आरआरएनए: यह क्या है?

सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है, क्योंकि प्रोटीन प्रत्येक कोशिका के संरचनात्मक घटक बनाता है और जीवन के लिए आवश्यक है। प्रोटीन को अक्सर कोशिकाओं का निर्माण खंड कहा जाता है। आरएनए के तीन मुख्य रूप मौजूद हैं - मैसेंजर आरएनए, ट्रांसफर आरएनए और राइबोसोमल आरएनए। डीएनए कोशिका की सभी गतिविधियों को नियंत्रित करता है और जब कोशिका को अधिक प्रोटीन की आवश्यकता होती है तो इसे संश्लेषित किया जाता है। प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से डीएनए के छोटे-छोटे टुकड़े आरएनए में बदल जाते हैं।

जब कोई कोशिका अपने अनुवांशिक निर्देशों का पालन कर रही होती है, तो यह डीएनए के एक हिस्से को एक जीन के रूप में कॉपी करके इसे आरएनए न्यूक्लियोटाइड में बदल देती है। आरएनए डीएनए से दो अलग-अलग तरीकों से भिन्न होता है। आरएनए में न्यूक्लियोटाइड चीनी राइबोज से बने होते हैं और राइबोन्यूक्लियोटाइड कहलाते हैं। डीएनए में चीनी की मात्रा के रूप में डीऑक्सीराइबोज होता है। आरएनए में एडेनिन, गुआनिन और साइटोसिन के डीएनए के समान आधार होते हैं, लेकिन डीएनए में मौजूद थाइमिन के बजाय इसका आधार या यूरैसिल होता है। डीएनए और आरएनए की संरचना काफी भिन्न होती है, क्योंकि डीएनए एक डबल स्ट्रैंडेड हेलिक्स है और आरएनए सिंगल-स्ट्रैंडेड है। आरएनए शृंखलाएं कई आकारों की एक विस्तृत विविधता में उसी तरह फोल्ड हो सकती हैं जैसे एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला प्रोटीन के अंतिम आकार को बनाने के लिए फोल्ड हो जाती है।

आरएनए के तीन मुख्य प्रकार हैं जो मानव और पशु कोशिकाओं के केंद्रक में अणुओं के रूप में उत्पन्न होते हैं। आरएनए भी एक कोशिका के कोशिका द्रव्य में स्थित होता है। एक कोशिका का कोशिका द्रव्य नाभिक के बाहर की सभी सामग्री है जो व्यक्तिगत कोशिका झिल्ली से घिरा होता है। आरएनए के तीन मुख्य प्रकार हैं मैसेंजर आरएनए, ट्रांसफर आरएनए और राइबोसोमल आरएनए, या आरआरएनए। आरएनए के तीन प्रकारों में से प्रत्येक की डीएनए से शुरू होने वाले आनुवंशिक कोड के प्रतिलेखन, डिकोडिंग और अनुवाद के प्रोटीन संश्लेषण में एक अलग भूमिका होती है।

ट्रांसक्रिप्शन प्रोटीन संश्लेषण का पहला चरण है जिसमें मैसेंजर आरएनए बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। मैसेंजर आरएनए अस्थिर है और यह सुनिश्चित करने के लिए एक सेल में लंबे समय तक नहीं रहता है कि प्रोटीन केवल तभी बनते हैं जब कोशिकाओं के विकास या मरम्मत के लिए उनकी आवश्यकता होती है। प्रतिलेखन तब होता है जब किसी कोशिका के डीएनए के भीतर आनुवंशिक जानकारी को आरएनए के रूप में संदेश में बदल दिया जाता है। प्रतिलेखन कारकों के प्रोटीन डीएनए स्ट्रैंड को खोल देते हैं ताकि एंजाइम आरएनए पोलीमरेज़ डीएनए के एक स्ट्रैंड को ट्रांसक्रिप्ट कर सके। डीएनए एडेनिन, गुआनिन, साइटोसिन और थाइमिन के चार न्यूक्लियोटाइड आधारों से बना है। वे एडेनिन प्लस ग्वानिन और साइटोसिन प्लस थाइमिन के जोड़े में संयुक्त होते हैं। जब आरएनए डीएनए को एक मैसेंजर आरएनए अणु में ट्रांसक्रिप्ट करता है, एडेनिन यूरैसिल के साथ जोड़े और ग्वानिन के साथ साइटोसिन जोड़े। प्रतिलेखन प्रक्रिया के अंत में, दूत आरएनए को नाभिक से बाहर और साइटोप्लाज्म में ले जाया जाता है।

अगला अनुवाद प्रक्रिया है, जिसके दौरान स्थानांतरण आरएनए प्रोटीन संश्लेषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। स्थानांतरण आरएनए आरएनए का सबसे छोटा प्रकार है और आमतौर पर लंबाई में लगभग 70 से 90 न्यूक्लियोटाइड होते हैं। यह संदेश को दूत आरएनए के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों के भीतर अमीनो एसिड के अनुक्रमों में अनुवादित करता है। अमीनो एसिड प्रोटीन बनाने के लिए अन्य अमीनो एसिड के साथ जुड़ते हैं, जो सभी सेल कार्यों के लिए आवश्यक होते हैं। प्रोटीन 20 अमीनो एसिड के एक सेट से बनते हैं। ट्रांसफर आरएनए एक तिपतिया घास के समान आकार में होता है जिसमें तीन हेयरपिन लूप होते हैं। ट्रांसफर आरएनए के एक सिरे पर अमीनो एसिड अटैचमेंट साइट होती है और बीच लूप में एक सेक्शन होता है जिसे एंटिकोडन साइट कहा जाता है। एंटिकोडन साइट मैसेंजर आरएनए पर कोडन को पहचानती है। एक कोडन में तीन निरंतर न्यूक्लियोटाइड आधार होते हैं जो एक एमिनो एसिड बनाते हैं और अनुवाद प्रक्रिया के अंत का संकेत देते हैं। स्थानांतरण आरएनए और राइबोसोम एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का निर्माण करने के लिए मैसेंजर आरएनए कोडन को पढ़ते हैं, जो पूरी तरह से काम करने वाला प्रोटीन बनने से पहले कई बदलावों से गुजरता है।

राइबोसोमल आरएनए (या आरआरएनए) का एक विशिष्ट कार्य होता है। राइबोसोम राइबोसोमल प्रोटीन और राइबोसोमल आरएनए से बने होते हैं। राइबोसोमल आरएनए राइबोसोम के द्रव्यमान का लगभग 60 प्रतिशत हिस्सा बनाता है। वे आमतौर पर एक बड़े सबयूनिट और एक छोटे सबयूनिट से बने होते हैं। सबयूनिट्स को न्यूक्लियोलस द्वारा नाभिक में संश्लेषित किया जाता है। राइबोसोम प्रकृति में अद्वितीय होते हैं, क्योंकि उनमें मैसेंजर आरएनए के लिए एक बाध्यकारी साइट होती है और बड़े राइबोसोमल सबयूनिट में आरएनए स्थान में आरएनए को स्थानांतरित करने के लिए दो बाध्यकारी साइटें होती हैं। एक छोटा राइबोसोमल सबयूनिट एक मैसेंजर आरएनए अणु से जुड़ता है और साथ ही एक आरंभकर्ता आरएनए को स्थानांतरित करता है अणु एक ही राइबोसोमल आरएनए अणु पर एक निश्चित कोडन अनुक्रम को पहचानता है और बांधता है अनुवाद। इसके बाद, rRNA फ़ंक्शन में एक बड़ा राइबोसोमल सबयूनिट शामिल होता है जो नवगठित कॉम्प्लेक्स से जुड़ता है फिर दोनों राइबोसोमल सबयूनिट दूत आरएनए अणु के साथ यात्रा करते हैं क्योंकि वे पूरे पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में कोडन का अनुवाद करते हैं क्योंकि वे गुजरते हैं उन्हें। राइबोसोमल आरएनए पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड के बीच पेप्टाइड बॉन्ड बनाता है। जब मैसेंजर आरएनए अणु पर एक समाप्ति कोडन पहुंच जाता है, तो अनुवाद प्रक्रिया समाप्त हो जाएगी और पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला जारी की जाएगी स्थानांतरण आरएनए अणु जिस समय राइबोसोम बड़े और छोटे सबयूनिट्स में वापस विभाजित हो जाता है क्योंकि वे अनुवाद की शुरुआत में थे चरण।

डीएनए से आरएनए और प्रोटीन के उत्पाद की प्रक्रिया आश्चर्यजनक रूप से तेज गति से हो सकती है। डीएनए स्ट्रैंड से अलग होने पर आरएनए लगभग तुरंत निकल जाता है। इस तरह, एक ही जीन से कम समय में कई आरएनए प्रतियां बनाई जा सकती हैं। पहले आरएनए के पूरा होने से पहले अतिरिक्त आरएनए अणुओं का संश्लेषण शुरू किया जा सकता है ताकि यह जल्दी से आरएनए का उत्पादन कर सके। जब आरएनए अणु एक-दूसरे का बारीकी से अनुसरण कर रहे होते हैं, तो वे मनुष्यों और जानवरों में प्रति सेकंड लगभग 20 न्यूक्लियोटाइड को स्थानांतरित कर सकते हैं। एक जीन से एक घंटे में 1,000 से अधिक प्रतिलेखन हो सकते हैं।

आरएनए में राइबोसोमल आरएनए की कमी सबसे प्रचुर मात्रा में घटक है, क्योंकि इसमें एक सेल में कुल आरएनए के 80 से 90 प्रतिशत से अधिक का बहुमत होता है। राइबोसोमल आरएनए रिक्तीकरण तब होता है जब आरआरएनए को आरएनए के पूरे नमूने से आंशिक रूप से हटा दिया जाता है ताकि आरएनए नमूने के अन्य दो भागों पर ध्यान केंद्रित करने के लिए आरएनए अनुक्रमण प्रतिक्रिया का बेहतर अध्ययन करें प्रतिलेखन।

तीन और अतिरिक्त प्रकार के आरएनए हैं जिन्हें कोशिकाओं में उत्पादित किया जा सकता है। नाभिक की विभिन्न प्रक्रियाओं में छोटे परमाणु आरएनए का कार्य जैसे कि पूर्व-मैसेंजर आरएनए को अलग करना। छोटे नाभिकीय आरएनए प्रक्रियाओं और राइबोसोमल आरएनए को रासायनिक रूप से संशोधित करते हैं। अन्य प्रकार के आरएनए जो गैर-कोडिंग इकाइयाँ हैं, टेलोमेयर जैसी सेलुलर प्रक्रियाओं में कार्य करते हैं संश्लेषण, एक्स गुणसूत्र को निष्क्रिय करना और अच्छे सेल के लिए प्रोटीन को एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में ले जाना स्वास्थ्य।

एक आरएनए वायरस में आनुवंशिक सामग्री का एक कोर होता है जो एक कोशिका के डीएनए से प्राप्त होता है। इसमें आमतौर पर प्रोटीन का एक सुरक्षात्मक कैप्सिड और आगे की सुरक्षा के लिए एक लिपिड लिफाफा होता है। एक आरएनए वायरस एक मेजबान कोशिका से जुड़ता है, उसमें प्रवेश करता है, आनुवंशिक सामग्री को पुन: उत्पन्न करता है और सुरक्षात्मक कैप्सिड बनाता है और फिर कोशिका से निकलता है। आरएनए वायरस आरएनए की आनुवंशिक सामग्री को स्टोर करते हैं न कि डीएनए को।

सभी स्वस्थ कोशिकाएं आनुवंशिक सामग्री को डीएनए में संग्रहित करती हैं। आरएनए का उपयोग केवल तभी किया जाता है जब डीएनए को आरएनए बनाने के लिए दोहराया जाता है और जीवित रहने के लिए एक स्वस्थ कोशिका द्वारा आवश्यक प्रोटीन का संश्लेषण करता है। डीएनए आरएनए की तुलना में बहुत अधिक स्थिर होता है इसलिए कोशिकाओं के विभाजित होने पर डीएनए बहुत कम गलतियाँ करता है, हालाँकि आरएनए की अस्थिरता और इसकी प्रतिकृति कई गलतियां कर सकती है और यह गुणा करने के लिए खुद से बातचीत भी कर सकता है एक विषाणु। आरएनए हर बार कॉपी किए जाने पर 10,000 से अधिक न्यूक्लियोटाइड में एक गलती कर सकता है। यह डीएनए की तुलना में आनुवंशिक गलतियों को ठीक करने में भी काफी कम सक्षम है। जब एक प्रतिरक्षा प्रणाली एक वायरस को पहचानना सीखती है, तो यह वायरस से लड़ने के लिए एंटीबॉडी बनाती है। वायरस उत्परिवर्तित कर सकते हैं इसलिए प्रतिरक्षा प्रणाली इसे पहचान नहीं सकती है और फिर यह गुणा कर सकती है। यह आरएनए वायरस को डीएनए वायरस की तुलना में बहुत तेजी से फैलने की अनुमति देता है।

एक वायरस जो जीवित रहता है वह आरएनए अनुक्रम के माध्यम से नई कोशिकाओं में खुद को पुन: उत्पन्न कर सकता है और इसके परिणामस्वरूप हजारों कोशिकाएं होती हैं जो वायरस युक्त पुनरुत्पादन करती हैं। आरएनए वायरस किसी भी वास्तविक जीवित जीव की तुलना में तेजी से विकसित होते हैं। आरएनए वायरस संक्रमित कोशिकाओं के उत्परिवर्तन की उच्च दर वायरस के अस्तित्व के लिए खतरा नहीं है।

दो प्रकार के आरएनए वायरस मौजूद हैं। वे एकल फंसे हुए या फंसे हुए हो सकते हैं या एंटीसेंस स्ट्रैंड्स के रूप में जोड़े जा सकते हैं। डबल स्ट्रैंडेड एंटीसेंस आरएनए वायरस को पहले खुद को सिंगल स्ट्रैंडेड सेंस आरएनए में बदलना और अनुवाद करना होता है। यह मेजबान कोशिका को एक ऐसे रूप में रहने की अनुमति देता है जिसे राइबोसोम पढ़ सकते हैं। इन्फ्लुएंजा ए वायरस आवश्यक एंजाइमों को वायरस के न्यूक्लिक एसिड कोर के करीब रखता है। जब यह एक एंटीसेंस से एक अर्थ आरएनए में बदल जाता है, तब इसे कोशिका में राइबोसोम द्वारा वायरल प्रोटीन बनाने और दोहराने के लिए पढ़ा जा सकता है।

कुछ आरएनए वायरस अपनी जानकारी को एक अर्थ स्ट्रैंड में संग्रहीत करते हैं ताकि इसे सीधे सेल के राइबोसोम द्वारा पढ़ा जा सके और यह एक सामान्य मैसेंजर आरएनए की तरह कार्य करता है। इस मामले में, राइबोसोम आरएनए प्रतिलेख को संश्लेषित करते हैं और एक एंटीसेंस वायरल सेल बनाते हैं ताकि यह कर सके कोशिकाओं के लिए आवश्यक प्रोटीन के साथ अधिक वायरल आरएनए को संश्लेषित करने के लिए इसे एक टेम्पलेट के रूप में उपयोग करें लाइव। इस प्रकार के सबसे घातक विषाणुओं में से एक हेपेटाइटिस सी है।

रेट्रोवायरस के उदाहरण एचआईवी और एड्स हैं। वे अपनी आनुवंशिक सामग्री को आरएनए के रूप में संग्रहीत करते हैं लेकिन वे संक्रमित कोशिका में अपने आरएनए को डीएनए में बदलने के लिए रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन एंजाइम का उपयोग करते हैं। यह मेजबान कोशिकाओं में कई प्रतियां बनाने की अनुमति देता है ताकि वायरस बड़ी मात्रा में कोशिकाओं को जल्दी से संक्रमित कर सके।

कोरोनावायरस आरएनए वायरस भी हैं। वे मुख्य रूप से मनुष्यों में ऊपरी श्वसन और जठरांत्र संबंधी मार्ग को संक्रमित करते हैं। SARS-CoV एक गंभीर वायरस है जो ऊपरी श्वसन पथ के साथ-साथ निचले श्वसन पथ को भी संक्रमित करता है और इसमें गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल संकट भी शामिल है। कोरोनवीरस सभी सामान्य सर्दी का एक महत्वपूर्ण प्रतिशत है। राइनोवायरस सामान्य सर्दी का प्रमुख कारण हैं। Conronaviruses से निमोनिया भी हो सकता है।

सार्स गंभीर तीव्र श्वसन सिंड्रोम है और इसमें आरएनए जीन होते हैं जो बहुत धीरे-धीरे उत्परिवर्तित होते हैं। सार्स छींकने या खांसने से दूसरों को संक्रमित करने के लिए हवा में सांस की बूंदों से फैलता है।

नोरोवायरस संक्रमण क्रूज जहाजों पर दिखाई देने और नॉरवॉक जैसे वायरस कहे जाने के लिए प्रसिद्ध हो गया। ये गैस्ट्रोएंटेराइटिस का कारण बनते हैं और यह एक व्यक्ति से दूसरे व्यक्ति में मल-मौखिक मार्ग से फैलता है। यदि कोई संक्रमित व्यक्ति रसोई में काम कर रहा है, तो वे हाथों पर वायरस होने और दस्ताने न पहनने से भोजन को दूषित कर सकते हैं।