hershey and chase experiment in hindi हर्शे और चेज का प्रयोग क्या है समझाइये प्रयोग द्वारा सिद्ध कीजिए कि डी एन ए ही अनुवांशिक पदार्थ है ? prove that dna is a genetic material हिंदी में पिछा कक्षा 12
डी.एन.ए.
D.N.A.
परिचय (Introduction)
गुणसूत्रों को आनुवंशिकी का वाहक माना गया है। प्रोटीन तथा न्यूक्लिक अम्ल इनके रासायनिक संगठक (chemical composers) हैं जिन्हें न्यूक्लियोप्रोटीन कहते हैं। संरचनात्मक जटिलता (structura complexity) के कारण प्रोटीन को लम्बे अरसे तक आनुवंशिकी पदार्थ माना गया परन्तु अन्त में प्रयोग द्वारा यह सिद्ध हुआ कि न्यूक्लिक अम्ल ही आनुवंशिकी पदार्थ है।
डीएनए को ही आनुवंशिकी पदार्थ सिद्ध करने हेतु आण्विक जीव विज्ञानियों (molecular biologist ने निम्न प्रमुख प्रयोग कर प्रत्यक्ष प्रमाण (direct-evidences) प्रस्तुत किए । जीवों में आनुवंशिक पदार्थ के बारे में वर्षों पूर्व ग्रेगर मेंडल ने अपने आठ वर्ष के अनुसंधान के पश्चात मटर के हजारों पादपों के क्रॉस प्रजनन (cross breeding) के पश्चात यह सिद्ध किया कि आनुवंशिकी पदार्थ जो एक पीढ़ी से दूसर पीढ़ी में पहुंचता है, वह सूचना एक असंतत पेकेट (discrete packets of information) में निहित रहत है जिसमें निम्न दो गुणों का समावेश रहता है- (प) प्रतिकृतिकरण क्षमता (2) गुणों की अभिव्यकि (मगचतमेेपवद) की क्षमता । तत्पश्चात कोलम्बिया युनिवर्सिटी से स्नातक कर रहे विद्यार्थी सटन (Sutton ने ग्रॉस हॉपर (Grass hopper) में अर्द्धसूत्रण (meiosis) के अध्ययन के दौरान यह देखा कि गुणसूत्र युग्म (pairs) में पाये जाते हैं तथा युग्मक बनते समय (gamete formation) गुणसूत्र युग्म में से, प्रत्येक गुणसूत्र अलग हो जाता है।
सटन ने मेडल के निष्कर्षों को कोशिका विज्ञान के प्रमाण (Cytological evidence) के साथ मिल कर यह बताया कि आनुवंशिक पदार्थ वास्तव में गुणसूत्र ही हैं। –
जर्मन रसायनविज्ञ (chemist) फ्रेडरिक मिशर (Fredrick Miescher) ने सफेद रूधिर कोशिकाओं (white blood cells) में केन्द्रक (nucleus) से एक विशिष्ट पदार्थ अलग किया जिसे न्यूक्लिन (nuclein) कहा। प्रोटीन के विपरीत इसमे फोस्फोरस की अधिक सान्द्रता (high concentration) मौजूद थी। मिशर ने 1869 में यह निष्कर्ष दिया कि न्यूक्लिन उस समय तक ज्ञात पदार्थों से हट कर एक विशिष्ट प्रकार का अणु है। रिचर्ड आल्टमन (Richard Altman) ने 1899 में न्यूक्लिन के लिये न्यूक्लिक अम्ल (nucleic acid) शब्द का इस्तेमाल किया। तत्पश्चात् रसायनिक विश्लेषण (chemical analysis) द्वारा यह ज्ञात हो सका कि गुणसूत्र वास्तव में प्रोटीन तथा मिशर के न्यूक्लिन (Mischer’s nuclein) से मिल कर बने हैं जिन्हें हम आज डीआक्सीराइबो न्यूक्लिक अम्ल (DNA) कहते हैं। इससे यह बात साफ हुई कि वास्तव में प्रोटीन तथा न्यूक्लिक अम्ल गुणसूत्रों के रासायनिक संगठक (chemical composers) हैं जिन्हें न्यूक्लियो प्रोटीन कहते हैं । न्यूक्लिक अम्ल दो प्रकार के होते हैं- डीएनए तथा आरएनए।
अब प्रश्न यह उठा कि इस न्यूक्लियोप्रोटीन में आनुवंशिक पदार्थ प्रोटीन है अथवा न्यूक्लिक अम्ल वैज्ञानिकों के सामने न्यूक्लिक अम्ल मात्र 4 उप इकाईयों से निर्मित संरचना थी जबकि प्रोटीन 20 उपड़काइयों से बनते हैं। अधिकतर वैज्ञानिक प्रोटीन के पक्ष में थे। प्रोटीन को, संरचनात्मक जटिलता के कारण ही लम्बे समय तक आनुवंशिक पदार्थ माना जाता रहा। उनके लिये यह आश्चर्यजनक तथ्य था कि मात्र चार उपइकाइयों द्वारा निर्मित अत्यन्त सरल डीएनए अणु इतनी सूचना किस प्रकार आगे प्रेषित कर सकता है जो अण्ड से एक जाति तक का निर्माण करने में सक्षम हो सके। परन्तु अब यह सिद्ध हो चुका है कि आनुवंशिक पदार्थ वास्तव में प्रोटीन नहीं वरन डीएनए ही है। आज यह भी सिद्ध हो चका है कि आनुवंशिक द्रव्य वास्तव में जीन से निर्मित होते हैं जिसमें आनुवंशिक सूचना निहित रहत! है। यह सूचना ही गुणों व लक्षणों की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करती है। डीएनए को आनुवंशिकी पदार्थ सिद्ध करने में हर्षे तथा चेज द्वारा प्रस्तुत जीवाणुभोजी संक्रमण नामक प्रयोग व खोज महत्वपूर्ण है, जो । इस प्रकार है-
हर्शे और चेज का प्रयोग (Experiment of Hershey and Chase)
1952 में अल्फ्रेड हर्शे और मार्था चेज ने सिद्ध किया कि जीन्स, डी.एन.ए. के बने हैं। T2 फेज (भोजी) के साथ किये गये अपने प्रयोगों के दौरान उन्होंने पाया कि यह वाइरस (विषाणु), ई.कोलाई. जीवाणु को संक्रमित करता है और अंततः मार देता है। विषाणु की संरचना शीर्ष और पुच्छ से बनी होती है । शीर्ष प्रोटीन आच्छद (sheath) और डी.एन.ए से मिलकर बना होता है । पुच्छ (tail) में एक पुच्छ केन्द्र, पुच्छ आच्छद और पुच्छ तंतु होते हैं। पुच्छ तंतुओं की सहायता से ही विषाणु, जीवाणु से चिपकता है । विषाणु एक छोटी आण्विक सुई (syringe) की भांति व्यवहार करती है क्योंकि विषाणु का खाली शीर्ष बाहर रह जाता है ।
एक बार जब विषाणु का आनुवांशिक पदार्थ जीवाणु कोशिका में प्रवेशित हो जाता है तो यह नये विषाणु कणों के निर्माण को निर्देशित करता है और कुछ ही समय में संक्रमित जीवाणु कोशिका फट जाती है और हजारों नये बने हुए विषाणु कण माध्यम से निर्मोचित (release) हो जाते हैं । और नयी जीवाणु कोशिकाओं को संक्रमित करते हैं औ इस तरह से यह प्रक्रिया चलती रहती है ।
क्छ। ही आनुवांशिक पदार्थ है यह सिद्ध करने के लिए संक्रमित जीवाणओं को 32च् वाले संवर्धन माध्यम पर संवर्धित किया जाता है और क्छ। को रेडियो-सक्रिय बनाया जाता है। T2 फेज के प्रोटीन्स में तो फॉस्फोरस होती नही हैं इसलिए फेज का DNA ही रेडियोऐक्टिव फॉस्फोरस से नामांकित होता है और इसी क्रम में SO4 का उपयोग प्रोटीन्स को नामांकित करने के लिए होता है क्योंकि DNA में सल्फर अनुपस्थित होता है और केवल प्रोटीन्स ही 35S से नामांकित होते हैं । इस तरह से इन विभेदों के नामांकन के द्वारा बिना किसी रासायनिक परीक्षण के फेज के क्छ। व प्रोटीन्स पहचाने जा सकते हैं। हर्शे और चेज ने अपने प्रयोगों में इन नामांकित फेजों (भोजियो) से जीवाणुओं को संक्रमित करवाया। संक्रमण के बाद इस मिश्रण को वेरिंग ब्लेंडर पर हिलाया जाता है जिससे संक्रमित जीवाणु रिक्त विषाण शीर्षों से पृथक हो जाते हैं । जब फेज संतति का परीक्षण किया गया तो यह पाया कि फेज संतति में 32P उपस्थित था जिससे सिद्ध हुआ कि नवीन वाइरस कणों के निर्माण के लिए समस्त आनुवांशिक सूचनाओं का वहन करने वाला क्छ।, जीवाणुओं में प्रवेशित हुआ और 35S नामांकित प्रोटीन्स विलयन में ही बने रहे । यह जटिल प्रयोग कोल्ड स्प्रिंग हार्बर प्रयोगशाला, लॉन्ग आइलैण्ड, न्यूयॉर्क में सम्पूर्ण हुआ और इससे स्पष्ट प्रदर्शित हुआ कि आनुवांशिक पदार्थ क्छ। है, प्रोटीन नहीं है।
प्रश्न (Questions)
(अ) बहुविकल्पी प्रश्न (Multiple Choice Questions)
1. आण्विक जीव अध्ययन निम्नलिखित का है-
(अ) डीएनए (ब) आरएनए (स) जीन (द) सभी
Following are studied in molecular biology-
(a) DNA (b) RNA (c) Gene (d) All
2. किसने मानव भ्रूण से कलम कोशिकायें विकसित की-
(अ) जेम्स ए. थॉमस (ब) एच. जी. खुराना (स) एफ. जेकब (द) जे. मोनाड
Who developed stem cells from human embryo-
(a) James A.k~ Thomas (b) H.k~ G.k~ Khurana (c) F.k~ Jacob (d) J.k~ Monad
3. डीएनए, आरएनए व प्रोटीन के मिश्रण को किस पद्धति से अलग किया जाता है-
(अ) इलेक्ट्रोफोरेसिस (ब) ऑटोरेडियोग्राफी (स) एलिसा (द) सभी
By which method the mixture of DNA, RNA and protein is separated
(a) Electrophoresis (b) Autoradiography (c) ELISA (d) All
उत्तर (Answers)
1.(क), 2. (ं), 3.(ं) (ठ)
(ठ) रिक्त स्थान भरिए (Fill In the Blanks)
1. डीएनए के ……….. होने के साक्ष्य फ्रेडरिक ग्रिफिथ ने दिये थे।
Fredrick Grifith gave evidence that DNA is a ……………..
2. क्रोमेटिन सूत्र की संरचनात्मक इकाई ………. कहलाती है।
The functinal unit of chromatin fiber is called –
3. ट्रांसपोजोन्स ………….. ने मक्का में खोजे थे।
In maçe ……………..k~ discovered transposones-
उत्तर (Answers)
1. आनुवंशिकी पदार्थ (genetic material), 2. न्यूक्लिओसोम (nucleosome),
3. बारबरा मेकक्लिटॉक (Barbara Macclintock)
(ब्) सत्य/असत्य (True or False)
1. डीएनए में न्यूक्लिओटाइड की श्रृंखला होती है।
DNA is made up of nucleotide strand.
2. जीन क्लोनिंग से जीनोमिक लाइब्रेरी का निर्माण हो रहा है।
Through gene cloning genomic library is formed-
3. क्रून्स ने प्रतिदिप्त सूक्ष्मदर्शी की खोज की।
Croons discovered fluorescent microcope-
उत्तर (Answers)
1. सत्य (True), 2. सत्य (True), 3. सत्य (True)
(क्) अतिलघुत्तरात्मक प्रश्न (Very Short Answer Type Questions)
1. आण्विक जीव विज्ञान की परिभाषा दीजिए।
Define molecular biology-
2. जीन क्लोनिंग क्या है ? . .
What is gene cloning-
3. कोशिका प्रभाजन का कार्य लिखिये।
Write function of cell fractionation.
(म्) टिप्पणियाँ लिखिये (Write short notes)
1. फ्रेडरिक ग्रिफिथ के प्रयोग पर टिप्पणी लिखिये।
Write a short note on the experiment of Fredrick Grffiith.
2. पॉलीमरेज चेन रिएक्शन पर टिप्पणी लिखिये।
Write a short note on polymerase chain reaction.
3. इलीसा पद्धति पर टिप्पणी लिखिये।
Write a short note on ELISA.
(थ्) निबन्धात्मक प्रश्न (Essay Type Questions)
1. आण्विक जीवविज्ञान के इतिहास पर लेख लिखिये।
Write an essay on the history of molecular biology.
2. आण्विक जीव विज्ञान में प्रयुक्त तकनीकों के बारे में लिखिये।
Write about the various techniques used in molecular biology.