प्रतिकृति

प्रतिकृतिकरण एक जैविक प्रक्रिया है जिसके द्वारा डीएनए की प्रतिलिपि बनाकर दो समान डीएनए अणु बनाए जाते हैं। यह प्रक्रिया कोशिका विभाजन के लिए महत्वपूर्ण है, जिससे आनुवंशिक जानकारी कोशिकाओं की एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी में संचारित होती है। प्रतिकृतिकरण एक कोशिका के विभाजन से पहले डीएनए अणु की प्रतिलिपि बनाने की प्रक्रिया है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि प्रत्येक संतति कोशिका को आनुवंशिक सामग्री की एक सटीक प्रतिलिपि प्राप्त हो।

स्थान

• प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में, प्रतिकृतिकरण कोशिका द्रव्य में होता है, क्योंकि उनमें नाभिक नहीं होता है।
• यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, प्रतिकृतिकरण कोशिका चक्र के एस चरण के दौरान नाभिक में होता है।

शामिल मुख्य एंजाइम

• हेलिकेज़: प्रतिकृतिकरण कांटे पर दोहरे स्ट्रैंड वाले डीएनए को खोलता और अलग करता है।
• डीएनए पोलीमरेज़: बढ़ते डीएनए स्ट्रैंड में पूरक न्यूक्लियोटाइड जोड़ता है। इसमें त्रुटियों को ठीक करने की प्रूफरीडिंग क्षमता भी है।
• प्राइमेज: छोटे आरएनए प्राइमरों को संश्लेषित करता है जो डीएनए संश्लेषण के लिए एक प्रारंभिक बिंदु प्रदान करते हैं।
• लिगेज: लैगिंग स्ट्रैंड पर ओकाजाकी टुकड़ों को जोड़ता है, टुकड़ों के बीच अंतराल को सील करता है।

डीएनए प्रतिकृति की प्रक्रिया

• आरंभ: प्रतिकृति प्रक्रिया डीएनए अणु पर विशिष्ट स्थानों पर शुरू होती है जिसे प्रतिकृति की उत्पत्ति कहा जाता है। हेलीकेस डीएनए को खोलता है, जिससे प्रतिकृति कांटा बनता है।
• विस्तार: डीएनए पोलीमरेज़ टेम्पलेट स्ट्रैंड के पूरक न्यूक्लियोटाइड को जोड़कर नए डीएनए स्ट्रैंड को संश्लेषित करता है।
• लीडिंग स्ट्रैंड को 5' से 3' दिशा में लगातार संश्लेषित किया जाता है।
• लैगिंग स्ट्रैंड को ओकाजाकी टुकड़ों नामक छोटे खंडों में असंतत रूप से संश्लेषित किया जाता है, जिन्हें बाद में डीएनए लाइगेज द्वारा जोड़ा जाता है।

अर्ध-रूढ़िवादी प्रकृति

डीएनए प्रतिकृति को अर्ध-रूढ़िवादी के रूप में वर्णित किया जाता है क्योंकि प्रत्येक नए डीएनए अणु में एक मूल (पैतृक) स्ट्रैंड और एक नया संश्लेषित स्ट्रैंड होता है। यह विधि आनुवंशिक निष्ठा बनाए रखने में मदद करती है।

डीएनए प्रतिकृति का महत्व

यह सुनिश्चित करता है कि कोशिका विभाजन के दौरान आनुवंशिक जानकारी सही तरीके से प्रेषित की जाती है, जिससे जीवों की वृद्धि, मरम्मत और प्रजनन संभव होता है।

अभ्यास प्रश्न

• डीएनए प्रतिकृति को परिभाषित करें और कोशिका विभाजन में इसके महत्व की व्याख्या करें।
• प्रतिकृति का अर्ध-रूढ़िवादी मॉडल क्या है? यह रूढ़िवादी और फैलाव मॉडल से किस प्रकार भिन्न है?
• डीएनए प्रतिकृति में शामिल प्रमुख एंजाइमों (जैसे, हेलीकेस, डीएनए पोलीमरेज़, प्राइमेज़, लिगेज़) की भूमिका का वर्णन करें।
• डीएनए प्रतिकृति के दौरान अग्रणी स्ट्रैंड और लैगिंग स्ट्रैंड के बीच अंतर की व्याख्या करें।
• डीएनए प्रतिकृति में आरएनए प्राइमरों के महत्व पर चर्चा करें। यदि उन्हें संश्लेषित नहीं किया गया तो क्या होगा?
• डीएनए पोलीमरेज़ के प्रूफ़रीडिंग तंत्र का विश्लेषण करें। यह डीएनए प्रतिकृति की सटीकता में कैसे योगदान देता है?
• डीएनए प्रतिकृति के दौरान होने वाली त्रुटियों के कुछ संभावित परिणाम क्या हैं?
• बताएँ कि कोशिका चक्र के दौरान डीएनए प्रतिकृति को कैसे विनियमित किया जाता है। कौन से चरण विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं?