BPSC 69वीं CCE प्रारंभिक सामान्य अध्ययन · प्रश्न 25 / 144

सही — A, मैसेंजर राइबोन्यूक्लिक ऐसिड। नाम ही उसका काम बता देता है। जीन डी० एन० ए० का वह खंड है जो केंद्रक में संचित रहता है, और प्रोटीन वस्तुतः बनाने वाले राइबोसोम उसके बाहर कोशिकाद्रव्य में बैठे होते हैं, इसलिए निर्देश को पार ले जाना पड़ता है। अनुलेखन किसी एक जीन की प्रतिलिपि RNA की एक लड़ी में बना देता है; वह लड़ी केंद्रक से बाहर निकलती है, किसी राइबोसोम से जुड़ती है, और एक बार में तीन क्षारक पढ़ी जाती है — हर त्रिक या कोडॉन एक ऐमीनो अम्ल बुलाता है, और यह तब तक चलता है जब तक पूरी प्रोटीन शृंखला जुड़ न जाए। RNA संदेश ढोने के सिवा कुछ नहीं करता और फिर विघटित हो जाता है — इसीलिए उसका नाम संदेशवाहक पड़ा। यह नामकरण प्रलेखित है: सिडनी ब्रेनर और फ्रांसिस क्रिक ने 15 अप्रैल 1960 को कैम्ब्रिज के किंग्स कॉलेज में यह विचार गढ़ा, जब फ़्रांस्वा जैकब उन्हें पेरिस के प्रयोग सुना रहे थे; इस अणु का प्रायोगिक वर्णन मई 1961 में नेचर के दो लगातार शोध-पत्रों में हुआ, एक ब्रेनर, जैकब तथा मेसेल्सन का और दूसरा ग्रो तथा साथियों का; और 'मैसेंजर RNA' पद जैकब ने जाक मोनो के साथ मिलकर गढ़ा। प्रश्न में महामारी वाला ढाँचा उसी टीका-प्लेटफ़ॉर्म की ओर इशारा करता है जिसने इस संक्षिप्त नाम को घर-घर पहुँचा दिया: फ़ाइज़र-बायोएनटेक का Comirnaty और मॉडर्ना का Spikevax, जिन्हें पहली बार दिसंबर 2020 में अनुमति मिली, तथा जेनोवा बायोफ़ार्मास्युटिकल्स का भारत का अपना स्व-प्रवर्धी GEMCOVAC-19 — ये सब उसी बीच वाले चरण को बना-बनाया देकर काम करते हैं, यानी SARS-CoV-2 के स्पाइक प्रोटीन के लिए संश्लेषित संदेशवाहक, जो लिपिड नैनोकण में लिपटा होता है ताकि वह किसी कोशिका तक पहुँचने भर की देर तक बचा रहे, और फिर कोशिका स्वयं वह प्रतिजन बना लेती है। यह प्रश्नपत्र होने के कुछ ही दिन बाद, 2 अक्तूबर 2023 को, कैटलिन कारिको और ड्रू वाइसमैन को उसी रसायन के लिए शरीरक्रिया विज्ञान या चिकित्सा के नोबेल पुरस्कार का विजेता घोषित किया गया जिसने वे टीके संभव किए।

• (b)म्यूटेंट राइबोन्यूक्लिक ऐसिड — इस नाम का कोई अणु है ही नहीं। यह विकल्प महामारी के वर्षों के एक सच्चे भ्रम का लाभ उठाता है: SARS-CoV-2 का अपना जीनोम RNA है, और उसी जीनोम में हुए बदलावों से वे नामित वैरिएंट बने — ऐल्फ़ा, डेल्टा, ओमिक्रॉन। किंतु वह वायरस की वंशागत सामग्री का उत्परिवर्तित होना है, जो कोशिका के संदेशवाहक RNA से बिलकुल अलग चीज़ है, और उत्परिवर्तन किसी अनुक्रम के साथ घटने वाली घटना है, अणुओं का कोई वर्ग नहीं।
• (c)मॉडिफाइड राइबोन्यूक्लिक ऐसिड — यही अकेला भटकाव है जिसके पीछे एक सच्चा तथ्य है, और इसीलिए कोई पढ़ा-लिखा अभ्यर्थी स्वयं को सही उत्तर से हटा सकता है। Comirnaty और Spikevax के भीतर का mRNA सचमुच रासायनिक रूप से रूपांतरित है — हर यूरिडीन की जगह N1-मेथिलस्यूडोयूरिडीन रख दिया गया है ताकि जन्मजात प्रतिरक्षा तंत्र उस लड़ी को पहुँचते ही नष्ट न कर दे — और ठीक उसी एक रूपांतरण को 2023 के शरीरक्रिया विज्ञान या चिकित्सा के नोबेल पुरस्कार ने सम्मानित किया। किंतु 'm' का अर्थ 1961 से, जब जैकब और मोनो ने इस अणु का नामकरण किया, संदेशवाहक ही रहा है — न्यूक्लियोसाइड रूपांतरण के अस्तित्व में आने से छह दशक पहले। रसायन असली है; विस्तार नहीं।
• (d)नेमोनिक राइबोन्यूक्लिक ऐसिड — विशुद्ध छलावा, जो उस अभ्यर्थी के लिए प्रशंसनीय बनाया गया है जो जीव-विज्ञान के बजाय अंग्रेज़ी शब्द से तर्क करता है। अंग्रेज़ी संस्करण में 'mnemonic' का अर्थ स्मृति में सहायक होता है, और चूँकि mRNA सचमुच सूचना ढोता है, इसलिए वह शब्द लगभग सही लग सकता है। इस नाम का कोई अणु है ही नहीं, और वैसे भी यह उपमा टिकती नहीं: mRNA अल्पजीवी कार्यकारी प्रतिलिपि है जिसे कोशिका काम के बाद नष्ट कर देती है, इसलिए वह स्मृति-साधन का उलटा ही है — संग्रहागार तो डी० एन० ए० है।

आण्विक जीव विज्ञान का केंद्रीय सिद्धांत, जिसे फ्रांसिस क्रिक ने 1958 में रखा, कोशिका में अनुक्रम-सूचना के एकतरफ़ा प्रवाह का वर्णन करता है: डी० एन० ए० की प्रतिकृति बनती है, उसका RNA में अनुलेखन होता है, और RNA का प्रोटीन में अनुवादन। उस अंतिम चरण का काम तीन प्रकार के RNA बाँट लेते हैं। संदेशवाहक RNA प्रतिलिपि किया गया निर्देश जीन से राइबोसोम तक ले जाता है। स्थानांतरण RNA हर कोडॉन के लिए सही ऐमीनो अम्ल लाता है और वह प्रतिकोडॉन धारण करता है जो उससे युग्म बनाता है। राइबोसोमी RNA, प्रोटीनों के साथ मिलकर, स्वयं राइबोसोम बनाता है और पेप्टाइड बंध का उत्प्रेरण करता है। RNA डी० एन० ए० से तीन संरचनात्मक बातों में भिन्न है — वह डिऑक्सीराइबोज़ के बजाय राइबोज़ शर्करा प्रयोग करता है, थाइमीन के बजाय यूरेसिल क्षारक, और आम तौर पर द्वि-कुंडली के बजाय एकल लड़ी होता है। सुकेंद्रकी mRNA केंद्रक से निकलने से पहले और संसाधित होता है: इंट्रॉन काटकर हटाए जाते हैं, 5' सिरे पर 7-मेथिलगुआनोसीन की टोपी जोड़ी जाती है और 3' सिरे पर पॉली(A) पूँछ, और दोनों उस लड़ी को एंज़ाइमों द्वारा कुतरे जाने से बचाते हैं। उसका अल्प जीवन ही उसकी बात है — जो संदेशवाहक बना रहता वह उस प्रोटीन को बनवाता रहता जिसकी कोशिका को अब ज़रूरत नहीं, इसलिए mRNA जान-बूझकर नष्ट होने लायक़ बनाया गया है।

यह संक्षिप्त नाम वाला प्रश्न है और जीव-विज्ञान जाने बिना इसका कोई तर्क-मार्ग है ही नहीं, इसलिए काम की बात यह देखना है कि तीनों ग़लत विकल्प चुने क्यों गए। चारों में 'राइबोन्यूक्लिक ऐसिड' स्थिर है और केवल पहला शब्द बदलता है, जिससे पता चलता है कि परीक्षक ठीक एक ही चीज़ जाँच रहा है: 'm' किसके लिए है। 'म्यूटेंट' 2021 और 2022 की वैरिएंट-ख़बरों पर खेलता है, 'नेमोनिक' अंग्रेज़ी में संदेश ढोने वाले अर्थ पर, और 'मॉडिफाइड' स्वयं टीकों के एक सच्चे तकनीकी तथ्य पर। असल में लोगों को विकल्प (c) ही पकड़ता है, क्योंकि कोविड-19 टीकों का mRNA सचमुच न्यूक्लियोसाइड-रूपांतरित है, और जिस अभ्यर्थी ने पाठ्यक्रम से थोड़ा अधिक पढ़ रखा है वह तर्क करते-करते सीधे उसी में जा गिरता है। बचाव कालक्रम है: अणु का नामकरण 1961 में हुआ, और 2020 में विकसित किसी टीके का कोई गुण 1961 के संक्षिप्त नाम का अर्थ पीछे लौटकर नहीं बदल सकता। इसके बजाय इसे कार्य से बाँधिए — यह लड़ी केंद्रक के डी० एन० ए० संग्रहागार से राइबोसोम तक संदेश ले जाती है, और कुछ नहीं करती, और फिर फेंक दी जाती है।

• केंद्रीय सिद्धांत का क्रम है डी० एन० ए० → RNA → प्रोटीन। अनुलेखन केंद्रक में किसी जीन की प्रतिलिपि संदेशवाहक RNA में बनाता है; राइबोसोम पर होने वाला अनुवादन उस mRNA को एक बार में तीन क्षारक पढ़कर ऐमीनो अम्लों की तत्संबंधी शृंखला जोड़ देता है।
• यह संकल्पना सिडनी ब्रेनर और फ्रांसिस क्रिक ने 15 अप्रैल 1960 को कैम्ब्रिज में गढ़ी और मई 1961 में नेचर के दो लगातार शोध-पत्रों में उसकी पुष्टि हुई — एक ब्रेनर, जैकब तथा मेसेल्सन का और दूसरा ग्रो तथा साथियों का। 'मैसेंजर RNA' नाम फ़्रांस्वा जैकब और जाक मोनो ने गढ़ा।
• आनुवंशिक कूट में 64 कोडॉन हैं: 61 ऐमीनो अम्ल निर्दिष्ट करते हैं, AUG अनुवादन आरंभ भी करता है और मेथियोनीन का कूट भी है, तथा UAA, UAG और UGA उसे समाप्त करते हैं। इस कूट को पढ़ने पर मार्शल निरेनबर्ग, रॉबर्ट होली और हरगोविंद खुराना को — जिनका जन्म 1922 में अविभाजित पंजाब के रायपुर में हुआ और जिन्हें आगे चलकर पद्म विभूषण मिला — 1968 का शरीरक्रिया विज्ञान या चिकित्सा का नोबेल पुरस्कार मिला।
• RNA डी० एन० ए० से तीन तरह से भिन्न है: डिऑक्सीराइबोज़ के बजाय राइबोज़, थाइमीन के बजाय यूरेसिल, और द्वि-कुंडली के बजाय एकल लड़ी। सुकेंद्रकी mRNA 5' टोपी और 3' पॉली(A) पूँछ भी लिए रहता है, जो उसका विघटन धीमा करती हैं।
• mRNA टीके SARS-CoV-2 के स्पाइक प्रोटीन के लिए संश्लेषित संदेशवाहक को लिपिड नैनोकण के भीतर पहुँचाते हैं: फ़ाइज़र-बायोएनटेक के Comirnaty और मॉडर्ना के Spikevax को पहली बार दिसंबर 2020 में अनुमति मिली, और उसके बाद जेनोवा बायोफ़ार्मास्युटिकल्स का भारत का स्व-प्रवर्धी GEMCOVAC-19 आया। कैटलिन कारिको और ड्रू वाइसमैन को 2 अक्तूबर 2023 को शरीरक्रिया विज्ञान या चिकित्सा का 2023 का नोबेल पुरस्कार उसी न्यूक्लियोसाइड रूपांतरण के लिए घोषित किया गया जिसने यह प्लेटफ़ॉर्म काम लायक़ बनाया।

• 'मॉडिफाइड' इसलिए चुन लेना कि कोविड-19 टीकों का mRNA सचमुच न्यूक्लियोसाइड-रूपांतरित है — यह संक्षिप्त नाम उस रसायन से छह दशक पुराना है
• संदेशवाहक RNA को किसी वायरस के RNA जीनोम से गड्डमड्ड कर देना; SARS-CoV-2 अपने जीन RNA में ही रखता ज़रूर है, पर वह वंशागत सामग्री है, कोशिका का संदेशवाहक नहीं
• mRNA को स्थानांतरण RNA तथा राइबोसोमी RNA से गड्डमड्ड कर देना, जो उसी प्रक्रिया में काम करते हैं पर क्रमशः ऐमीनो अम्ल लाते हैं और राइबोसोम बनाते हैं

BPSC वैज्ञानिक संक्षिप्त नाम सीधे पूछता है, किसी समसामयिक संकेत में लपेटकर — यही प्रश्नपत्र चैट-जी० पी० टी० में GPT का पूर्ण रूप भी पूछता है, और 71वीं सी० सी० ई० में उसने जैव-निम्नीकरणीय बहुलक PHBV का पूर्ण रूप पूछा, जिसमें सारे ग़लत विकल्प असली-सी लगने वाली रसायन-पदावलियों से बने थे। UPSC नंगा विस्तार लगभग कभी नहीं पूछता। वह इसके बजाय पूछता है कि कोई पद क्या दर्शाता है — 'ट्रांसक्रिप्टोम' यानी किसी जीव द्वारा अभिव्यक्त mRNA अणुओं का पूरा परास (2016) — या यह कि कोई नामित टीका किस प्लेटफ़ॉर्म का है (2022), या यह कि कोई RNA-आधारित प्रौद्योगिकी वस्तुतः क्या कर सकती है (RNA अंतःक्षेप, 2019)। BPSC के लिए विस्तार सीखिए और UPSC के लिए कार्य।

• अभ्यास — वास्तविक विगत वर्ष प्रश्न नहीं

  प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया में संदेशवाहक RNA निम्नलिखित में से कौन-सा कार्य करता है?

  • (a)वह कूटबद्ध निर्देश डी० एन० ए० से राइबोसोम तक ले जाता है
  • (b)वह प्रोटीन संश्लेषण के स्थल तक विशिष्ट ऐमीनो अम्ल लाता है
  • (c)वह स्वयं राइबोसोम का संरचनात्मक केंद्र बनाता है
  • (d)वह दो ऐमीनो अम्लों को जोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा देता है

  उत्तर(a) वह कूटबद्ध निर्देश डी० एन० ए० से राइबोसोम तक ले जाता है — ठीक यही उसे 'संदेशवाहक' बनाता है। (b) में ऐमीनो अम्ल लाना स्थानांतरण RNA का काम है, (c) में राइबोसोम का केंद्र राइबोसोमी RNA बनाता है, और (d) में ऊर्जा ATP तथा GTP से आती है।

• अभ्यास — वास्तविक विगत वर्ष प्रश्न नहीं

  RNA के बारे में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए: 1. इसमें डिऑक्सीराइबोज़ के स्थान पर राइबोज़ शर्करा होती है। 2. इसमें थाइमीन के स्थान पर यूरेसिल क्षारक होता है। ऊपर दिए गए कथनों में से कौन-सा/से सही है/हैं?

  • (a)केवल 1
  • (b)केवल 2
  • (c)1 और 2 दोनों
  • (d)न तो 1 और न ही 2

  उत्तर(c) 1 और 2 दोनों — RNA राइबोज़ पर बना है और जहाँ डी० एन० ए० थाइमीन प्रयोग करता है वहाँ यूरेसिल। याद रखने योग्य तीसरा अंतर यह है कि RNA आम तौर पर एकल-लड़ी होता है, जबकि डी० एन० ए० द्वि-कुंडली।