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'सेंट्रल डोगमा ऑफ मॉलिक्यूलर बायोलॉजी': क्या 'डोगमास' और 'कल्ट फिगर्स' का विज्ञान में कोई स्थान होना चाहिए?

विज्ञानबायोलॉजी'सेंट्रल डोगमा ऑफ मॉलिक्यूलर बायोलॉजी': क्या 'डोगमास' और 'कल्ट फिगर्स' का विज्ञान में कोई स्थान होना चाहिए?

"आणविक जीव विज्ञान की केंद्रीय हठधर्मिता आरएनए के माध्यम से डीएनए से प्रोटीन तक अनुक्रमिक जानकारी के विस्तृत अवशेष-दर-अवशेष हस्तांतरण से संबंधित है। इसमें कहा गया है कि इस तरह की जानकारी डीएनए से प्रोटीन तक एकतरफा होती है और इसे प्रोटीन से प्रोटीन या न्यूक्लिक एसिड में स्थानांतरित नहीं किया जा सकता है'' (क्रिक एफ., 1970)।

स्टेनली मिलर ने 1952 में और दूसरा 1959 में प्रायोगिक पृथ्वी के वातावरण में जीवन की उत्पत्ति को समझने और समझने के लिए प्रयोग किए और 2007 तक जीवित रहे। उनके समय के दौरान, डीएनए को एक महत्वपूर्ण जैविक अणु के रूप में समझा जाता था, वास्तव में संदर्भ में सबसे महत्वपूर्ण जैविक अणु। सूचनात्मक बहुलक। हालांकि, ऐसा लगता है कि मिलर अपने कार्यों और विचारों में 'न्यूक्लिक एसिड से संबंधित सूचनात्मक अणु' का स्पष्ट रूप से उल्लेख करने से पूरी तरह चूक गए थे।

मिलर के प्रयोग के बारे में एक जिज्ञासु पहलू यह है कि वह प्रारंभिक पृथ्वी की स्थितियों में न्यूक्लिक एसिड सूचनात्मक बहुलक की तलाश करने से क्यों चूक गए, और केवल अमीनो एसिड पर ध्यान केंद्रित किया? क्या ऐसा इसलिए है क्योंकि उन्होंने फॉस्फेट अग्रदूतों का उपयोग नहीं किया था, हालांकि फॉस्फोरस आदिम ज्वालामुखी विस्फोट की स्थिति में मौजूद होने की संभावना है? या उसने माना कि प्रोटीन केवल सूचनात्मक बहुलक हो सकता है और इसलिए केवल अमीनो एसिड के लिए देखा जा सकता है? क्या वह आश्वस्त था कि प्रोटीन जीवन की उत्पत्ति का आधार है और इसलिए उसने अपने प्रयोग में केवल अमीनो एसिड के अस्तित्व की तलाश की या यह तथ्य कि प्रोटीन मानव शरीर में सभी कार्य करता है और इसका आधार है कि हम फेनोटाइपिक रूप से क्या हैं और इसलिए अधिक हैं न्यूक्लिक एसिड की तुलना में महत्वपूर्ण है, जिसके बारे में उन्होंने उस समय सोचा होगा?

70 साल पहले प्रोटीन और उनकी कार्यक्षमता के बारे में बहुत कुछ जाना जाता था और उस समय न्यूक्लिक एसिड के बारे में बहुत कम जानकारी थी। चूंकि प्रोटीन शरीर में सभी जैविक प्रतिक्रियाओं के लिए जिम्मेदार होते हैं, इसलिए मिलर ने सोचा कि उन्हें सूचना वाहक होना चाहिए; और इसलिए अपने प्रयोगों में केवल प्रोटीन के निर्माण खंडों की तलाश की। यह प्रशंसनीय है कि न्यूक्लिक एसिड बिल्डिंग ब्लॉक्स भी बने थे लेकिन इतनी मात्रा में मौजूद थे कि परिष्कृत उपकरण की कमी के कारण पता नहीं लगाया जा सका।

डीएनए एक साल बाद 1953 में संरचना का खुलासा हुआ, जिसने डीएनए के लिए एक डबल पेचदार संरचना का प्रस्ताव रखा और इसकी प्रतिकृति संपत्ति के बारे में बात की। इसने प्रसिद्ध को जन्म दिया 'केंद्रीय हठधर्मिता 1970 में प्रसिद्ध वैज्ञानिक फ्रांसिस क्रिक द्वारा ऑफ मॉलिक्यूलर बायोलॉजी!1 और वैज्ञानिक इस केंद्रीय सिद्धांत से इतने जुड़ गए और आश्वस्त हो गए कि उन्होंने आदिम पृथ्वी की स्थितियों में न्यूक्लिक एसिड के अग्रदूतों के लिए पीछे मुड़कर नहीं देखा।

कहानी मिलर के साथ खत्म नहीं होती है; ऐसा लगता है कि किसी ने बहुत लंबे समय तक आदिम पृथ्वी की स्थितियों में न्यूक्लिक एसिड के अग्रदूतों की तलाश नहीं की है - विज्ञान के इस तेजी से बढ़ते चरण में कुछ बहुत ही आश्चर्यजनक है। हालांकि प्रीबायोटिक संदर्भ में एडेनिन के संश्लेषण की रिपोर्टें हैं2 लेकिन न्यूक्लियोटाइड अग्रदूतों के प्रीबायोटिक संश्लेषण की महत्वपूर्ण रिपोर्ट सदरलैंड द्वारा की गई थी3 2009 और उसके बाद। 2017 में शोधकर्ताओं4 इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज और उच्च-शक्ति वाले लेजर-चालित प्लाज्मा प्रभावों का उपयोग करके आरएनए न्यूक्लियोबेस का उत्पादन करने के लिए मिलर और उरे द्वारा उपयोग की जाने वाली समान कम करने वाली स्थितियों का अनुकरण किया।

यदि मिलर ने वास्तव में प्रोटीन को सूचनात्मक बहुलक के रूप में सोचा था, तो प्रश्न उठता है, "क्या प्रोटीन वास्तव में एक सूचना बहुलक है"? लगभग आधी सदी के 'केंद्रीय हठधर्मिता' के प्रभुत्व के बाद, हमें कूनिन का पेपर देखने को मिलता है5 2012 का शीर्षक 'क्या केंद्रीय हठधर्मिता अभी भी कायम है? प्रियन की कहानी, एक मिसफोल्डेड प्रोटीन जो बीमारी का कारण बनती है, एक उदाहरण है। शरीर में मिसफोल्डेड प्रियन प्रोटीन प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को ट्रिगर क्यों नहीं करता है और/या सिस्टम से समाप्त हो जाता है? इसके बजाय, यह मिसफोल्डेड प्रोटीन इसके समान अन्य प्रोटीनों को "खराब" बनाना शुरू कर देता है जैसा कि सीजेडडी रोग में होता है। क्यों "अच्छे" प्रोटीन अन्य "खराब" प्रोटीन द्वारा निर्देशित/निर्देशित होते हैं और क्यों सेलुलर मशीनरी इसे रोक नहीं पाती है? इस मिसफोल्डेड प्रोटीन में क्या जानकारी है जो अन्य समान प्रोटीनों को "स्थानांतरित" करती है और वे गलत तरीके से कार्य करना शुरू कर देते हैं? इसके अलावा, प्रियन बेहद असामान्य गुण दिखाते हैं, विशेष रूप से उपचार के लिए असाधारण प्रतिरोध जो कि उच्च-खुराक यूवी विकिरण जैसे छोटे न्यूक्लिक एसिड अणुओं को भी निष्क्रिय कर देता है।6. एंजाइमी उपचार के बाद डिटर्जेंट की उपस्थिति में 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर प्री-हीटिंग द्वारा प्रियन को नष्ट किया जा सकता है7.

यीस्ट के अध्ययन से पता चला है कि प्रियन प्रोटीन में एक अव्यवस्थित प्रियन-निर्धारण डोमेन होता है जो अच्छे से "खराब" प्रोटीन में इसके गठनात्मक संक्रमण को ट्रिगर करता है।8. कम आवृत्ति (10-6 के क्रम पर) पर प्रियन संरचना स्वचालित रूप से बनती है9 और प्रियन अवस्था में जाने और जाने से तनाव की स्थिति में वृद्धि होती है10. म्यूटेंट को विषमलैंगिक प्रियन जीन में अलग किया गया है, जिसमें प्रियन गठन की बहुत अधिक आवृत्ति होती है11.

क्या उपरोक्त अध्ययनों से पता चलता है कि मिसफोल्डेड प्रियन प्रोटीन अन्य प्रोटीनों को जानकारी देते हैं और संभवत: प्रियन जीन में उत्परिवर्तन को ट्रिगर करने के लिए डीएनए में वापस आ सकते हैं? प्रियन-आश्रित फेनोटाइपिक आनुवंशिकता के आनुवंशिक आत्मसात से पता चलता है कि यह संभव हो सकता है। हालांकि, आज तक, रिवर्स ट्रांसलेशन (डीएनए के लिए प्रोटीन) की खोज नहीं की गई है और केंद्रीय हठधर्मिता के मजबूत प्रभाव और इस तरह के प्रयासों के लिए धन की संभावित कमी के कारण कभी भी खोजे जाने की संभावना बहुत कम लगती है। हालांकि, यह बोधगम्य है कि प्रोटीन से डीएनए में सूचना हस्तांतरण के चैनल के लिए अंतर्निहित आणविक तंत्र काल्पनिक रिवर्स ट्रांसलेशन से पूरी तरह से अलग हैं और किसी समय में प्रकाश में आ सकते हैं। इसका उत्तर देना कठिन प्रश्न है, लेकिन निश्चित रूप से जांच की मुक्त निरंकुश भावना विज्ञान की पहचान है और एक हठधर्मिता या पंथ से शादी करना विज्ञान के लिए अभिशाप है और इसमें वैज्ञानिक समुदाय की सोच को प्रोग्राम करने की क्षमता है।

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सन्दर्भ:

1. क्रिक एफ।, 1970। आणविक जीव विज्ञान की केंद्रीय हठधर्मिता। प्रकृति 227, 561-563 (1970)। डीओआई: https://doi.org/10.1038/227561a0

2. मैककॉलम टीएम।, 2013। मिलर-उरे और परे: पिछले 60 वर्षों में हमने प्रीबायोटिक कार्बनिक संश्लेषण प्रतिक्रियाओं के बारे में क्या सीखा है? पृथ्वी और ग्रह विज्ञान की वार्षिक समीक्षा। वॉल्यूम। 41:207-229 (वॉल्यूम प्रकाशन दिनांक मई 2013) पहली बार 7 मार्च 2013 को अग्रिम में समीक्षा के रूप में ऑनलाइन प्रकाशित हुआ। डीओआई: https://doi.org/10.1146/annurev-earth-040610-133457

3. पॉनर, एम।, गेरलैंड, बी। और सदरलैंड, जे।, 2009। प्रीबायोटिक रूप से प्रशंसनीय स्थितियों में सक्रिय पाइरीमिडीन राइबोन्यूक्लियोटाइड्स का संश्लेषण। प्रकृति 459, 239–242 (2009)। https://doi.org/10.1038/nature08013

4. फेरस एम, पिएट्रुसी एफ, एट अल 2017. मिलर-उरे कम करने वाले वातावरण में न्यूक्लियोबेस का गठन। पीएनएएस 25 अप्रैल, 2017 114 (17) 4306-4311; पहली बार 10 अप्रैल, 2017 को प्रकाशित हुआ। डीओआई: https://doi.org/10.1073/pnas.1700010114

5. कूनिन, ईवी 2012। क्या केंद्रीय हठधर्मिता अभी भी कायम है?। बायोल डायरेक्ट 7, 27 (2012)। https://doi.org/10.1186/1745-6150-7-27

6. बेलिंगर-कवाहरा सी, क्लीवर जेई, डायनर टीओ, प्रूसिनर एसबी: शुद्ध स्क्रैपी प्रियन यूवी विकिरण द्वारा निष्क्रियता का विरोध करते हैं। जे विरोल। 1987, 61 (1): 159-166। ऑनलाइन उपलब्ध है https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3097336/

7. लैंगवेल्ड जेपीएम, जेंग-जी वांग जेजे, एट अल 2003। संक्रमित मवेशी और भेड़ से ब्रेन स्टेम में प्रियन प्रोटीन का एंजाइमेटिक डिग्रेडेशन। संक्रामक रोगों का जर्नल, खंड 188, अंक 11, 1 दिसंबर 2003, पृष्ठ 1782-1789। डीओआई: https://doi.org/10.1086/379664.

8. मुखोपाध्याय एस, कृष्णन आर, लेमके ईए, लिंडक्विस्ट एस, डेनिज़ एए: एक मूल रूप से सामने आया खमीर प्रियन मोनोमर ढह गई और तेजी से उतार-चढ़ाव वाली संरचनाओं का एक समूह अपनाता है। प्रोक नेटल एकेड साइंस यूएस ए. 2007, 104 (8): 2649-2654। 10.1073/पीएनएएस.0611503104..डीओआई:: https://doi.org/10.1073/pnas.0611503104

9. चेर्नॉफ वाईओ, न्यूनाम जीपी, कुमार जे, एलन के, जिंक एडी: खमीर में प्रोटीन म्यूटेटर के लिए साक्ष्य: [पीएसआई] प्रियन के गठन, स्थिरता और विषाक्तता में एचएसपी 70 से संबंधित चैपरोन एसएसबी की भूमिका। मोल सेल बायोल। 1999, 19 (12): 8103-8112। डीओआई: https://doi.org/10.1128/mcb.19.12.8103

10. हाफमैन आर, अल्बर्टी एस, लिंडक्विस्ट एस: प्रियन, प्रोटीन होमियोस्टेसिस, और फेनोटाइपिक विविधता। रुझान सेल बायोल। 2010, 20 (3): 125-133। 10.1016/जे.टीसीबी.2009.12.003.डीओआई: https://doi.org/10.1016/j.tcb.2009.12.003

11. Tuite M, Stojanovski K, Ness F, Merritt G, Koloteva-Lewin N: यीस्ट प्रिन्स के डे नोवो गठन के लिए महत्वपूर्ण सेलुलर कारक। बायोकेम समाज ट्रांस। 2008, 36 (पं. 5): 1083-1087। https://doi.org/10.1042/BST0361083

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राजीव सोनी
राजीव सोनीhttps://www.RajeevSoni.org/
डॉ राजीव सोनी (ओआरसीआईडी ​​आईडी: 0000-0001-7126-5864) ने पीएच.डी. कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय, यूके से जैव प्रौद्योगिकी में और विभिन्न संस्थानों और बहुराष्ट्रीय कंपनियों जैसे द स्क्रिप्स रिसर्च इंस्टीट्यूट, नोवार्टिस, नोवोजाइम, रैनबैक्सी, बायोकॉन, बायोमेरीक्स और यूएस नेवल रिसर्च लैब के साथ एक प्रमुख अन्वेषक के रूप में दुनिया भर में काम करने का 25 वर्षों का अनुभव है। दवा की खोज, आणविक निदान, प्रोटीन अभिव्यक्ति, जैविक निर्माण और व्यवसाय विकास में।

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