प्रोटीन संश्लेषण और अनुवाद
प्रोटीन संश्लेषण, या अनुवाद, वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा राइबोसोम एक मैसेंजर आरएनए के अनुक्रम को पढ़ता है और अमीनो एसिड की संबंधित श्रृंखला को एक प्रोटीन में इकट्ठा करता है। यह वह चरण है जो आनुवंशिक कोड को कोशिका के कार्यात्मक अणुओं में परिवर्तित करता है और प्रोटीन और अमीनो एसिड चयापचय में अन्यत्र संभाले गए अमीनो एसिड के लिए गंतव्य है।
Definition
अनुवाद एक पॉलीपेप्टाइड का राइबोसोम-उत्प्रेरित संश्लेषण है जिसकी अमीनो एसिड अनुक्रम एक मैसेंजर आरएनए के कोडन द्वारा निर्दिष्ट होती है, जिसमें अमीनोएसिल-ट्रांसफर आरएनए को आनुवंशिक कोड को पढ़ने वाले अनुकूलक के रूप में उपयोग किया जाता है।
Scope
यह प्रविष्टि बताती है कि अमीनो एसिड को कैसे सक्रिय किया जाता है और अमीनोएसिल-टीआरएनए संश्लेषण के माध्यम से कोडन से मिलाया जाता है, और राइबोसोम पर अनुवाद के आरंभन, दीर्घीकरण और समापन चरण, साथ ही वे प्रमुख बिंदु जिन पर प्रक्रिया को विनियमित किया जाता है। यह अनुवाद को एक जैव रासायनिक और आणविक प्रक्रिया के रूप में मानता है।
Core questions
- प्रत्येक अमीनो एसिड को उस ट्रांसफर आरएनए से कैसे जोड़ा जाता है जो उसके कोडन को पहचानता है?
- राइबोसोम स्टार्ट साइट का चयन कैसे करता है और कोडन को फ्रेम में कैसे पढ़ता है?
- कोशिकीय स्थितियों के जवाब में अनुवाद की दर को कैसे विनियमित किया जाता है?
Key concepts
- आनुवंशिक कोड और कोडन-एंटीकोडन युग्मन
- अमीनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेज़ और टीआरएनए चार्जिंग
- राइबोसोम और ए, पी, और ई साइटें
- आरंभन, दीर्घीकरण और समापन
- अनुवाद आरंभन कारक और विनियमन
- मापन विधि के रूप में राइबोसोम प्रोफाइलिंग
Mechanisms
प्रत्येक अमीनो एसिड को पहले एक अमीनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेज़ द्वारा अपने संबंधित ट्रांसफर आरएनए से जोड़ा जाता है, एक एटीपी-निर्भर प्रतिक्रिया जिसकी सटीकता, जिसमें प्रूफरीडिंग भी शामिल है, आनुवंशिक कोड की निष्ठा को निर्धारित करती है। चार्ज किए गए टीआरएनए अमीनो एसिड को राइबोसोम तक पहुंचाते हैं, जहां अनुवाद तीन चरणों में आगे बढ़ता है। आरंभन में, छोटा राइबोसोमल सबयूनिट, आरंभन कारकों की मदद से, स्टार्ट कोडन का पता लगाता है, आमतौर पर यूकेरियोट्स में स्कैनिंग द्वारा, और बड़ा सबयूनिट जुड़ जाता है। दीर्घीकरण में, राइबोसोम कोडन-दर-कोडन चलता है, अपने पेप्टिडिल-ट्रांसफरेज़ केंद्र में लगातार अमीनो एसिड के बीच पेप्टाइड-बॉन्ड गठन को उत्प्रेरित करता है जबकि टीआरएनए अपने ए, पी और ई साइटों के माध्यम से चक्रित होते हैं। समापन तब होता है जब एक स्टॉप कोडन को रिलीज कारकों द्वारा पहचाना जाता है और पूरा पॉलीपेप्टाइड मुक्त हो जाता है। आरंभन सबसे अधिक विनियमित चरण है; आरंभन कारकों के माध्यम से इसका नियंत्रण कोशिकाओं को वैश्विक और संदेश-विशिष्ट प्रोटीन उत्पादन को तेजी से समायोजित करने की अनुमति देता है। राइबोसोम प्रोफाइलिंग लगभग-कोडन रिज़ॉल्यूशन पर पूरे जीनोम में अनुवाद को मापने की अनुमति देता है।
Clinical relevance
अनुवाद कई प्रकार के एंटीबायोटिक दवाओं का लक्ष्य है जो जीवाणु और मानव राइबोसोम के बीच के अंतर का फायदा उठाते हैं, और इसका विनियमन कई रोग स्थितियों में बदल जाता है। यह प्रविष्टि तंत्र का वर्णन करती है और इसका अध्ययन कैसे किया जाता है, और व्यक्तिगत उपचार मार्गदर्शन प्रदान नहीं करती है।
Evidence & guidelines
तंत्र और इसका विनियमन व्यापक प्राथमिक और समीक्षा साहित्य द्वारा समर्थित स्थापित आणविक जीव विज्ञान है; यह एक संदर्भ विषय है न कि नैदानिक दिशानिर्देश डोमेन।
History
आनुवंशिक कोड को 1960 के दशक में मार्शल निरेनबर्ग, हर गोबिंद खुराना और अन्य के काम के माध्यम से समझा गया था, जबकि महलोन होगलैंड और सहयोगियों द्वारा ट्रांसफर आरएनए को एक अनुकूलक के रूप में खोज ने समझाया कि कोड को कैसे पढ़ा जाता है। बाद के संरचनात्मक और जैव रासायनिक अध्ययनों ने राइबोसोम और अनुवाद के प्रत्येक चरण को नियंत्रित करने वाले कारकों को हल किया।
Key figures
- Marshall Nirenberg
- Har Gobind Khorana
- Mahlon Hoagland
- Alan Hinnebusch
Related topics
Seminal works
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Frequently asked questions
- अनुवाद में ट्रांसफर आरएनए की क्या भूमिका है?
- ट्रांसफर आरएनए एक अनुकूलक के रूप में कार्य करता है: प्रत्येक चार्ज किया गया टीआरएनए एक विशिष्ट अमीनो एसिड वहन करता है और अपने एंटीकोडन को मैसेंजर आरएनए पर मिलान कोडन के साथ जोड़ता है, ताकि राइबोसोम कोड को पढ़ते समय सही अमीनो एसिड जोड़ सके।
- अनुवाद का आरंभन चरण विनियमन के लिए इतना महत्वपूर्ण क्यों है?
- आरंभन राइबोसोम को एक प्रोटीन बनाने के लिए प्रतिबद्ध करता है, इसलिए आरंभन कारकों के माध्यम से इसे नियंत्रित करने से कोशिका अपनी आवश्यकताओं के जवाब में प्रोटीन उत्पादन को व्यापक रूप से या विशिष्ट संदेशों के लिए जल्दी से बढ़ा या घटा सकती है।