mRNA, जिसे messenger RNA के रूप में भी जाना जाता है, एक एकल पंक्ति वाली आरएनए मोलेक्यूल है जो डीएनए के विपरित होती है। यह डीएनए में मौजूद आनुवंशिक जानकारी को लाती है और प्रोटीन बनाने के लिए अनुवादित होती है। mRNA पर मौजूद जीनेटिक कोड (त्रिपलेट) अमीनो एसिड में अनुवादित होते हैं, जो जीन का कार्यात्मक उत्पाद होते हैं (प्रोटीन।)

यूकेरियोट्स में, mRNA नाभिकीय में उत्पन्न होती है और फिर साइटोप्लास्म में ले जाई जाती है, जहां इसे संस्कारण और अनुवाद या प्रोटीन संश्लेषण का सामरिक क्रियान्वयन किया जाता है।

आरएनए के प्रकार

आरएनए (राइबोन्यूक्लिक एसिड) सेल्स में पाए जाने वाले एक प्रकार के नाभिकीय एसिड होते हैं, जो प्रोटीन संश्लेषण, जीन व्यक्ति, नियंत्रण और सेल संकेतन जैसे इकाइयों की विभिन्न जैविक प्रक्रियाओं में भूमिका निभाते हैं। इसके अलावा, कुछ वायरस अपने आनुवंशिक सामग्री के रूप में आरएनए का उपयोग करते हैं।

आरएनए संश्लेषण (जिसे अनुलेखन भी कहा जाता है) डीएनए का उपयोग करके आरएनए को एंजाइम आरएनए पॉलिमरेज़ का उपयोग करके आरएनए से बनाने की प्रक्रिया है, जो एक डीएनए-आधारित एंजाइम है।

सेल में मौजूद तीन प्रमुख प्रकार के आरएनए हैं:

• मेसेंजर आरएनए (एमआरएनए)
• राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए)
• ट्रांसफर आरएनए (टीआरएनए)

तीनों प्रकार का आरएनए प्रोटीन संश्लेषण में शामिल हैं।

1. एमआरएनए - यह एक एक पंक्ति वाली आरएनए मोलेक्यूल है जो डीएनए और प्रोटीन संश्लेषण प्रक्रिया के बीच अभियांत्रिकी का कार्य करती है। इसमें डीएनए में संकोचित आनुवंशिक जानकारी शामिल होती है जो प्रोटीन बनाने के लिए उपयोग की जाती है।

2. टीआरएनए - यह लगभग 80 नुक्लियोटाइडों की लंबाई की छोटी आरएनए मोलेक्यूल है। इसका प्राथमिक उद्देश्य एमआरएनए टेम्पलेट को डिकोड करना है और राइबोसोम को मंशियों के प्रोटीन संश्लेषण के लिए संबंधित एमिनो एसिड को स्थानांतरित करना है।

3. आरआरएनए - इसका प्रोटीन संश्लेषण में एक संरचनात्मक और कैटलिटिक भूमिका होती है, जो राइबोसोम का कैटलिटिक हिस्सा बनाने में मदद करती है। यूकेरियोटिक राइबोसोम में चार अलग-अलग प्रकार की राइबोआरआर को पाया जाता है: 18S, 5.8S, 28S और 5S आरआरआरेन।

तात्कालिक नहीं कोडिंग नियामक आरएनए भी शामिल हैं: माइक्रोआरएनए (एमआईआरएनए), छोटी न्यूक्लियर आरएनए (एसएनआरएनए), छोटी विगर्भित आरएनए (एसआईआरएनए) आदि।

अब हम एमआरएनए के विवरण में जाएंगे।

एमआरएनए संरचना

मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) एक प्रकार का आरएनए है जो एक पंक्ति वाला होता है और प्रोटीन संश्लेषण के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है, जिसे राइबोसोम द्वारा किया जाता है।

जेकब और मोनड ने “मैसेंजर आरएनए” शब्द का उपयोग किया, जो एक लंबी पॉलीमेरी मोलेक्यूल होता है जिसमें न्यूक्लियोटाइड संयोजन द्वारा जुड़े होते हैं।

एमआरएनए एक लंबी, एक पंक्ति वाली मोलेक्यूल होती है जिसमें फॉस्फोडाइएस्टर बॉन्ड्स द्वारा जुड़े हुए न्यूक्लियोटाइड होते हैं। इसमें चार आजोगाती आधार होते हैं: एडेनाइन, ग्वानिन, साइटोज़ीन, और यूरेसिल। आरएनए एक डीएनए से अनुसरणिक रूप में होती है, केवल यूरेसिल का उपयोग करती है, जबकि डीएनए में थाइमिन के बदले में।

परिपक्व मरसूसी निम्नलिखित क्षेत्रों से मिलता है:

• 5' कैप
• 5' यूटीआर
• कोडिंग क्षेत्र
• 3' यूटीआर
• पॉली (ए) पूंछ

कोडिंग क्षेत्र - इसमें कोडॉन्स संयोजित होते हैं, जो कि तीन न्यूक्लियोटाइडों की अनुक्रमिका होती है। प्रत्येक कोडॉन एक विशेष एमिनो एसिड के लिए कोड करता है, और राइबोसोम्स द्वारा एमआरएन कोडॉन्स को एमिनो एसिड में अनुवादित किया जाता है ताकि एक पॉलीपेपटाइड श्रृंखला बनाई जा सके। कोडिंग क्षेत्र स्टार्ट कोडॉन AUG के साथ शुरू होता है, और स्टॉप कोडॉन UAG, UAA, या UGA में से किसी के साथ समाप्त होता है। साथ ही, कोडिंग अनुक्रमिका के कुछ हिस्से में नियामकीय भूमिका हो सकती है।

अनुअनुवादित क्षेत्र (यूटीआर) - यूटीआर 5’ और 3’ क्षेत्रों में स्थित होते हैं, कोडिंग क्षेत्र के पहले और बाद में। स्टार्ट कोडॉन और स्टॉप कोडॉन के पहले और बाद में यूटीआर मौजूद होते हैं। वे जीन अभिव्यक्ति, आरएनए स्थिरता, अनुवाद प्रभावशीलता, और एमआरएनए स्थानीयकरण में संलग्न होते हैं।

5’ कैप - 5’-संपीड़न पर मेथाइल ग्वानोसिन ट्राइफॉस्फेट का एक कैप मौजूद होता है।

पॉली(ए) पंजा - पॉलीएडेनीलेट पंजा 3’-संपीड़न पर मौजूद होता है।

अधिकांश यूकैरियोटिक एमआरएन एक ही प्रोटीन के लिए कोड करते हैं, जिसे मोनोसिस्ट्रोनिक के रूप में जाना जाता है। वहीं, प्रोकैरियोट्स में, अधिकांश एमआरएनएस एक से अधिक प्रोटीन के लिए कोड करते हैं, जिसे पॉलिसिस्ट्रोनिक कहा जाता है। ये प्रोटीन आमतौर पर कार्य में संबंधित होते हैं और उन्हें एकल नियामक क्षेत्र द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जिसमें प्रोमोटर और ऑपरेटर क्षेत्र शामिल होते हैं। मानव में, मिटोकॉन्ड्रियल जीनोम भी पॉलिसिस्ट्रोनिक होता है।

mRNA का संश्लेषण और प्रसंस्करण का संश्लेषण

ट्रांस्क्रिप्शन की प्रक्रिया के माध्यम से RNA को डीएनए से निर्मित किया जाता है।

प्रोकैरियट में, एकल डीएनए-dependent RNA पॉलिमेरेस उभयार्क्षक सभी प्रकार के RNA को जोड़ता है। यहां, mRNA को किसी भी प्रसंस्करण की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए ट्रांस्क्रिप्शन और अनुवाद संयुक्त हो सकते हैं, क्योंकि दोनों प्रक्रियाएं साइटोसोलमें होती हैं।

यूकैरियोट में, आरएनए पॉलीमेरेज II प्री-एमआरएना या प्राथमिक प्रतिलिपि, जिसे hnRNA या विषमन्त्रीय न्यूक्लियोटाइडिक एसिड के रूप में जाना जाता है, का ट्रांस्क्रिब करता है। संसोधन के बाद, परिपक्व mRNA साइटोसोल में परिवहन किया जाता है और अनुवाद होता है।

ट्रांस्क्रिप्शन

डीएनए से RNA की सम्पादना की प्रक्रिया को ट्रांस्क्रिप्शन कहा जाता है। डीएनए-dependent RNA पॉलिमेरेस 5’ से 3’ की दिशा में डीएनए का उपयोग करके RNA को निर्मित करता है।

टेम्पलेट स्ट्रैंड का 3’ से 5’ की पॉलारिटी होती है, जबकि कोडिंग स्ट्रैंड की 5’ से 3’ की पॉलारिटी होती है। ट्रांस्क्राइब की गई RNA का न्यूक्लियोटाइड समूह में समान अनुक्रम होता है जैसा कि कोडिंग स्ट्रैंड में होता है।

DNA में एक ट्रांस्क्रिप्शन इकाई तीन मुख्य क्षेत्रों से मिलकर बनता है और सभी संदर्भ कोडिंग स्ट्रैंड के साथ सम्बन्धित होते हैं।

प्रमोटर - संरचनात्मक जीन के 5’ धार पर स्थित।

संरचनात्मक जीन: प्रमोटर और टर्मिनेटर के बीच मौजूद हैं।

टर्मिनेटर - संरचनात्मक जीन के 3’ धार पर स्थित।

ट्रांस्क्रिप्शन प्रक्रिया तीन चरणों में संपादित होती है:

4. प्रारंभोत्तीर्ण - RNA पॉलिमेरेज प्रोमोटर क्षेत्र से बांधता है और डीएनए डबल हेलिक्स को खोलकर ट्रांस्क्रिप्शन की शुरुआत करता है, जिससे ट्रांस्क्रिप्शन शुरू हो जाती है।

5. विस्तार - RNA पॉलिमेरेज प्राकृतिक न्यूक्लेसाइड ट्राइफॉस्फेट को उपकथा के रूप में उपयोग करता रहता है और उपकर्ष की प्रक्रिया जारी रखता है जबकि डीएनए डबल हेलिक्स को खोला जाता है। RNA पॉलिमेरेज 5’ से 3’ की दिशा में RNA का ट्रांसक्राइब करता है।

6. समाप्ति - समाप्ति क्षेत्र तक पहुंचने पर, ट्रांसक्रिप्शन बंद होती है और mRNA RNA पॉलिमरेज से अलग होती है।

प्रसंस्करण

नवनिर्मित mRNA या प्राथमिक प्रतिलिपि को hnRNA कहा जाता है और इसे प्रसंस्करण में परिवर्तित करने की आवश्यकता होती है। hnRNA विकसित किया जाता है पोस्ट-ट्रांस्क्रिप्शनल प्रसंस्करण के माध्यम से परिपक्व mRNA उत्पन्न करने के लिए। कार्यात्मक mRNA तत्व नक्काशी से बाहरी भेजा जाता है। अनुवाद या प्रोटीन यौगिक सम्पदन साइटोप्लाज्म में होता है।

hnRNA में एक्सॉन्स और इंट्रॉन्स दोनों होते हैं, जो कोडिंग और नॉन-कोडिंग क्षेत्र होते हैं। यह परिकर्य करता है स्प्लाइसिंग, कैपिंग और टेलिंग का।

स्प्लाइसिंग - इस प्रक्रिया में, प्राथमिक प्रतिलिपि से इंट्रॉन्स हटाए जाते हैं और एक्सॉन्स को एक साथ जोड़ा जाता है।

कैपिंग - इस प्रक्रिया में, एक असामान्य नाइट्रोटाइड की एक कैप, अर्थात् मिथाइल गुआनोसिन ट्राइफास्फेट, 5’ अंत में hnRNA में जोड़ा जाता है।

टेलिंग - टेलिंग प्रक्रिया में, 3’ अंत में 200-300 एडिनलेट आयस जोड़े जाते हैं। पॉली (ए) टेल RNA को एक्सोन्यूक्लीज़ से बर्बाद होने से बचाने में मदद करता है और ट्रांसक्रिप्शन के समाप्ति, mRNA के परिवहन और अनुवाद में भी संलग्न होता है।

hnRNA की प्रसंस्कृति के बाद उत्पन्न पूर्णतात्मक mRNA साइटोप्लाज्म में नाभिवाहित की जाती है और एक पॉलिपेप्टाइड श्रृंखला में अनुवाद किया जाता है।

यह भी जांचें: RNA स्प्लाइसिंग - प्रक्रिया और महत्व

कार्यों और अनुप्रयोगों

mRNA का मुख्य कार्य प्रोटीन संश्लेषण के लिए एक नमूना प्रदान करना है। इस अनुवाद का सम्भवना राइबोसोम द्वारा सुविधाजनक की जाती है, जो साइटोप्लाज्म में स्वतंत्र रूप से मौजूद हो सकते हैं या कस्तूरी ऊतकीय संजाल (RER) से जुड़े हो सकते हैं।

RNA में मौजूद आनुयास पोलिपीटाइड श्रृंखला में मौजूद एमीनो एसिड्स में अनुवादित होता है। mRNA में न्यूक्लियोटाइड्स या कोडन्स की क्रमबद्धता द्वारा पोलिपीटाइड श्रृंखला में एमीनो एसिड्स की क्रमवारी निर्धारित की जाती है। प्रत्येक त्रिकणा कोडन, जो तीन न्यूक्लियोटाइड्स की एक क्रमवारी होती है, एक एमीनो एसिड के लिए विशेष होती है। कोडन्स एक एमीनो एसिड द्वारा आदेशित किए जा सकते हैं। कोडन्स एक-दूसरे से आवर्त नहीं करते हैं।

mRNA एक शक्तिशाली उपकरण है जो प्रोटीन संश्लेषण में प्रयोग किया जाता है, जो रोगों को ठीक करने और वैक्सीन के रूप में प्रयोग किए जा सकते हैं। हाल ही में, COVID-19 संक्रमण से संरक्षण के लिए पीफाइजर-बायोएनटेक और मॉडर्ना वैक्सीन्स जैसे एमएमआरएनए वैक्सीनों का विकास और सीमित उपयोग के लिए मंज़ूरी दी गई है।