वायरल जीनोम संगठन और न्यूक्लिक एसिड

वायरल जीनोम वह न्यूक्लिक एसिड है जो वायरस की आनुवंशिक जानकारी रखता है, और वायरस जीनोम रसायन विज्ञान की विविधता के लिए उल्लेखनीय हैं जिसका वे उपयोग करते हैं। एक जीनोम डीएनए या आरएनए हो सकता है, एकल-स्ट्रैंडेड या डबल-स्ट्रैंडेड, सकारात्मक या नकारात्मक अर्थ का, और एक अणु या कई खंडों के रूप में पैक किया जा सकता है। ये गुण निर्धारित करते हैं कि जीनोम कैसे प्रतिकृति और व्यक्त होता है, और वे जीनोम-आधारित वायरस वर्गीकरण के केंद्रीय मानदंड बनाते हैं।

Definition

वायरल जीनोम संगठन न्यूक्लिक एसिड की रासायनिक प्रकृति, स्ट्रैंडेडनेस, ध्रुवीयता और व्यवस्था को संदर्भित करता है जो एक वायरस को एन्कोड करता है, वे गुण जो इसकी प्रतिकृति और अभिव्यक्ति रणनीति को निर्धारित करते हैं और जीनोम-आधारित वर्गीकरण को रेखांकित करते हैं।

Scope

यह प्रविष्टि वायरल जीनोम की रासायनिक और संरचनात्मक भिन्नता को कवर करती है: न्यूक्लिक-एसिड प्रकार (डीएनए बनाम आरएनए), स्ट्रैंडेडनेस, ध्रुवीयता (अर्थ), जीनोम विखंडन और आकार, और प्रतिकृति रणनीति और आरएनए जीनोम की त्रुटि-प्रवण प्रकृति के लिए इन विशेषताओं के परिणाम। यह जीनोम संगठन का एक संदर्भ अवलोकन है न कि नैदानिक मार्गदर्शन।

Core questions

• न्यूक्लिक एसिड के कौन से प्रकार वायरल जीनोम के रूप में कार्य करते हैं?
• एकल- बनाम डबल-स्ट्रैंडेड और सकारात्मक- बनाम नकारात्मक-अर्थ का एक जीनोम के लिए क्या मतलब है?
• जीनोम ध्रुवीयता कैसे निर्धारित करती है कि आरएनए सीधे एमआरएनए के रूप में कार्य कर सकता है या नहीं?
• कुछ जीनोम खंडित क्यों होते हैं और यह क्या अनुमति देता है?
• आरएनए वायरस जीनोम डीएनए जीनोम की तुलना में अधिक आसानी से उत्परिवर्तित क्यों होते हैं?

Key concepts

• डीएनए बनाम आरएनए जीनोम
• एकल-स्ट्रैंडेड और डबल-स्ट्रैंडेड न्यूक्लिक एसिड
• सकारात्मक अर्थ और नकारात्मक अर्थ (ध्रुवीयता)
• जीनोम विखंडन
• जीनोम आकार और कोडिंग क्षमता
• रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन
• आरएनए जीनोम की उच्च उत्परिवर्तन दर

Key theories

एक संगठनात्मक सिद्धांत के रूप में जीनोम-से-एमआरएनए मार्ग

बाल्टीमोर ने प्रस्तावित किया कि एक वायरस की परिभाषित विशेषता वह मार्ग है जिसके द्वारा इसका जीनोम मैसेंजर आरएनए उत्पन्न करता है, जिससे जीनोम प्रकार, स्ट्रैंडेडनेस और ध्रुवीयता केंद्रीय वर्गीकरण गुण बन जाते हैं।

आरएनए जीनोम की क्वासिस्पेशीज़ / उच्च-उत्परिवर्तन-दर अवधारणा

क्योंकि आरएनए प्रतिकृति में कुशल प्रूफरीडिंग की कमी होती है, आरएनए वायरस जीनोम तेजी से उत्परिवर्तन जमा करते हैं और विषम आबादी के रूप में मौजूद होते हैं, जो उनके विकास और अनुकूलनशीलता के लिए एक केंद्रीय गुण है।

Mechanisms

वायरल जीनोम कई अक्षों के साथ भिन्न होते हैं जो एक साथ प्रतिकृति और अभिव्यक्ति रणनीति को ठीक करते हैं। न्यूक्लिक-एसिड प्रकार (डीएनए या आरएनए) और स्ट्रैंडेडनेस (एकल या दोहरा) यह निर्धारित करते हैं कि जीनोम को कॉपी करने और एमआरएनए बनाने के लिए किन एंजाइमों की आवश्यकता होती है। ध्रुवीयता विशेष रूप से एकल-स्ट्रैंडेड आरएनए के लिए मायने रखती है: एक सकारात्मक-अर्थ जीनोम को सीधे एमआरएनए के रूप में अनुवादित किया जा सकता है, जबकि एक नकारात्मक-अर्थ जीनोम को पहले एक पूरक स्ट्रैंड में प्रतिलेखित किया जाना चाहिए, इसलिए नकारात्मक-अर्थ वायरस को कण में अपना स्वयं का पोलीमरेज़ ले जाना चाहिए। कुछ जीनोम कई अणुओं में खंडित होते हैं, जो संबंधित वायरस के बीच पुनर्वर्गीकरण की अनुमति देता है। आरएनए जीनोम को कम प्रूफरीडिंग के साथ दोहराया जाता है और इसलिए तेजी से उत्परिवर्तित होता है, विविध आबादी उत्पन्न करता है, जबकि अधिकांश डीएनए जीनोम अधिक निष्ठा से कॉपी किए जाते हैं।

Clinical relevance

जीनोम संगठन बताता है कि संबंधित वायरस प्रतिकृति रणनीतियों को क्यों साझा करते हैं, खंडित आरएनए वायरस क्यों पुनर्वर्गीकृत हो सकते हैं, और कई आरएनए वायरस तेजी से क्यों विकसित होते हैं, ये सभी एंटीवायरल और वैक्सीन विज्ञान के लिए प्रासंगिक पृष्ठभूमि हैं। यह प्रविष्टि एक संरचनात्मक और वैचारिक संदर्भ है और नैदानिक या उपचार संबंधी सिफारिशें प्रदान नहीं करती है।

History

यह पहचान कि वायरल जीनोम डीएनए या आरएनए हो सकते हैं, और विभिन्न स्ट्रैंडेडनेस और ध्रुवीयता के, बीसवीं सदी के मध्य के आणविक वायरोलॉजी के माध्यम से जमा हुए और 1971 में बाल्टीमोर द्वारा संश्लेषित किए गए, जिन्होंने वायरस को व्यवस्थित करने के लिए जीनोम-से-एमआरएनए तर्क का इस्तेमाल किया। डोमिंगो, हॉलैंड और अन्य द्वारा बाद के काम ने स्थापित किया कि आरएनए जीनोम त्रुटि-प्रवण, विषम आबादी के रूप में प्रतिकृति करते हैं, वायरल विकास की समझ को नया आकार देते हैं।

Key figures

• David Baltimore
• Esteban Domingo
• John Holland
• Eugene Koonin

Seminal works

• baltimore-1971
• domingo-1997
• koonin-2021

Frequently asked questions

क्या एक वायरस जीनोम डीएनए या आरएनए हो सकता है?

हाँ। कोशिकीय जीवों के विपरीत, जो डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए का उपयोग करते हैं, वायरस सामूहिक रूप से डीएनए या आरएनए, एकल- या डबल-स्ट्रैंडेड, और सकारात्मक- या नकारात्मक-अर्थ का उपयोग करते हैं; जीनोम रसायन विज्ञान की यह विविधता वायरस की एक परिभाषित विशेषता और उनके वर्गीकरण का आधार है।

आरएनए वायरस इतनी जल्दी उत्परिवर्तित क्यों होते हैं?

आरएनए जीनोम आमतौर पर पोलीमरेज़ द्वारा कॉपी किए जाते हैं जिनमें कुशल प्रूफरीडिंग की कमी होती है, इसलिए प्रतिकृति त्रुटियां जमा होती हैं और वायरस एक विषम आबादी के रूप में मौजूद होता है, जो अनुकूलन को गति दे सकता है; डीएनए जीनोम आमतौर पर अधिक सटीक रूप से कॉपी किए जाते हैं।