Hey everyone, welcome to biology at ease आज की वीडियो में मैं आप सबी को समझाने वाली हूँ the process of DNA replication DNA replication क्या होती है it is the process of producing टू आइडेंटिकल कॉपीज ऑफ डीएने फ्रॉम द ऑरिजिनल डीएने मॉलेक्यूल एक पेरेंटिल डीएने मॉलेक्यूल होता है जो डिवाइट करता है और प्रोडूस करता है टू न्यू डीएने मॉलेक्यूल जो कि आप इसमें एकदम सेम दिखते हैं इस प्रोसेस तो मैं सेल सेल एंड स्टाल एक्सपेरिमेंट पढ़ाये था बेटा मैं सेल सेल और स्टैन लेट 1958 में प्रूफ किया था कि जो यह डीएने रेप्लीकेशन की प्रोसेस होती है वह सेमी कंसर्वेटिव तरीके से होती है सेमी कंसर्वेटिव नेचर ऑफ डीएने रेप्लिकेशन कहता है कि एक डीएने मॉलिक्यूल है ये डीएने मॉलिक्यूल रेप्लिकेशन के टाइम पर सेपरेट हो जाता है इसे दोनों स्ट्रांड सेपरेट हो जाते हैं और इन दोनों सेपरेटेड स्ट्रांड से दो न्यू स्ट्रांड आकर जु एक परेंटर स्ट्रांड एंड वन न्यूली सिंथेसाइज स्ट्रांड सेमी कंसर्वेटिव नेचर ऑफ डीएने रेप्लीकेशन के अकॉर्डिंग जो दो न्यू डीएने मॉलिक्यूज फॉर्म होते हैं उनमें से एक डीएने स्ट्रांड दोनों मॉलिक्यूज के पास एक ड that is why this is known as semi-conservative क्योंकि यहाँ पर parent का DNA पूरी तरीके से next generation में conserve नहीं हो पाया सिर्फ half conserve हो पाया सिर्फ एक strand parent के तरह बन पाया दूसरा नया strand बना तो हम यही जानने वाले हैं कि कैसे DNA के दोनों strand separate होते हैं कैसे आकर उनसे नया strand जुड़ते हैं यही process DNA replication होती है जिसे कि मैं आज आपको बताने वाले हूँ सबसे पहली चीज DNA replication के process में कौन-कौन से enzymes यूज़ होते हैं there are four major enzymes involved in the process of DNA replication पहला होता है helicase enzyme जिसे कि unzipping enzyme भी खा जाता है दूसरा होता है DNA polymerase जिसे कि builder enzyme भी खा जाता है तीसरा enzyme आता है RNA primase और चौथा enzyme आता है ligase जिसे कि glowing enzyme भी कहा जाता है ठीक है तो ये 4 major enzymes होते हैं DNA replication के helicase, DNA polymerase, RNA primase और ligase इनका क्या role है मैं आपको बताती हूँ क्या होता है ये हमारा DNA strand है आपको पता होगा DNA की strands की anti-pallor polarity होती है अगर एक strand 5 prime to 3 prime direction में जा रहा है तो दूसरा strand कैसा जाएगा 3 prime to 5 prime direction में जाएगा और DNA के दोनों strands किस से जुड़े हुए होते हैं hydrogen bond से जुड़े हुए होते हैं दोनों स्ट्रांट्स के पास नूकलियो टाइट्स प्रेजेंट होते हैं और नूकलियो टाइट्स हाइड्रोजन बॉंड से जुड़े हुए होते हैं एडिनीन थाइमीन के साथ डबल हाइड्रोजन बॉंड से जुड़ा होता है रिकोगनिशन ओफ ओरिजन ओफ रेप्लिकेशन क्या चीज होती है ये आपका डबल स्ट्रांडरेट डियने मॉलिक्यूल है बिटा इस डबल स्ट्रांडरेट डियने मॉलिक्यूल में एक रीजन होता है जहाँ पर एडिनीन थाइमीन वाला सीक्वेंस प्रेजेंट होता है अब कहीं पर किसी जगा पर एडिनीन थाइमीन वाला सीक्वेंस प्रेजेंट है एसा टाइप का सीक्वेंस जहाँ पर प्रेजेंट होगा इस विशेष नाम एक प्रदेशन पर प्रदेशन के पहले विशेष के पहले विशेष के पहले विशेष के पहले विशेष के पहले विशेष के पहले विशेष के पहले विशेष के पहले विशेष के पहले विशेष के पहले विशेष के पहले विशेष के पहले विशेष के जहां पर एडिनीन थाइमीन वाला सीक्वेंस प्रेजेंट हो और इस रीजन को बोलते हैं ओरिजन ऑफ रेप्लीकेशन ओर आई हमारा जो एंजाइन था अंजेपिंग एंजाइन जैसे मैंने का हेलीकेज वह हेलीकेज क्या करता है ओरिजन ऑफ रेप्लीकेशन की तलास में ज bond है इसको तोड़ने लग जाता है पहला step होता है recognition of origin of replication हेली के इंजाइम ने ओरिजिन ऑफ रेप्लीकेशन को ढूंढा जैसे ही उसे यह पॉइंट दिखा उसने यहां पर से हाइड्रोजन बॉन को ब्रेक करना शुरू किया और इसकी वजह से क्या हुआ एक वाई शेप का स्ट्रक्चर बन गया है इसे पॉइंट के तू� और एक Y शेप का structure बन गया which is known as replication fork तो सबसे पहले step में क्या हुआ helicase enzyme ने origin of replication को पहचाना जैसे ही उसे origin of replication मिला उसने क्या किया hydrogen bonds तोने शुरू करें जिसके विज़े से DNA का standard धीरे धीरे खुलने लग गया है ध्यान रखेगा हेलिकेज इंजाइन एक बार में ही पूरे DNA मॉलिक्यूल को unwind नहीं कर सकता है क्योंकि इसके लिए बहुत सारी energy चाहिए होगी तो हेलिकेज इंजाइन धीरे धीरे क्या करता है हाइड्रोजन बॉन ब्रेक करने शुरू करता है और धीरे धीरे करके हमारा strand पूरा separate हो जाएगा ठीक है तो पहले step में origin of replication को पहचानते ही और हमारा DNA molecule अब खुलना शुरू होगी हो गया है देखो इतना पार्ट खुल गया है इतना भी भी जुड़ा है यहां पर हेलीकेज अभी भी काम करेगा तो इतना जो वाइड शेप का स्ट्रक्चर होता है इसे हम कहते हैं रिप्लीकेशन फॉर्क पहला स्टेप हमारा हो गया है अनवाइंडिंग DNA स्ट्रांड आकर जूरता है इस न्यूडी एनेस्ट्रांड को कॉल बनाता है डीएने पॉलिमेरेस एंजाइम बनाता है डाट इस वाइड डीएने पॉलिमेरेस एंजाइम इस नोन ऐसे बिल्डर एंजाइम तो अभी तक क्या हुआ हमारे हेलीकेज एंजाइम ने ओरिजन ऑफ रेप्लीकेशन को पहचाना जैसे ही उसे ओरिजन ऑफ रेप्लीकेशन पॉइंट दिखा उसको पता चल गया करना है हेलिकेज इंजाइम में क्या किया यहां पर से हाइड्रोजन बॉन ब्रेक करने शुरू करें और आपका डीएने का का स्ट्रांड इतने पार्ट में खुल जुका है तो कुछ इस तरीके से इतना पोर्शन खुल जुका है डीएने का अब नेक्स्ट स्टेप में क्या होता है बेटा जो डीएने पॉलिमेरेज है उसको नए स्ट्रांड सिंथेसाइज करने है इन है तो हम कहते ठीक है हमारे पास दो सिंगल स्ट्राइट प्रेजेंट है एक है तो इसके ऊपर नया स्ट्राइट बनाना शुरू कर दे वह कहता है ठीक है उसकी दूसरी कंडीशन है कि मैं जो नया स्ट्राइट बनाऊंगा उसकी पोलारिटी फाइव प्राइम टू थी प्राइम होनी चाहिए यानी कि डीएने पॉलिमीरेस जिस पुराने डीएने स्ट्राइट प 3'to 5'polarity का होना चाहिए जब पुराना strand 3'to 5'polarity का होगा तभी जाके तो नया strand 5'to 3'polarity का होगा आपको पता है DNA के दोनों strands की anti-pillar polarity होती है DNA polymerase की condition है भाई कि जो strand मैं बनाऊंगा उसकी direction होगी 5'to 3' अब नए स्ट्रैंड के direction 5'to 3'है, यानि कि पुराने वाली की direction इसके opposite होनी चाहिए, 3'to 5'होनी चाहिए, इन short DNA polymerase कहता है, मैं उनही स्ट्रैंड पर काम करूँगा, जिनकी direction 3'to 5'होगी, हम कहने ठीक है भाई, हमारे पास single strand भी present है, तेरी पहली condition भी fulfilled हो गई, हमारे पास 3'to 5'वाला strand भी present है, आजा, अब please नया strand बना दे, वो आ तो गया, पर वो कह रहा है, मुझे रास्ता दिखाओ, मुझे समझ नहीं आ रहा है अभी भी मैं कहां से DNA स्ट्रांड बनाना शुरू करो तो इसमें रोल आता है हमारी तीसरे एंजाइम का, that is RNA primase यहाँ पर मैंने आपको बताया था, तीसरा important enzyme कौन है, RNA primase RNA primase क्या करता है, यहाँ पर एक छोटा सा RNA का segment अटैच कर लेता है RNA primase is an enzyme जो की एक छोटे RNA segment को हमारे DNA के स्ट्रांड से जोड़ देता है यह RNA का segment होता है, this is known as primer तो RNA primase ने क्या किया प्राइमर को अटैज कर दिया हमारे पुराने DNA स्ट्रांड से अब यहाँ पर DNA polymerase देखता है अच्छा यह प्राइमर है यह प्राइमर DNA polymerase के लिए एक सिगनल का काम करता है DNA polymerase कहता है अच्छा primer भाईया मैं आ रहा हूँ नया strand बनाता हूँ Primer उसे मिल गया उसने कहा चलो मैं DNA का नया strand बनाना शुरू कर रहा हूँ और वो नया strand बनाना शुरू करता है हमारे DNA polymerase ने nucleotide एट करने शुरू करे हमारे नया strand को बनाना शुरू करे बना शुरू कर दिया डीएने पॉलिमरेज ने क्या कहा था जो स्टैंड में बनाऊंगा उसके पोलारिटी क्या होगी 5 प्राइम टू थ्री प्राइम होगी सही चल रहे हैं पुराने वाले श्रैंड की पोलारिटी थ्री प्राइम टू फाइफ राम है तो अव्यासी बिना किसी रुकावट के आराम से बन गया यह स्ट्रांड जो कि बिना किसी रुकावट के एज़िली बन जाता है इस स्ट्रांड को हम बोलते हैं लीडिंग स्ट्रांड दूसरे वाले पर आते हैं दूसरे वाले स्ट्रांड पर भी हमें क्या करना है एक और नया डिएने स्ट्रांड अटैच करना है डिएन ठीक है भाई यह single strand है दूसरी requirement थी कि मैं जो पुराना DNA strand है उसकी polarity 3'to 5'होनी चाहिए तभी मैं उसपर act करूँगा ताकि जो मैं DNA बनाओ उसके polarity 5'to 3'जाए तो हम कहेंगे ठीक है भाई इस वाले DNA strand में 3'to 5'polarity इस direction में जा रही है तो तू ऐसा कर इस direction में DNA strand बनाना शुरू कर DNA polymerase कहता है ठीक है primase enzyme कहता है चलो मैंने primer आट कर दिया है DNA polymerase तुम स्ट्रांड बना दो तो उसने क्या किया 5 प्राइम टू थी प्राइम डिरेक्शन में एक नया डिएनेस ट्रांड बना दिया इतना स्ट्रांड बन गया था तब तक हेली के इंजाइम ने बाकी का स्ट्रांड खोलना भी शुरू किया हमारा जो डिएने का वो पीछे मुटकर देखता है तो helicase ने क्या किया helicase ने बाकी सारा DNA molecule भी खोल दिया अब DNA polymerase कहता है यहाँ पर तो मैंने नया strand बना दिया है लेकिन यहाँ पर जो hydrogen bond break हो चुके है वहाँ पर मैं कैसे DNA strand बनाऊंगा मैं तो आगे बढ़ चका हूँ तो primase कहता है कोई बात नहीं बाई तो वापिस से 5'-3'डिरेक्शन में आके DNA strand बना दे तो पहली बार में जो यह fragment बना यह किस डिरेक्शन में बना 5'-3'में बन गया यह एक fragment हमारे पास बन गया है दूसरा fragment के साथ direction में बनेगा वापिस से 5 prime to 3 prime में बनेगा फिर क्या हुआ है helicase enzyme ने यहाँ पर भी unzipping कर ली यह portion भी single standard हो गया वापिस से primer add हुआ DNA polymerase ने एक और fragment बना दिया 5 prime to 3 prime direction में बन गया अब हमारे पास क्या हो रहा है खूब सारे DNA के चोटे चोटे fragments बन रहे हैं इन fragments को हम बोलते हैं बिटा okazaki fragments एक नया DNA स्ट्रांड बन तो रहा है, लेकिन fragments में बन रहा है इस तूट तूट कर बन रहे DNA स्ट्रांड को हम lagging strand कहते हैं अब देखिए हमारे दो new DNA molecules बन चुके हैं लेकिन इन DNA molecules के पास क्या है, जो new strands हैं, उनमें RNA के segment present है, primer present है तो DNA polymerase कहता है, हमें RNA के segment नहीं चाहिए तो DNA polymerase इस RNA को break करना शुरू करता है, remove करना शुरू करता है, मुझे तू अपने DNA strand में नहीं चाहिए तो DNA polymerase starts removing the RNA primer RNA primer को remove कर देता है और उसकी जग़ा डीएने के फ्रेगमेंट्स फिल करने शुरू कर देता है तो RNA प्राइमर को किसने रिप्लेस कर दिया डीएने के नुक्रोटाइट्स ने रिप्लेस कर दिया अब क्या हुआ हमारे पास बहुत सारे फ्रेगमेंट्स आ गए हैं बिटा इन गैप्स को कौन फिल करता है इसलिए मैंने कहा था कि DNA ligase को glowing enzyme कहा जाता है क्या हुआ? जो हमारा lagging strand था जिसमें इसमें ओकाजाकी फ्रेगमेंट्स प्रेजेंट होते हैं ओकाजाकी फ्रेगमेंट्स को फाइनली कॉन जोड़ता है डीएने लाइगेस जोड़ता है कैसे जोड़ता है इनके बीच में फॉसफोड डायस्टर बॉन बनाता है बेटा फॉसफोड डायस्टर बॉन बनाया सारे फ्रेगमेंट जुड़ गए और हमें अब एक न्यूली सिंथेस डीएने स्ट्रांड मिल गया है दिस DNA replication process में 4 enzymes का main role होता है, helicase, जिसे कि unzipping enzyme भी कहा जाता है, जो कि DNA के दोनों strands को separate करता है, दूसरा आता है DNA polymerase, जो कि separated DNA strands से नए DNA strands जोडता है, तीसरा आता है RNA primase, जो कि single strand जो होते हैं, जो parental single strand है, उन पर प्राइमर आरेने का एक छोटा सा सेगमेंट एड करता है जिसे कि हम प्राइमर कहते हैं ताकि डीएने पॉलिमेज नया स्ट्रांड बनाना शुरू कर सके चौथा इंजाइम डीएने लाइक जो कि ओकाजा की फ्रेगमेंट को जॉइन करता है ताकि फाइनली हमें एक दिना रेप्लिकेशन की ये 6 स्टेप्स होते हैं, पहला स्टेप रिकगनिशन और ओरिजिन ओर रेप्लिकेशन, जो डबल स्टांड़ेट दिना था, उसमें हमने ओरिजिन ओर रेप्लिकेशन देखा, जैसे ही हेलिकेज इंजाइन को ओरिजिन ओर रेप्लिकेशन मिला, उसने unwinding of DNA molecule हो गया है एक replication fork बन चुका है अब इस खुलेवे DNA strands पर आकर कौन work करेगा DNA polymerase work करेगा एक तरफ क्या होगा एक continuously synthesized strand बनेगा जिसे कि हम leading strand कह रहे हैं और दूसरी तरफ चोटे-चोटे fragments में ओकाजा के fragments के रूप में एक नया DNA strand बनेगा जिसे कि हम कहेंगे leading strand जब दोनों strands बन चुके हैं हमें RNA primer का कोई काम नहीं है जहां जहां पर primer थे वहां वहां पर DNA polymerase ने primer को हटा दिया है और उसके जगर DNA देने के नियुक्रियों टाइट जोड़ दिए हैं अब ओकाजा की फ्रेगमेंट के बीच में करने के लिए DNA Ligase आता है और DNA Ligase Phosphor Diester Bond के थूँ इन सारे Okazaki Fragments को जोड़ देता है ताकि Finally हमारे पास 2 DNA Molecules बन सकें इस बीच क्या होता है? इस बीच एक और चीज होती है नए Strand को बनाने का काम किसका है?
DNA polymerase का है तो नया strand बनाते हुए DNA polymerase चेक भी करता रहता है कि जो strand मैं बना रहा हूँ, सही से बना रहा हूँ या फिर नहीं बना रहा हूँ निूकलोटाइट सही से जोड रहा हूँ या फिर नहीं जोड रहा हूँ इस process को कहते है proof reading and DNA repair DNA polymerase चेक करता है करता रहता है कि डीएने रेप्लीकेशन की प्रोसेस में मैं जो नए श्रान बना रहा हूं वह सही से बना रहा हूं या फिर नहीं बना रहा हूं अगर कहीं पर भी करेक्शन की जरूरत है तो वह करेक्शन भी करता है देश टेपिस कॉल प्रूफ रीडिंग पास सिर्फ एक ओरिजिन ऑफ रेप्लीकेशन होता है लेकिन यू कैरियोटिक ऑर्ग्निजम्स के पास मल्टिपल ओरिजिन ऑफ रेप्लीकेशन होते हैं इनके पास बहुत सारे ओरिजिन ऑफ रेप्लीकेशन होते हैं लेकिन प्रोक्रियोट के पास एकदम फ्री क्विज है, लोको मोशन, मूवमेंट चप्टर से जितने भी मोस्ट इंपोर्टेंट क्वेश्चन्स हैं, फ्रीक्वेंटली आस्ट क्वेश्चन्स हैं, प्रीवेश 20 येर क्वेश्चन्स हैं, बहुत सारे ऐसे क्वेश्चन्स मैं इंक्लूट करूँगी,