प्रोटीन उत्पादन के विभिन्न तरीके क्या हैं?

प्रोटीन उत्पादन या प्रोटीन संश्लेषण की मानक विधि में दो भाग शामिल हैं: प्रोटीन प्रतिलेखन और प्रोटीन अनुवाद। प्रोटीन प्रतिलेखन एक जीन के राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए) की प्रतिलिपि बनाता है जो आवश्यक प्रोटीन बनाने के लिए ब्लूप्रिंट ले जाता है। प्रोटीन अनुवाद में, एमिनो एसिड बिल्डिंग ब्लॉक्स का उपयोग करके प्रोटीन बनाने के लिए आरएनए का उपयोग किया जाता है। बैक्टीरिया, जो प्रोकैरियोट हैं, एक सरल विधि के साथ प्रोटीन का उत्पादन करते हैं जिसमें कोई पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शन या पोस्ट-ट्रांसलेशन परिवर्तन शामिल नहीं हैं। अधिक जटिल जानवर, जैसे कि मानव, यूकेरियोट्स हैं और प्रोटीन उत्पादन के दौरान आरएनए और प्रोटीन में संशोधन करते हैं।

प्रोटीन प्रतिलेखन एक कोशिका के नाभिक में होता है, जहां डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) निहित होता है। डीएनए एक कोशिका का आनुवांशिक या वंशानुगत हिस्सा है, और जीन जिसमें यह प्रोटीन होता है जो तब कोशिका में उत्पन्न होता है। प्रतिलेखन के दौरान, एक डीएनए जीन का उपयोग मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) बनाने के लिए किया जाता है, जो एक आरएनए कॉपी है। आरएनए पोलीमरेज़, एक एंजाइम, प्रतिलेखन करता है।

प्रोटीन अनुवाद की प्रक्रिया कोशिका के कोशिकाद्रव्य में की जाती है, जो नाभिक के बाहर कोशिका में सब कुछ है। अनुवाद में, प्रोटीन बनाने के लिए जीन की mRNA प्रतिलिपि को सही क्रम में अमीनो एसिड जोड़ने के लिए उपयोग किया जाता है। अनुवाद प्रोटीन बनाने के लिए राइबोसोम नामक संरचना का उपयोग करता है।

एमआरएनए में कोडोन होते हैं, जिनमें से प्रत्येक 20 अमीनो एसिड में से एक के लिए कोड होता है। राइबोसोम सैंडविच mRNA को बनाता है। स्थानांतरण आरएनए (टीआरएनए) का उपयोग एक नए अमीनो एसिड में लाने के लिए किया जाता है जो एमआरएनए में उजागर कोडन के साथ मेल खाता है। फिर, सब कुछ बदल जाता है, एक नया कोडन उपलब्ध होता है, और एक नया tRNA अगले एमिनो एसिड में लाता है। यह तब तक जारी रहता है जब तक कि स्टॉप कोडन नहीं पहुंच जाता है, यह दर्शाता है कि प्रोटीन पूरी तरह से उत्पादित है।

एक के लिए याद रखने का आसान तरीका है कि प्रोटीन उत्पादन के कौन से तरीके हैं। किसी चीज को ट्रांसमिट करना उसकी नकल करना है। डीएनए और आरएनए बहुत समान अणु हैं, इसलिए डीएनए लेने और आरएनए की प्रतिलिपि बनाने के लिए ट्रांस्क्रिप्शन करना होगा, इसलिए इस कदम को प्रतिलेखन कहा जाता है।

अनुवाद करना एक भाषा को लेना और दूसरी भाषा में इसे समझना है। आरएनए और प्रोटीन विभिन्न बिल्डिंग ब्लॉक्स के साथ बनाए जाते हैं और इस प्रकार बहुत अलग-अलग अणु होते हैं। एक सार्वभौमिक आनुवंशिक कोड है जिसका उपयोग आरएनए में प्रोटीन के अमीनो एसिड बिल्डिंग ब्लॉकों में अनुवाद करने के लिए किया जाता है, इसलिए आरएनए को प्रोटीन में बदलना अनुवाद कहलाता है।

यूकेरियोट कोशिकाएं, जिनमें खमीर से मनुष्यों तक के अधिकांश जानवर शामिल हैं, प्रोटीन उत्पादन के दौरान पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शन और पोस्ट-ट्रांसलेशन संशोधन दोनों करते हैं। पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शन परिवर्तन में एक प्रक्रिया होती है जिसे स्पाइसलिंग कहा जाता है, जिसे एक कार्यात्मक mRNA अणु बनाने की आवश्यकता होती है। प्री-एमआरएनए ट्रांसक्रिप्ट में दो भाग होते हैं, एक्सॉन जो प्रोटीन उत्पादन के दूसरे चरण के लिए आवश्यक होते हैं और इंट्रोन्स जिनकी आवश्यकता नहीं होती है। Splicing में, इंट्रोन्स को काट दिया जाता है, और एक्सॉन एक साथ फिर से जुड़ जाते हैं। Splicing के दौरान, विभिन्न प्रोटीन बनाने के लिए एक जीन से एक्सॉन को भी पुनर्व्यवस्थित किया जा सकता है।

अनुवाद के बाद के संशोधनों में प्रोटीन फोल्ड के साथ-साथ सेल में प्रोटीन को ठीक से निर्देशित करने में मदद करना शामिल है। अक्सर, एक प्रोटीन से शुरू होता है जिसे सिग्नल पेप्टाइड कहा जाता है। यह सिग्नल पेप्टाइड प्रोटीन को निर्देशित करने के लिए एक पते की तरह काम करता है जहां इसकी कोशिका में जरूरत होती है और फिर प्रोटीन को इसके पदनाम के बाद आमतौर पर हटा दिया जाता है। अधिकांश यूकेरियोट प्रोटीन अपने दम पर, अपने विशिष्ट तीन-आयामी आकार में मोड़ नहीं सकते। चैपरॉन प्रोटीन तब प्रोटीन को कार्यात्मक अणुओं में बदलने में मदद करते हैं।

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