पुनः संयोजक डीएनए बनाने में एंजाइम लिगेज का कार्य क्या है?

एक जीवित कोशिका में जो अधिकांश कार्य होता है वह उसके प्रोटीन द्वारा किया जाता है। एक सेल को जो करना होता है वह है इसकी नकल करना डीएनए.

उदाहरण के लिए, आपके शरीर में, डीएनए को खरबों बार दोहराया गया है। प्रोटीन वह काम करते हैं, और उन प्रोटीनों में से एक एंजाइम है जिसे कहा जाता है डीएनए लिगेज. वैज्ञानिकों ने माना कि प्रयोगशाला में पुनः संयोजक डीएनए के निर्माण में लिगेज उपयोगी हो सकता है, इसलिए उन्होंने पुनः संयोजक डीएनए बनाने की प्रक्रिया में एक बंधन कदम शामिल किया।

DNA के एकल रज्जुक में एक क्रम होता है नाइट्रोजनी क्षार जो संक्षेप में ए, टी, जी और सी द्वारा जाना जाता है। आम तौर पर, डीएनए एक डबल स्ट्रैंड में पाया जाता है, जहां आधारों का एक लंबा अनुक्रम आधारों के दूसरे समान रूप से लंबे स्ट्रैंड से मेल खाता है।

दो किस्में पूरक हैं, जिसमें एक स्ट्रैंड में ए है दूसरे में टी है, और जहां एक में जी है, दूसरे में सी है। ए और टी एक दूसरे से एक कमजोर रासायनिक बंधन के माध्यम से मिलते हैं जिसे कहा जाता है a हाइड्रोजन बंध, और जी और सी वही करते हैं।

कुल मिलाकर, दो पूरक किस्में कई हाइड्रोजन बांड के माध्यम से एक दूसरे से जुड़े हुए हैं। दो अलग-अलग किस्में में से प्रत्येक अपने स्वयं के परमाणु आधारों को एक साथ एक मजबूत बंधन के रूप में चीनी और फॉस्फेट समूहों की एक लंबी श्रृंखला के रूप में सहसंयोजक रूप से जुड़ा हुआ है।

आप डीएनए स्ट्रैंड को चार अलग-अलग प्रकार के आकर्षण के साथ एक लंबे आकर्षण ब्रेसलेट के रूप में सोच सकते हैं। आकर्षण सिर्फ उस मजबूत श्रृंखला को लटकाते हैं जो उन्हें एक साथ जोड़ रही है।

डीएनए प्रतिकृति एक और आकर्षण ब्रेसलेट बनाता है जो पहले से मेल खाता है। जहां पहले ब्रेसलेट पर ए चार्म होगा, वहीं टी चार्म दूसरे ब्रेसलेट पर फिट होगा, और सी और जी के लिए भी ऐसा ही होगा।

दूसरे ब्रेसलेट पर आकर्षण पहले ब्रेसलेट से मेल खा सकता है बिना ब्रेसलेट पर खुद। अर्थात्, वे अपने पड़ोसियों से जोड़ने के लिए एक मजबूत श्रृंखला के बिना एक कमजोर कनेक्शन के माध्यम से विपरीत श्रृंखला से जुड़ सकते हैं।

डीएनए लिगेज एंजाइम उन स्थानों का पता लगाता है जहां चीनी और फॉस्फेट श्रृंखला टूट जाती है, और लिंक का पुनर्निर्माण करता है, चीनी और फॉस्फेट समूहों को एक मजबूत बंधन में जोड़ता है।

पुनर्योगज डीएनए डीएनए के एक डबल स्ट्रैंड को काटने और इसे दूसरे डबल स्ट्रैंड से जोड़ने का परिणाम है। प्रत्येक डबल स्ट्रैंड को अक्सर असमान रूप से काटा जाता है, जिसमें एक स्ट्रैंड दूसरे से कुछ आधारों को समाप्त करता है।

उदाहरण के लिए, टीटीएए में, एक छोर से लटकने वाले अतिरिक्त आधार हैं। अन्य डबल स्ट्रैंड में AATT जैसे क्रम में अतिरिक्त आधार होते हैं। अतिरिक्त आधारों के दो सेट -- जिन्हें "चिपचिपा सिरों"- अपने कमजोर हाइड्रोजन बांड के माध्यम से एक दूसरे को पकड़ें।

आकर्षण कंगन के बारे में फिर से सोचते हुए, कल्पना करें कि आपके पास एक डबल आकर्षण कंगन है जिसमें दो श्रृंखलाएं केवल उनके आकर्षण के माध्यम से जुड़ी हुई हैं। आप अंत को काट देते हैं, लेकिन आप एक छोर को दूसरे से चार आकर्षण कम कर देते हैं, इसलिए एक छोटी सी पूंछ लटक रही है।

आप एक और डबल चार्म ब्रेसलेट के साथ भी ऐसा ही करें। यदि चार आकर्षण एक दूसरे के पूरक हैं, तो दो छीने हुए आकर्षण जुड़ जाएंगे, लेकिन केवल उनके आकर्षण के माध्यम से।

के पूर्व चरण में डीएनए पुनर्संयोजन, दो अलग-अलग डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए अणुओं के चिपचिपे सिरे जुड़े हुए हैं। हालांकि, दो वर्गों के बीच एकमात्र संबंध कमजोर बंधनों के माध्यम से है। जैसे चार्म ब्रेसलेट केवल मैचिंग चार्म्स से जुड़ा होता है, वैसे ही उन्हें अलग करना आसान होगा।

डीएनए लिगेज एंजाइम उन जगहों का पता लगाता है जहां चीनी और फॉस्फेट समूह एक साथ नहीं जुड़े होते हैं और यह उन्हें जोड़ता है। फिर से, आकर्षण ब्रेसलेट की तरह, डीएनए लिगेज के माध्यम से आने और आधारों को एक साथ जोड़ने के बाद, नया, लंबा, डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए अणु दृढ़ता से एक साथ जुड़ा हुआ है।