pBR322 (पीबीआर322)[संपादित करें]

परिचय[संपादित करें]

PBR322 एक प्लास्मिड है और यह सबसे पहले व्यापक रूप से इस्तेमाल किए जाने वाले ई. कोलाई क्लोनिंग वैक्टरों में से एक था। इसे 1977 में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन फ्रांसिस्को में हर्बर्ट बॉयर की प्रयोगशाला में विकसित किया गया था। इसमें रेमंड एल. रोड्रिगेज और पोस्टडॉक्टरल रिसर्चर फ्रांसिस्को बोलिवर जापाटा के नाम हैं। पी “प्लास्मिड" के लिए है, और बीआर "बोलीवर" और "रोड्रिगेज" के लिए खड़ा है।" pBR322 पर दो एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीन, जीन bla, जो एम्पीसिलीन प्रतिरोध (AmpR) प्रोटीन के लिए कोड, और जीन tetA, जो टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोध (TetR) प्रोटीन के लिए कोड, 4361 आधार जोड़े लंबे हैं। इसमें रोप जीन है, जो एक प्लासमिड कॉपी संख्या प्रतिबंधक के लिए कोड है, और pMB1 की प्रतिकृति उत्पत्ति है। चालीस से अधिक प्रतिबंध एंजाइमों के लिए, प्लास्मिड में अलग प्रतिबंध साइटें शामिल हैं।

संरचना और विशेषताएं[संपादित करें]

एंटीबायोटिक प्रतिरोध के लिए दो जीनों के साथ, ब्ला, जो एम्पीसिलीन प्रतिरोध (AmpR) प्रोटीन के लिए कोड, और tetA, जो टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोध (TetR) प्रोटीन के लिए कोड, pBR322 4361 आधार जोड़े लंबा है। इसमें रोप जीन है, जो एक प्लासमिड कॉपी संख्या प्रतिबंधक के लिए कोड है, और pMB1 की प्रतिकृति उत्पत्ति है। चालीस से अधिक प्रतिबंध एंजाइमों के लिए, प्लास्मिड में अलग प्रतिबंध साइटें शामिल हैं। इन चालीस स्थानों में से ग्यारह TetR जीन के अंदर स्थित हैं। TetR जीन के प्रमोटर में प्रतिबंध एंजाइम HindIII और ClaI के लिए दो स्थान शामिल हैं। AmpR जीन में छह महत्वपूर्ण प्रतिबंध स्थल हैं।ये एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीन एम्पीसिलीन के लिए RSF2124 और टेट्रासाइक्लिन के लिए पीएससी 101 से उत्पन्न होते हैं।

परिपत्र अनुक्रम की संख्या इतनी है कि TetR जीन अलग EcoRI साइट के केंद्र में 0 से गिनती में वृद्धि का कारण बनता है। उदाहरण के लिए, PstI के खिलाफ प्रतिबंध एंडोन्यूक्लीज या आणविक कैंची का उपयोग एम्पीसिलीन को हटाने के लिए किया जाना चाहिए, जिससे पीबीआर 322 एक एम्पीसिलीन प्रतिरोध विकसित करेगा।टेट्रासाइक्लिन को निष्क्रियता के समान तकनीक द्वारा डाला जा सकता है। पेनिसिलिन बीटा-लैक्टामस जीन AmpR है। पी 1 और पी 3 बीटा-लैक्टामस जीन के प्रमोटर हैं। प्राकृतिक प्रमोटर पी 3 है, जबकि पी 1 को पीबीआर 322 बनाने के लिए दो अलग-अलग डीएनए खंडों को जोड़कर संश्लेषित किया जाता है। P2, P1 के समान क्षेत्र में रहते हुए टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोध जीन की दिशा में प्रतिलेखन शुरू करता है, लेकिन दूसरे स्ट्रैंड पर।

तंत्र[संपादित करें]

pBR322, जेनेटिक इंजीनियरिंग में एक मूलभूत प्लास्मिड, रुचि के जीन को बंद करने और बढ़ाने के लिए एक आणविक वाहन के रूप में कार्य करता है। यहां इसके तंत्र पर करीब से नजर डाली गई है|

तैयारी: वैज्ञानिक सबसे पहले उस लक्ष्य जीन को अलग करते हैं जिसका वे क्लोन बनाना चाहते हैं। फिर, वे विशिष्ट प्रतिबंध एंजाइमों का उपयोग करके प्लास्मिड और लक्ष्य डीएनए दोनों को तोड़ते हैं, अनिवार्य रूप से प्रत्येक अणु पर संगत सिरे बनाते हैं।
सम्मिलन: चतुराई से डिज़ाइन किया गया pBR322 कई प्रतिबंध एंजाइम साइटें प्रदान करता है, जिससे वैज्ञानिकों को जीन डालने के विकल्प मिलते हैं। यह सम्मिलन प्रक्रिया इन संगत सिरों को एक साथ जोड़ने, एक पुनः संयोजक डीएनए अणु बनाने के लिए डीएनए लिगेज एंजाइमों की प्राकृतिक क्षमता पर निर्भर करती है।
परिवर्तन: इंजीनियर्ड प्लास्मिड, जिसमें अब सम्मिलित जीन होता है, बैक्टीरिया, अक्सर ई. कोली, में डाला जाता है। इस प्रक्रिया, जिसे परिवर्तन कहा जाता है, में बैक्टीरिया कोशिका दीवार में अस्थायी छिद्र बनाने के लिए हीट शॉक या रासायनिक उपचार जैसे विभिन्न तरीके शामिल हो सकते हैं, जिससे प्लास्मिड प्रवेश कर सके।
प्रतिकृति: एक बार बैक्टीरिया के अंदर, pBR322 उसके तत्व में आ जाता है। इसमें प्रतिकृति की उत्पत्ति (ओआरआई) नामक एक महत्वपूर्ण तत्व होता है, जो मेजबान बैक्टीरिया की प्रतिकृति मशीनरी द्वारा मान्यता प्राप्त एक विशिष्ट डीएनए अनुक्रम है। यह प्रतिलिपि प्रक्रिया शुरू करता है, प्लास्मिड को अपने स्वयं के क्रोमोसोमल डीएनए की तरह मानता है।
चयन: सौभाग्य से, pBR322 में एक और सरल विशेषता शामिल है - एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीन। ये जीन एम्पीसिलीन और टेट्रासाइक्लिन जैसे विशिष्ट एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति प्रतिरक्षा प्रदान करते हैं। परिवर्तन के बाद, वैज्ञानिक इन एंटीबायोटिक दवाओं में जीवाणु संस्कृति को स्नान करा सकते हैं। केवल बैक्टीरिया जो प्लास्मिड और इसलिए एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीन को सफलतापूर्वक शामिल करते हैं, जीवित रहेंगे। यह चरण एक चयन प्रक्रिया के रूप में कार्य करता है, जो वांछित पुनः संयोजक प्लास्मिड युक्त बैक्टीरिया के लिए संस्कृति को समृद्ध करता है।
प्रवर्धन: प्रत्येक जीवाणु कोशिका विभाजन के साथ, प्रतिकृति प्लास्मिड को बेटी कोशिकाओं में ईमानदारी से पारित किया जाता है। यह घातीय वृद्धि बैक्टीरिया की एक आबादी बनाती है, जिनमें से प्रत्येक में लक्ष्य जीन की कई प्रतियां होती हैं। इसके बाद वैज्ञानिक आगे के प्रयोग के लिए रुचि के प्रवर्धित जीन को अलग करने के लिए इन कोशिकाओं का उपयोग कर सकते हैं।

कार्य[संपादित करें]

pBR322, डीएनए की एक छोटी अंगूठी, जीन की दुनिया में आणविक टैक्सी के रूप में कार्य करती है। यह इंजीनियर्ड प्लास्मिड विदेशी डीएनए स्निपेट्स को ई. कोली जैसे बैक्टीरिया में ले जाता है। अपने अंतर्निहित प्रतिकृति संकेत के साथ, पीबीआर322 स्वयं और सम्मिलित जीन की प्रतियां बनाता है, जिससे जीन उत्पादन के लिए एक कारखाना बनता है। पीबीआर322 के एंटीबायोटिक प्रतिरोध टैग की बदौलत वैज्ञानिक इन जीन-वाहक बैक्टीरिया की पहचान कर सकते हैं। इस सरल उपकरण ने पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी के युग को शुरू करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।

अनुसंधान[संपादित करें]

प्लास्मिड पीबीआर32, जो पहली बार 1970 के दशक में बनाया गया था, आनुवंशिक इंजीनियरिंग और आणविक जीव विज्ञान अनुसंधान की प्रगति के लिए आवश्यक है। एक क्लोनिंग वेक्टर के रूप में इसकी विविधता इसकी प्रमुख उपलब्धियों में से एक है। चूंकि प्लास्मिड में कई अलग-अलग प्रतिबंध स्थल होते हैं, इसलिए शोधकर्ता आसानी से विदेशी डीएनए अनुक्रम पेश कर सकते हैं। इस विशेषता ने पुनःसंयोजित डीएनए प्रौद्योगिकी बनाने में मदद की, जिसने शोधकर्ताओं को पहले से अनसुने सटीकता के साथ जीन क्लोन और संशोधित करने की अनुमति दी। परिवर्तित जीवाणु कोशिकाओं का चयन करने की अपनी क्षमता और टेट्रासाइक्लाइन और एम्पिसिलिन जैसे एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीनों के समावेश के कारण, पीबीआर322 आनुवंशिक रूप से संशोधित जीवों के विकास में एक महत्वपूर्ण उपकरण है। इन गुणों का लाभ उठाते हुए, वैज्ञानिक जीन्स के कार्य, अभिव्यक्‍ति और विनियमन की जाँच करने में समर्थ हुए हैं, जो बुनियादी जैविक प्रक्रियाओं के बारे में हमारे ज्ञान को बहुत आगे बढ़ाते हैं ।

pbr322 ने लागू अनुप्रयोगों में उपयोगी दिखाया है, विशेष रूप से चिकित्सीय प्रोटीन के आनुवंशिक इंजीनियरिंग संश्लेषण में, बुनियादी अनुसंधान के अलावा। प्लास्मिड के जैव प्रौद्योगिकी अनुप्रयोग ने पुनःसंयोजित डीएनए आधारित दवाओं के निर्माण का द्वार खोल दिया। वैज्ञानिकों ने पीबीआर322 में रुचि के विशिष्ट प्रोटीन को एनकोडिंग करने वाले जीन को शामिल करके जीवाणु मेजबान में बड़ी मात्रा में चिकित्सीय प्रोटीन का उत्पादन करके दवा उद्योग में क्रांति ला दी है। सभी बातों पर विचार किया गया, पीबीआर322 का अनुसंधान, आणविक जीव विज्ञान और जैव प्रौद्योगिकी के क्षेत्र को बदलने और कई खोजों के लिए आधार तैयार करने पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा है, जिसके कारण विज्ञान और चिकित्सा में प्रगति हुई है।

निष्कर्ष[संपादित करें]

संक्षेप में, पीबीआर322 ने आनुवंशिक इंजीनियरिंग और आणविक जीव विज्ञान के क्षेत्र में एक स्थायी विरासत छोड़ी है। इसकी ऐतिहासिक प्रासंगिकता इस तथ्य से उत्पन्न होती है कि इसने जीन क्लोनिंग और हेरफेर के लिए एक मौलिक और अनुकूलनीय पद्धति प्रदान करके अनुशासन को बदल दिया। प्लास्मिड का जैव प्रौद्योगिकी पर स्थायी प्रभाव रहा है, जो बुनियादी जैविक प्रक्रियाओं को स्पष्ट करने में इसकी महत्वपूर्ण भूमिका से प्रमाणित है। भविष्य में, भले ही नई प्रौद्योगिकियों और वैक्टर सामने आए हों, पीबीआर322 की बहुमुखी प्रतिभा और निर्भरता अभी भी विभिन्न अनुसंधान परियोजनाओं में उपयोगी होगी। कई जांचों ने एक स्थायी विरासत छोड़ दी है, और चिकित्सीय पुनर्संयोजन प्रोटीन के निर्माण में इसके उपयोग अभी भी महत्वपूर्ण हैं। जेनेटिक इंजीनियरिंग पायनियर, पीबीआर32, प्रारंभिक आणविक जीवविज्ञान की प्रगति और स्थायी महत्व के लिए निरंतर खड़ा रहता है।