आरएनए उत्परिवर्तन बनाम। डीएनए उत्परिवर्तन

अधिकांश जीवों के जीनोम डीएनए पर आधारित होते हैं। कुछ वायरस जैसे कि फ्लू और एचआईवी का कारण बनते हैं, हालांकि, इसके बजाय आरएनए-आधारित जीनोम होते हैं। सामान्य तौर पर, वायरल आरएनए जीनोम डीएनए पर आधारित लोगों की तुलना में बहुत अधिक उत्परिवर्तन-प्रवण होते हैं। यह अंतर महत्वपूर्ण है क्योंकि आरएनए-आधारित वायरस ने बार-बार दवाओं के लिए प्रतिरोध विकसित किया है।

आरएनए वायरस में उत्परिवर्तन दर महत्वपूर्ण हैं क्योंकि ये वायरस मानव मृत्यु और बीमारी के मामले में एक भयानक टोल का कारण बनते हैं। उदाहरण के लिए, फ्लू और एचआईवी आरएनए-आधारित जीनोम वाले वायरस के कारण होते हैं। उच्च उत्परिवर्तन दर का मतलब है कि वे नई दवाओं के लिए तेजी से प्रतिरोध विकसित कर सकते हैं। इन विषाणुओं की कोई भी दी गई जनसंख्या आनुवंशिक रूप से बहुत विविध होती है। इससे वैज्ञानिकों के लिए फ्लू के टीके विकसित करना बहुत मुश्किल हो जाता है, उदाहरण के लिए। चूंकि इन्फ्लूएंजा वायरस जीनोम विविध है, वैज्ञानिकों को अक्सर कई वायरल उपभेदों के लिए टीकों को जोड़ना चाहिए। और, क्योंकि फ्लू वायरस जीनोम लगातार बदलता रहता है, एक फ्लू के मौसम के दौरान प्रभावी होने वाले टीके अगले अप्रभावी हो सकते हैं।

आरएनए वायरस में उच्च उत्परिवर्तन दर यह सुनिश्चित करती है कि वे अधिक तेजी से विकसित हों और डीएनए-आधारित वायरस की तुलना में दवाओं के प्रतिरोध को अधिक आसानी से विकसित कर सकें। आरएनए वायरस में औसत उत्परिवर्तन दर डीएनए वायरस की तुलना में लगभग 100 गुना अधिक होने का अनुमान है। यह दर विशेष रूप से अधिक है क्योंकि डीएनए वायरस में मानव और अन्य पशु कोशिकाओं में पाए जाने वाले परिष्कृत डीएनए मरम्मत तंत्र की कमी होती है। एंजाइम जो आरएनए वायरस में होते हैं और वायरल जीनोम की नकल करने में भाग लेते हैं, इस अंतर का एक प्रमुख कारण है। इन एंजाइमों में डीएनए क्षति को पहचानने की अंतर्निहित क्षमता नहीं होती है जो अधिकांश जीवों में एंजाइमों को होती है।

आरएनए और डीएनए म्यूटेशन के बीच एक और दिलचस्प अंतर में थाइमिन, साइटोसिन और यूरैसिल के आधार शामिल हैं, जिन्हें आमतौर पर डीएनए कोड में टी, सी और यू के रूप में दर्शाया जाता है। डीएनए थाइमिन का उपयोग करता है, जबकि आरएनए इसके बजाय यूरैसिल का उपयोग करता है। साइटोसिन कभी-कभी अनायास यूरैसिल में बदल सकता है। डीएनए में, इस त्रुटि का पता लगाया जाएगा क्योंकि डीएनए में आमतौर पर यूरैसिल नहीं होता है; कोशिका में एंजाइम होते हैं जो प्रतिस्थापन को पहचान सकते हैं और ठीक कर सकते हैं। आरएनए में, हालांकि, इस तरह की त्रुटि का पता नहीं लगाया जा सकता है क्योंकि आरएनए में आमतौर पर साइटोसिन और यूरैसिल दोनों आधार होते हैं। इसलिए, आरएनए वायरस में कुछ उत्परिवर्तनों की पहचान और मरम्मत की संभावना कम होती है, और उत्परिवर्तन दर बढ़ जाती है।

रेट्रोवायरस, वायरस का एक अन्य वर्ग जो अपनी उच्च उत्परिवर्तन दर के लिए जाना जाता है, एचआईवी और अन्य गंभीर बीमारियों के कारण हैं। ये वायरस अपना आरएनए-आधारित जीनोम लेते हैं, इसका उपयोग मेजबान सेल के भीतर डीएनए बनाने के लिए करते हैं और अधिक वायरल आरएनए को दोहराने के लिए नए डीएनए का उपयोग करते हैं। यह प्रक्रिया त्रुटि-प्रवण है और इसके परिणामस्वरूप असामान्य रूप से उच्च उत्परिवर्तन दर होती है। उदाहरण के लिए, एचआईवी की उत्परिवर्तन दर 3.4 x 10^-5 प्रति आधार जोड़ी हर बार होती है जब इसका जीनोम इस प्रक्रिया से गुजरता है। अन्य आरएनए वायरस सहित अधिकांश अन्य वायरस की तुलना में रेट्रोवायरस में उत्परिवर्तन दर अधिक होती है। नतीजतन, आरएनए वायरल रोगों के लिए प्रभावी, लंबे समय तक चलने वाले उपचार विकसित करना मुश्किल है क्योंकि वे इतनी तेजी से प्रतिरोध विकसित करते हैं।