शीर्षक: डीएनए पॉलिमरेज
अर्थ
कार्य
संरचना और प्रकार
प्रोकैरियोटिक डीएनए पॉलिमरेज़
यूकैरियोटिक डीएएन पॉलिमरेज़
कार्रवाई की तर्क
आर्थर कॉरेनबर्ग ने ई. कोलाइ से एक मात्रात्मक पॉलिपेपटाइड को पवित्र करने और वर्गीकरण करने की शुरुआत की, जिसे अब डीएन पॉलिमरेज़-I के नाम से जाना जाता है। तब से, वैज्ञानिकों ने ई. कोलाइ में पांच डीएएन पॉलिमरेज़ खोजे हैं जो डीएएन संश्लेषण के लिए अनिवार्य हैं।
डीएएन पॉलिमरेज़
परिभाषा: एक प्रकार का एंजाइम जो न्यूक्लियोटाइडों को एक विशेष क्रम में आसंब्ल करके डीएएन मोलेक्यूल का संश्लेषण करता है।
“डीएएन पॉलिमरेज़ उद्धरणों के लिए उपयोग होते हैं जो रिप्लिकेशन के दौरान डीएएन का संश्लेषण करते हैं।” उपयोग किया जाता है।
यह कथन दोबारा लिखा जा रहा है।
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डीएएन पॉलिमरेज़ का प्राथमिक कार्य सेल विभाजन के दौरान सेल के डीएएन सामग्री की प्रतिलिपि बनाना है। इसका साधन है कि डीएएन श्रृंखला के वृद्धि के 3’-OH समूह में न्यूक्लियोटाइड जोड़े जाएं।
डीएएन पॉलिमरेज़ कार्रवाई
डीएएन पॉलिमरेज़ एक एंजाइम है जो डीएएन की रिप्लिकेशन के लिए जिम्मेदार है। यह डीएएन संश्लेषण की प्रक्रिया को कैटलाइज़ करता है, जो एक ही मूल श्रृंखला से दो एक-जैसी प्रतिलिपि उत्पन्न करने की प्रक्रिया है। यह एंजाइम मूल श्रृंखला में पूरक न्यूक्लियोटाइड जोड़कर, मूल पर पूरक दो नई श्रृंखलाएं बनाता है जो मूल की जैसी होती हैं।
रिप्लिकेशन
डीएएन पॉलिमरेज़ की प्रमुख कार्रवाई डीएएण प्लोयमराफ़ का संश्लेषण करना है। यह महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जो एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी में जैनेटिक सूचना को संभाले और संचालित करने के लिए** जरूरी होती है। डीएएन पॉलिमरेज़ जोड़ी में काम करता है, ताजगाती दो श्रंखलाओं की रिप्लिकेशन करते हैं। वे विकसीत हो रही डीएन श्रंखला के 3’-> 3’ समूह में डिऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड जोड़ देते हैं। डीएएन श्रंखला अपनी पॉलिमरिकरण गतिविधि के द्वारा 5’->3’ दिशा में विकसित होती है। एडनिन थाइमिन के साथ मिलता है और गुएनिन साइटोसीन के साथ मिलता है। डीएएन पॉलिमरेज़ प्रतिलिपि प्रक्रिया की आरम्भिक क्रिया कर नहीं सकते हैं और उन्हें न्यूक्लियोटाइडों में जोड़ने के लिए एक प्रारंभिकामक की आवश्यकता होती है।
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डीएएन पॉलिमरेज़ III प्रोकैरायटोज़ में संश्लेषण के लिए मुख्य एंजाइम है, जबकि यूकैरायोटिक डीएएन पॉलिमरेज़ 𝝳 संश्लेषण के लिए मुख्य एंजाइम है।
डीएएन पॉलिमरेज़ I पिछले सिलाई प्रयगक में वह आरआनए प्रयगक द्वारा उत्पन्न होने वाला एरएन प्राइमर के राइबोनुक्लीएस गतिविधि द्वारा हटा देता है और पॉलिमरेज़ गतिविधि द्वारा प्राइमर को बदलता है लैगिंग श्रंखला में।
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ठीक करें
प्रतिलिपि प्रक्रिया एक भारी कार्य है और जीनोम की अखंडता को संरक्षित रखना अत्यावश्यक है। रिप्लिकेशन त्रुटियों के अलावा, डीएएन की सुधार करना डीएएन के क्षति के कारण उत्पन्न किसी भी गलती को सही करने की एक नियमित प्रक्रिया है। डीएएन को सुधारने के कई तरीके हैं।
प्रूफरीडिंग
डीएनए रिप्लिकेशन सही नहीं होता है और त्रुटियाँ हर 104 से 105 न्यूक्लियोटाइड जोड़ने के बाद होती हैं। प्रोटीनों की कार्यक्षमता और कैंसर को रोकने के लिए, नवीनतम संश्लेषित रेखा से कोई गलत न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम या अमिलित न्यूक्लियोटाइड को हटाना महत्वपूर्ण है। डीएनए पॉलिमरेज इसे एक स्टेप पीछे जाकर और मिलती जोड़ को हटाकर 3’→5’ एक्सोनुक्लिएज़ गतिविधि का उपयोग करके साबित करते हैं। इस प्रक्रिया को प्रूफरीडिंग के रूप में जाना जाता है।
डीएनए पॉलिमरेज पोस्ट-रिप्लिकेशन डीएनए मरम्मत प्रक्रियाओं और ट्रांसलेशन संघटन में शामिल होते हैं, जिसमें वे डीएनए के अपरिपटत भाग की कॉपी करते हैं, इसलिए रिप्लिकेशन की प्रगति को रोकते हैं।
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देखें भी: डीएनए लिगेज़
#डीएनए पॉलिमरेज़ का संरचना और प्रकार
अधिकांश डीएनए पॉलिमरेज़ की संरचना एक हाथ की तरह होती है, जिसमें सक्रिय स्थल हैं। एंजाइम के सक्रिय स्थल में दो हिस्से होते हैं। सम्मिलन स्थल पर, न्यूक्लियोटाइड जोड़े जाते हैं। जोड़ने के बाद, नवनिर्मित बेस-पेयर पोस्ट-सम्मिलन स्थल में स्थानांतरित होता है।
###प्रोकैरियोटिक डीएनए पॉलिमरेज़ के प्रकार और कार्य
ई.कोलाइ में पहचाने गए पांच डीएनए पॉलिमरेज़ की विशिष्ट संरचनाएँ, कार्य, पॉलिमराइज़ेशन दरों और प्रक्रियाविशिष्टता।
polA जीन डीएनए पॉलिमरेज़ I कोड करता है, इसमें एकल पॉलिपेपटाइड पुनर्विन्यास और मरम्मत में शामिल होता है। इस एंजाइम में 5’→3’ और 3’→5’ एक्सोनुक्लीज़ गतिविधि दोनों होती है। विशेषतः, इसकी 5’→3’ एक्सोनुक्लीज़ गतिविधि का उपयोग लगिंग रेखा से आरएनए प्राइमर को हटाने, सम्पूर्ण हो रेखा में भी पूर्ण करने के लिए किया जाता है।
polB जीन डीएनए पॉलिमरेज़ II कोड करता है, जो 7 उपइकाओं से मिलकर बना होता है। इसका मुख्य कार्य डीएनए की मरम्मत करना है, साथ ही डीएनए पॉलिमरेज़ III के लिए प्रतिबंधक की भूमिका भी निभाना। इसके अलावा, इसमें 3’→5’ एक्सोनुक्लीज़ गतिविधि भी होती है।
डीएनए पॉलिमरेज़ III पोलीकोड्न के द्वारा कोड किया जाता है, जो ई.कोलाइ में पुनर्निर्माण के लिए मुख्य एंजाइम है। इसमें सबसे अधिक पॉलिमराइज़ेशन और प्रक्रियाविशिष्टता दर होती है, साथ ही 3’→5’ एक्सोनुक्लीज़ प्रूफरीडिंग गतिविधि भी होती है।
ई.कोलाइ डीएनए पॉलिमरेज़ III कुल 13 उपइकाओं से मिलकर बना होता है, जिनमें 9 अलग प्रकार के उपइकाएँ शामिल हैं।
डीएनए पॉलिमरेज़ III की दो मूल क्षेत्रे 𝜶, 𝟄 और 𝞱 उपइकाओं से मिलकर बने होते हैं, जो 𝝲 समुदाय (या क्लैम्प-लोडिंग समुदाय) से जुड़े होते हैं जिसमें पांच उपइकाएँ होती हैं: 𝞽2𝝲𝝳𝝳**’**। इसके अलावा, 𝟀 और 𝟁 उपइकाएँ भी क्लैम्प-लोडिंग समुदाय से जुड़ी होती हैं। अंततः, डीएनए पॉलिमरेज़ III की प्रक्रियाविशिष्टता को बढ़ाने के लिए ड्यूमर के साथ दो क्लैम्प्स बनते हैं, प्रत्येक का एक-दोहरा।
dinB जीन डीएनए पॉलिमरेज़ IV कोड करता है, जो SOS प्रतिक्रिया के दौरान डीएनए मरम्मत में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इस प्रक्रिया में, डीएनए पॉलिमरेज़ II, IV और V ट्रांसलेशन पॉलिमरेज़ होते हैं जो संक्रमित होने पर डीएनए की उत्पत्ति में मदद करते हैं।
डीएनए पॉलिमरेज़ V UmuC मोनोमर और UmuD डाइमर से मिलकर बना होता है, और यह ट्रांसलेशन संघटन तथा डीएनए मरम्मत दोनों में शामिल होता है।
###युकेरियोटिक डीएनए पॉलिमरेज़ के प्रकार और कार्य
जैसे प्रोकैरियोटिक सेल, युकैरियोटिक सेलों में भी कई डीएनए पॉलीमरेस होते हैं, जो विभिन्न कार्यों को करते हैं, जैसे कि माइटोकंड्रियल डीएनए प्रतिरूपण और न्यूक्लियर डीएनए प्रतिरूपण। न्यूक्लियर डीएनए प्रतिरूपण मुख्य रूप से डीएनए पॉलीमरेस 𝝳 और 𝜶 द्वारा संपन्न किया जाता है। मानव जीवों में, कम से कम 15 डीएनए पॉलीमरेस की पहचान की गई है।
डीएनए पॉलीमरेस 𝝳 - यह युकैरियोट में प्रतिरूपण के लिए मुख्य एंजाइम है और इसे प्रूफरीडिंग के लिए उपयोग होने वाली 3’→5’ एक्ज़ोन्यूक्लिएज़ क्रिया के लिए जाना जाता है।
डीएनए पॉलीमरेस 𝜶 - डीएनए पॉलीमरेस 𝜶 का मुख्य कार्य प्राइमर्स को सिन्थेसाइज़ करना है। छोटी सबके प्राथमिकता की क्रिया होती है, जबकि सबसे बड़े सबके माट्रिकरण की क्रिया होती है। इसमें ओकाज़ाकी फ्रैगमेंट्स के लिए एक प्राइमर बनाया जाता है, जिसे फिर डीएनए पॉलीमरेस 𝝳 द्वारा विस्तारित किया जाता है।
डीएनए पॉलीमरेस IV - मुख्य कार्य है डीएनए मरम्मत। यह ओकाज़ाकी फ्रैगमेंट्स के लिए प्राइमर्स को लैगिंग स्ट्रैंड से हटा देता है।
डीएनए पॉलीमरेस δ - यह माइटोकंड्रियल डीएनए के लिए मुख्य प्रतिरूपण एंजाइम है।
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डीएनए पॉलीमरेस का क्या काम होता है?
प्रतिक्रिया फॉस्फोरिल ग्रुप ट्रांसफर होती है। बढ़ती स्ट्रैंड का 3’-OH ग्रुप एक न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करके इनकमिंग डेक्सीराइबोन्यूकलिओसाइड ट्राइफ़ॉस्फेट पर आक्रमण करता है, जिससे फॉस्फोडाइस्टर बंधन का निर्माण होता है। रिएक्शन में अविलंब फॉस्फेट उन्मुक्त होता है।
यह महत्वपूर्ण ध्यान देना आवश्यक है कि सभी डीएनए पॉलीमरेस एक्टिव साइट पर दो मैग्नेशियम आयनों की आवश्यकता होती है और वृद्धि कर रही स्ट्रैंड के 3’ समाप्ति पर ही न्यूक्लियोटाइड जोड़ सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप प्रतिरूपण हमेशा 5’→3’ दिशा में होता है। इसके अलावा, डीएनए पॉलीमरेस नए डीएनए के निर्माण की प्रक्रिया की प्रारंभ नहीं कर सकते।
इन्हें एक टेम्पलेट स्ट्रैंड की आवश्यकता होती है, जो पॉलीमरिज़ेशन प्रतिक्रिया का मार्गदर्शन करता है। वे अपने कार्य के लिए एक प्राइमर भी चाहिए, क्योंकि वे केवल 3’ OH ग्रुप पर न्यूक्लियोटाइड्स जोड़ सकते हैं। प्राइमर एक आरएनए, डीएनए, या दोनों का एक छोटा सेगमेंट हो सकता है। आमतौर पर, प्राइमर जीवित प्रणाली में एक आरएनए ओलिगोन्यूक्लिओटाइड होता है।
डीएनए पॉलीमरेस की प्रोसेसिटी यह निर्धारित करती है कि क्या पॉलीमरेस एक न्यूक्लियोटाइड जोड़ने के बाद छोड़ देगा या और न्यूक्लियोटाइड्स जोड़ करता रहेगा। इस प्रोसेसिटी में विभिन्न डीएनए पॉलीमरेस के बीच अंतर होता है।
डीएनए पॉलीमरेसों के पास दो मंचन अभिक्रियाएं होती हैं जो सुनिश्चित करती हैं कि प्रतिरूपण अत्यधिक सटीक है और कोई भी परिवर्तन एकल न्यूक्लियोटाइड से परिवर्तनों के कारण म्यूटेशन नहीं होते हैं।
- सकारात्मक न्यूक्लियोटाइड बेस पेयर को फिट होने के लिए केवल संभावित होने के लिए सकारात्मक कार्यक्षेत्र की ज्यामिति के अनुमान के लिए पर्याप्त है, हालांकि, यह पर्याप्त नहीं है कि मुद्रण ठीक होगा। यह देखा गया है कि सही ढंग से 104 से 105 न्यूक्लियोटाइड्स को सही ढंग से जोड़ने के बाद, गलत न्यूक्लियोटाइड अभी भी जोड़ा जा सकता है।
डीएनए पॉलीमरेस के पास अपने 3’→5’ एक्ज़ोन्यूक्लिएज़ गतिविधि के कारण प्रूफरीडिंग करने की क्षमता होती है। डीएनए पॉलीमरेस I के पास दो सक्रिय साइट होते हैं - पॉलिमरिकरण के लिए एक और प्रूफरीडिंग के लिए एक - जो प्रत्येक जोड़े गए न्यूक्लियोटाइड की जांच करते हैं और अनुमानितता को हटा देते हैं.
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
मुझे बिल्लियों से प्यार है
मुझे प्यार है, बिल्लियों से
समग्रापण के द्वारा डीएनए प्रोथेसिस करना DNA पोलिमरेस की मुख्य कार्यालय है। यह नवीन तंत्र बनाता है, जो प्रतिष्ठानित होते समय 3’ -OH समूह पर ‘डेक्सोइरिबोन्यूक्लेओटाइड’ जोड़ता है और 5’→3’ दिशा में नया स्ट्रैंड उत्पन्न करता है।
अलग-अलग डीएनए पोलिमरेस के निर्देशानुसार विशेष फंक्शन होता हैं। प्रोकैरियोट्स में, प्रतिष्ठापन के लिए डीएनए पोलिमरेस III मुख्य एंजाइम है, जबकि पुनर्जीवन, प्राइमर को हटाना और खांचों को भरने के लिए डीएनए पोलिमरेस I और II मौजूद होते हैं। यूकारियोट्स में, डीएनए पोलिमरेस 𝝳 प्रतिष्ठान के लिए मुख्य एंजाइम है, और अन्य डीएनए पोलिमरेस पुनर्संशोधन, प्रूफरीडिंग और प्राइमर को हटाने में संलग्न होते हैं।
डीएनए पोलिमरेस के तीन मुख्य कार्य हैं:
- डीएनए का पुनर्जीवन
- क्षतिग्रस्त डीएनए का मरम्मत
- नवीनतापूर्वक प्रस्तुत डीएनए धर्मिकों की प्रूफरीडिंग
डीएनए पोलिमरेस के तीन मुख्य कार्य हैं:
- नए डीएनए ढालों का मूल्यांकन और जोड़ना
- डीएनए में किसी भी मिलान की गड़बड़ी या क्षति का मरम्मत
- हर समय एक सेल विभाजन होने पर सेलुलर डीएनए सामग्री की डुप्लिकेट करना ताकि बेटी सेल्स में डीएनए का समान वितरण हो
5’→3’ पालिमरिसों - इसकी आवश्यकता है प्रतिष्ठापन के लिए और बढ़ रहे डीएनए अंकुल में 3’-OH समूह पर न्यूक्लियोटाइड जोड़ने के लिए, इसके नतीजे में खांचों को भरना।
3’→5’ एक्सोणुक्लिएज - प्रूफरीडिंग के लिए आवश्यक होता है और डीएनए पोलिमरेस प्रतिष्ठापन के दौरान किसी भी गलती से जोड़े गए न्यूक्लियोटाइड्स को हटा देता है।
5’→3’ एक्सोणुक्लीएज़ - इसकी जिम्मेदारी रीएन प्राइमर्स को हटाना और मरम्मत करना होती है।
मुझे समुद्र तट पर जाना पसंद है
मुझे समुद्र तट पर जाना पसंद है
DNA पोलिमरेस के कितने प्रकार हैं?
DNA पोलिमरेस में कई प्रकार, इनमें DNA पोलिमरेस I, DNA पोलिमरेस II, DNA पोलिमरेस III, DNA पोलिमरेस IV और DNA पोलिमरेस V शामिल हैं।
प्रोकैरियोट्स और यूकारियोट्स दोनों में विभिन्न प्रकार के DNA पोलिमरेस पहचाने गए हैं।
प्रोकैरियोट्स में, प्रतिष्ठापन के लिए डीएनए पोलिमरेस III मुख्य एंजाइम है, जबकि अन्य डीएनए पोलिमरेस पुनर्जीवन, प्राइमर की हटाने, प्रूफरीडिंग, और translesion संश्लेषण में संलग्न होते हैं।
यूकारियोट्स भी विभिन्न प्रकार के DNA पोलिमरेस धारण करते हैं।
DNA पोलिमरेस 𝝳 और 𝜶 न्यूक्लीयर प्रतिष्ठान के लिए मुख्य DNA पोलिमरेस हैं।
DNA पोलिमरेस 𝝲 - यह माइटोकोंड्रियल डीएनए के प्रतिष्ठापन में संलग्न होता है।
DNA पोलिमरेस IV - इसका मुख्य कार्य डीएनए का मरम्मत है। यह Okazaki टुकड़ों से trueprimer हटाता है।
DNA प्रतिष्ठापन में कौनसा DNA पोलिमरेस उपयोग किया जाता है?
प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में प्रतिष्ठापन प्रक्रिया में डीएनए पोलिमरेस III उपयोग होता है और यूकारियोटिक कोशिकाओं में डीएनए पोलिमरेस 𝝳 प्रतिष्ठापन के लिए मुख्य एंजाइम है।
DNA पोलिमरेस और आरएन पोलिमरेस के बीच अंतर क्या है?
डीएनए पोलिमरेस जब पुनर्जीवन के दौरान डीएनए का संश्लेषण करता है और आरएन पोलिमरेस संक्रियण के दौरान आरएन का संश्लेषण करता है।
हाँ, डीएनए पोलिमरेस को प्रारंभ करने के लिए प्राइमर की आवश्यकता होती है।
हाँ, डीएनए पॉलिमरेज को एक प्राइमर की आवश्यकता होती है क्योंकि ये एक डीएनए स्ट्रैंड के 3’-OH ग्रुप में एक न्यूक्लियोटाइड जोड़ सकते हैं। डीएनए पॉलिमरेज प्रतिरूपण प्रक्रिया की प्रारंभ नहीं कर सकते हैं और न्यूक्लियोटाइड जोड़ने के लिए एक प्राइमर की आवश्यकता होती है।
डीएनए पॉलिमरेज 1 और 3 में क्या अंतर है?
डीएनए पॉलिमरेज 1 और 3, दोनों ऐंजाइम हैं जो डीएनए का सिंथेसिस करते हैं। हालांकि, डीएनए पॉलिमरेज 1 में खराब डीएनए की मरम्मत में सहायता मिलती है, जबकि डीएनए पॉलिमरेज 3 डीएनए की प्रतिरूपण में संलग्न है।
डीएनए पॉलिमरेज 3 मुख्यतः प्रतिरूपण के दौरान डीएनए स्ट्रैंडों के 5’→3’ पॉलिमरीकरण और 3’→5’ एक्सोन्यूक्लियैस्स गतिविधि के लिए जिम्मेदार एंजाइम है। साथ ही, डीएनए पॉलिमरेज 1 मुख्यतः मरम्मत, प्राइमरों के हटाए जाने और लैगिंग स्ट्रैंड में गापों को भरने के लिए एंजाइम है। इसके अलावा, इसमें डीएनए पॉलिमरेज 3 की तरह पॉलिमरीकरण और 3’→5’ एक्सोन्यूक्लियैस्स गतिविधि होती है, लेकिन इसमें विशेष रूप से 5’→3’ एक्सोन्यूक्लियैस्स गतिविधि भी होती है।
