डीएनए अनुवाद कैसे काम करता है?

आनुवंशिक कोड को इसके डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड रूप से अनुवाद करना जिसमें चार दोहराए जाने वाले अक्षरों की श्रृंखला होती है, अमीनो एसिड से युक्त अंतिम प्रोटीन उत्पाद में अनुवाद करना एक अच्छी तरह से समझी जाने वाली प्रक्रिया है। प्रक्रिया का वर्णन करने का एक तरीका यह है कि किसी विदेशी भाषा में लिखी गई किताबों से भरे हुए एक बुकशेल्फ़ की तरह एक गुणसूत्र के एक स्ट्रैंड की कल्पना करना। एक अनुवादक शेल्फ से एक किताब ले सकता है और कोड को कागज पर ट्रांसक्रिप्ट करना शुरू कर सकता है। फिर वह विदेशी पात्रों का ऐसे शब्दों में अनुवाद करता है जिन्हें एक पाठक समझ सकता है। पाठक तब अनुवादित निर्देशों के आधार पर एक उपयोगी परियोजना बनाने के लिए आगे बढ़ता है।

•••कॉमस्टॉक / कॉमस्टॉक / गेट्टी छवियां

डीएनए में दो पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाएं होती हैं जो एक दूसरे के चारों ओर एक डबल हेलिक्स में लिपटे होते हैं। दोनों श्रृंखलाओं के प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड में एक नाइट्रोजनस आधार होता है। प्रत्येक आधार से या तो एडेनिन (ए), साइटोसिन (सी), ग्वानिन (जी) या थाइमिन (टी) अणु जुड़ा हुआ है। दो पोलीन्यूक्लियोटाइड शृंखलाएं C-और-G युग्मित अणुओं और A-और-T युग्मित अणुओं के बीच कमजोर हाइड्रोजन बंधों के माध्यम से एक-दूसरे से बंधती हैं। यह अद्वितीय सी-जी/ए-टी बॉन्डिंग डीएनए स्ट्रैंड्स को अस्थायी रूप से अलग करने की अनुमति देता है, जबकि एक एंजाइम डबल हेलिक्स को मैसेंजर आरएनए के स्ट्रैंड्स में ट्रांसक्रिप्शन के लिए सिंगल स्ट्रैंड्स के सेक्शन में खोल देता है।

मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) का एक किनारा डीएनए के एकल स्ट्रैंड की एक सटीक प्रति है, इस अपवाद के साथ कि प्रत्येक थाइमिन (टी) को यूरैसिल (यू) अणु के साथ बदल दिया जाता है। जी, सीए, और यू अणुओं से युक्त एमआरएनए अणुओं की एक श्रृंखला को सीएसी, यूयूए और सीयूजी जैसे ट्रिपल कोड में व्यवस्थित किया जाता है। ट्रिपल कोड का यह क्रम डीएनए अनुक्रम GTGAATGAC की एक प्रति है। तीन-अक्षर कोड को बाद में विशेष आरएनए / प्रोटीन परिसरों द्वारा प्रोटीन में अनुवादित किया जाता है जो तीन-अक्षर कोड को पहचानते हैं और कोड से मेल खाने वाले एमिनो एसिड का एक किनारा बनाते हैं। उदाहरण के लिए, mRNA कोड AUG का मिलान अमीनो एसिड मेथियोनीन से किया जाता है।

ट्रांसक्रिप्शन तब होता है जब एक आरएनए पोलीमरेज़ एंजाइम डीएनए के एकल स्ट्रैंड के एक विशिष्ट क्षेत्र के साथ सवारी करता है और एक एमआरएनए कॉपी को संश्लेषित (प्रतिलेखित) करता है। आम तौर पर, एमआरएनए स्ट्रैंड को एक विशेष एंजाइम द्वारा कई विशिष्ट स्थानों में छीनकर संशोधित किया जाता है और फिर एक छोटे एमआरएनए स्ट्रैंड में फिर से जुड़ जाता है जो एक कार्यात्मक प्रोटीन के लिए कोड करेगा। इसलिए, मूल कोडिंग डीएनए स्ट्रैंड का सीधे प्रोटीन में अनुवाद नहीं किया जाता है, लेकिन एक जीन के लिए कोड नहीं करने वाले बकवास अनुक्रमों को हटाने के लिए एमआरएनए के रूप में एक परिवर्तन चरण के माध्यम से जाना चाहिए।

डीएनए अनुक्रम को कार्यात्मक प्रोटीन में बदलने का अंतिम चरण अनुवाद है। आरएनए/प्रोटीन जटिल अणु जिन्हें "राइबोसोम" कहा जाता है, खुद को संशोधित एमआरएनए स्ट्रैंड से जोड़ते हैं और स्ट्रैंड को प्रोटीन अणुओं की एक श्रृंखला में अनुवाद करते हैं। यह आरएनए (टीआरएनए) अणुओं को स्थानांतरित करके पूरा किया जाता है जो विशिष्ट अमीनो एसिड को राइबोसोम में ले जाते हैं जहां तीन-अक्षर कोड पढ़े जाते हैं और विशिष्ट अमीनो एसिड के साथ मेल खाते हैं। एक बार जब अमीनो एसिड श्रृंखला संश्लेषित हो जाती है, तो यह आमतौर पर स्वचालित रूप से एक संरचना में बदल जाती है जो इसे कार्यात्मक बनाती है। यही कारण है कि एक एकल डीएनए उत्परिवर्तन विनाशकारी हो सकता है। डीएनए उत्परिवर्तन को तीन-अक्षर वाले एमआरएनए कोड में स्थानांतरित किया जाता है, जो बदले में, गलत अमीनो एसिड के लिए कोड होता है। यह इस प्रकार अंतिम अमीनो एसिड श्रृंखला को एक कार्यात्मक प्रोटीन में सही ढंग से मोड़ने से रोकता है।