पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड सीक्वेंस

पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम डीएनए अनुक्रम हैं जो एक स्ट्रैंड पर 5' से 3' दिशा में और पूरक स्ट्रैंड पर 5' से 3' दिशा में पढ़ने पर दोनों दिशाओं में समान दिखते हैं।

पैलिंड्रोमिक अनुक्रम बेस पेयर का एक अनुक्रम है जो दोनों दिशाओं में पढ़ने पर समान होता है। डीएनए के संदर्भ में, यह एक ऐसे अनुक्रम को संदर्भित करता है जो एक स्ट्रैंड पर 5' से 3' दिशा में और पूरक स्ट्रैंड पर 3' से 5' दिशा में पढ़ने पर समान होता है। पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड सीक्वेंस, डीएनए में पाए जाने वाले एक विशेष प्रकार के अनुक्रम होते हैं। इनमें न्यूक्लियोटाइड की व्यवस्था आगे (5' →3') और पीछे (3'→5') की दिशा दोनों में एक जैसी होती है। पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड सीक्वेंस, आनुवंशिक अभियांत्रिकी में अहम भूमिका निभाते हैं। ये सीक्वेंस, प्रतिबंधन एंडोन्यूक्लिएज़ नाम के एंजाइमों के लिए पहचान स्थल का काम करते हैं।

• पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड सीक्वेंस, अधिकांश जीनोम या आनुवंशिक निर्देशों के सेट में पाए जाते हैं।
• पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड सीक्वेंस, हेयरपिन बनाने में सक्षम होते हैं।
• पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड सीक्वेंस, प्रतिबंध एंजाइमों के लिए सामान्य पहचान स्थल होते हैं।
• प्रतिबंध एंजाइम, डीएनए स्ट्रैंड को काटते हैं।
• प्रतिबंध एंजाइम, डीएनए को पैलिंड्रोम के केंद्र से थोड़ा दूर और दोनों स्ट्रैंड में समान दो नाइट्रोजनस बेस के बीच काटते हैं।
• प्रतिबंध एंजाइम का इस्तेमाल, पुनः संयोजक डीएनए बनाने के लिए किया जाता है।

संरचना

पैलिंड्रोमिक अनुक्रम आमतौर पर चार से छह न्यूक्लियोटाइड लंबे होते हैं, लेकिन वे लंबे भी हो सकते हैं। इन अनुक्रमों की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि वे सममित होते हैं।

उदाहरण: अनुक्रम 5' - GAATTC - 3' पैलिंड्रोमिक है क्योंकि इसका पूरक स्ट्रैंड 3' - CTTAAG - 5' है, और दोनों अनुक्रम अपने-अपने 5' से 3' दिशाओं में समान रूप से पढ़ते हैं।

आणविक जीव विज्ञान में महत्व

प्रतिबंध एंजाइम: कई प्रतिबंध एंजाइम (जिन्हें प्रतिबंध एंडोन्यूक्लिअस भी कहा जाता है) विशिष्ट पैलिंड्रोमिक अनुक्रमों पर डीएनए को पहचानते हैं और काटते हैं। ये एंजाइम आणविक क्लोनिंग, जीन संपादन और आनुवंशिक विश्लेषण में महत्वपूर्ण हैं।

डीएनए हेयरपिन: पैलिंड्रोमिक अनुक्रम हेयरपिन या क्रूसिफ़ॉर्म जैसी द्वितीयक संरचनाएँ भी बना सकते हैं, जो जीन अभिव्यक्ति और डीएनए प्रतिकृति को विनियमित करने में महत्वपूर्ण हैं।

पैलिंड्रोमिक अनुक्रमों के उदाहरण

• EcoRI: एक सामान्य प्रतिबंध एंजाइम पैलिंड्रोमिक अनुक्रम GAATTC को पहचानता है, जहाँ एंजाइम G और A के बीच में कट जाता है।
• HindIII: एक अन्य प्रतिबंध एंजाइम अनुक्रम AAGCTT को पहचानता है, जो पैलिंड्रोमिक है।
• BamHI: GGATCC अनुक्रम को पहचानता है, जो पैलिंड्रोमिक है।

जेनेटिक इंजीनियरिंग में भूमिका

• क्लोनिंग: पैलिंड्रोमिक अनुक्रमों का उपयोग अक्सर पुनः संयोजक डीएनए तकनीक में किया जाता है क्योंकि उन्हें प्रतिबंध एंजाइमों द्वारा पहचाना जाता है, जो विशिष्ट स्थानों पर डीएनए को काटते हैं, जिससे वैज्ञानिकों को डीएनए टुकड़ों को सटीक रूप से काटने और जोड़ने में मदद मिलती है।
• डीएनए बंधन: एक पैलिंड्रोमिक साइट पर प्रतिबंध एंजाइम के साथ डीएनए को काटने के बाद, बनने वाले चिपचिपे सिरों को पूरक सिरों वाले अन्य डीएनए टुकड़ों से जोड़ा (जोड़ा) जा सकता है।

डीएनए प्रतिकृति और मरम्मत में कार्य

डीएनए प्रतिकृति और मरम्मत तंत्र में शामिल क्षेत्रों में पैलिंड्रोमिक अनुक्रम भी पाए जाते हैं। वे ऐसी संरचनाएँ बना सकते हैं जिन्हें डीएनए मरम्मत एंजाइमों द्वारा पहचाना जाता है या वे इन प्रक्रियाओं के लिए मार्कर के रूप में काम कर सकते हैं।

अभ्यास प्रश्न

वस्तुनिष्ठ/MCQs:

1.) पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम क्या है?

a) ऐसा अनुक्रम जो दोनों स्ट्रैंड पर 3' से 5' तक पढ़ने पर समान होता है।

b) ऐसा अनुक्रम जो एक ही स्ट्रैंड पर दोनों दिशाओं में समान पढ़ता है।

c) ऐसा अनुक्रम जो एक स्ट्रैंड पर 5' से 3' तक और पूरक स्ट्रैंड पर 5' से 3' तक पढ़ने पर समान पढ़ता है।

d) ऐसा अनुक्रम जो दूसरे अनुक्रम का पूरक होता है।

2.) निम्नलिखित में से कौन पैलिंड्रोमिक अनुक्रम है?

a) 5' - ATCGTA - 3'

b) 5' - GATTAC - 3'

c) 5' - GAATTC - 3'

d) 5' - TACGGA - 3'

3.) निम्नलिखित में से कौन सा एंजाइम पैलिंड्रोमिक अनुक्रमों को पहचानता है? a) DNA पोलीमरेज़

b) RNA पोलीमरेज़

c) प्रतिबंध एंजाइम

d) लिगेज

4.) DNA में पैलिंड्रोमिक अनुक्रम का क्या कार्य है?

a) यह DNA प्रतिकृति को रोकता है।

b) यह हेयरपिन जैसी द्वितीयक संरचनाओं के निर्माण की अनुमति देता है।

c) यह जीन की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करता है।

d) यह mRNA के अनुवाद को बढ़ाता है।

5.) निम्न में से कौन सा प्रतिबंध एंजाइम का उदाहरण है जो पैलिंड्रोमिक अनुक्रम को पहचानता है?

a) DNA लिगेज

b) EcoRI

c) RNA पोलीमरेज़

d) रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस

6.) अनुक्रम GAATTC को किस प्रतिबंध एंजाइम द्वारा पहचाना जाता है?

a) BamHI

b) HindIII

c) EcoRI

d) PstI

लघु उत्तर प्रश्न:

• आणविक जीव विज्ञान में पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों का क्या महत्व है?
• बताएँ कि प्रतिबंध एंजाइमों की क्रिया में पैलिंड्रोमिक अनुक्रम किस प्रकार शामिल होते हैं।
• पैलिंड्रोमिक अनुक्रम का एक उदाहरण प्रदान करें और डीएनए पुनर्संयोजन में इसकी भूमिका का वर्णन करें।
• डीएनए में द्वितीयक संरचनाओं, जैसे हेयरपिन के निर्माण में पैलिंड्रोमिक अनुक्रम कैसे मदद करते हैं?
• क्लोनिंग और जेनेटिक इंजीनियरिंग के लिए पैलिंड्रोमिक अनुक्रम क्यों महत्वपूर्ण हैं?