प्रत्यक्ष क्षतिसुधार तथा क्षार उच्छेदन क्षतिसुधार के बीच का मूलभूत अंतर है

सही उत्तर विकल्प 1 है।

अवधारणा:

• प्रत्यक्ष सुधार, क्षार उच्छेदन सुधार (BER), न्यूक्लियोटाइड उच्छेदन सुधार (NER), मिसमैच सुधार (MMR), होमोलॉगस रीकॉम्बिनेशन (HR) और नॉन-होमोलॉगस एंड ज्वाइनिंग (NHEJ) कुछ प्रकार की सुधार प्रणालियां हैं जो जीव के पूरे जीवन में क्रियाशील रहती हैं।

प्रत्यक्ष सुधार -

• यह सबसे सरल और सबसे कुशल सुधार तंत्र है।
• प्रत्यक्ष सुधार तंत्र में, DNA में क्षतिग्रस्त न्यूक्लियोटाइड को विशिष्ट एंजाइमों की सहायता से रासायनिक प्रत्यावर्तन द्वारा समाप्त किया जाता है।
• इस प्रक्रिया में न्यूक्लियोटाइड टेम्पलेट, फॉस्फोडाइएस्टर बैकबोन को तोड़ने और नए न्यूक्लियोटाइड को जोड़ने की आवश्यकता नहीं होती है।
• इस विधि से केवल कुछ प्रकार की DNA क्षति की सुधार की जाती है।
• पाइरीमिडीन डिमर और O6- मेथिलगुआनिन प्रत्यक्ष सुधार तंत्र द्वारा सुधार की गई क्षति के दो उदाहरण हैं।
• पाइरीमिडीन डिमर UV प्रकाश के संपर्क में आने के परिणामस्वरूप उत्पन्न होते हैं और इनकी सुधार प्रकाश-निर्भर प्रत्यक्ष प्रणाली, जिसे फोटोरिएक्टिवेशन कहा जाता है, द्वारा की जाती है।
• O6 -मेथिलगुआनिन एल्काइलेटिंग एजेंटों के संपर्क के परिणामस्वरूप होता है। इसे प्यूरीन रिंग में O 6 स्थिति पर एथिल या मिथाइल समूह के जुड़ने से संशोधित किया जाता है।

क्षार एक्सीशन सुधार -

• क्षार उच्छेदन सुधार तंत्र में क्षतिग्रस्त क्षार को हटाना और उसके स्थान पर नए न्यूक्लियोटाइड को प्रतिस्थापित करना शामिल है।
• क्षार एक्सीशन सुधार तंत्र में, सबसे पहले ग्लाइकोसिलेस एंजाइम की क्रिया द्वारा क्षतिग्रस्त क्षार को हटा दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एपी-साइट (एपुरीनिक और एपिरिमिडिनिक साइट) उत्पन्न होती है।
• एपी-एंडीन्यूक्लिऐस, एपी स्थल के 5' भाग पर शर्करा-फॉस्फेट क्षार को चीरकर DNA में एकल-रज्जुकीय विखंडन उत्पन्न करता है।
• DNA ग्लाइकोसिलेस घाव विशिष्ट होते हैं और कोशिका में विभिन्न विशिष्टताओं वाले ऐसे अनेक एंजाइम होते हैं।
• अगला चरण, क्षतिग्रस्त न हुए स्ट्रैंड को टेम्पलेट के रूप में उपयोग करते हुए, सुधार DNA पॉलीमरेज़ और DNA लाइगेज एंजाइम द्वारा उसके स्थान पर नए न्यूक्लियोटाइड को जोड़ना है।

स्पष्टीकरण:

• प्रत्यक्ष सुधार तंत्र में, क्षतिग्रस्त क्षार को एंजाइमों की सहायता से रासायनिक प्रत्यावर्तन द्वारा संशोधित किया जाता है।
• उदाहरण के लिए, पिरिमिडीन डिमर्स के मामले में, DNA फोटोलाइज़ प्रकाश ऊर्जा को पकड़ता है और इसका उपयोग आसन्न पिरिमिडीन को जोड़ने वाले बंधन को तोड़ने के लिए करता है।
• इसलिए, प्रत्यक्ष सुधार में, क्षतिग्रस्त क्षार को संशोधित/परिवर्तित किया जाता है, प्रतिस्थापित नहीं किया जाता।
• क्षार उच्छेदन के दौरान, DNA ग्लाइकोसिलेस क्षतिग्रस्त क्षार को हटा देता है।
• नए न्यूक्लियोटाइड को DNA पॉलीमरेज़ और DNA लाइगेज एंजाइम द्वारा , क्षतिग्रस्त स्ट्रैंड को टेम्पलेट के रूप में प्रयोग करके जोड़ा जाता है।
• इसलिए, क्षार उच्छेदन सुधार में क्षतिग्रस्त क्षार को हटा दिया जाता है और प्रतिस्थापित किया जाता है।

अतः सही उत्तर विकल्प 1 है।

Additional Information

• यद्यपि DNA सुधार प्रणालियां सुधार के लिए क्षतिग्रस्त DNA पर तुरंत ध्यान केंद्रित करती हैं, फिर भी कुछ घाव अभी भी मौजूद रहते हैं और कोशिका के प्रतिकृतिकर्ता को जीनोम की प्रतिलिपि बनाने से रोकते हैं।
• कोशिकाओं को क्षति से उबरने के लिए ट्रांस्लेसन पॉलीमरेज़ नामक विशेष पॉलीमरेज़ की आवश्यकता होती है, ताकि रुके हुए प्रतिकृति कांटे के ऋणात्मक प्रभावों को रोका जा सके।
• इस प्रक्रिया के दौरान कोशिका को क्षति को ठीक करने के लिए अधिक समय दिया जाता है, जिसे जीनोम की प्रतिलिपि बनाने से पहले "ट्रांस्लेसन DNA संश्लेषण" (टीएलएस) के रूप में जाना जाता है।
• ट्रांस्लेसन पॉलीमरेज़ की विश्वसनीयता कम होती है तथा यह उत्परिवर्तन और कार्सिनोजेनेसिस के उच्च जोखिम से जुड़ा होता है।