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लैक ओपेरॉन क्या है?

कक्षा 12 जीव विज्ञानNCERT अध्याय: वंशागति के आणविक आधारRead this in English

परीक्षा के लिए तैयार उत्तर

लैक ओपेरॉन E. coli की एक पॉलीसिस्ट्रॉनिक इकाई है, जिसमें नियामक जीन (i), तीन संरचनात्मक जीन (z, y, a), उन्नायक (promoter) और प्रचालक (operator) होते हैं। i जीन दमनकारी यानी repressor बनाता है। लैक्टोज़ न हो तो repressor प्रचालक से जुड़कर अनुलेखन रोकता है; लैक्टोज़, यानी प्रेरक (inducer), repressor को निष्क्रिय करके ओपेरॉन चालू करता है।

विस्तार से समझें

बैक्टीरिया में ओपेरॉन वह व्यवस्था है जिसमें एक पॉलीसिस्ट्रॉनिक संरचनात्मक जीन को एक ही उन्नायक और नियामक जीन नियंत्रित करते हैं। लैक ओपेरॉन (lac यानी लैक्टोज़) में i जीन (inhibitor से) repressor बनाता है। z जीन बीटा-गैलेक्टोसाइडेज़ बनाता है, जो लैक्टोज़ को गैलेक्टोज़ और ग्लूकोज़ में तोड़ता है। y जीन परमिएज़ बनाता है, जो कोशिका में बीटा-गैलेक्टोसाइड के आने का रास्ता बढ़ाता है। a जीन ट्रांसएसिटाइलेज़ बनाता है।

i जीन से repressor हर समय बनता रहता है। जब लैक्टोज़ नहीं होता, repressor प्रचालक से चिपक जाता है, इसलिए RNA पॉलिमरेज़ संरचनात्मक जीनों का अनुलेखन नहीं कर पाता और ओपेरॉन बंद रहता है। जब माध्यम में लैक्टोज़ डाला जाता है, तो कुछ अणु परमिएज़ की मदद से कोशिका में आ जाते हैं, क्योंकि ओपेरॉन बहुत हल्के स्तर पर हमेशा काम करता रहता है। यही लैक्टोज़ अब प्रेरक का काम करता है।

प्रेरक repressor से जुड़कर उसे ऐसा निष्क्रिय रूप दे देता है जो प्रचालक से नहीं जुड़ पाता। अब RNA पॉलिमरेज़ z, y और a का अनुलेखन करता है, एंजाइम बनते हैं और लैक्टोज़ टूटने लगता है। लैक्टोज़ खत्म होते ही खाली repressor फिर प्रचालक से जुड़ जाता है और अनुलेखन रुक जाता है। यह नियंत्रण repressor से होता है, इसलिए इसे ऋणात्मक नियमन कहते हैं। इस तंत्र को सबसे पहले जैकब और मोनोड ने समझाया।

याद रखने योग्य बातें

  1. ओपेरॉन: बैक्टीरिया में वह व्यवस्था जिसमें पॉलीसिस्ट्रॉनिक संरचनात्मक जीन एक ही उन्नायक और नियामक जीन से नियंत्रित होता है।
  2. नियामक जीन i से repressor बनता है; z से बीटा-गैलेक्टोसाइडेज़, y से परमिएज़ और a से ट्रांसएसिटाइलेज़ बनता है।
  3. बीटा-गैलेक्टोसाइडेज़ डाइसैकेराइड लैक्टोज़ को गैलेक्टोज़ और ग्लूकोज़ में तोड़ता है।
  4. लैक्टोज़ प्रेरक है: यह repressor को निष्क्रिय करता है, जिससे RNA पॉलिमरेज़ संरचनात्मक जीनों का अनुलेखन कर पाता है।
  5. repressor द्वारा लैक ओपेरॉन के नियंत्रण को ऋणात्मक नियमन (negative regulation) कहते हैं।

परीक्षा टिप

लैक ओपेरॉन की दोनों अवस्थाओं का नामांकित चित्र बनाएँ, repressor प्रचालक पर (बंद) और प्रेरक repressor पर (चालू), और हर संरचनात्मक जीन से बनने वाले एंजाइम का नाम लिखें।

छात्र यह भी पूछते हैं

लैक्टोज़ को प्रेरक क्यों कहते हैं?
लैक्टोज़ बीटा-गैलेक्टोसाइडेज़ का सब्सट्रेट है और यही ओपेरॉन को चालू करता है। यह repressor से जुड़कर उसे निष्क्रिय कर देता है, जिससे repressor प्रचालक पर नहीं बैठ पाता। तब RNA पॉलिमरेज़ संरचनात्मक जीनों का अनुलेखन करता है, यानी लैक्टोज़ खुद को पचाने वाले एंजाइम बनवाता है।
लैक ओपेरॉन में प्रचालक का क्या काम है?
प्रचालक उन्नायक के पास का DNA हिस्सा है, जहाँ repressor जुड़ता है। repressor प्रचालक पर बैठा हो तो RNA पॉलिमरेज़ संरचनात्मक जीनों का अनुलेखन नहीं कर पाता। प्रचालक खाली हो तो अनुलेखन चलता है। इस तरह प्रचालक ओपेरॉन का चालू-बंद स्विच है।
लैक ओपेरॉन का बहुत हल्का काम हमेशा क्यों चलना ज़रूरी है?
लैक्टोज़ को कोशिका में आने के लिए परमिएज़ चाहिए, जो y जीन से बनता है। हल्का स्तर चलते रहने से कुछ परमिएज़ अणु मौजूद रहते हैं, इसलिए माध्यम में लैक्टोज़ आते ही थोड़ा अंदर पहुँचकर प्रेरक बन जाता है। ऐसा न हो तो लैक्टोज़ ओपेरॉन को कभी चालू नहीं कर पाएगा।

अध्याय के नाम से अपनी किताब में विषय खोजें और अपने संस्करण से मिलान करें; नाम और क्रम बदल सकते हैं। ये Know.it की व्याख्याएँ हैं, आधिकारिक NCERT समाधान नहीं।