जीन (कहते हैं: jeenz ) भौतिक लक्षणों को निर्धारित करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं - हम कैसे दिखते हैं - और हमारे बारे में अन्य सामान। वे जानकारी ले जाते हैं जो आपको बनाती है कि आप कौन हैं और आप क्या दिखते हैं: घुंघराले या सीधे बाल, लंबे या छोटे पैर, यहां तक कि आप कैसे मुस्कुरा सकते हैं या हंस सकते हैं। इनमें से कई चीजें एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक एक परिवार में जीन द्वारा पारित की जाती हैं।
इस पाठ के अंत तक, आपको पता चल जाएगा
एक जीन डीएनए या आरएनए में न्यूक्लियोटाइड्स का एक अनुक्रम है जो जीन उत्पाद के संश्लेषण को एन्कोड करता है, या तो आरएनए या प्रोटीन। एक गुणसूत्र एक लंबे डीएनए स्ट्रैंड से बना होता है जिसमें कई जीन होते हैं। एक मानव गुणसूत्र में हजारों जीनों के साथ डीएनए के लगभग 500 मिलियन बेस जोड़े हो सकते हैं।
जीव विज्ञान में, एक जीन आरएनए में न्यूक्लियोटाइड्स के एक अनुक्रम को संदर्भित करता है या अणु के लिए डीएनए कोडिंग होता है जिसमें एक फ़ंक्शन होता है। एक जीन की अभिव्यक्ति के दौरान, डीएनए को पहले आरएनए में कॉपी किया जाता है। आरएनए सीधे कार्यशील हो सकता है या यह एक कार्य करने वाले प्रोटीन के लिए मध्यवर्ती टेम्पलेट हो सकता है। किसी जीव की संतानों में जीन का संचरण फेनोटाइपिक लक्षणों की विरासत का आधार बनता है। ये जीन विभिन्न डीएनए अनुक्रमों को जीनोटाइप के रूप में जाना जाता है। पर्यावरण और विकासात्मक कारकों के साथ जीनोटाइप निर्धारित करते हैं कि फेनोटाइप क्या होगा। अधिकांश जैविक लक्षण पॉलीजेन (कई अलग-अलग जीन) और जीन-पर्यावरण इंटरैक्शन से प्रभावित होते हैं। कुछ आनुवंशिक लक्षण आंखों के रंग की तरह दिखाई देते हैं, और कुछ रक्त के प्रकार की तरह नहीं होते हैं ।
जीन के लिए उनके अनुक्रम में उत्परिवर्तन प्राप्त करना संभव है। इसके कारण जनसंख्या में एलील्स नामक विभिन्न प्रकार होते हैं। ये एलील एक प्रोटीन के थोड़ा अलग संस्करणों को एन्कोड करते हैं जो फेनोटाइपिकल लक्षणों का कारण बनते हैं। जीनों के फिटेस्ट और जेनेटिक बहाव के प्राकृतिक चयन या अस्तित्व के परिणामस्वरूप जीन विकसित होते हैं।
यहाँ डीएनए के दोहरे-हेलिक्स स्ट्रैंड को दर्शाने वाला चित्रण है।
अधिकांश जीव अपने जीन को लंबे डीएनए स्ट्रैंड में एनकोड करते हैं। डीएनए डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड के लिए खड़ा है। डीएनए एक श्रृंखला से बना होता है जिसमें चार प्रकार के न्यूक्लियोटाइड सबयूनिट होते हैं, जिनमें से प्रत्येक पाँच-कार्बन चीनी (2-डीऑक्सीराइबोज़) से बना होता है, एक फॉस्फेट समूह और चार बेस एडेनिन, थाइमिन, साइटोसिन और गुआनिन में से एक होता है।
दो डीएनए श्रृंखलाएं एक दूसरे के चारों ओर मुड़ती हैं, एक डीएनए डबल हेलिक्स बनाती हैं, जिसमें आधार की ओर इशारा करते हुए बेसिन और साइटोसिन के लिए गाइनिन के साथ युग्मन आधार होता है। बेस पेयरिंग की विशिष्टता इसलिए होती है क्योंकि एडेनिन और थाइमिन दो हाइड्रोजन बॉन्ड बनाने के लिए संरेखित होते हैं। दूसरी ओर साइटोसिन और गुआनिन तीन हाइड्रोजन बॉन्ड बनाते हैं। एक डबल हेलिक्स में दो किस्में उनके आधार अनुक्रम से मेल खाते हुए पूरक होनी चाहिए, जैसे कि एक स्ट्रैंड के एडेनिन को दूसरे स्ट्रैंड के थाइमिन के साथ जोड़ा जाता है, और इसी तरह।
डीएनए में एन्कोड किए गए जीन की अभिव्यक्ति जीन को आरएनए में स्थानांतरित करके शुरू होती है, एक दूसरे प्रकार का न्यूक्लिक एसिड होता है जिसके मोनोमर्स डीएनए के रूप में डीऑक्सीराइबोज़ के बजाय चीनी रिबोस से बने होते हैं। आरएनए में थाइमिन के स्थान पर बेस यूरैसिल भी होता है। आरएनए अणु एकल-फंसे हुए हैं और वे डीएनए की तुलना में कम स्थिर हैं। जीन जो प्रोटीन को एनकोड करते हैं, तीन-न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों की एक श्रृंखला से बने होते हैं जिन्हें कोडन कहा जाता है। आनुवंशिक कोड कोडन और एमिनो एसिड के बीच प्रोटीन अनुवाद के दौरान पत्राचार को निर्दिष्ट करता है। सभी ज्ञात जीवों के लिए आनुवंशिक कोड लगभग समान है।
एक जीन की संरचना में कई तत्व होते हैं जिनमें से वास्तविक प्रोटीन कोडिंग अनुक्रम अक्सर केवल एक छोटा सा हिस्सा होता है। इनमें डीएनए क्षेत्र शामिल हैं जो कि आरएनए के रूप में अच्छी तरह से अनियंत्रित क्षेत्रों में स्थानांतरित नहीं होते हैं।
जीन में एक नियामक अनुक्रम होता है जो प्रोटीन-कोडिंग क्षेत्र के लिए कब और कहां अभिव्यक्ति को नियंत्रित करता है। सबसे पहले, जीन को एक प्रमोटर अनुक्रम की आवश्यकता होती है। प्रमोटर को प्रतिलेखन कारकों से पहचाना और बाध्य किया जाता है जो प्रतिलेखन आरंभ करने के लिए आरएनए पोलीमरेज़ को क्षेत्र में बाँधने में मदद करते हैं। आम तौर पर मान्यता TATA बॉक्स की तरह आम सहमति अनुक्रम के रूप में होती है। एक जीन में एक से अधिक प्रमोटर हो सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) होता है जो 5 साल के अंत में कितनी दूर तक फैलता है। अत्यधिक स्थानांतरित जीनों में "मजबूत" प्रमोटर अनुक्रम होते हैं और अन्य जीनों में "कमजोर" प्रमोटर होते हैं जो प्रतिलेखन कारकों के साथ कमजोर संघ बनाते हैं और प्रतिलेखन को कम बार आरंभ करते हैं। यूकेरियोटिक प्रमोटर क्षेत्र प्रोकैरियोटिक प्रमोटरों की तुलना में बहुत अधिक जटिल और कठिन हैं।
एन्हांसमेंट एक उत्प्रेरक प्रोटीन को बांधकर प्रतिलेखन को बढ़ाता है जो फिर प्रमोटर को आरएनए पोलीमरेज़ को भर्ती करने में मदद करता है; इसके विपरीत, साइलेंसर रेप्रेसर प्रोटीन को बांधते हैं और डीएनए को आरएनए पोलीमरेज़ के लिए कम उपलब्ध कराते हैं। प्रत्यारोपित प्री-एमआरएनए में दोनों सिरों पर अनियंत्रित क्षेत्र होते हैं जिनमें एक राइबोसोम बाइंडिंग साइट, टर्मिनेटर होता है और कोडन को शुरू और बंद करता है। इसके अलावा, अधिकांश यूकेरियोटिक में अनट्रांसलेटेड इंट्रॉन होते हैं जिन्हें एक्सॉन अनुवाद करने से पहले हटा दिया जाता है। इंट्रोन्स के सिरों पर अनुक्रम अंतिम परिपक्व mRNA उत्पन्न करने के लिए ब्याह स्थलों को निर्धारित करते हैं जो प्रोटीन या आरएनए उत्पाद को कूटबद्ध करता है।
नीचे एक यूकेरियोटिक प्रोटीन-कोडिंग जीन की संरचना है।
कई प्रोकैरियोटिक जीनों को ऑपेरॉन में व्यवस्थित किया जाता है , जिसमें कई प्रोटीन-कोडिंग क्रम होते हैं जो एक इकाई के रूप में परिवर्तित होते हैं। एक ओपेरॉन में जीन को एक निरंतर mRNA के रूप में स्थानांतरित किया जाता है, जिसे एक पॉलीसिस्ट्रोनिक mRNA के रूप में संदर्भित किया जाता है । इस संदर्भ में, सिस्ट्रॉन शब्द जीन के बराबर है। ऑपेरॉन के mRNA के प्रतिलेखन को अक्सर एक दमनकर्ता द्वारा नियंत्रित किया जाता है जो विशिष्ट चयापचयों की उपस्थिति के आधार पर सक्रिय या निष्क्रिय अवस्था में हो सकता है। जब सक्रिय होता है, तो दमनकर्ता ऑपेरॉन की शुरुआत में एक डीएनए अनुक्रम से जुड़ जाता है, जिसे ऑपरेटर क्षेत्र कहा जाता है, और ऑपेरॉन के प्रतिलेखन को फिर से लिखता है; जब रेप्रेसर ऑपेरॉन का निष्क्रिय प्रतिलेखन हो सकता है। ऑपेरॉन जीन के उत्पादों में आम तौर पर संबंधित कार्य होते हैं और एक ही नियामक नेटवर्क में शामिल होते हैं।
नीचे प्रोटीन-कोडिंग जीन के एक प्रोकैरियोटिक ऑपेरॉन की संरचना है।
