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पुनः संयोजक डीएनए संपादित करें
पुनः संयोजक डीएनए (आरडीएनए) अणु आनुवंशिक पुनर्संयोजन (जैसे आणविक क्लोनिंग) की प्रयोगशाला विधियों द्वारा गठित डीएनए अणु हैं जो कई स्रोतों से आनुवंशिक सामग्री को एक साथ लाते हैं, ऐसे अनुक्रम बनाते हैं जो अन्यथा जीनोम में नहीं पाए जाते। पुनः संयोजक डीएनए डीएनए के एक टुकड़े का सामान्य नाम है जो विभिन्न स्रोतों से दो या दो से अधिक टुकड़ों को मिलाकर बनाया गया है। पुनः संयोजक डीएनए संभव है क्योंकि सभी जीवों के डीएनए अणु समान रासायनिक संरचना साझा करते हैं, केवल न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में भिन्न होते हैं। पुनः संयोजक डीएनए अणुओं को कभी-कभी काइमेरिक डीएनए कहा जाता है क्योंकि वे पौराणिक काइमेरा जैसी दो अलग-अलग प्रजातियों की सामग्री से बने हो सकते हैं। आरडीएनए तकनीक पैलिंड्रोमिक अनुक्रमों का उपयोग करती है और चिपचिपे और कुंद सिरों के उत्पादन की ओर ले जाती है। [1]
पुनः संयोजक डीएनए अणुओं के निर्माण में उपयोग किए जाने वाले डीएनए अनुक्रम किसी भी प्रजाति से उत्पन्न हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, पौधे के डीएनए को जीवाणु डीएनए से जोड़ा जा सकता है, या मानव डीएनए को कवक डीएनए से जोड़ा जा सकता है। इसके अलावा, डीएनए अनुक्रम जो प्रकृति में कहीं भी नहीं होते हैं, उन्हें डीएनए के रासायनिक संश्लेषण द्वारा बनाया जा सकता है और पुनः संयोजक डीएनए अणुओं में शामिल किया जा सकता है।
जीवित कोशिकाओं के भीतर पुनः संयोजक डीएनए की अभिव्यक्ति के परिणामस्वरूप बनने वाले प्रोटीन को पुनः संयोजक प्रोटीन कहा जाता है। जब पुनः संयोजक डीएनए एन्कोडिंग प्रोटीन को परपोषी जीव में पेश किया जाता है, तो पुनः संयोजक प्रोटीन आवश्यक रूप से उत्पन्न नहीं होता है। विदेशी प्रोटीन की अभिव्यक्ति के लिए विशेष अभिव्यक्ति वैक्टर के उपयोग की आवश्यकता होती है और अक्सर विदेशी कोडिंग अनुक्रमों द्वारा महत्वपूर्ण पुनर्गठन की आवश्यकता होती है। [2]
उत्पादन संपादित करें
आणविक प्रतिरूपण प्रयोगशाला प्रक्रिया है जिसका उपयोग पुनः संयोजक डीएनए का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। यह पोलीमरेज़ चेन रिएक्शन (पीसीआर) के साथ दो सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विधियों में से एक है, जिसका उपयोग प्रयोगकर्ता द्वारा चुने गए किसी विशिष्ट डीएनए अनुक्रम की प्रतिकृति को निर्देशित करने के लिए किया जाता है। विधियों के बीच दो मूलभूत अंतर हैं। एक यह है कि आणविक क्लोनिंग में जीवित कोशिका के भीतर डीएनए की प्रतिकृति शामिल होती है, जबकि पीसीआर जीवित कोशिकाओं से मुक्त होकर टेस्ट ट्यूब में डीएनए की प्रतिकृति बनाता है। दूसरा अंतर यह है कि प्रतिरूपण में डीएनए अनुक्रमों को काटना और चिपकाना शामिल है, जबकि पॉलिमरेज़ शृंखला अभिक्रिया मौजूदा अनुक्रम की प्रतिलिपि बनाकर इसे बढ़ाता है। पुनः संयोजक डीएनए के निर्माण के लिए एक क्लोनिंग वेक्टर की आवश्यकता होती है, एक डीएनए अणु जो एक जीवित कोशिका के भीतर प्रतिकृति बनाता है। वेक्टर आम तौर पर प्लास्मिड या वायरस से प्राप्त होते हैं, और डीएनए के अपेक्षाकृत छोटे खंडों का प्रतिनिधित्व करते हैं जिनमें प्रतिकृति के लिए आवश्यक आनुवंशिक संकेत होते हैं, साथ ही विदेशी डीएनए डालने में सुविधा के लिए अतिरिक्त तत्व होते हैं, उन कोशिकाओं की पहचान करते हैं जिनमें पुनः संयोजक डीएनए होता है, और, जहां उपयुक्त हो, व्यक्त करते हैं। विदेशी डीएनए. आणविक क्लोनिंग के लिए वेक्टर का चुनाव मेजबान जीव की पसंद, क्लोन किए जाने वाले डीएनए के आकार और विदेशी डीएनए को व्यक्त किया जाना है या नहीं और कैसे किया जाता है, पर निर्भर करता है। डीएनए खंडों को विभिन्न तरीकों का उपयोग करके जोड़ा जा सकता है, जैसे प्रतिबंध प्रकिण्व/लिगेज क्लोनिंग या गिब्सन असेंबली।[3]
मानक क्लोनिंग प्रोटोकॉल में, किसी भी डीएनए टुकड़े की क्लोनिंग में अनिवार्य रूप से सात चरण शामिल होते हैं:
(1) मेजबान जीव और क्लोनिंग वेक्टर का विकल्प
(2) वेक्टर डीएनए की तैयारी
(3) क्लोन किए जाने वाले डीएनए की तैयारी
(4) पुनः संयोजक डीएनए का निर्माण
(5) मेजबान जीव में पुनः संयोजक डीएनए का परिचय
(6) पुनः संयोजक डीएनए युक्त जीवों का चयन
(7) वांछित डीएनए सम्मिलन और जैविक गुणों वाले क्लोनों की स्क्रीनिंग।
डीएनए की अभिव्यक्ति संपादित करें
डीएनए अभिव्यक्ति के लिए उपयुक्त मेजबान कोशिकाओं के ट्रांसफ़ेक्शन की आवश्यकता होती है। आमतौर पर, या तो जीवाणु, खमीर, कीट, या स्तनधारी कोशिकाएं (जैसे मानव भ्रूण किडनी कोशिकाएं या सीएचओ कोशिकाएं) मेजबान कोशिकाओं के रूप में उपयोग की जाती हैं।
मेजबान जीव में प्रत्यारोपण के बाद, पुनः संयोजक डीएनए निर्माण के भीतर मौजूद विदेशी डीएनए व्यक्त हो भी सकता है और नहीं भी। अर्थात्, डीएनए को बिना अभिव्यक्ति के आसानी से दोहराया जा सकता है, या इसे प्रतिलेखित और अनुवादित किया जा सकता है और एक पुनः संयोजक प्रोटीन का उत्पादन किया जा सकता है। सामान्यतया, किसी विदेशी जीन की अभिव्यक्ति के लिए जीन के पुनर्गठन की आवश्यकता होती है ताकि उन अनुक्रमों को शामिल किया जा सके जो एक एमआरएनए अणु के उत्पादन के लिए आवश्यक हैं जिनका उपयोग मेजबान के ट्रांसलेशनल उपकरण (जैसे प्रमोटर, ट्रांसलेशनल इनिशिएशन सिग्नल और ट्रांसक्रिप्शनल टर्मिनेटर) द्वारा किया जा सकता है।एक्टोपिक जीन की अभिव्यक्ति में सुधार के लिए मेजबान जीव में विशिष्ट परिवर्तन किए जा सकते हैं। इसके अलावा, अनुवाद को अनुकूलित करने, प्रोटीन को घुलनशील बनाने, पुनः संयोजक प्रोटीन को उचित सेलुलर या बाह्य कोशिकीय स्थान पर निर्देशित करने और प्रोटीन को क्षरण से स्थिर करने के लिए कोडिंग अनुक्रमों में भी बदलाव की आवश्यकता हो सकती है।[4]
पुनः संयोजक डीएनए के अनुप्रयोग संपादित करें
पुनः संयोजक डीएनए का व्यापक रूप से जैव प्रौद्योगिकी, चिकित्सा और अनुसंधान में उपयोग किया जाता है।इसके अलावा, जिन जीवों को पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी का उपयोग करके हेरफेर किया गया है, साथ ही उन जीवों से प्राप्त उत्पादों ने कई खेतों, सुपरमार्केट, घरेलू दवा अलमारियाँ और यहां तक कि पालतू जानवरों की दुकानों में भी अपना रास्ता खोज लिया है, जैसे कि ग्लोफिश और अन्य आनुवंशिक रूप से बेचने वाली दुकानें संशोधित जानवर।
पुनः संयोजक डीएनए का सबसे आम अनुप्रयोग बुनियादी अनुसंधान में है, जिसमें प्रौद्योगिकी जैविक और जैव चिकित्सा विज्ञान में अधिकांश वर्तमान कार्यों के लिए महत्वपूर्ण है। पुनः संयोजक डीएनए का उपयोग जीन की पहचान, मानचित्र और अनुक्रम, और उनके कार्य को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। आरडीएनए जांच का उपयोग व्यक्तिगत कोशिकाओं के भीतर और पूरे जीवों के ऊतकों में जीन अभिव्यक्ति का विश्लेषण करने में किया जाता है। पुनः संयोजक प्रोटीन का व्यापक रूप से प्रयोगशाला प्रयोगों में अभिकर्मकों के रूप में और कोशिकाओं और जीवों के भीतर प्रोटीन संश्लेषण की जांच के लिए एंटीबॉडी जांच उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जाता है।[5]