जीन से प्रोटीन तक

एक जीन में संग्रहीत जानकारी दो चरणों में व्यक्त होती है: प्रतिलेखन (transcription) डीएनए को आरएनए में कॉपी करता है, और अनुवाद (translation) उस आरएनए को तीन-आधार वाले कोडॉन में पढ़कर एक प्रोटीन को इकट्ठा करता है।

Definition

जीन अभिव्यक्ति वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक जीन के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को आरएनए में प्रतिलेखित किया जाता है और, प्रोटीन-कोडिंग जीन के लिए, एक पॉलीपेप्टाइड में अनुवादित किया जाता है जिसका अमीनो एसिड अनुक्रम मैसेंजर आरएनए में कोडॉन द्वारा निर्दिष्ट होता है।

Scope

यह विषय प्रतिलेखन और मैसेंजर आरएनए के संश्लेषण, यूकेरियोट्स में आरएनए प्रसंस्करण जिसमें स्प्लिसिंग, कैपिंग और पॉलीएडेनाइलेशन शामिल हैं, आनुवंशिक कोड की संरचना और लगभग सार्वभौमिकता जिसमें इसके ट्रिपलेट कोडॉन शामिल हैं, स्थानांतरण आरएनए की भूमिका और अनुवाद में राइबोसोम, और पॉलीपेप्टाइड संश्लेषण के चरणों को शामिल करता है। यह विहित जीन-अभिव्यक्ति मार्ग का पता लगाता है; जीन कब और कितना व्यक्त होता है, इसका विनियमन जीन विनियमन में वर्णित है।

Core questions

• आरएनए पॉलीमरेज़ एक जीन का प्रतिलेखन कैसे करता है, और यूकेरियोट्स में प्रतिलेख को कैसे संसाधित किया जाता है?
• आनुवंशिक कोड के कौन से गुण चौंसठ कोडॉन को बीस अमीनो एसिड और स्टॉप सिग्नल को निर्दिष्ट करने की अनुमति देते हैं?
• स्थानांतरण आरएनए और राइबोसोम एक कोडॉन अनुक्रम को प्रोटीन में कैसे अनुवादित करते हैं?
• आनुवंशिक कोड को पतित (degenerate) और लगभग सार्वभौमिक क्यों वर्णित किया गया है?

Key concepts

• प्रतिलेखन और मैसेंजर आरएनए
• आरएनए प्रसंस्करण: स्प्लिसिंग, कैपिंग, पॉलीएडेनाइलेशन
• ट्रिपलेट आनुवंशिक कोड और कोडॉन-एंटीकोडॉन युग्मन
• स्थानांतरण आरएनए, राइबोसोम और अनुवाद
• कोड की पतितता और लगभग सार्वभौमिकता

Mechanisms

आरएनए पॉलीमरेज़ टेम्पलेट स्ट्रैंड की एक पूरक आरएनए प्रतिलिपि का संश्लेषण करता है; यूकेरियोट्स में प्राथमिक प्रतिलेख को कैप किया जाता है, इंट्रॉन को हटाने के लिए स्प्लिस किया जाता है, और पॉलीएडेनाइलेट किया जाता है; परिपक्व मैसेंजर आरएनए को फिर राइबोसोम में कोडॉन-दर-कोडॉन पढ़ा जाता है, जहां स्थानांतरण आरएनए प्रत्येक कोडॉन से एंटीकोडॉन युग्मन द्वारा मेल खाने वाले अमीनो एसिड वितरित करते हैं, जो स्टार्ट से स्टॉप कोडॉन तक पॉलीपेप्टाइड का निर्माण करते हैं।

Clinical relevance

अभिव्यक्ति को समझना यह बताता है कि कोडिंग और स्प्लिस साइटों में उत्परिवर्तन कैसे रोग का कारण बनते हैं, मैसेंजर-आरएनए टीकों और एंटीसेंस चिकित्सीय का आधार है, और यह समझने का आधार है कि एक दिया गया अनुक्रम परिवर्तन प्रोटीन उत्पाद को कैसे बदलता है।

History

क्रिक ने 1950 के दशक के अंत में एडेप्टर परिकल्पना और केंद्रीय सिद्धांत को प्रतिपादित किया, निरेनबर्ग और खोराना ने 1960 के दशक की शुरुआत में कोडॉन को अमीनो एसिड में निर्दिष्ट करके आनुवंशिक कोड को क्रैक किया, और 1977 में स्प्लिट जीन और आरएनए स्प्लिसिंग की खोज ने यूकेरियोट्स के लिए अद्वितीय एक प्रसंस्करण चरण जोड़ा।

Key figures

• Francis Crick
• Marshall Nirenberg
• Har Gobind Khorana
• Sydney Brenner

Seminal works

• crick1958

Frequently asked questions

आनुवंशिक कोड के पतित होने का क्या अर्थ है?

इसका अर्थ है कि अधिकांश अमीनो एसिड एक से अधिक कोडॉन द्वारा निर्दिष्ट होते हैं, इसलिए कई अलग-अलग ट्रिपलेट एक ही अमीनो एसिड को एन्कोड कर सकते हैं; यह अतिरेक कई एकल-आधार परिवर्तनों को प्रोटीन को बदलने से बचाता है।

प्रतिलेखन और अनुवाद में क्या अंतर है?

प्रतिलेखन एक जीन के डीएनए को एक पूरक आरएनए अणु में कॉपी करता है, जबकि अनुवाद उस आरएनए को एक प्रोटीन को इकट्ठा करने के लिए एक टेम्पलेट के रूप में उपयोग करता है, राइबोसोम में तीन-न्यूक्लियोटाइड कोडॉन में अनुक्रम को पढ़ता है।