीके से व्याख्या करने में सक्षम है|
आनुवांशिक सूचनाओं का बहाव डीएनए से आरएनए व इससे प्रोटीन की तरह रहता है |
कुछ विषाणुओं में उपरोक्त बहाव विपरीत दिशा आरएनए से डीएनए की तरफ भी होता है|
यह लंबाई प्रारूपी केंद्रक की लंबाई-चौड़ाई से क़ाफी अधिक है| इस तरह एक लंबा बहुलक एक कोशिका में कैसे पेकेज्ड होता है|
यदि ई.कोलाई डीएनए की लंबाई एक दशमलव तीन छः मिलीमीटर है तो क्या आप ई.कोलाई में क्षार युग्मों की संख्या की गणना कर सकते हैं?
असीमकेंद्रकी जैसी ई.कोलाई जिसमें स्पष्ट केंद्रक नहीं मिलता है इसके बावजूद भी डीएनए पूरी कोशिका में नहीं फैला होता है|
डीएनए कुछ प्रोटीन्स से बँधकर एक जगह पर स्थित होते हैं, जिसे केंद्रकाभ कहते हैं
न्यूक्लीआएड में डीएनए बड़े लूपों में व्यवस्थित होता है| जो प्रोटीन से जुड़े होते हैं|
इस प्रोटीन्स का आवेश, आवेशित पार्श्व श्रृंखलाओं में स्थित एमीनो अम्लों की बहुलता पर निर्भर करता है| हिस्टोन्स में क्षारीय एमीनो अम्लीय लाइसीन व आरजीनीन अधिक मात्रा में मिलते हैं|
दोनों एमीनो अम्ल की पाश्र्व श्रृंखलाओं पर धनात्मक आवेश होता है|
हिस्टोन व्यवस्थित होकर आठ हिस्टोन अणुओं की एक ईकाई बनाता है जिसे हिस्टोन अष्टक कहते हैं|
एक प्रारूपी न्यूक्लियोसोम दो सौ क्षार युग्म की डीएनए कुंडली होती है|
केंद्रक में मिलने वाली एक संरचना जिस पर न्यूक्लियोसोम्स एक के बाद एक मिलते है उसे क्रोमेटीन कहते हैं - जो केंद्रक में अभिरंजित धागे की तरह की संरचना होती है|
इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी द्वारा देखने पर न्यूक्लियोसोम्स क्रोमेटीन जिस तरह से ‘डोरी पर बीड्स’ की तरह से दिखाई पड़ते हैं|
सैद्धांतिक रूप से तुम सोच सकते हो कि एक स्तनधारी कोशिका में ऐसे दाने की तरह की रचना की संख्या क्या हो सकती है?
डोरी पर बीड्स सदृश संरचना क्रोमेटीन में कोष्ठित होकर क्रोमेटीन धागों का निर्माण करती है जो आगे कुंडलित व संघनित होकर कोशिका विभाजन की मध्यावस्था में गुणसूत्र का निर्माण करते हैं|
उच्च स्तर पर क्रोमेटीन के पेकेजिंग हेतु अतिरिक्त प्रोटीन की आवश्यकता होती है, जिसे सामूहिक रूप से गैर-हिस्टोन गुणसूत्रीय प्रोटीन कहते हैं
एक प्रारूपी केंद्रक में कुछ जगहों पर क्रोमेटीन ढीले-ढाले बँधे होते हैं, जिसे ‘यूक्रोमेटीन’ कहते हैं
क्रोमेटीन जो काफी अच्छे ढंग से बँधे होते हैं व गाढ़े रंग के दिखायी पड़ते हैं उसे ‘हेटोरोक्रोमेटीन’ कहते हैं|
मेस्चर द्वारा न्यूक्लिन व मेंडल के वंशागति सिद्धांतों तथा एक लंबे समय के बाद यह सिद्ध व ज्ञात हो सका कि डीएनए आनुवंशिक पदार्थ के रूप में कार्य करता है|
ग्रेगर मेंडल, वाल्टर सटन, थामस हंट मार्गन व अन्य दूसरे वैज्ञानिकों की पूर्व खोजों के आधार पर स्पष्ट हो गया कि गुणसूत्र अधिकतम कोशिकाओं के केंद्रक से मिलता है|
लेकिन इस प्रश्न का उत्तर नहीं मिल सका कि कौन-सा अणु वास्तव में आनुवंशिक पदार्थ है|
वर्ष उन्नीस सौ अठाईस में फ्रेडेरिक ग्रिफीथ ने स्ट्रेप्टोकोकस नीमोनी के साथ कई प्रयोगों से रूपांतरण की अच्छे ढंग से व्याख्या की|
उनके प्रयोगों के दौरान एक सजीव जीव के प्राकृतिक रूप में परिवर्तन हो गया|
जब स्ट्रेप्टोकोकस नीमोनी जीवाणु की संवर्धन प्लेट पर वृद्धि करता है तब इसकी कुछ चिकनी चमकीली कालोनी व दूसरी सक्ष कालोनी का निर्माण होता है|
यह एस प्रभेद के जीवाणु में श्लेष्मा युक्त आवरण होता है जबकि आर प्रभेद में यह आवरण नहीं होता है|
एस प्रभेद से संक्रमित चूहे नीमोनिया संक्रमण से मर जाते हैं, जबकि आर प्रभेद द्वारा नीमोनिया नहीं होता है| ग्रीफिथ ने जीवाणु को गर्म करने पर उन्हें मृत पाया|
उसने पाया कि गर्म करने पर मृत एस प्रभेद जीवाणु को चूहे में प्रवेश कराने से उसकी मृत्यु नहीं हो पायी|
लेकिन जब उसमें गर्म करने से मृत एस व सजीव आर जीवाणु के मिश्रण को चूहे में प्रवेश कराया तब चूहे की मृत्यु हो गयी|
यह रूपांतरित कारक ताप मृत एस-प्रभेद से आर-प्रभेद में स्थानांतरित होने से इसमें चिकनी बहुशर्कराइड आवरण का निर्माण होता है जिससे यह उग्र रूप में परिवर्तन हो जाता है|
यह निश्चित ही आनुवंशिक पदार्थ के स्थानांतरण के कारण हो पाता है|
इन प्रयोगों से आनुवंशिक पदार्थ के जीव रासायनिक प्रकृति के बारे में नहीं बताया जा सकता है|
रूपांतरित सिद्धांत के जीव रासायनिक लक्षण - ओसवाल्ड एबेरी, कोलीन मैकलिओड व मैक्लीन मैककार्टी के कार्य के पहले ऐसा समझा जाता था कि आनुवंशिक पदार्थ प्रोटीन है|
ग्रीफिथ के सभी प्रयोगों के आधार पर रूपांतरित सिद्धांत की जीव रासायनिक प्रकृति के बारे में पता चला|
उन्होंने, इस बात का पता लगाया कि एस जीवाणु का केवल डीएनए ही आर जीवाणु को रूपांतरित कर सकता है
उन्होंने इस बात का भी पता लगाया कि प्रोटीन पाचक एंजाइम व आरएनए पाचक एंजाइम इस रूपांतरण को प्रभावित नहीं करते हैं, इसलिए रूपांतरित पदार्थ प्रोटीन या आरएनए नहीं है|
डीएनएएस से पाचन के बाद रूपांतरण प्रक्रिया बंद हो जाती है| इससे स्पष्ट है कि डीएनए ही रूपांतरण के लिए जिम्मेदार है|
इससे उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि आनुवंशिक पदार्थ डीएनए है, लेकिन इस बात से सभी जीव विज्ञानी सहमत नहीं थे|
डीएनए आनुवंशिक पदार्थ है , इसके बारे में सुस्पष्ट प्रमाण अल्फ्रेड हर्षे व मार्था चेस के प्रयोगों से प्राप्त हुआ
इन्होंने, उन विषाणुओं पर कार्य किया जो जीवाणु को संक्रमित करते हैं, जिसे जीवाणुभोजी कहते हैं
जीवाणुभोजी जीवाणु से चिपकते हैं अपने आनुवंशिक पदार्थ को जीवाणु कोशिका में भेजते हैं|
जीवाणु कोशिका विषाणु के आनुवंशिक पदार्थ को अपना समझने लगते हैं जिससे आगे चलकर अधिक विषाणुओं का निर्माण होता है|
हर्षे व चेस ने इस बात का पता लगाने के लिए प्रयोग किया कि विषाणु से प्रोटीन या डीएनए निकाल कर जीवाणु में प्रवेश करता है|
उन्होंने कुछ विषाणुओं को ऐसे माध्यम पर पैदा किया जिसमें एक को विकिरण सक्रिय फ़ॉस्फ़ोरस व दूसरे विषाणुओं को विकिरण सक्रिय सल्फ़र पर वृद्धि किया था|
विकिरण सक्रिय जीवाणु भोजी ई कोलाई जीवाणु से चिपक जाते हैं|
जैसे संक्रमण आगे बढ़ता है जीवाणु को संमिश्रक में हिलाने से विषाणु आवरण अलग हो जाता है|
जो जीवाणु विकिरण सक्रिय डीएनए रखने वाले विषाणु से संक्रमित हुए थे, वे विकिरण सक्रिय रहे|
इससे स्पष्ट है कि जो पदार्थ विषाणु से जीवाणु में प्रवेश करता है, वह डीएनए है|
जो जीवाणु उन विषाणुओं से संक्रमित थे जिनमें विकिरण सक्रिय प्रोटीन था, वे विकिरण सक्रिय नहीं हुए|
इससे संकेत मिलता है कि प्रोटीन विषाणु से जीवाणु में प्रवेश नहीं करता है| इस कारण से आनुवंशिक पदार्थ डीएनए ही है जो विषाणु से जीवाणु में जाता है |
पिछली चर्चाओं से यह स्पष्ट है कि प्रोटीन बनाम डीएनए के बीच जो विवाद आनुवंशिक पदार्थ को लेकर था। वह अब स्पष्ट रूप से हर्षे व चेस के प्रयोग से सुलझ चुका है
अब यह सर्वमान्य हो चुका है कि डीएनए आनुवंशिक पदार्थ के रूप में कार्य करता है|
फिर भी यह स्पष्ट हो गया कि कुछ विषाणुओं में आरएनए मोज़ेक वाइरस, क्यूबीटा बैक्टरीयोफेज आदि आनुवंशिक पदार्थ है|
कुछ प्रश्नों के उत्तर आपको देने हैं जैसे - क्यों डीएनए प्रमुख आनुवंशिक पदार्थ है, जबकि आरएनए दूत व अनुकूलन जैसे सक्रिय कार्य करता है, दोनों न्यूक्लिक अम्ल अणुओं की रासायनिक संरचना में अंतर बताइए ?
क्या आप डीएनए व आरएनए के बीच दो रासायनिक अंतरों को बता सकते हो?
एक अणु जो आनुवंशिक पदार्थ के रूप में कार्य कर सकता है। वह निम्न मानदंडों को अवश्य पूर्ण करता है
यदि कोई क्षार युग्मन पूरकता के सिद्धांत को ध्यान में रखते हुए परीक्षण करता है, तब वह पाएगा कि दोनों न्यूक्िलक अम्लों में स्वयं प्रतिकृति की क्षमता होती है|
सजीव तंत्र के अन्य अणुओं में से - प्रोटीन स्वयं प्रथम मापदंड को पूर्ण करने में असफल है|
आनुवंशिक पदार्थ इतना स्थायी होना चाहिए कि जीवन चक्र की विभिन्न अवस्थाओं, उम्र या जीव की शरीरक्रिया में परिवर्तन से इसमें परिवर्तन नहीं होना चाहिए|
आनुवंशिक पदार्थ का स्थायित्व उसकी एक प्रमुख विशेषता है जो ग्रिफिथ के ‘रूपांतरित कारक’ से स्पष्ट है जिसमें ताप से जीवाणु की मृत्यु हो जाती है, लेकिन आनुवंशिक पदार्थ की कुछ विशेषताएँ नष्ट नहीं हो पाती हैं|
डीएनए के परिपेक्ष में इस बात को और अच्छे ढंग से समझ सकते हैं कि डीएनए की दोनों रज्जुक एक दूसरे के पूरक होते हैं जो गर्म करने पर एक दूसरे से अलग हो जाते हैं; लेकिन पुनः उचित स्थिति में आने पर एक दूसरे से जुड़ जाते हैं|
इस कारण से डीएनए रासायनिक संगठन की दृष्टि से कम सक्रिय व संरचनात्मक दृष्टि में अधिक स्थायी होता है|
इस कारण दोनों न्यूक्लिक अम्लों में डीएनए एक अच्छा आनुवंशिक पदार्थ माना गया है|
वास्तव में डीएनए में यूरेसील की जगह थाइमिन होने से उनमें एक अधिक स्थायीत्व मिलता है|
इसके बारे में विस्तृत चर्चा हेतु हमें डीएनए में होने वाले मरम्मत की प्रक्रिया को समझना होगा, और आप इस प्रक्रिया के बारे में उच्च कक्षाओं में अध्ययन करेंगे|
दोनों आरएनए व डीएनए उत्परिवर्तित हो सकते हैं| वास्तव में आरएनए अस्थायी व तीव्र गति से उत्परिवर्तित होता है|
परिणामस्वरूप, विषाणुओं में आरएनए जीनोम मिलता है| उसकी जीवन अवधि छोटी व तेज़ी से उत्परिवर्तित व विकसित होने वाली होती है|
आरएनए प्रोटीन संश्लेषण के लिए सीधे कूटलेखन करते हैं, इसलिए वे आसानी से लक्षण व्यक्त करते हैं|
डीएनए प्रोटीन संश्लेषण के लिए आरएनए पर निर्भर है| प्रोटीन संश्लेषण की सारी व्यवस्था आरएनए से विकसित हुई|
उपरोक्त चर्चाओं से स्पष्ट है कि दोनों डीएनए व आरएनए आनुवंशिक पदार्थ के रूप में कार्य करते हैं|
डीएनए के अधिक स्थायी होने से वह आनुवंशिक सूचनाओं के संचय हेतु सबसे उपयोगी है, आनुवंशिक सूचनाओं के स्थानांतरण हेतु आरएनए उपयुक्त है|
पूर्ववर्त्ती चर्चाओं से तत्काल एक प्रश्न उठता है कि प्रथम आनुवंशिक पदार्थ कौन सा है|
अब बहुत पर्याप्त प्रमाण है कि जीवन के आवश्यक प्रक्रमों जैसे-उपापचयी, स्थानांतरण, संबंधन आदि का विकास आरएनए से हुआ|
आरएनए उत्प्रेरक के रूप में क्रियाशील लेकिन अस्थायी है| इस कारण से आरएनए के रासायनिक रूपांतरण से डीएनए का विकास हुआ, जिससे यह अधिक स्थायी है|
डीएनए के द्विकुंडली रचना के प्रतिवादन के साथ ही वॉटसन व क्रिक ने तत्काल डीएनए की प्रतिकृति की योजना प्रस्तुत की|
यदि उनके मूल कथनों को उद्धृत किया जाए तो वह इस प्रकार हैं|
‘‘विशिष्ट युग्मन की जानकारी के बाद आनुवंशिक पदार्थ के नए रूप के निर्माण की प्रक्रियाओं के बारे में तत्काल प्रतिपादन करने से बचा नहीं जा सकता था| ’’
उपरोक्त योजना से स्पष्ट है कि दोनों रज्जुक अलग होकर टेम्पलेट के रूप में कार्यकर नए पूरक रज्जुकों का निर्माण करते हैं|
प्रतिकृति के पूर्ण होने के बाद जो डीएनए अणु बनता है उसमें एक पैतृक व एक नई निर्मित लड़ी रज्जुक होती है| डीएनए प्रतिकृति की यह योजना अर्धसरंक्षी कहलाती है|
अब यह सिद्ध हो चुका है कि डीएनए का अर्धसरंक्षी प्रतिकृतियन होता है|
इसके बारे में सर्वप्रथम जानकारी इस्चेरचिया कोलाई से प्राप्त हुई और आगे जाकर उच्च जीवों जैसे पौधों व मानव कोशिकाओं में पता लग पाया|
इस भारी डीएनए अणु को सामान्य डीएनए के सोडियम क्लोराइड के घनत्व प्रवणता में अपकेंद्रीकरण करने से अलग कर सकते हैं|
डीएनए जो दूसरी पीढ़ी के संवर्धन से निष्कर्षित किया गया कि समान मात्रा में संकरित डीएनए हल्के डीएनए से मिलकर बना होता है|
ठीक इसी तरह का प्रयोग टेलट व उनके सहयोगियों ने {१९५८}{उन्नीस सौ अट्ठावन} में विसिया फाबापर नवनिर्मित डीएनए का गुणसूत्र में वितरण का पता लगाने के लिए विकिरण सक्रिय थाइमीडिन का प्रयोग किया|
इस प्रयोग से यह सिद्ध हो गया कि गुणसूत्र में डीएनए अर्ध संरक्षकीय तरह से प्रतिकृति करता है|
सजीव कोशिकाओं जैसे ई.कोलाई में प्रतिकृति हेतु उत्प्रेरकों के समूहों की आवश्यकता होती है| मुख्य एंजाइम जो डीएनए पर निर्भर है, वह डीएनए पॉलीमरेज है|
यह एंजाइम काफी प्रभावी है, क्योंकि बहुत ही कम समय में अधिक संख्या में न्युक्िलयाटाइडस के बहुलकन को उत्प्रेरित करता है|
ये केवल बहुलीकरण को तेज़ नहीं करते, बल्कि अधिक शुद्धता के साथ अभिक्रिया को उत्प्रेरित भी करते हैं| प्रतिकृति में किसी भी तरह की गलती के परिणामस्वरूप उत्परिवर्तन होता है|
इसके अतिरिक्त अवस्तर की तरह कार्य करते हुए बहुलीकरण अभिक्रिया के लिए ऊर्जा प्रदान करता है|
ए.टी.पी की तरह डीऑक्सीन्यूक्लीओसाइड ट्राइफॉस्फेट में दो टरमिनल फॉस्फेट उच्च ऊर्जा वाले फॉस्फेट हैं|
अधिक शुद्धता के साथ प्रतिकृति प्रक्रम को पूर्ण करने हेतु डीएनए पर निर्भर डीएनए पॉलीमरेज के साथ अन्य एंजाइम की आवश्यकता होती है|
तत्पश्चात यह असतत् रूप से संश्लेषित खंड एंजाइम डीएनए लाइगेज द्वारा आपस में जुड़ जाते हैं|
डीएनए पॉलीमरेज़ स्वयं प्रतिकृति प्रक्रम की शुरुआत नहीं कर सकते हैं| प्रतिकृति डीएनए के किसी भी जगह पर प्रतिकृति क्रमहीन प्रारंभ नहीं होती है|
कोलाई के डीएनए में कुछ निश्चित स्थान होते हैं| जहाँ से प्रतिकृति की शुरुआत होती है| इन जगहों को प्रतिकृति का स्थल नामकरण दिया गया है|
इस कारण से प्रतिकृति की शुरुआत के लिए आवश्यक डीएनए खंडों की प्राप्ति पुनर्योगज डीएनए विधि के द्वारा होती है जिसमें संवाहक की आवश्यकता होती है| संवाहक से प्रतिकृति की शुरुआत होती है|
मूल की प्रकृति और इस जगह पर होने वाले प्रक्रमों के बारे में आप विस्तृत रूप से उच्च कक्षाओं में पढ़ेंगे| प्रतिकृति के बारे में अभी विस्तृत रूप से पूर्ण जानकारी नहीं है|
ससीमकेंद्रकी सुकेंद्रकी में डीएनए की प्रतिकृति कोशिका चक्र के एस-प्रावस्था में होती है|
डीएनए की प्रतिकृति व कोशिका विभाजन चक्र काफी संभावित ढंग से होती है|
डीएनए प्रतिकृति के बाद कोशिका विभाजन न होने के कारण बहुगुणिता की स्थिति|
जीव विज्ञान (गुणसूत्री समानता) उत्पन्न होती है| इनमें से कुछ प्रक्रमों के बारे में विस्तृत रूप से आप उच्च कक्षाओं में पढ़ेंगे|
डीएनए की एक रज्जुक से आनुवंशिक सूचनाओं का आरएनए में प्रतिलिपीकरण करने की प्रक्रिया को अनुलेखन कहते हैं|
यद्यपि प्रतिकृति प्रक्रम के विपरीत किसी जीव के कुल डीएनए द्विगुणित होकर अनुलेखन के दौरान अपना एक रज्जुक आरएनए के साथ मिलाकर उसी का रूप ले लेता है|
इससे डीएनए की लड़ी व जगहों का पता चलता है जो अनुलेखन में भाग लेते हैं|
यदि इसी डीएनए का एक भाग दो भिन्न प्रोटीनों का कूटलेखन करता है तब आनुवंशिक सूचना स्थानांतरण तंत्र द्वारा जटिलता उत्पन्न करती है|
दूसरा साथ-साथ दो आरएनए अणुओं जो एक दूसरे के पूरक है| इनके निर्माण से द्विरज्जुक आरएनए का निर्माण होगा|
इससे आरएनए के प्रोटीन में अनुलेखन नहीं हो पाता है और अनुलेखन का प्रयास व्यर्थ जाता है|
अनुलेखन इकाई के संरचनात्मक जीन डीएनए के द्विरज्जुक का ही भाग है|
यह डीएनए अनुक्रम है जिससे आरएनए पॉलीमरेज जुड़ता है और अनुलेखन ईकाई में स्थित उन्नायक टेम्प्लेट व कूटलेखन रज्जुक का निर्धारण करता है|
इसके अतिरिक्त उन्नायक के प्रतिप्रवाह व अनुप्रवाह की तरफ नियामक अनुक्रम होते हैं|
इन अनुक्रमों की कुछ विशेषताओं के बारे में जब जीन अभिव्यक्ति नियमन के बारे में वर्णन होगा, तब जानकारी दी जाएगी|
जीन वंशागति की क्रियात्मक इकाई है| इसमें कोई संदेह नहीं है कि जीन डीएनए पर स्थित होते हैं|
जीन को डीएनए अनुक्रम के शब्दों में साहित्यिक रूप से परिभाषित करना कठिन है|
टीआरएनए अथवा आरआरएनए अणु डीएनए अनुक्रम अंतरण के लिए कार्य करते हैं उनसे भी जीन परिभाषित होता है|
परिभाषा के अनुसार समपार डीएनए का वह खंड है जो पॉलीपेप्टाइड का कूटलेखन करता है, अनुलेखन ईकाई में संरचनात्मक जीन मोनोसीस्ट्रानीक या पॉलीसीस्ट्रानिक हो सकता हैं|
सुकेंद्रकी में मोनोसिस्ट्रानिक संरचनात्मक जीन मिलती है जिसमें अंतरापित कूटलेखन अनुक्रम पाए जाते है - सुकेंद्री में जीन विखंडित होते हैं| कूटलेखन अनुक्रम या अभिव्यक्त अनुक्रमों को व्यक्तेक कहते हैं|
व्यक्तेक वे अनुक्रम हैं जो परिपक्व या संसाधित आरएनए में मिलते हैं| व्यक्तेक, अव्यक्तेक द्वारा अंतरापित होते हैं|
डीएनए खंड के अर्थ में अंतरापित जीन व्यवस्था जीन की परिभाषा को जटिल बना देती है| लक्षण की वंशागति संरचनात्मक जीन के उन्नायक व नियामक अनुक्रमों द्वारा प्रभावित होते हैं|
एमआरएनए टेम्पलेट प्रदान करता है, टी आरएनए एमीनो अम्लों के लाने व आनुवंशिक कूट को पढ़ने का काम व आरआरएनए स्थानांतरण के दौरान संरचनात्मक व उत्प्रेरक की भूमिका निभाता है|
जीवाणु में डीएनए पर निर्भर केवल एक आरएनए पॉलीमरेज होता है जो सभी प्रकार के आरएनए के अनुलेखन को उत्प्रेरित करता है|
आरएनए पॉलीमरेज उन्नायक से जुड़कर अनुलेखन की शुरुआत करते हैं|
यह ट्राइफॉस्फेट को क्रियाधार के रूप में प्रयोगकर पूरकता के नियम का अनुपालन करते हुए टेम्प्लेट में बहुलकित हो जाता है|
यह कुंडली को आगे खुलने व उसकी दीर्घकरण में सहायता करता है| केवल छोटी लंबाई वाला आरएनए एंजाइम से जुड़ता है|
जब आरएनए पॉलीमरेज समापक किनारे पर पहुँच जाता है तब नवनिर्मित आरएनए व आरएनए पॉलीमरेज अलग हो जाते हैं| इसके परिणामस्वरूप अनुलेखन का समापन हो जाता है|
यह एक जिज्ञासापूर्ण प्रश्न है कि आरएनए पॉलीमरेज किस तरह से उन तीनो चरणों प्रारंभन, दीर्घीकरण व समापन को उत्प्रेरित करता है|
केवल आरएनए पॉलीमरेज ही दीर्घीकरण प्रक्रिया को उत्प्रेरित करने में सक्षम है|
यह अस्थायी रूप से प्रारंभन कारक व समापन कारक से जुड़ जाता है| अनुलेखन की शुरुआत पॉलीमरेज के साथ जुड़ने से उसकी विशिष्टता में परिवर्तन के साथ होती है जिससे या तो प्रारंभन या समापन होता है |
जीवाणु में सक्रिय दूत आरएनए के निर्माण में संसाधन की आवश्यकता नहीं होती है व अनुलेखन तथा स्थानांतरण एक कक्ष में होता है, इसलिए कई बार स्थानांतरण दूत आरएनए के पूर्ण रूप से अनुलेखित होने के पहले ही प्रारंभ हो जाता है|
अंतरापित जीन व्यवस्था संभवतः जीनोम के पूर्व रूप को व्यक्त करता है| अव्येक्तेक की उपस्थिति पुराने समय की याद दिलाता है और संबंधन प्रक्रिया में आरएनए संसार की प्रभुता को व्यक्त करता है|
वर्तमान समय में सजीव तंत्र में आरएनए निर्भर प्रक्रमों के बारे में समझने की अधिक आवश्यकता है|
न्यूक्िलक अम्ल में परिवर्तन से प्रोटीन के एमीनो अम्ल में भी परिवर्तन हो जाता है| इस विचार के समर्थन हेतु पर्याप्त प्रमाण है|
इससे आनुवंशिक कूट की परिकल्पना का प्रतिवादन हुआ जो प्रोटीन संश्लेषण के दौरान एमीनो अम्लों के अनुक्रम को निर्धारित करते हैं|
सही अर्थों में इसके लिए विभिन्न क्षेत्रों के वैज्ञानिकों को भौतिकविद्, कार्बनिक रसायनविद्, जैव रासायनज्ञ व आनुवंशिकविद् के सहयोग की आवश्यकता थी|