डीएनए प्रतिकृति में, अग्रणी स्ट्रैंड को प्रतिकृति फोर्क की गति से मेल खाते हुए 5′ से 3′ दिशा में लगातार संश्लेषित किया जाता है। इसका संश्लेषण सुचारू है, जो डीएनए पोलीमरेज़ III द्वारा सुगम है। इसके विपरीत, लैगिंग स्ट्रैंड को प्रतिकृति फोर्क से दूर, 3′ से 5′ दिशा में छोटे ओकाज़ाकी टुकड़ों में लगातार संश्लेषित किया जाता है।
चाबी छीन लेना
- अग्रणी स्ट्रैंड निरंतर प्रतिकृति से गुजरता है, जबकि लैगिंग स्ट्रैंड असंतत प्रतिकृति से गुजरता है।
- डीएनए पोलीमरेज़ III अग्रणी स्ट्रैंड को संश्लेषित करता है, जबकि डीएनए पोलीमरेज़ I लैगिंग स्ट्रैंड को संश्लेषित करता है।
- अग्रणी स्ट्रैंड में लैगिंग स्ट्रैंड की तुलना में कम प्राइमर होते हैं, जिससे ओकाजाकी टुकड़ों को संश्लेषित करने के लिए कई प्राइमरों की आवश्यकता होती है।
लीडिंग डीएनए स्ट्रैंड बनाम लैगिंग डीएनए
लीडिंग स्ट्रैंड प्रतिकृति कांटे की गति की 5'3 दिशा में लगातार प्रतिकृति बनाता है। अग्रणी स्ट्रैंड को आरएनए प्राइमर की आवश्यकता नहीं होती है। लैगिंग स्ट्रैंड प्रतिकृति कांटे की गति के विपरीत 3'5 दिशा में लगातार प्रतिकृति बनाता है। इसके लिए आरएनए प्राइमर की आवश्यकता होती है।
तुलना तालिका
| Feature | प्रमुख गुण | फट्टी का किनारा |
|---|---|---|
| संश्लेषण | निरंतर | असंतत (ओकाज़ाकी टुकड़े) |
| संश्लेषण की दिशा | प्रतिकृति कांटा आंदोलन के समान (5′ से 3′) | प्रतिकृति कांटा आंदोलन के विपरीत (3′ से 5′) |
| आवश्यक प्राइमरों की संख्या | एक | प्रत्येक ओकाजाकी टुकड़े के लिए एकाधिक |
| डीएनए लिगेज की आवश्यकता | नहीं | हाँ, ओकाज़ाकी टुकड़ों को जोड़ने के लिए |
| प्रतिकृति कांटा के सापेक्ष विकास | प्रतिकृति कांटा से दूर | प्रतिकृति कांटे की ओर |
अग्रणी डीएनए स्ट्रैंड क्या है?
अवलोकन
अग्रणी डीएनए स्ट्रैंड डीएनए प्रतिकृति का एक महत्वपूर्ण घटक है, जो आनुवंशिक जानकारी के विश्वसनीय दोहराव की सुविधा प्रदान करता है। इसका संश्लेषण प्रतिकृति प्रक्रिया के दौरान लगातार और कुशलता से होता है, जिससे संपूर्ण डीएनए अणु की तीव्र और सटीक प्रतिकृति सुनिश्चित होती है।
संश्लेषण प्रक्रिया
प्रमुख डीएनए स्ट्रैंड का संश्लेषण प्रतिकृति के मूल में शुरू होता है, जहां डीएनए डबल हेलिक्स प्रतिकृति कांटे बनाने के लिए खुलता है। डीएनए हेलिकेज़ एंजाइम प्रतिकृति कांटे के आगे डबल हेलिक्स को खोलते हैं, जिससे प्रतिकृति के लिए एकल-फंसे डीएनए टेम्पलेट बनते हैं। फिर प्राइमेज़ अग्रणी स्ट्रैंड टेम्पलेट के 3′ सिरे पर एक छोटा आरएनए प्राइमर संश्लेषित करता है।
प्राइमर संश्लेषण के बाद, डीएनए पोलीमरेज़ III, मुख्य प्रतिकृति पोलीमरेज़ एंजाइम, आरएनए प्राइमर से जुड़ता है और डीएनए संश्लेषण शुरू करता है। यह अग्रणी स्ट्रैंड को 5′ से 3′ दिशा में लंबा करता है, टेम्पलेट स्ट्रैंड के साथ प्रतिकृति कांटे की ओर लगातार बढ़ता रहता है। चूंकि डीएनए पोलीमरेज़ III अग्रणी स्ट्रैंड को संश्लेषित करता है, यह पैतृक डीएनए स्ट्रैंड को विस्थापित करता है, जिसे बाद में लैगिंग स्ट्रैंड संश्लेषण के लिए टेम्पलेट के रूप में उपयोग किया जाता है।
अग्रणी स्ट्रैंड का निरंतर संश्लेषण डीएनए अणु की कुशल और समन्वित प्रतिकृति सुनिश्चित करता है। डीएनए पोलीमरेज़ III उच्च प्रक्रियात्मकता के साथ टेम्पलेट स्ट्रैंड के साथ चलता है, उल्लेखनीय निष्ठा के साथ पैतृक डीएनए स्ट्रैंड में पूरक न्यूक्लियोटाइड जोड़ता है। जैसे-जैसे प्रतिकृति कांटा आगे बढ़ता है, अग्रणी स्ट्रैंड तेजी से लंबा हो जाता है, जिससे आनुवंशिक सामग्री का तेज और सटीक दोहराव संभव हो जाता है।
हिस्टोन्स की भूमिका
हिस्टोन डीएनए टेम्पलेट की पहुंच को सुविधाजनक बनाकर और प्रतिकृति के दौरान न्यूक्लियोसोम संरचना को स्थिर करके डीएनए प्रतिकृति में आवश्यक भूमिका निभाते हैं। ये हिस्टोन न्यूक्लियोसोम कोर का हिस्सा बनते हैं, जिसके चारों ओर क्रोमैटिन बनाने के लिए डीएनए लपेटा जाता है। प्रतिकृति के दौरान, प्रतिकृति मशीनरी के लिए डीएनए टेम्पलेट तक पहुंच की अनुमति देने के लिए हिस्टोन को अस्थायी रूप से विस्थापित किया जाना चाहिए।
लैगिंग डीएनए स्ट्रैंड क्या है?
अवलोकन
लैगिंग डीएनए स्ट्रैंड डीएनए प्रतिकृति का एक मूलभूत घटक है, जो आनुवंशिक सामग्री के सटीक और पूर्ण दोहराव को सुनिश्चित करने के लिए अग्रणी स्ट्रैंड के साथ मिलकर काम करता है। अग्रणी स्ट्रैंड के विपरीत, लैगिंग स्ट्रैंड को ओकाजाकी टुकड़े नामक छोटे टुकड़ों में लगातार संश्लेषित किया जाता है, जिसके लिए कुशल प्रतिकृति सुनिश्चित करने के लिए विशेष तंत्र की आवश्यकता होती है।
संश्लेषण प्रक्रिया
लैगिंग डीएनए स्ट्रैंड का संश्लेषण अग्रणी स्ट्रैंड के साथ-साथ होता है लेकिन विपरीत दिशा में आगे बढ़ता है। जैसे-जैसे प्रतिकृति कांटा आगे बढ़ता है, डीएनए हेलिकेज़ डबल हेलिक्स को खोल देता है, जिससे प्रतिकृति के लिए एकल-स्ट्रैंडेड डीएनए टेम्पलेट उत्पन्न होते हैं। प्राइमेज़ लैगिंग स्ट्रैंड टेम्पलेट के साथ अंतराल पर छोटे आरएनए प्राइमरों को संश्लेषित करता है।
डीएनए पोलीमरेज़ III फिर आरएनए प्राइमरों से जुड़ता है और डीएनए संश्लेषण शुरू करता है, प्रतिकृति फोर्क से 5′ से 3′ दिशा में छोटे ओकाज़ाकी टुकड़ों को संश्लेषित करता है। प्रत्येक ओकाजाकी टुकड़े की लंबाई 100 से 1000 न्यूक्लियोटाइड तक होती है। लैगिंग स्ट्रैंड के असंतत संश्लेषण के लिए प्रत्येक टुकड़े को आरंभ करने के लिए प्राइमेज़ द्वारा आरएनए प्राइमरों के आवधिक संश्लेषण की आवश्यकता होती है।
जैसे ही डीएनए पोलीमरेज़ III एक ओकाज़ाकी टुकड़े को संश्लेषित करता है, यह अंततः आसन्न टुकड़े के पूर्ववर्ती आरएनए प्राइमर का सामना करता है। इस बिंदु पर, एंजाइम डीएनए को 5′ से 3′ दिशा में संश्लेषित करता है, आरएनए प्राइमर को विस्थापित करता है और टुकड़ों के बीच एक अंतर छोड़ देता है। डीएनए पोलीमरेज़ I फिर आरएनए प्राइमर को हटा देता है और डीएनए न्यूक्लियोटाइड के साथ अंतर को भर देता है, लैगिंग स्ट्रैंड टेम्पलेट के पूरक एक निरंतर डीएनए स्ट्रैंड को संश्लेषित करता है।
लीडिंग डीएनए स्ट्रैंड और लैगिंग स्ट्रैंड के बीच मुख्य अंतर
- संश्लेषण दिशा:
- अग्रणी स्ट्रैंड: प्रतिकृति कांटा आंदोलन की दिशा से मेल खाते हुए, 5′ से 3′ दिशा में लगातार संश्लेषित किया जाता है।
- लैगिंग स्ट्रैंड: प्रतिकृति फोर्क से 5′ से 3′ दिशा में असंतत रूप से संश्लेषित किया गया, जिसके परिणामस्वरूप ओकाजाकी टुकड़ों का निर्माण हुआ।
- प्राथमिक आवश्यकता:
- अग्रणी स्ट्रैंड: संश्लेषण शुरू करने के लिए प्रतिकृति के मूल में केवल एक आरएनए प्राइमर की आवश्यकता होती है।
- लैगिंग स्ट्रैंड: प्रत्येक ओकाजाकी टुकड़े के संश्लेषण को आरंभ करने के लिए, टेम्पलेट के साथ-साथ कई आरएनए प्राइमरों की आवश्यकता होती है।
- संश्लेषण दक्षता:
- अग्रणी स्ट्रैंड: इसकी निरंतर प्रकृति के कारण कुशलतापूर्वक और तेजी से संश्लेषित किया जाता है, जिससे डीएनए अणु की तेजी से प्रतिकृति होती है।
- लैगिंग स्ट्रैंड: इसकी असंतत प्रकृति के कारण कम कुशलता से संश्लेषित किया जाता है, जिसके लिए कई ओकाज़ाकी टुकड़ों के संश्लेषण और प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप धीमी प्रतिकृति होती है।
- ओकाज़ाकी फ़्रैगमेंट गठन:
- अग्रणी स्ट्रैंड: ओकाज़ाकी टुकड़े नहीं बनाता है; संश्लेषण बिना किसी रुकावट के निरंतर होता रहता है।
- लैगिंग स्ट्रैंड: संश्लेषण की असंतत प्रकृति के कारण ओकाजाकी टुकड़े बनते हैं, जिसके परिणामस्वरूप छोटे डीएनए टुकड़े बनते हैं जिन्हें एक साथ जोड़ा जाना चाहिए।
- पोलीमरेज़ मूवमेंट:
- लीडिंग स्ट्रैंड: डीएनए पोलीमरेज़ टेम्प्लेट स्ट्रैंड के साथ प्रतिकृति फोर्क की ओर लगातार चलता रहता है।
- लैगिंग स्ट्रैंड: डीएनए पोलीमरेज़ एक असंतत तरीके से चलता है, प्रतिकृति कांटा से दूर ओकाज़ाकी टुकड़ों को संश्लेषित करता है।
- प्रसंस्करण तंत्र:
- अग्रणी स्ट्रैंड: न्यूनतम प्रसंस्करण की आवश्यकता है; संश्लेषित डीएनए को सीधे बढ़ते हुए स्ट्रैंड में शामिल किया जाता है।
- लैगिंग स्ट्रैंड: निरंतर डीएनए स्ट्रैंड उत्पन्न करने के लिए आरएनए प्राइमर हटाने, गैप फिलिंग और ओकाजाकी टुकड़े को जोड़ने जैसे अतिरिक्त प्रसंस्करण चरणों की आवश्यकता होती है।
- https://science.sciencemag.org/content/300/5623/1300.abstract
- https://www.embopress.org/doi/abs/10.1093/emboj/18.22.6561
अंतिम अद्यतन: 28 फरवरी, 2024
मैंने आपको मूल्य प्रदान करने के लिए इस ब्लॉग पोस्ट को लिखने में बहुत मेहनत की है। यदि आप इसे सोशल मीडिया पर या अपने मित्रों/परिवार के साथ साझा करने पर विचार करते हैं, तो यह मेरे लिए बहुत उपयोगी होगा। साझा करना है ♥️
पीयूष यादव ने पिछले 25 साल स्थानीय समुदाय में भौतिक विज्ञानी के रूप में काम करते हुए बिताए हैं। वह एक भौतिक विज्ञानी हैं जो विज्ञान को हमारे पाठकों के लिए अधिक सुलभ बनाने के लिए उत्सुक हैं। उनके पास प्राकृतिक विज्ञान में बीएससी और पर्यावरण विज्ञान में स्नातकोत्तर डिप्लोमा है। आप उनके बारे में और अधिक पढ़ सकते हैं जैव पृष्ठ.
इस पोस्ट में प्रयुक्त वैज्ञानिक शब्दजाल काफी मनोरंजक है। मैं स्पष्टीकरण के माध्यम से विषय के प्रति लेखक के जुनून को लगभग सुन सकता था!
मुझे ख़ुशी है कि आपको यह मनोरंजक लगा, ऑस्कर। कभी-कभी वैज्ञानिक शब्दावली दिलचस्प और मनोरंजक हो सकती है।
मैं सहमत हूं, ऑस्कर। ऐसे लेखक को देखना अच्छा लगता है जो अपने विषय के प्रति उत्साही है।
अग्रणी और पिछड़ने वाले पहलुओं की व्याख्या बहुत स्पष्ट थी और पोस्ट ने विषय को समझना बहुत आसान बना दिया।
मुझे भी ऐसा लगता है, जिम। ऐसे लेखों का आना हमेशा अच्छा लगता है जो इस तरह के जटिल विषयों को सरल बनाते हैं।
सहमत, जिम. इस पोस्ट ने सामग्री को बहुत ही सुलभ तरीके से प्रस्तुत किया है।
यह पोस्ट अत्यधिक जटिल और पेचीदा है. व्यापक दर्शकों को समझने के लिए इसे सरल बनाया जाना चाहिए।
मैं समझ गया कि तुम क्या कह रहे हो, फॉक्स। यह निश्चित रूप से एक जटिल विषय है, लेकिन इसे बहुत अधिक सरल बनाने से महत्वपूर्ण विवरण खो सकते हैं।
अग्रणी स्ट्रैंड को संश्लेषित करने वाले डीएनए पोलीमरेज़ III और लैगिंग स्ट्रैंड को संश्लेषित करने वाले डीएनए पोलीमरेज़ I के बारे में विवरण विशेष रूप से जानकारीपूर्ण था।
यह दिलचस्प है कि डीएनए प्रतिकृति प्रक्रिया कितनी जटिल और पेचीदा है, है ना?
सहमत, पैट्रिक. यह मेरे लिए भी एक महत्वपूर्ण उपलब्धि थी।
अग्रणी और पिछड़े स्ट्रैंड के बीच का अंतर अच्छी तरह से समझाया गया था और समझने में आसान था।
मुझे भी यह बहुत स्पष्ट लगा, प्रोजर्स। स्पष्टीकरण विस्तृत और संक्षिप्त थे.
मैं इस पोस्ट में गहराई की कमी से निराश हूँ। यह बमुश्किल विषय की सतह को खरोंचता है।
मुझे यह काफी व्यापक लगा, लेकिन मैं आपकी राय का सम्मान करता हूं।
मैं आपका दृष्टिकोण समझता हूं, जेम्स। शायद यह अतिरिक्त गहराई प्रदान करने के लिए अधिक उन्नत अवधारणाओं में उतर सकता था।
जिस तरह से पोस्ट ने अग्रणी और पिछड़े डीएनए स्ट्रैंड के मापदंडों की तुलना की, वह अंतर को समझने के लिए अविश्वसनीय रूप से सहायक था।
मैं पूरी तरह सहमत हूं, काइल। तुलना तालिका भेदों को उजागर करने में बहुत प्रभावी थी।
इतनी जानकारीपूर्ण पोस्ट के लिए धन्यवाद! मैंने डीएनए प्रतिकृति और अग्रणी स्ट्रैंड और लैगिंग स्ट्रैंड के बीच अंतर के बारे में बहुत कुछ सीखा। यह आकर्षक है.
मैं पूरी तरह सहमत हूं, ट्रेसी। पोस्ट अच्छी तरह से लिखी गई और बहुत शिक्षाप्रद थी।
मुझे भी यह बहुत दिलचस्प लगा. इसे पढ़ने से पहले मुझे अग्रणी और पिछड़ने वाले स्ट्रैंड के बीच अंतर के बारे में नहीं पता था।
लेख बहुत जानकारीपूर्ण और अच्छी तरह से संरचित था।
वैज्ञानिक लेखों में स्पष्ट संरचना का होना बहुत महत्वपूर्ण है। इसने निश्चित रूप से वह हासिल किया।
मैं सहमत हूं, एरिन। मैंने जानकारी के स्पष्ट स्पष्टीकरण और संगठन की सराहना की।
मुझे पोस्ट बहुत ज्ञानवर्धक और दिलचस्प लगी.
बिल्कुल, काइल। मुझे आशा है कि भविष्य में मुझे इस तरह की और भी पोस्ट देखने को मिलेंगी।
सहमत, काइल। यह एक मनमोहक पाठ था।