प्रोटीन का विकास (उदाहरण के साथ)

प्रोटीन का विकास (उदाहरण के साथ)!

विकास परिवर्तन की एक प्रक्रिया है। आणविक स्तर पर, इस प्रक्रिया में डीएनए में न्यूक्लियोटाइड्स का सम्मिलन, विलोपन या प्रतिस्थापन शामिल है। यदि डीएनए एक पॉलीपेप्टाइड को एनकोड करता है, तो इन घटनाओं के कारण अमीनो एसिड अनुक्रम में बदलाव हो सकता है।

समय के साथ, ऐसे परिवर्तन जमा हो सकते हैं, जिससे एक ऐसे अणु का जन्म होता है जो अपने पूर्वज के प्रति थोड़ा समानता रखता है। वर्तमान जीवों में प्रोटीन की अमीनो एसिड रचनाओं की तुलना हमें अतीत में हुई आणविक घटनाओं को ग्रहण करने में सक्षम बनाती है।

वंश की लाइनों में अमीनो एसिड संशोधनों की संख्या का उपयोग एक सामान्य पूर्वज से दो प्रजातियों के विचलन के बाद से समय की माप के रूप में किया जा सकता है। सिद्धांत रूप में, प्रोटीन अणु उनके विकासवादी इतिहास का एक रिकॉर्ड शामिल करते हैं। इस प्रकार, प्रोटीन को विकासवादी इतिहास के 'रासायनिक उंगलियों के निशान' के रूप में माना जा सकता है, क्योंकि वे अमीनो एसिड अनुक्रम सहन करते हैं जो आनुवंशिक परिवर्तनों के परिणामस्वरूप बदल गए हैं।

प्रोटीन का विकास:

प्रोटीन अन्य मैक्रोमोलेक्यूल्स जैसे न्यूक्लिक एसिड की तुलना में विकासवादी अध्ययन के लिए एक बेहतर क्षेत्र की पेशकश करते हैं क्योंकि प्रोटीन संरचनात्मक और कार्यात्मक रूप से अधिक विषम हैं, और विश्लेषण के लिए अलग करना आसान है। हाल ही में अनुक्रम विश्लेषण की विधि द्वारा कई प्रोटीनों की विशेषता बताई गई है।

पॉलीपेप्टाइड के अमीनो एसिड अनुक्रम को स्थापित करने के लिए सामान्य प्रक्रिया की आवश्यकता होती है, पहले, एंजाइमों के साथ पेप्टाइड्स के छोटे टुकड़ों में प्रोटीन को तोड़ना, और फिर क्रोमैटोग्राफी द्वारा अलग किए गए प्रत्येक पेप्टाइड में अमीनो एसिड अनुक्रम का निर्धारण करना। प्रत्येक पेप्टाइड में अमीनो एसिड अनुक्रम आमतौर पर एक प्रोटीन अनुक्रम या सेक्विनेटर के रूप में जाना जाने वाले उपकरण की सहायता से पता लगाया जाता है।

अनुक्रमों की तुलना (अब सूक्ष्मजीवों से लेकर स्तनधारियों तक के विविध जैविक समूहों से उपलब्ध) संरचना और कार्य के बीच अंतर्संबंध का अध्ययन करने और यह समझने के लिए कि प्रोटीन कैसे विकसित हुआ है।

प्रोटीन के विकास को नियंत्रित करने के नियम समान गुणों के लिए समान हैं, और विभिन्न जीवों का आपसी संबंध एक सामान्य पूर्वज से उनके वंश की ओर इशारा करता है। सामान्य तौर पर, निम्नलिखित विशेषताएं नोट की गई हैं:

1. अलग-अलग जीवित प्रजातियों के बीच पहचान योग्य प्रोटेक्ट नहीं पाए जाते हैं। लेकिन कुछ समानताओं वाले समरूप प्रोटीन विविध जीवों में पाए जाते हैं।

2. अमीनो एसिड अनुक्रम में विभिन्न पद अमीनो एसिड प्रतिस्थापन की संख्या के संबंध में भिन्न होते हैं जो पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के कार्य को बिगड़ा बिना ले सकते हैं। इस प्रकार, कुछ प्रोटीन दूसरों की तुलना में अधिक प्रतिस्थापन की अनुमति देते हैं।

3. प्रोटीन की कसकर भरी हुई तीन आयामी संरचना के कारण, आंतरिक रूप से स्थित अमीनो एसिड द्वारा परिवर्तन से पड़ोसी स्थानों में अवशेषों को प्रभावित करने की संभावना है। इस तरह के विकासवादी परिवर्तन इसलिए जोड़े में होते हैं।

4. समान कार्य करने वाले एंजाइमों द्वारा समान संरचनाओं का प्रदर्शन किया जाता है।

प्रोटीन विकास के उदाहरण:

1. इंसुलिन:

अनुक्रमित होने वाला पहला प्रोटीन इंसुलिन था जो केवल 51 एमिनो एसिड से बना होता है। (सेंगर और थॉम्पसन 1953)। विभिन्न प्रकार के स्तनधारियों में इंसुलिन के अमीनो एसिड अनुक्रम की तुलना से पता चला है कि तीन अमीनो एसिड के खिंचाव के साथ, प्रत्येक प्रजाति में प्रोटीन समान है।

2. हीमोग्लोबिन:

कशेरुकियों के हीमोग्लोबिन, ई। ज़ुकेरलैंड (1965) की तुलना में, मानव हीमोग्लोबिन श्रृंखलाओं (ए और पी) और घोड़े, सुअर, मवेशी और खरगोश के समान हीमोग्लोबिन के बीच 22 अंतरों की औसत गणना की। इसलिए यह निष्कर्ष निकाला गया कि मानव हीमोग्लोबिन 7 मिलियन वर्षों में प्रति एक अमीनो एसिड परिवर्तन से जानवरों के उन लोगों से अलग हो गया।

प्रोटीन विकास के प्राकृतिक सिद्धांत:

कुछ अन्य प्रोटीनों जैसे कि साइटोक्रोम- c, मायोग्लोबिन, ए-ग्लोबिन, कार्बोनिक एनहाइड्रेज़, हिस्टोन आदि में प्रोटीन के विकास का भी अध्ययन किया गया है। पॉलीपेप्टाइड्स के एमिनो एसिड अनुक्रम का विश्लेषण करता है कि कुछ विकासवादी परिवर्तन यादृच्छिक हो सकते हैं। इसके कारण किमुरा (1968) द्वारा प्रोटीन विकास के तटस्थता सिद्धांत का सूत्रपात हुआ।

यह सिद्धांत, जिसे गैर-डार्विनियन विकासवाद का सिद्धांत भी कहा जाता है, मानता है कि किसी भी जीन के लिए, सभी संभावित म्यूटेंट का एक बड़ा अनुपात उनके वाहक के लिए हानिकारक है; इन म्यूटेंट को प्राकृतिक चयन द्वारा बहुत कम आवृत्तियों पर समाप्त या रखा जाता है। हालांकि, म्यूटेशन का एक बड़ा हिस्सा अनुकूल रूप से बराबर माना जाता है, विकास की दर उत्परिवर्तन की दर के बराबर है।