एमआरएनए न्यूक्लियस को कैसे छोड़ता है?

अक्सर-उद्धृत "केंद्रीय हठधर्मिता" आणविक जीव विज्ञान"सरल योजना में कैद है डीएनए से आरएनए से प्रोटीन तक. थोड़ा विस्तारित, इसका मतलब है कि डिऑक्सीराइबोन्यूक्लिक अम्ल, जो आपकी कोशिकाओं के केंद्रक में अनुवांशिक सामग्री है, आरएनए नामक एक समान अणु बनाने के लिए उपयोग किया जाता है (रीबोन्यूक्लीक एसिड) नामक प्रक्रिया में प्रतिलिपि. ऐसा करने के बाद, आरएनए का उपयोग कोशिका में कहीं और प्रोटीन के संश्लेषण को निर्देशित करने के लिए किया जाता है, जिसे कहा जाता है अनुवाद.

प्रत्येक जीव उस प्रोटीन का योग है जो वह बनाता है, और आज और कभी भी जीवित हर चीज में रहते हैं, इन प्रोटीनों को बनाने की जानकारी उस जीव में और केवल उसी में संग्रहीत होती है डीएनए। आपका डीएनए वह है जो आपको वह बनाता है जो आप हैं, और वह है जो आप अपने किसी भी बच्चे को देते हैं।

में यूकेरियोटिक जीवों, प्रतिलेखन का पहला चरण पूरा होने के बाद, नव संश्लेषित दूत आरएनए (एमआरएनए) को नाभिक के बाहर अपना रास्ता साइटोप्लाज्म में खोजना होगा जहां अनुवाद होता है। (प्रोकैरियोट्स में, जिसमें नाभिक की कमी होती है, ऐसा नहीं है।) क्योंकि नाभिक की सामग्री के आसपास की प्लाज्मा झिल्ली चयनात्मक हो सकती है, इस प्रक्रिया के लिए सेल से ही सक्रिय इनपुट की आवश्यकता होती है।

दो न्यूक्लिक एसिड प्रकृति में मौजूद हैं, डीएनए और आरएनए। न्यूक्लिक एसिड मैक्रोमोलेक्यूल्स होते हैं क्योंकि वे दोहराए जाने वाले सबयूनिट्स या मोनोमर्स की बहुत लंबी श्रृंखलाओं से बने होते हैं, जिन्हें कहा जाता है न्यूक्लियोटाइड. न्यूक्लियोटाइड स्वयं में तीन अलग-अलग रासायनिक घटक होते हैं: एक पांच-कार्बन चीनी, एक से तीन फॉस्फेट समूह, और चार नाइट्रोजन युक्त (नाइट्रोजनस) आधारों में से एक।

DNA में शर्करा घटक है डीऑक्सीराइबोज, जबकि आरएनए में यह है राइबोज़. ये शर्करा केवल उस राइबोज में भिन्न होती है जिसमें पांच-सदस्यीय रिंग के बाहर कार्बन से जुड़ा एक हाइड्रॉक्सिल (-OH) समूह होता है, जहां डीऑक्सीराइबोज में केवल एक हाइड्रोजन परमाणु (-H) होता है।

चार संभव नाइट्रोजनयुक्त क्षार डीएनए में हैं aडेनाइन (ए), साइटोसिन (सी), गुआनिन (जी) तथा थाइमिन (टी)। आरएनए में पहले तीन होते हैं, लेकिन इसमें शामिल हैं यूरैसिल (यू) थाइमिन के स्थान पर। डीएनए डबल स्ट्रैंडेड होता है, जिसमें दो स्ट्रैंड अपने नाइट्रोजनस बेस से जुड़े होते हैं। A हमेशा T के साथ युग्म करता है, और C हमेशा G के साथ युग्म करता है। चीनी और फॉस्फेट समूह प्रत्येक तथाकथित की रीढ़ की हड्डी बनाते हैं पूरक किनारा. परिणामी गठन एक डबल हेलिक्स है, जिसका आकार 1950 के दशक में खोजा गया था।

• डीएनए और आरएनए में, प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड में एक एकल फॉस्फेट समूह होता है, लेकिन मुक्त न्यूक्लियोटाइड में अक्सर दो (जैसे, एडीपी, या एडेनोसिन डिपोस्फेट) या तीन (जैसे, एटीपी, या) होते हैं। एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट).

प्रतिलेखन एक आरएनए अणु का संश्लेषण है जिसे कहा जाता है मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए), डीएनए अणु के पूरक किस्में में से एक से। अन्य प्रकार के आरएनए भी हैं, सबसे आम हैं टीआरएनए (ट्रांसफर आरएनए) तथा राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए), जो दोनों राइबोसोम में अनुवाद में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

एमआरएनए का उद्देश्य प्रोटीन के संश्लेषण के लिए दिशाओं का एक मोबाइल, एन्कोडेड सेट बनाना है। डीएनए की एक लंबाई जिसमें एकल प्रोटीन उत्पाद के लिए "ब्लूप्रिंट" शामिल होता है, जीन कहलाता है। प्रत्येक तीन-न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में अमीनो के साथ एक विशेष अमीनो एसिड बनाने के निर्देश होते हैं एसिड प्रोटीन के निर्माण खंड होते हैं उसी तरह न्यूक्लियोटाइड न्यूक्लिक के निर्माण खंड होते हैं अम्ल

वहां 20 अमीनो एसिड कुल मिलाकर, अनिवार्य रूप से असीमित संख्या में संयोजनों और इसलिए प्रोटीन उत्पादों की अनुमति देता है।

प्रतिलेखन में होता है नाभिक, डीएनए के एकल रज्जु के साथ जो प्रतिलेखन के प्रयोजनों के लिए अपने पूरक रज्जु से अयुग्मित हो गया है। एंजाइम जीन की शुरुआत में डीएनए अणु से जुड़ जाते हैं, विशेष रूप से आरएनए पोलीमरेज़। संश्लेषित किया गया एमआरएनए टेम्पलेट के रूप में उपयोग किए जाने वाले डीएनए स्ट्रैंड का पूरक है, और इस प्रकार टेम्पलेट स्ट्रैंड जैसा दिखता है स्वयं के पूरक डीएनए स्ट्रैंड, सिवाय इसके कि यू एमआरएनए में प्रकट होता है जहां टी प्रकट होता, बढ़ते अणु डीएनए थे बजाय।

ट्रांसक्रिप्शन साइट पर एमआरएनए अणुओं को संश्लेषित करने के बाद, उन्हें अनुवाद की साइटों, राइबोसोम तक अपनी यात्रा करनी चाहिए। राइबोसोम कोशिका कोशिकाद्रव्य में दोनों मुक्त दिखाई देते हैं और एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम नामक एक झिल्लीदार अंग से जुड़े होते हैं, जो दोनों नाभिक के बाहर स्थित होते हैं।

इससे पहले कि एमआरएनए परमाणु लिफाफा (या परमाणु झिल्ली) बनाने वाली डबल प्लाज्मा झिल्ली से गुजर सके, इसे किसी भी तरह झिल्ली तक पहुंचना चाहिए। यह प्रोटीन के परिवहन के लिए नए एमआरएनए अणुओं के बंधन से होता है।

परिणामी एमआरएनए-प्रोटीन (एमआरएनपी) परिसरों के किनारे तक जाने से पहले, वे नाभिक के पदार्थ के अंदर अच्छी तरह मिश्रित हो जाते हैं, ताकि वे एमआरएनपी परिसरों जो नाभिक के किनारे के पास बनते हैं, उनके गठन के बाद एक निश्चित समय में नाभिक से बाहर निकलने का कोई बेहतर मौका नहीं है, जितना कि एमआरएनपी प्रक्रियाओं के करीब आंतरिक।

जब एमआरएनपी कॉम्प्लेक्स डीएनए में भारी नाभिक के क्षेत्रों का सामना करते हैं, जो इस वातावरण में क्रोमैटिन के रूप में मौजूद होते हैं (यानी, संरचनात्मक प्रोटीन से बंधे डीएनए), यह ठप हो सकता है, ठीक उसी तरह जैसे कोई पिकअप ट्रक भारी मात्रा में फंस जाता है कीचड़। इस रुकावट को एटीपी के रूप में ऊर्जा के इनपुट से दूर किया जा सकता है, जो न्यूक्लियस के किनारे की दिशा में बोग-डाउन एमआरएनपी को बढ़ावा देता है।

नाभिक को कोशिका की सभी महत्वपूर्ण आनुवंशिक सामग्री की रक्षा करने की आवश्यकता होती है, फिर भी इसमें कोशिका द्रव्य के साथ प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड के आदान-प्रदान का साधन भी होना चाहिए। यह "गेट्स" के माध्यम से पूरा किया जाता है जिसमें प्रोटीन होते हैं और इसे. के रूप में जाना जाता है परमाणु छिद्र परिसरों (एनपीसी). इन परिसरों में परमाणु लिफाफे की दोहरी झिल्ली के माध्यम से एक छिद्र होता है और इस "द्वार" के दोनों ओर कई अलग-अलग संरचनाएं होती हैं।

आणविक मानकों से एनपीसी बहुत बड़ा है. मनुष्यों में, इसका आणविक द्रव्यमान 125 मिलियन डाल्टन होता है। इसके विपरीत, ग्लूकोज के एक अणु में 180 डाल्टन का आणविक द्रव्यमान होता है, जो इसे एनपीसी परिसर से लगभग 700,000 गुना छोटा बनाता है। न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन दोनों नाभिक में परिवहन करते हैं और इन अणुओं का नाभिक से बाहर आंदोलन एनपीसी के माध्यम से होता है।

साइटोप्लाज्मिक पक्ष पर, एनपीसी में साइटोप्लाज्मिक रिंग के साथ-साथ साइटोप्लाज्मिक फिलामेंट्स भी होते हैं, जो दोनों परमाणु झिल्ली में एनपीसी को लंगर डालने में मदद करते हैं। एनपीसी के परमाणु पक्ष पर एक परमाणु वलय है, जो विपरीत दिशा में साइटोप्लाज्मिक रिंग के समान है, साथ ही साथ एक परमाणु टोकरी भी है।

विभिन्न प्रकार के व्यक्तिगत प्रोटीन एमआरएनए की गति में भाग लेते हैं और अन्य की एक विविध विविधता नाभिक से बाहर आणविक कार्गो, उसी के साथ पदार्थों की आवाजाही के लिए लागू होते हैं केंद्रक

एमआरएनए अपना वास्तविक कार्य तब तक शुरू नहीं करता जब तक कि यह एक राइबोसोम तक नहीं पहुंच जाता। साइटोप्लाज्म में प्रत्येक राइबोसोम या से जुड़ा होता है अन्तः प्रदव्ययी जलिका एक बड़ा और एक छोटा सबयूनिट होता है; ये केवल तभी एक साथ आते हैं जब राइबोसोम प्रतिलेखन में सक्रिय होता है।

जब एक mRNA अणु a. से जुड़ जाता है अनुवाद राइबोसोम के साथ साइट, यह एक विशेष प्रकार के टीआरएनए से जुड़ती है जो एक विशिष्ट अमीनो एसिड (इसलिए tRNA के 20 अलग-अलग फ्लेवर हैं, प्रत्येक अमीनो एसिड के लिए एक). ऐसा इसलिए होता है क्योंकि टीआरएनए उजागर एमआरएनए पर तीन-न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को "पढ़" सकता है जो किसी दिए गए एमिनो एसिड से मेल खाता है।

जब टीआरएनए और एमआरएनए "मिलान करते हैं," टीआरएनए अपना एमिनो एसिड जारी करता है, जिसे प्रोटीन बनने के लिए नियत बढ़ती अमीनो एसिड श्रृंखला के अंत में जोड़ा जाता है। यह पॉलीपेप्टाइड अपनी निर्दिष्ट लंबाई तक पहुँचता है जब mRNA अणु को उसकी संपूर्णता में पढ़ा जाता है, और पॉलीपेप्टाइड जारी किया जाता है और एक वास्तविक प्रोटीन में संसाधित होता है।