अनुवादन प्रतिलेखन से कैसे भिन्न है?

प्रतिलेखन एक जीन के डीएनए को मैसेंजर आरएनए में कॉपी करता है, जबकि अनुवादन उस मैसेंजर आरएनए को राइबोसोम पर पढ़कर एक प्रोटीन को इकट्ठा करता है; प्रतिलेखन एक रासायनिक वर्णमाला (न्यूक्लियोटाइड) के भीतर काम करता है, जबकि अनुवादन दो वर्णमाला (न्यूक्लियोटाइड और अमीनो एसिड) के बीच परिवर्तित होता है।

राइबोसोम को राइबोजाइम क्यों कहा जाता है?

संरचनात्मक अध्ययनों से पता चला है कि पेप्टाइड बंधन प्रोटीन के बजाय राइबोसोमल आरएनए द्वारा बनता है, इसलिए राइबोसोम एक आरएनए एंजाइम, या राइबोजाइम के रूप में संश्लेषण को उत्प्रेरित करता है।

अनुवादन और प्रोटीन संश्लेषण

अनुवादन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा मैसेंजर आरएनए (messenger RNA) में निहित आनुवंशिक जानकारी को राइबोसोम द्वारा डिकोड करके प्रोटीन का निर्माण किया जाता है, जो कोशिका के कार्यात्मक मैक्रोमोलेक्यूल्स (macromolecules) हैं। यह प्रतिलेखन (transcription) के बाद जीन अभिव्यक्ति का दूसरा प्रमुख चरण है और आणविक जीव विज्ञान के केंद्रीय सिद्धांत द्वारा वर्णित जीन से कार्यात्मक उत्पाद तक सूचना के प्रवाह को पूरा करता है।

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Definition

अनुवादन एक राइबोसोम-उत्प्रेरित पॉलीपेप्टाइड का संश्लेषण है जिसका अमीनो एसिड अनुक्रम, कोडॉन-दर-कोडॉन, एक मैसेंजर आरएनए टेम्पलेट द्वारा निर्दिष्ट होता है, जिसमें ट्रांसफर आरएनए (transfer RNA) एडेप्टर के रूप में कार्य करते हैं जो प्रत्येक कोडॉन को उसके अमीनो एसिड से मिलाते हैं।

Scope

यह क्षेत्र पाठक को यह समझने में मदद करता है कि एक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को ट्रिपलेट (triplets) में कैसे पढ़ा जाता है और अमीनो एसिड के एक क्रमबद्ध अनुक्रम में परिवर्तित किया जाता है। इसमें आनुवंशिक कोड और कोडॉन पहचान, पॉलीपेप्टाइड संश्लेषण के आरंभन, दीर्घीकरण और समापन चरण, और राइबोसोम की संरचना और उत्प्रेरक कार्य शामिल हैं। यह अनुवादन को नैदानिक मार्गदर्शन के बजाय एक मूलभूत आणविक विषय के रूप में मानता है।

Sub-topics

Core questions

एमआरएनए (mRNA) का रैखिक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम में कैसे परिवर्तित होता है?
कौन सी आणविक मशीनरी कोडॉन पढ़ती है और पेप्टाइड बंधन बनाती है?
संश्लेषण की शुरुआत और समाप्ति को कैसे परिभाषित और नियंत्रित किया जाता है?
अनुवादन को तेज़ और सटीक कैसे बनाया जाता है?

Key concepts

मैसेंजर आरएनए टेम्पलेट
ट्रांसफर आरएनए एडेप्टर
ट्रिपलेट कोडॉन
रीडिंग फ्रेम
आरंभन, दीर्घीकरण और समापन चरण
राइबोसोम एक राइबोजाइम के रूप में
अनुवादन निष्ठा

Key theories

आणविक जीव विज्ञान का केंद्रीय सिद्धांत: अनुक्रम जानकारी न्यूक्लिक एसिड से प्रोटीन में प्रवाहित होती है और प्रोटीन से वापस नहीं; अनुवादन अंतिम सूचना-स्थानांतरण चरण है जो एमआरएनए अनुक्रम को पॉलीपेप्टाइड अनुक्रम में परिवर्तित करता है।
एडेप्टर परिकल्पना: क्रिक ने प्रस्तावित किया कि छोटे एडेप्टर अणु, जिन्हें बाद में ट्रांसफर आरएनए के रूप में पहचाना गया, कोडॉन और अमीनो एसिड के बीच मध्यस्थता करते हैं, क्योंकि न्यूक्लियोटाइड बेस सीधे अमीनो एसिड साइड चेन को नहीं पहचान सकते।

Mechanisms

एक एमआरएनए (mRNA) को गैर-अतिव्यापी ट्रिपलेट में पढ़ा जाता है जिन्हें कोडॉन कहा जाता है, प्रत्येक एक अमीनो एसिड या एक स्टॉप सिग्नल को निर्दिष्ट करता है। अमीनोएसिल-ट्रांसफर आरएनए (Aminoacyl-transfer RNA) अमीनो एसिड वितरित करते हैं जिनके एंटीकोडॉन (anticodons) राइबोसोम के भीतर क्रमिक कोडॉन के साथ बेस-पेयर (base-pair) करते हैं, जो पेप्टाइड बंधन (peptide bond) के निर्माण को उत्प्रेरित करता है और संदेश के साथ आगे बढ़ता है। संश्लेषण तीन चरणों में आगे बढ़ता है: आरंभन (initiation), जो एक स्टार्ट कोडॉन (start codon) पर राइबोसोम को इकट्ठा करता है; दीर्घीकरण (elongation), जो बार-बार अमीनो एसिड जोड़ता है; और समापन (termination), जो एक स्टॉप कोडॉन (stop codon) पर पूर्ण श्रृंखला को जारी करता है। निरेनबर्ग और सहयोगियों के कोशिका-मुक्त प्रणालियों ने पहली बार प्रदर्शित किया कि परिभाषित आरएनए अनुक्रम विशिष्ट अमीनो एसिड के समावेश को निर्देशित करते हैं, और तब से संरचनात्मक अध्ययनों से पता चला है कि राइबोसोम स्वयं, एक आरएनए-प्रोटीन मशीन, रसायन विज्ञान को अंजाम देती है।

Clinical relevance

कई एंटीबायोटिक्स चुनिंदा रूप से जीवाणु अनुवादन को बाधित करके कार्य करते हैं, और अनुवादन मशीनरी के घटकों में वंशानुगत दोष कई प्रकार के विकारों का आधार हैं, जिससे यह क्षेत्र औषध विज्ञान और रोग तंत्रों को समझने के लिए प्रासंगिक हो जाता है। यह आणविक प्रक्रियाओं का वर्णन करता है जो यह समझाते हैं कि दवाएं और उत्परिवर्तन प्रोटीन उत्पादन को कैसे प्रभावित करते हैं और व्यक्तिगत नैदानिक या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

यहां संक्षेपित तंत्र दशकों के जैव रासायनिक और संरचनात्मक साक्ष्य पर आधारित हैं, जिसमें 1960 के दशक के आनुवंशिक-कोड प्रयोग और परमाणु-संकल्प राइबोसोम संरचनाएं शामिल हैं, और मानक आणविक जीव विज्ञान पाठ्यपुस्तकों और प्रमुख समीक्षा साहित्य में समेकित हैं।

History

अनुवादन के लिए वैचारिक ढांचा 1950 और 1960 के दशक में उभरा: क्रिक ने केंद्रीय सिद्धांत और एडेप्टर परिकल्पना को स्पष्ट किया, जबकि निरेनबर्ग, खोराना और अन्य ने कोशिका-मुक्त प्रणालियों में सिंथेटिक आरएनए टेम्पलेट्स का उपयोग करके आनुवंशिक कोड को समझा। जिम्मेदार आणविक मशीन, राइबोसोम, को बाद में परमाणु विस्तार से हल किया गया, जिससे पता चला कि इसका उत्प्रेरक कोर आरएनए है।

Key figures

Francis Crick
Marshall Nirenberg
Thomas Steitz
Rachel Green

Seminal works

crick-1970
nirenberg-1961
steitz-2008

Frequently asked questions

अनुवादन प्रतिलेखन से कैसे भिन्न है?: प्रतिलेखन एक जीन के डीएनए को मैसेंजर आरएनए में कॉपी करता है, जबकि अनुवादन उस मैसेंजर आरएनए को राइबोसोम पर पढ़कर एक प्रोटीन को इकट्ठा करता है; प्रतिलेखन एक रासायनिक वर्णमाला (न्यूक्लियोटाइड) के भीतर काम करता है, जबकि अनुवादन दो वर्णमाला (न्यूक्लियोटाइड और अमीनो एसिड) के बीच परिवर्तित होता है।
राइबोसोम को राइबोजाइम क्यों कहा जाता है?: संरचनात्मक अध्ययनों से पता चला है कि पेप्टाइड बंधन प्रोटीन के बजाय राइबोसोमल आरएनए द्वारा बनता है, इसलिए राइबोसोम एक आरएनए एंजाइम, या राइबोजाइम के रूप में संश्लेषण को उत्प्रेरित करता है।