डीएनए: आनुवंशिक सामग्री के रूप में डीएनए के समर्थन में 2 साक्ष्य

आनुवांशिक सामग्री डीएनए के समर्थन में विभिन्न अप्रत्यक्ष और प्रत्यक्ष सबूत निम्नानुसार हैं:

अप्रत्यक्ष सबूत:

1. हर कोशिका में नाभिक होता है जो इसकी आकृति विज्ञान, शरीर विज्ञान और आनुवंशिकता को नियंत्रित करता है।

चित्र सौजन्य: राइटरफ़ॉरेंसिक्सब्लॉग.फाइल्स.wordpress.com/2013/01/dna-pipettes-up-close.jpg

2. जैसा कि फ्रेडरिक मिसेचर (1869) और उसके बाद के श्रमिकों द्वारा पाया गया, न्यूक्लियस में डीऑक्सीराइबोस न्यूक्लिक एसिड होता है। इसलिए, डीएनए सभी कोशिकाओं में होता है।

3. डीएनए प्रतिकृति बनाने में सक्षम है। डीएनए की प्रतियां मूल डीएनए के समान हैं।

4. डीएनए कोशिका विभाजन से पहले प्रतिकृति करता है और बेटी कोशिकाओं में समान रूप से वितरित किया जाता है।

5. डीएनए प्रतिलेखन और अनुवाद के माध्यम से कोशिका संरचना और कोशिका कार्यों को नियंत्रित करने में सक्षम है।

6. चयापचय की आवश्यकता के अनुसार डीएनए के कुछ हिस्सों को दमित या उदास किया जा सकता है।

7. डीएनए अपने न्यूक्लियोटाइड प्रकार, अनुक्रम और लंबाई में बदलाव के कारण अनंत विविधताएं दिखा सकता है।

8. DNA में मरम्मत की व्यवस्था है।

9. डीएनए सेगमेंट या जीन के विभेदक सक्रियण के परिणामस्वरूप सेल भेदभाव, ऊतक निर्माण, अंग निर्माण और एक बहुकोशिकीय शरीर के विभिन्न घटकों का उत्पादन होता है।

10. इसमें विकास के लिए एक इनबिल्ट घड़ी है।

11. डीएनए की मात्रा किसी जीव की सभी कोशिकाओं में समान रूप से होती है। हालांकि, यह सेल चक्र और जीवन चक्र के दौरान एक बार बदलता है। इंटरप्रेज़ेज़ (एस-चरण) के दौरान डीएनए का स्तर दोगुना हो जाता है, जब क्रोमोसोम अपनी कार्बन प्रतियां बनाने के लिए दोहराते हैं। यह अर्धसूत्रीविभाजन में घटकर आधा हो जाता है जब गुणसूत्र संख्या भी घटकर आधी रह जाती है।

12. उच्च ऊर्जा किरणों की तरंग दैर्ध्य (जैसे, अल्ट्रा-वायलेट) जो डीएनए द्वारा अवशोषित होती हैं, वे भी तरंगदैर्ध्य होते हैं जो अधिकतम संख्या में उत्परिवर्तन या अचानक लेकिन स्थायी अंतर्निहित विविधताओं को जन्म देते हैं।

13. पुनर्व्यवस्था के माध्यम से डीएनए के रासायनिक या रैखिक संरचना में परिवर्तन, न्यूक्लियोटाइड्स को जोड़ना या हटाना उन उत्परिवर्तन को जन्म देता है जो बेटी कोशिकाओं को प्रेषित होते हैं और कोशिकाओं के परिवर्तित चयापचय के माध्यम से प्रकट होते हैं।

प्रत्यक्ष प्रमाण:

(ए) परिवर्तन (ग्रिफिथ प्रयोग):

यह अपने मृत रिश्तेदारों के अवशेषों में मौजूद जीन को उठाकर किसी जीव के आनुवंशिक संविधान में परिवर्तन है। परिवर्तन का अध्ययन पहली बार 1928 में एक ब्रिटिश चिकित्सक एसई ग्रिफ़िथ द्वारा किया गया था। वह जीवाणु स्ट्रेप्टोकोकस निमोनिया के विभिन्न उपभेदों की रोगजनकता का अध्ययन कर रहा था, जिसे डिप्लोकॉकस या न्यूमोकोकस निमोनिया भी कहा जाता है। जीवाणु में दो उपभेद होते हैं- विषाणुजनित और गैर-विरल।

वायरल स्ट्रेन के कारण निमोनिया होता है। इसके बैक्टीरिया को एस-प्रकार के रूप में जाना जाता है क्योंकि जब उपयुक्त माध्यम पर उगाया जाता है तो वे चिकने उपनिवेश बनाते हैं। ये कूटनीतिज्ञ व्यक्ति अपने आसपास के श्लेष्मा (पॉलीसेकेराइड) की एक म्यान से आच्छादित होते हैं। म्यान न केवल विषाक्तता का कारण है, बल्कि मेजबान के फागोसाइट्स से बैक्टीरिया को भी बचाता है। गैर-वायरल प्रकार के बैक्टीरिया रोग उत्पन्न नहीं करते हैं। वे अनियमित या मोटे उपनिवेश बनाते हैं। ये कूटनीति श्लेष्म म्यान से रहित हैं।

गैर-विषाणु जीवाणु, इसलिए, किसी न किसी या आर-प्रकार कहा जाता है। ग्रिफ़िथ ने जीवित R II-type और live S IH- प्रकार के जीवाणुओं को चूहों में अलग-अलग इंजेक्ट करके न्यूमोकोकस के दो उपभेदों के कौमार्य का परीक्षण किया। उन्होंने पाया कि R- प्रकार के बैक्टीरिया ने कोई बीमारी नहीं पैदा की, जबकि S- प्रकार के बैक्टीरिया निमोनिया का कारण बने और फिर चूहों में मृत्यु (तालिका 6.1)।

हालांकि, गर्मी को मार दिया गया (82 डिग्री सेल्सियस -90 डिग्री सेल्सियस पर) एस-प्रकार के बैक्टीरिया ने बीमारी का कोई लक्षण पैदा नहीं किया। अंत में ग्रिफ़िथ ने जीवित आर-प्रकार और गर्मी के संयोजन को एस-टाइप बैक्टीरिया को चूहों में इंजेक्ट किया। इनमें से कोई भी बैक्टीरिया अकेले मौजूद होने पर हानिकारक नहीं होता है। जब दोनों के मिश्रण के साथ इंजेक्शन लगाया गया तो कुछ चूहे बच गए जबकि अन्य लोगों को निमोनिया की बीमारी हो गई और उनकी मृत्यु हो गई (चित्र 6.1)।

मृत चूहों की ऑटोप्सी से पता चला कि उनके पास जीवित अवस्था में दोनों प्रकार के बैक्टीरिया (वायरलेंट एस-टाइप और नॉन-वायरल आर-टाइप) थे, हालांकि चूहों को मृत विषाणु और जीवित गैर-वायरल बैक्टीरिया के साथ इंजेक्ट किया गया था।

S- प्रकार के विषाणुजनित जीवाणुओं के रहने की घटना R- प्रकार के गैर-विषैले जीवाणुओं से उनके निर्माण से ही संभव है जो मृत जीवाणुओं से पौरुष का गुण उठाते हैं। घटना को ग्रिफ़िथ प्रभाव या परिवर्तन कहा जाता है। ग्रिफ़िथ ने प्रस्तावित किया कि 'रूपांतरित सिद्धांत' ऊष्मा मारे गए जीवाणुओं द्वारा छोड़ा गया एक रासायनिक पदार्थ है। इसने आर-बैक्टीरिया को एस-बैक्टीरिया में बदल दिया। यह एक स्थायी आनुवंशिक परिवर्तन था क्योंकि नए एस-प्रकार के बैक्टीरिया ने केवल एस-प्रकार के पूर्वज का गठन किया था।

हालांकि, ग्रिफ़िथ का काम साबित नहीं कर सका (ए) चूहों को कुछ महत्वपूर्ण रसायन प्रदान करके परिवर्तन के लिए आवश्यक था, (बी) विष का चरित्र श्लेष्म, प्रोटीन या डीएनए के एस-टाइप बैक्टीरिया पॉलीसैकराइड के किसी भी घटक से संबंधित हो सकता है। ।

जल्द ही यह पाया गया कि चूहों को परिवर्तन की आवश्यकता नहीं थी क्योंकि मृत एस-प्रकार के बैक्टीरिया वाले संस्कृति माध्यम गैर-विषाणु वाले बैक्टीरिया में विष के चरित्र को प्रेरित कर सकते हैं।

तालिका 6.1। ग्रिफ़िथ के प्रयोगों का सारांश

ट्रांसफॉर्मिंग सिद्धांत के जैव रासायनिक विशेषता:

1944 में, एवरी, मैकलोड और मैकार्थी ने गर्मी से जैव-रसायनों को शुद्ध करके एस-प्रकार के बैक्टीरिया को तीन घटकों- डीएनए, कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन में मार दिया। डीएनए अंश को दो भागों में विभाजित किया गया था: एक डीऑक्सीराइबोन्यूक्लाइज या डीनेज़ और दूसरा इसके बिना। फिर चार घटकों को अलग-अलग कल्चर ट्यूब में जोड़ा गया जिसमें आर-टाइप बैक्टीरिया (Fig.6.2) थे। संस्कृति ट्यूबों को कुछ समय के लिए बिना रुके रहने दिया गया। फिर बैक्टीरिया की आबादी के लिए उनका विश्लेषण किया गया।

S- प्रकार के केवल DNA R- प्रकार के जीवाणुओं को S- प्रकार में बदल सकते हैं। इसलिए, विषाणु का चरित्र या जीन डीएनए में स्थित है। अन्य वर्णों के जीन भी इसी रसायन में स्थित होंगे। इस प्रकार उन्होंने यह साबित कर दिया कि विरासत में मिला रसायन डीएनए है और यह आनुवंशिकता का रासायनिक या आणविक आधार बनाता है। इस प्रयोग ने यह भी पुष्टि की कि डीएनए को एक सेल से निकाला जा सकता है और किसी अन्य सेल में पारित किया जा सकता है। हालांकि, एवरी एट अल के प्रयोगात्मक दृष्टिकोण से सभी जीवविज्ञानी आश्वस्त नहीं थे।

(बी) बैक्टीरियोफेज गुणन (पारगमन):

बैक्टीरियोफेज बैक्टीरिया के वायरस होते हैं। टी ₂ एक बैक्टीरियोफेज है जो एस्चेरिचिया कोलाई को संक्रमित करता है, जो जीवाणु मानव आंत में कमेन्सल के रूप में मौजूद है। एस्चेरिचिया कोलाई को संस्कृति के माध्यम से भी उगाया जा सकता है। ई। हर्शे और मार्था चेस (1952) ने एस्चेरिचिया कोली की दो संस्कृतियों को विकसित किया। एक संस्कृति को रेडियो-सक्रिय सल्फर, ³⁵ एस के साथ आपूर्ति की गई थी। दूसरी संस्कृति को रेडियोधर्मी फास्फोरस, ³² पी।

रेडियोधर्मी सल्फर अमीनो एसिड (सिस्टीन और मेथियोनीन) युक्त सल्फर में शामिल हो जाता है, और इसलिए, बैक्टीरिया प्रोटीन का हिस्सा बन जाता है। रेडियोधर्मी फास्फोरस न्यूक्लियोटाइड में शामिल हो जाता है जो न्यूक्लिक एसिड बनाते हैं, ज्यादातर डीएनए। इसलिए, दोनों संस्कृतियों के बैक्टीरिया लेबल (= गर्म) बन गए।

हर्शे और चेस ने दोनों बैक्टीरियल संस्कृतियों में बैक्टीरियोफेज टी _{2 की} शुरुआत की। वायरस ने बैक्टीरिया में प्रवेश किया जहां यह गुणा किया गया। दोनों मामलों में वायरल संतान का परीक्षण किया गया था। इसे लेबल किया गया था, एक प्रकार रेडियो-सक्रिय प्रोटीन के साथ और दूसरा प्रकार रेडियोधर्मी डीएनए (चित्र। 6.3) के साथ। प्रत्येक प्रकार के बैक्टीरियोफेज को अब अलग-अलग संस्कृतियों में पेश किया गया था, जिनमें सामान्य या बिना बैक्टीरिया के बैक्टीरिया होते हैं।

कुछ समय बाद दोनों संस्कृतियों को बैक्टीरिया की सतह पर चिपके खाली फेज कैप्सिड्स (या भूत) को हटाने के लिए 10000 rpm पर एक ब्लेंडर में धीरे से हिलाया गया। संस्कृति को तब केंद्र में रखा गया था।

भारी (संक्रमित के रूप में अच्छी तरह से) बैक्टीरिया गोली के रूप में नीचे बसे। सतह पर तैरनेवाला में हल्के वायरल कोट होते हैं जो बैक्टीरिया कोशिकाओं में प्रवेश नहीं करते हैं। गोली और सतह पर तैरनेवाला दोनों का विश्लेषण किया गया था। यह पाया गया कि लेबल वाले प्रोटीन के साथ फेज ने बैक्टीरिया को लेबल नहीं बनाया। इसके बजाय, रेडियो-गतिविधि को सुपरनैट तक सीमित कर दिया गया था, जिसमें केवल खाली फेज कैप्स या भूत होते थे।

दूसरी संस्कृति में, जहां रेडियोधर्मी डीएनए के साथ लेबल किए गए बैक्टीरियोफेज को पेश किया गया था, यह पाया गया कि मिलाते हुए खाली कैप्सिड कोट वाले सतह पर तैरने वाले किसी भी रेडियो-गतिविधि का उत्पादन नहीं किया। इसके बजाय, बैक्टीरिया को यह साबित करने के लिए लेबल किया गया कि फेज के केवल डीएनए ने बैक्टीरिया में प्रवेश किया।

दो प्रकार के बैक्टीरियोफेज की संतान का फिर से रेडियो-गतिविधि के लिए परीक्षण किया गया। प्रोटीन लेबल वाले माता-पिता से प्राप्त वायरस में रेडियोधर्मिता अनुपस्थित थी। डीएनए लेबल वाले माता-पिता से प्राप्त वायरस में रेडियो-गतिविधि होती है। इससे पता चलता है कि आनुवंशिक रसायन डीएनए है न कि प्रोटीन।