"बायो/मोल/टेक्स्ट" प्रतियोगिता के लिए आलेख: हाल के वर्षों में, आरएनए - और विशेष रूप से इसकी "गैर-शास्त्रीय" किस्मों ने दुनिया भर के जीवविज्ञानियों का ध्यान आकर्षित किया है। यह पता चला कि गैर-कोडिंग आरएनए द्वारा विनियमन व्यापक है - वायरस और बैक्टीरिया से लेकर मनुष्यों तक। छोटे जीवाणु आरएनए नियामकों की विविधता के अध्ययन ने मध्यस्थ चयापचय और अनुकूली प्रतिक्रियाओं दोनों में उनकी महत्वपूर्ण भूमिका को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित किया है। यह लेख बैक्टीरिया के छोटे आरएनए के प्रकार और उनकी मदद से किए जाने वाले नियामक तंत्र का वर्णन करता है। विशेष रूप से खतरनाक संक्रमण पैदा करने वाले जीवाणु एजेंटों के जीवन में इन अणुओं की भूमिका पर विशेष जोर दिया जाता है।

आरएनए: डीएनए की एक प्रति से कहीं अधिक

इस साइट के अधिकांश पाठक स्कूल के समय से ही जीवित कोशिका के बुनियादी तंत्र को जानते हैं। जीव विज्ञान पाठ्यक्रमों में, मेंडल के नियमों से लेकर अत्याधुनिक जीनोम अनुक्रमण परियोजनाओं तक, लाल धागा एक जीव के विकास के लिए एक प्रमुख आनुवंशिक कार्यक्रम के विचार से चलता है, जिसे पेशेवर जीवविज्ञानी के रूप में जाना जाता है। आणविक जीव विज्ञान की केंद्रीय हठधर्मिता. इसमें कहा गया है कि डीएनए अणु आनुवंशिक जानकारी के वाहक और रक्षक के रूप में कार्य करता है, जो एक मध्यस्थ - दूत आरएनए (एमआरएनए) के माध्यम से, और राइबोसोमल (आरआरएनए) और स्थानांतरण आरएनए (टीआरएनए) की भागीदारी के साथ - रूप में साकार होता है। प्रोटीन का. उत्तरार्द्ध प्रजाति और व्यक्तिगत फेनोटाइप का निर्धारण करते हैं।

मामलों की यह स्थिति और आणविक प्रदर्शन में एक मामूली भागीदार की भूमिका के लिए आरएनए का कार्यभार पिछली सदी के 80 के दशक तक वैज्ञानिक समुदाय में कायम रहा। टी. चेक का काम, जिन्होंने दिखाया कि आरएनए रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक के रूप में कार्य कर सकता है, ने हमें आरएनए पर करीब से नज़र डालने के लिए मजबूर किया। पहले, यह माना जाता था कि कोशिका में रासायनिक प्रक्रियाओं का त्वरण उन एंजाइमों का विशेषाधिकार है जो प्रकृति में विशेष रूप से प्रोटीन हैं। आरएनए में उत्प्रेरक गतिविधि की खोज के दूरगामी परिणाम थे - के. वोइस के पहले के सैद्धांतिक कार्यों के साथ, इसने हमारे ग्रह पर प्रीबायोटिक विकास की एक संभावित तस्वीर खींचना संभव बना दिया। तथ्य यह है कि आनुवंशिक जानकारी के वाहक के रूप में डीएनए के कार्य की खोज के बाद से, विकास के क्रम में पहले जो सामने आया था - डीएनए या डीएनए के पुनरुत्पादन के लिए आवश्यक प्रोटीन - की दुविधा लगभग दार्शनिक (अर्थात, व्यर्थ) लग रही थी। मुर्गी या अंडे की उपस्थिति की प्रधानता के प्रश्न के रूप में। टी. चेक की खोज के बाद, समाधान ने बहुत वास्तविक आकार ले लिया - एक अणु पाया गया जिसमें सूचना वाहक और जैव उत्प्रेरक (यद्यपि अपने प्रारंभिक रूप में) दोनों के गुण थे। समय के साथ, ये अध्ययन जीव विज्ञान में एक संपूर्ण दिशा में विकसित हुए, तथाकथित "आरएनए दुनिया" के चश्मे के माध्यम से जीवन की उत्पत्ति का अध्ययन किया गया।

तो यह स्पष्ट हो गया कि आरएनए की प्राचीन दुनिया प्राथमिक जीवन की उत्पत्ति और उत्कर्ष से संबंधित हो सकती है। हालाँकि, इससे स्वचालित रूप से यह निष्कर्ष नहीं निकलता है कि आधुनिक जीवों में आरएनए इंट्रासेल्युलर आणविक प्रणालियों की जरूरतों के लिए अनुकूलित एक पुरातनवाद नहीं है, बल्कि कोशिका के आणविक समूह में वास्तव में एक महत्वपूर्ण भागीदार है। केवल आणविक विधियों के विकास - विशेष रूप से, न्यूक्लिक एसिड अनुक्रमण - से पता चला कि आरएनए वास्तव में कोशिका में अपूरणीय है, और न केवल विहित त्रिमूर्ति "एमआरएनए, आरआरएनए, टीआरएनए" के रूप में। पहले से ही डीएनए अनुक्रमण पर पहला व्यापक डेटा एक ऐसे तथ्य की ओर इशारा करता है जिसे पहले समझाना मुश्किल लग रहा था - इसमें से अधिकांश सच निकला गैर-कोडिंग- यानी, प्रोटीन अणुओं या "मानक" आरएनए के बारे में जानकारी नहीं रखना। बेशक, इसे आंशिक रूप से "आनुवंशिक मलबे" के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है - "बंद" या खोए हुए कार्य जीनोम टुकड़े। लेकिन ऊर्जा को कम खर्च करने की कोशिश करने वाली जैविक प्रणालियों के लिए "दहेज" की इतनी राशि बचाना अतार्किक लगता है।

वास्तव में, अधिक विस्तृत और सूक्ष्म अनुसंधान विधियों ने जीन अभिव्यक्ति के आरएनए नियामकों की एक पूरी कक्षा की खोज करना संभव बना दिया है, जो आंशिक रूप से इंटरजेनिक स्थान को भरते हैं। राउंडवॉर्म में यूकेरियोटिक जीनोम के संपूर्ण अनुक्रम को पढ़ने से पहले भी सी. एलिगेंसमाइक्रोआरएनए को अलग किया गया - छोटे अणु (लगभग 20 न्यूक्लियोटाइड) जो विशेष रूप से पूरकता के सिद्धांत के अनुसार एमआरएनए के क्षेत्रों से जुड़ सकते हैं। यह अनुमान लगाना आसान है कि ऐसे मामलों में एमआरएनए के साथ एन्कोडेड प्रोटीन के बारे में जानकारी पढ़ना संभव नहीं है: राइबोसोम ऐसी साइट के माध्यम से "चल" नहीं सकता है जो अचानक डबल-स्ट्रैंडेड हो गई है। जीन अभिव्यक्ति दमन के इस तंत्र को कहा जाता है आरएनए हस्तक्षेप, "जैव अणु" पर पहले ही पर्याप्त विस्तार से विश्लेषण किया जा चुका है। आज तक, हजारों माइक्रोआरएनए अणु और अन्य गैर-कोडिंग आरएनए (पीआईआरएनए, स्नोआरएनए, नैनोआरएनए, आदि) की खोज की जा चुकी है। यूकेरियोट्स (मनुष्यों सहित) में, वे इंटरजेनिक क्षेत्रों में स्थित हैं। कोशिका विभेदन, कार्सिनोजेनेसिस, प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया और अन्य प्रक्रियाओं और विकृति विज्ञान में उनकी महत्वपूर्ण भूमिका स्थापित की गई है।

छोटे आरएनए जीवाणु प्रोटीन के लिए ट्रोजन हॉर्स हैं

इस तथ्य के बावजूद कि बैक्टीरिया में गैर-प्रोटीन-कोडिंग आरएनए यूकेरियोट्स में पहले समान नियामकों की तुलना में बहुत पहले खोजे गए थे, वैज्ञानिक समुदाय द्वारा बैक्टीरिया कोशिका के चयापचय में उनकी भूमिका पर लंबे समय तक पर्दा डाला गया था। यह समझने योग्य है - परंपरागत रूप से, शोधकर्ता के लिए जीवाणु कोशिका को अधिक आदिम और कम रहस्यमय संरचना माना जाता था, जिसकी जटिलता की तुलना यूकेरियोटिक कोशिका में संरचनाओं के संचय से नहीं की जा सकती। इसके अलावा, जीवाणु जीनोम में गैर-कोडिंग जानकारी की सामग्री कुल डीएनए लंबाई का केवल कुछ प्रतिशत होती है, कुछ माइकोबैक्टीरिया में अधिकतम 40% तक पहुंच जाती है। लेकिन, यह देखते हुए कि माइक्रोआरएनए वायरस में भी पाए जाते हैं, बैक्टीरिया में उन्हें एक महत्वपूर्ण नियामक भूमिका निभानी चाहिए, और भी अधिक।

यह पता चला कि प्रोकैरियोट्स में बहुत सारे छोटे आरएनए नियामक हैं। परंपरागत रूप से, उन सभी को दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

1. आरएनए अणु जिन्हें अपना कार्य करने के लिए प्रोटीन से जुड़ना चाहिए।
2. आरएनए जो अन्य आरएनए से पूरक रूप से जुड़ते हैं (इसमें अधिकांश ज्ञात आरएनए नियामक अणु शामिल हैं)।

पहले समूह में छोटे आरएनए शामिल हैं जिनके लिए प्रोटीन बंधन संभव है, लेकिन आवश्यक नहीं है। एक प्रसिद्ध उदाहरण RNase P है, जो "परिपक्व" tRNA पर राइबोजाइम के रूप में कार्य करता है। हालाँकि, यदि RNase P प्रोटीन घटक के बिना कार्य कर सकता है, तो इस समूह के अन्य छोटे RNA के लिए, प्रोटीन से बंधना अनिवार्य है (और वे स्वयं, वास्तव में, सहकारक हैं)। उदाहरण के लिए, टीएमआरएनए एक जटिल प्रोटीन कॉम्प्लेक्स को सक्रिय करता है, जो "अटक" राइबोसोम के लिए "मास्टर कुंजी" के रूप में कार्य करता है - यदि मैसेंजर आरएनए जिससे इसे पढ़ा जा रहा है, अपने अंत तक पहुंच गया है, और स्टॉप कोडन का सामना नहीं किया गया है।

प्रोटीन के साथ छोटे आरएनए के सीधे संपर्क का एक और भी दिलचस्प तंत्र ज्ञात है। प्रोटीन जो "पारंपरिक" न्यूक्लिक एसिड से जुड़ते हैं, किसी भी कोशिका में व्यापक रूप से वितरित होते हैं। प्रोकैरियोटिक कोशिका कोई अपवाद नहीं है। उदाहरण के लिए, इसके हिस्टोन जैसे प्रोटीन डीएनए स्ट्रैंड को सही ढंग से पैकेज करने में मदद करते हैं, और विशिष्ट दमनकारी प्रोटीन बैक्टीरिया जीन के ऑपरेटर क्षेत्र के लिए एक आकर्षण रखते हैं। यह दिखाया गया है कि इन दमनकर्ताओं को छोटे आरएनए द्वारा बाधित किया जा सकता है जो इन प्रोटीनों के लिए "मूल" डीएनए बाइंडिंग साइटों की नकल करते हैं। इस प्रकार, छोटे आरएनए सीएसआरबी (चित्र 1) पर 18 "डिकॉय" साइटें हैं जो सीएसआरए रेप्रेसर प्रोटीन को उसके वास्तविक लक्ष्य - ग्लाइकोजन ऑपेरॉन तक पहुंचने से रोकने का काम करती हैं। वैसे, ऐसे छोटे आरएनए के कारण नष्ट होने वाले दमनकारी प्रोटीनों में वैश्विक चयापचय मार्गों के नियामक होते हैं, जो छोटे आरएनए के निरोधात्मक संकेत को बार-बार बढ़ाना संभव बनाते हैं। उदाहरण के लिए, यह छोटे आरएनए 6एस द्वारा किया जाता है, जो प्रोटीन कारक σ 70 की "नकल" करता है। विन्यासात्मक "धोखे" द्वारा, सिग्मा कारक के साथ आरएनए पोलीमरेज़ के बंधन केंद्रों पर कब्जा करके, यह "हाउसकीपिंग" जीन की अभिव्यक्ति को प्रतिबंधित करता है।

चित्र 1. छोटे आरएनए सीएसआरबी की जैव सूचनात्मक रूप से अनुमानित माध्यमिक संरचना विब्रियो कोलराएम66-2.छोटे आरएनए एकल-फंसे हुए अणु होते हैं, लेकिन, अन्य आरएनए की तरह, एक स्थिर स्थानिक संरचना में मुड़ने के साथ-साथ उन क्षेत्रों का निर्माण होता है जहां अणु स्वयं संकरणित हो जाते हैं। खुले छल्लों के रूप में संरचना पर अनेक मोड़ कहलाते हैं ऊंची एड़ी की हील्स. कुछ मामलों में, हेयरपिन का संयोजन आरएनए को "स्पंज" के रूप में कार्य करने की अनुमति देता है, जो कुछ प्रोटीनों को गैर-सहसंयोजक रूप से बांधता है। लेकिन अक्सर, इस प्रकार के अणु डीएनए या आरएनए में हस्तक्षेप करते हैं; इस मामले में, छोटे आरएनए की स्थानिक संरचना बाधित होती है, और लक्ष्य अणु के साथ संकरण की नई साइटें बनती हैं। हीट मैप इस संभावना को दर्शाता है कि संबंधित न्यूक्लियोटाइड जोड़ी वास्तव में एक इंट्रामोल्युलर हाइड्रोजन बॉन्ड से जुड़ी होगी; अयुग्मित अनुभागों के लिए - अणु के अंदर किसी भी अनुभाग के साथ हाइड्रोजन बांड बनाने की संभावना। छवि प्रोग्राम का उपयोग करके प्राप्त की गई थी आरएनएफ़ोल्ड.

बैक्टीरिया के छोटे आरएनए हस्तक्षेप करते हैं... और बहुत सफलतापूर्वक!

वह तंत्र जिसके द्वारा दूसरे समूह के नियामक काम करते हैं, सामान्य तौर पर, यूकेरियोट्स में नियामक आरएनए के समान होता है - यह एमआरएनए के साथ संकरण के माध्यम से वही आरएनए हस्तक्षेप है, केवल छोटे आरएनए की श्रृंखलाएं अक्सर लंबी होती हैं - कई सौ तक न्यूक्लियोटाइड्स ( सेमी।चावल। 1). परिणामस्वरूप, छोटे आरएनए के कारण, राइबोसोम एमआरएनए से जानकारी नहीं पढ़ सकते हैं। हालाँकि अक्सर, ऐसा लगता है, बात इस तक नहीं पहुँचती है: परिणामी "छोटे आरएनए - एमआरएनए" कॉम्प्लेक्स आरएनएएस (जैसे आरएनएएस पी) का लक्ष्य बन जाते हैं।

प्रोकैरियोटिक जीनोम की सघनता और पैकिंग घनत्व स्वयं महसूस किया जाता है: यदि यूकेरियोट्स में अधिकांश नियामक आरएनए अलग-अलग (अक्सर प्रोटीन-कोडिंग नहीं) लोकी में लिखे जाते हैं, तो बैक्टीरिया के कई छोटे आरएनए को उसी डीएनए क्षेत्र में एन्कोड किया जा सकता है, जहां दबा हुआ है। जीन, लेकिन विपरीत श्रृंखलाओं पर! इन्हें आरएनए कहा जाता है सीआईएस-एन्कोडेड(एंटीसेंस), और डीएनए के दबे हुए हिस्से से कुछ दूरी पर पड़े छोटे आरएनए - ट्रांस-इनकोडिंग. जाहिरा तौर पर, सीआईएस-आरएनए की व्यवस्था को एर्गोनॉमिक्स की विजय माना जा सकता है: उन्हें लक्ष्य प्रतिलेख के साथ-साथ खोलने के समय विपरीत डीएनए स्ट्रैंड से पढ़ा जा सकता है, जिससे संश्लेषित प्रोटीन की मात्रा को सूक्ष्मता से नियंत्रित करना संभव हो जाता है।

ट्रांस में छोटे आरएनए लक्ष्य एमआरएनए से स्वतंत्र रूप से विकसित होते हैं, और उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप नियामक का अनुक्रम अधिक दृढ़ता से बदलता है। शायद यह स्थिति केवल जीवाणु कोशिका के लिए फायदेमंद है, क्योंकि छोटा आरएनए पहले के असामान्य लक्ष्यों के खिलाफ गतिविधि प्राप्त करता है, जिससे अन्य नियामक बनाने के लिए समय और ऊर्जा लागत कम हो जाती है। दूसरी ओर, चयन दबाव ट्रांस-छोटे आरएनए को बहुत अधिक उत्परिवर्तन करने से रोकता है क्योंकि यह गतिविधि खो देगा। हालाँकि, मैसेंजर आरएनए के साथ संकरण करने के लिए, अधिकांश ट्रांस-छोटे आरएनए को एक सहायक, एचएफक्यू प्रोटीन की आवश्यकता होती है। जाहिर है, अन्यथा, छोटे आरएनए की अधूरी संपूरकता लक्ष्य से जुड़ने में समस्याएँ पैदा कर सकती है।

जाहिर है, "एक छोटा आरएनए - कई लक्ष्य" के सिद्धांत पर आधारित संभावित नियामक तंत्र जीवाणु के चयापचय नेटवर्क को एकीकृत करने में मदद करता है, जो कि लघु एकल-कोशिका जीवन की स्थितियों में बेहद आवश्यक है। कोई इस विषय पर अटकलें जारी रख सकता है और मान सकता है कि ट्रांस-एन्कोडेड छोटे आरएनए की मदद से, अभिव्यक्ति "निर्देश" कार्यात्मक रूप से संबंधित, लेकिन शारीरिक रूप से दूर लोकी से भेजे जाते हैं। इस प्रकार के आनुवंशिक "रोल कॉल" की आवश्यकता तार्किक रूप से रोगजनक बैक्टीरिया में पाए जाने वाले छोटे आरएनए की बड़ी संख्या की व्याख्या करती है। उदाहरण के लिए, इस सूचक के लिए रिकॉर्ड धारक में कई सौ छोटे आरएनए पाए गए - विब्रियो कॉलेरी ( विब्रियो कोलरा). यह एक सूक्ष्मजीव है जो आसपास के जलीय वातावरण (ताजा और नमकीन दोनों), और जलीय शंख, मछली और मानव आंतों में जीवित रह सकता है - नियामक अणुओं की मदद से जटिल अनुकूलन के बिना ऐसा करने का कोई रास्ता नहीं है!

CRISPR बैक्टीरिया के स्वास्थ्य की रक्षा करता है

छोटे आरएनए का उपयोग बैक्टीरिया की एक अन्य गंभीर समस्या को हल करने में भी किया गया है। यहां तक ​​कि सबसे दुर्भावनापूर्ण रोगजनक कोक्सी और बेसिली भी विशेष वायरस - बैक्टीरियोफेज द्वारा उत्पन्न खतरे के सामने शक्तिहीन हो सकते हैं, जो बिजली की गति से बैक्टीरिया की आबादी को नष्ट करने में सक्षम हैं। बहुकोशिकीय जीवों में वायरस से सुरक्षा के लिए एक विशेष प्रणाली होती है - प्रतिरक्षा, कोशिकाओं और उनके द्वारा स्रावित पदार्थों के माध्यम से, शरीर को बिन बुलाए मेहमानों (वायरल प्रकृति के मेहमानों सहित) से बचाते हैं। एक जीवाणु कोशिका अकेली होती है, लेकिन यह उतनी कमजोर नहीं होती जितनी पहली नज़र में लग सकती है। लोकी बैक्टीरिया की एंटीवायरल प्रतिरक्षा को बनाए रखने के लिए व्यंजनों के संरक्षक के रूप में कार्य करता है crispr- क्लस्टर्ड नियमित-बाधित लघु पलिंड्रोमिक दोहराव ( क्लस्टर्ड नियमित रूप से अंतरालित छोटे पैलिंड्रोमिक दोहराव) (अंक 2; )। प्रोकैरियोटिक जीनोम में, प्रत्येक सीआरआईएसपीआर कैसेट को कई सौ न्यूक्लियोटाइड लंबे लीडर अनुक्रम द्वारा दर्शाया जाता है, इसके बाद 2-24 (कभी-कभी 400 तक) की एक श्रृंखला दोहराई जाती है जो स्पेसर क्षेत्रों द्वारा अलग की जाती है जो लंबाई में समान होती है लेकिन न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में अद्वितीय होती है। प्रत्येक स्पेसर और रिपीट की लंबाई एक सौ बेस जोड़े से अधिक नहीं होती है।

चित्र 2. सीआरआईएसपीआर लोकस और इसके संबंधित छोटे आरएनए का एक कार्यात्मक प्रतिलेख में प्रसंस्करण।जीनोम में crispr- कैसेट को एक-दूसरे के साथ जुड़े स्पेसर्स द्वारा दर्शाया जाता है (आकृति में उन्हें इस प्रकार दर्शाया गया है एसपी), फ़ेज़ डीएनए के क्षेत्रों के लिए आंशिक रूप से समरूप, और दोहराता है ( द्वारा) 24-48 बीपी लंबा, डायडिक समरूपता प्रदर्शित करता है। दोहराव के विपरीत, एक ही स्थान के भीतर स्पेसर लंबाई में समान होते हैं (विभिन्न बैक्टीरिया में यह 20-70 न्यूक्लियोटाइड हो सकते हैं), लेकिन न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में भिन्न होते हैं। "स्पेसर-रिपीट" अनुभाग काफी लंबे हो सकते हैं और इसमें कई सौ इकाइयाँ शामिल हो सकती हैं। पूरी संरचना एक तरफ एक लीडर अनुक्रम से घिरी हुई है ( एल.पी., कई सौ आधार जोड़े)। कैस जीन पास में स्थित हैं ( सीआरआईएसपीआर-जैसासंबद्ध), एक ऑपेरॉन में व्यवस्थित। उनसे पढ़े गए प्रोटीन कई सहायक कार्य करते हैं, जो पढ़े गए प्रतिलेख की प्रसंस्करण प्रदान करते हैं crispr-लोकस, फ़ेज़ डीएनए लक्ष्य के साथ इसका सफल संकरण, लोकस में नए तत्वों का सम्मिलन, आदि। मल्टी-स्टेज प्रसंस्करण के परिणामस्वरूप गठित सीआरआरएनए बैक्टीरिया में फेज द्वारा इंजेक्ट किए गए डीएनए के एक खंड (आकृति का निचला हिस्सा) के साथ संकरण करता है। यह वायरस की प्रतिलेखन मशीन को शांत कर देता है और प्रोकैरियोटिक कोशिका में इसके प्रजनन को रोक देता है।

हर चीज़ के उद्भव के लिए विस्तृत तंत्र crispr-लोकस का अध्ययन किया जाना बाकी है। लेकिन आज, इसकी संरचना में सबसे महत्वपूर्ण संरचनाओं, स्पेसर्स की उपस्थिति का एक योजनाबद्ध आरेख प्रस्तावित किया गया है। यह पता चला है कि "बैक्टीरिया शिकारियों" को उनके ही हथियारों से हराया जाता है - न्यूक्लिक एसिड, या बल्कि, पिछली लड़ाइयों में फ़ेज से बैक्टीरिया द्वारा प्राप्त आनुवंशिक जानकारी की "ट्रॉफी"! तथ्य यह है कि जीवाणु कोशिका में प्रवेश करने वाले सभी फ़ेज़ घातक नहीं होते हैं। ऐसे फ़ेज़ (संभवतः समशीतोष्ण के रूप में वर्गीकृत) के डीएनए को विशेष कैस प्रोटीन (उनके जीन फ़्लैंक) द्वारा काटा जाता है crispr) छोटे-छोटे टुकड़ों में। इनमें से कुछ अंशों को इसमें समाहित किया जाएगा crispr- "मेजबान" जीनोम का लोकी। और जब फ़ेज़ डीएनए फिर से जीवाणु कोशिका में प्रवेश करता है, तो उसका सामना छोटे आरएनए से होता है crispr-लोकस, उस समय कैस प्रोटीन द्वारा व्यक्त और संसाधित किया जाता है। इसके बाद, ऊपर वर्णित आरएनए हस्तक्षेप के तंत्र के अनुसार वायरल आनुवंशिक जानकारी निष्क्रिय हो जाती है।

स्पेसर्स के गठन की परिकल्पना से, यह स्पष्ट नहीं है कि उनके बीच दोहराव की आवश्यकता क्यों है, एक ही स्थान के भीतर लंबाई में थोड़ा अलग, लेकिन अनुक्रम में लगभग समान? यहां कल्पना की व्यापक गुंजाइश है. शायद, दोहराव के बिना, आनुवंशिक डेटा को कंप्यूटर हार्ड ड्राइव पर सेक्टरों के समान सिमेंटिक टुकड़ों में विभाजित करना और फिर ट्रांसक्रिप्शन मशीन को सख्ती से परिभाषित क्षेत्रों तक पहुंचाना समस्याग्रस्त होगा। crispr-लोकस मुश्किल हो जाएगा? या हो सकता है कि जब फ़ेज़ डीएनए के नए तत्व डाले जाते हैं तो दोहराव पुनर्संयोजन प्रक्रियाओं को सरल बनाता है? या क्या वे "विराम चिह्न" हैं जो सीआरआईएसपीआर प्रसंस्करण के लिए अपरिहार्य हैं? जो भी हो, गोगोल के प्लायस्किन की तरह जीवाणु कोशिका के व्यवहार को समझाने वाला एक जैविक कारण उचित समय में मिल जाएगा।

crispr, एक जीवाणु और एक फ़ेज़ के बीच संबंध का "क्रॉनिकल" होने के नाते, फ़ाइलोजेनेटिक अध्ययन में इसका उपयोग किया जा सकता है। इस प्रकार, हाल ही में टाइपिंग के अनुसार किया गया crisprहमें प्लेग सूक्ष्म जीव के व्यक्तिगत उपभेदों के विकास को देखने की अनुमति दी ( येर्सिनिया पेस्टिस). उन पर शोध करें crispr- "वंशावली" आधी सहस्राब्दी पहले की घटनाओं पर प्रकाश डालती है, जब उपभेद मंगोलिया में प्रवेश करते थे जो अब चीन है। लेकिन यह विधि सभी बैक्टीरिया और विशेष रूप से रोगजनकों पर लागू नहीं होती है। टुलारेमिया रोगजनकों में अनुमानित सीआरआईएसपीआर प्रसंस्करण प्रोटीन के हालिया साक्ष्य के बावजूद ( फ़्रांसिसेला तुलारेन्सिस) और हैजा, सीआरआईएसपीआर स्वयं, यदि उनके जीनोम में मौजूद हैं, तो संख्या में कम हैं। शायद फ़ेज़, जीवाणु साम्राज्य के रोगजनक प्रतिनिधियों द्वारा विषाणु के अधिग्रहण में उनके सकारात्मक योगदान को देखते हुए, सीआरआईएसपीआर का उपयोग करके उनके खिलाफ बचाव के लिए इतने हानिकारक और खतरनाक नहीं हैं? या क्या इन जीवाणुओं पर हमला करने वाले वायरस बहुत विविध हैं, और उनके खिलाफ आरएनए प्रतिरक्षा में "हस्तक्षेप" करने की रणनीति व्यर्थ है?

चित्र 3. राइबोस्विच संचालन के कुछ तंत्र।राइबोस्विच (राइबोस्विच) मैसेंजर आरएनए में निर्मित होते हैं, लेकिन विशिष्ट लिगेंड के आधार पर, गठनात्मक व्यवहार की महान स्वतंत्रता से प्रतिष्ठित होते हैं, जो राइबोस्विच को छोटे आरएनए की स्वतंत्र इकाइयों के रूप में मानने का आधार देता है। अभिव्यक्ति मंच की संरचना में परिवर्तन एमआरएनए पर राइबोसोम लैंडिंग साइट को प्रभावित करता है ( आरबीएस), और, परिणामस्वरूप, पढ़ने के लिए सभी एमआरएनए की उपलब्धता निर्धारित करता है। राइबोस्विच कुछ हद तक शास्त्रीय मॉडल में ऑपरेटर डोमेन के समान हैं एलएसी-ओपेरॉन - लेकिन केवल एप्टैमर क्षेत्र आमतौर पर कम-आणविक पदार्थों द्वारा नियंत्रित होते हैं और डीएनए नहीं, बल्कि एमआरएनए के स्तर पर जीन संचालन को स्विच करते हैं। ए - लिगेंड्स, राइबोस्विच की अनुपस्थिति में बीटीयूबी (कोबालामिन ट्रांसपोर्टर)और थिएम (थायमिन पाइरोफॉस्फेट पर निर्भर), जो एमआरएनए का गैर-न्यूक्लियोलाइटिक दमन करते हैं, "चालू" होते हैं ( पर) और राइबोसोम को अपना काम करने दें। लिगैंड को राइबोस्विच से बांधना ( बंद-स्थिति) हेयरपिन के निर्माण की ओर ले जाती है, जिससे यह क्षेत्र राइबोसोम के लिए दुर्गम हो जाता है। बी - लाइसिन राइबोस्विच lysCलिगैंड की अनुपस्थिति में भी शामिल है ( पर). राइबोस्विच को बंद करने से राइबोसोम एमआरएनए तक पहुंचने से अवरुद्ध हो जाता है। लेकिन ऊपर वर्णित राइबोस्विच के विपरीत, लाइसिन स्विच में, जब बंद किया जाता है, तो एक खंड "उजागर" होता है, एक विशेष RNase कॉम्प्लेक्स द्वारा काटा जाता है ( अपमानजनक), और सभी एमआरएनए का उपयोग किया जाता है, छोटे टुकड़ों में टूट जाता है। इस मामले में राइबोस्विच द्वारा दमन को न्यूक्लियोलाइटिक कहा जाता है ( न्यूक्लियोलाइटिक) और अपरिवर्तनीय है, क्योंकि, उदाहरण के विपरीत ( ए ), रिवर्स स्विचिंग (वापस)। पर) अब संभव नहीं है. यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि इस तरह से "अनावश्यक" एमआरएनए के एक समूह का उपयोग प्राप्त किया जा सकता है: एक राइबोस्विच बच्चों के निर्माण सेट के एक हिस्से के समान है, और कार्यात्मक रूप से संबंधित मैट्रिक्स अणुओं के एक पूरे समूह में समान स्विच हो सकते हैं संरचना।

राइबोस्विच - बैक्टीरिया के लिए सेंसर

तो, प्रोटीन से जुड़े छोटे आरएनए होते हैं, छोटे आरएनए होते हैं जो बैक्टीरिया के अपने एमआरएनए में हस्तक्षेप करते हैं, और आरएनए भी होते हैं जो वायरस से बैक्टीरिया द्वारा पकड़ लिए जाते हैं और फेज डीएनए को दबा देते हैं। क्या छोटे आरएनए का उपयोग करके विनियमन के किसी अन्य तंत्र की कल्पना करना संभव है? यह हाँ निकला। यदि हम ऊपर वर्णित का विश्लेषण करें, तो हम पाएंगे कि एंटीसेंस विनियमन के सभी मामलों में, छोटे आरएनए और लक्ष्य का हस्तक्षेप दो के संकरण के परिणामस्वरूप देखा जाता है। व्यक्तिअणु. छोटे आरएनए की व्यवस्था क्यों नहीं की गई प्रतिलेख के ही भाग के रूप में? तब यह संभव है, एमआरएनए के अंदर ऐसे "गलत जगह वाले कोसैक" की संरचना को बदलकर, अनुवाद के दौरान पढ़ने के लिए पूरे टेम्पलेट की पहुंच को बदलना या, जो और भी अधिक ऊर्जावान रूप से समीचीन है, एमआरएनए के जैवसंश्लेषण को विनियमित करने के लिए, यानी। प्रतिलेखन!

ऐसी संरचनाएँ जीवाणु कोशिकाओं में व्यापक रूप से मौजूद होती हैं और इन्हें राइबोस्विच के रूप में जाना जाता है ( राइबोस्विच). वे जीन के कोडिंग भाग की शुरुआत से पहले, एमआरएनए के 5′ छोर पर स्थित होते हैं। परंपरागत रूप से, राइबोस्विच की संरचना में दो संरचनात्मक रूपांकनों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: एप्टैमर क्षेत्र, लिगैंड (प्रभावक) से जुड़ने के लिए जिम्मेदार, और अभिव्यक्ति मंच, वैकल्पिक स्थानिक संरचनाओं में एमआरएनए के संक्रमण के माध्यम से जीन अभिव्यक्ति का विनियमन प्रदान करना। उदाहरण के लिए, ऐसे स्विच ("ऑफ" प्रकार) का उपयोग संचालित करने के लिए किया जाता है लाइसिन ऑपेरॉन: जब लाइसिन की अधिकता होती है, तो यह एक "उलझी हुई" स्थानिक संरचना के रूप में मौजूद होती है जो ऑपेरॉन से पढ़ने को अवरुद्ध करती है, और जब इसकी कमी होती है, तो राइबोस्विच "खुल जाता है" और जैवसंश्लेषण के लिए आवश्यक प्रोटीन लाइसिन को संश्लेषित किया जाता है (चित्र 3)।

राइबोस्विच डिवाइस का वर्णित योजनाबद्ध आरेख कैनन नहीं है; इसमें भिन्नताएं हैं। विब्रियो कॉलेरी में एक जिज्ञासु "टर्न-ऑन" टेंडेम राइबोस्विच की खोज की गई थी: अभिव्यक्ति मंच से पहले है एक साथ दोएप्टैमर क्षेत्र. जाहिर है, यह कोशिका में एक अन्य अमीनो एसिड - ग्लाइसिन की उपस्थिति के प्रति अधिक संवेदनशीलता और एक सहज प्रतिक्रिया प्रदान करता है। शायद, एंथ्रेक्स रोगज़नक़ के जीनोम में एक "डबल" राइबोस्विच, कार्रवाई के सिद्धांत के समान, अप्रत्यक्ष रूप से जीवाणु की उच्च जीवित रहने की दर में शामिल है ( कीटाणु ऐंथरैसिस). यह एक ऐसे यौगिक पर प्रतिक्रिया करता है जो न्यूनतम माध्यम का हिस्सा है और इस सूक्ष्म जीव के लिए महत्वपूर्ण है - थायमिन पायरोफॉस्फेट।

जीवाणु कोशिका के लिए उपलब्ध "मेनू" के आधार पर चयापचय मार्गों को बदलने के अलावा, राइबोस्विच जीवाणु होमियोस्टैसिस के सेंसर हो सकते हैं। इस प्रकार, उन्हें पढ़ने के लिए एक जीन की उपलब्धता के नियमन में देखा गया जब कोशिका के अंदर अनुवाद प्रणाली का कामकाज बाधित होता है (उदाहरण के लिए, "अनचार्ज" टीआरएनए और "दोषपूर्ण" (रुके हुए) राइबोसोम की उपस्थिति जैसे संकेत ), या जब पर्यावरणीय कारक बदलते हैं (उदाहरण के लिए, तापमान में वृद्धि)।

प्रोटीन की कोई जरूरत नहीं, हमें आरएनए दीजिए!

तो बैक्टीरिया के अंदर छोटे आरएनए नियामकों की इतनी विविधता की उपस्थिति का क्या मतलब है? क्या यह उस अवधारणा की अस्वीकृति का संकेत देता है जहां प्रोटीन मुख्य "प्रबंधक" हैं, या क्या हम एक और फैशन प्रवृत्ति देख रहे हैं? जाहिर है, न तो कोई और न ही दूसरा। बेशक, कुछ छोटे आरएनए चयापचय मार्गों के वैश्विक नियामक हैं, जैसे कि उल्लिखित सीएसआरबी, जो सीएसआरसी के साथ मिलकर कार्बनिक कार्बन भंडारण के नियमन में शामिल है। लेकिन जैविक प्रणालियों में कार्यों के दोहराव के सिद्धांत को देखते हुए, जीवाणु छोटे आरएनए की तुलना सीईओ के बजाय "संकट प्रबंधक" से की जा सकती है। इस प्रकार, ऐसी स्थितियों में जहां सूक्ष्मजीव के अस्तित्व के लिए यह आवश्यक है तेज़इंट्रासेल्युलर चयापचय को पुन: कॉन्फ़िगर करें, उनकी नियामक भूमिका समान कार्यों वाले प्रोटीन की तुलना में निर्णायक और अधिक प्रभावी हो सकती है। इस प्रकार, आरएनए नियामक तेजी से प्रतिक्रिया के लिए जिम्मेदार होते हैं, जो प्रोटीन के मामले की तुलना में कम स्थिर और विश्वसनीय होते हैं: हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि छोटा आरएनए अपनी 3डी संरचना को बनाए रखता है और कमजोर हाइड्रोजन बांड द्वारा बाधित मैट्रिक्स पर बना रहता है।

विब्रियो कॉलेरी के पहले से उल्लिखित छोटे आरएनए इन सिद्धांतों की अप्रत्यक्ष पुष्टि प्रदान कर सकते हैं। इस जीवाणु के लिए, मानव शरीर में प्रवेश करना कोई वांछित लक्ष्य नहीं है, बल्कि, जाहिर तौर पर, एक आपातकालीन स्थिति है। इस मामले में विषाक्त पदार्थों का उत्पादन और विषाणु से जुड़े अन्य मार्गों की सक्रियता "अजनबियों" के प्रति पर्यावरण और शरीर की कोशिकाओं के आक्रामक विरोध के प्रति एक रक्षात्मक प्रतिक्रिया है। यहां "उद्धारकर्ता" छोटे आरएनए हैं, उदाहरण के लिए क्यूआरआर, जो विब्रियो को तनावपूर्ण परिस्थितियों में, सामूहिक व्यवहार को बदलते हुए, उसकी जीवित रहने की रणनीति को संशोधित करने में मदद करते हैं। इस परिकल्पना की अप्रत्यक्ष रूप से पुष्टि छोटे आरएनए वीआरआरए की खोज से भी की जा सकती है, जो शरीर में वाइब्रियोस होने पर सक्रिय रूप से संश्लेषित होता है और झिल्ली प्रोटीन ओएमपी के उत्पादन को दबा देता है। संक्रमण के प्रारंभिक चरण में "छिपे हुए" झिल्ली प्रोटीन मानव शरीर से एक शक्तिशाली प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया से बचने में मदद कर सकते हैं (चित्र 4)।

चित्र 4. विब्रियो कॉलेरी के रोगजनक गुणों के कार्यान्वयन में छोटे आरएनए। ए - विब्रियो कोलेरा अच्छा महसूस करता है और जलीय वातावरण में अच्छी तरह से प्रजनन करता है। मानव शरीर संभवतः इस सूक्ष्म जीव के लिए मुख्य पारिस्थितिक स्थान नहीं है। बी - पानी या खाद्य मार्ग के माध्यम से एक बार आक्रामक वातावरण में संक्रमण का संचरण - मानव छोटी आंत - वाइब्रियोस, संगठित व्यवहार के संदर्भ में, एक छद्म जीव जैसा दिखने लगता है, जिसका मुख्य कार्य प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को नियंत्रित करना है और उपनिवेशीकरण के लिए अनुकूल वातावरण तैयार करें। जीवाणु आबादी के भीतर क्रियाओं के समन्वय और शरीर के साथ उनकी अंतःक्रिया में झिल्ली पुटिकाओं का बहुत महत्व है। आंत में पूरी तरह से समझे नहीं गए पर्यावरणीय कारक विब्रियोस में छोटे आरएनए (उदाहरण के लिए, वीआरआरए) की अभिव्यक्ति के लिए संकेत के रूप में कार्य करते हैं। परिणामस्वरूप, पुटिकाओं के निर्माण का तंत्र शुरू हो जाता है, जो आंत में विब्रियो कोशिकाओं की संख्या कम होने पर गैर-प्रतिरक्षाजन्य होते हैं। वर्णित प्रभाव के अलावा, छोटे आरएनए ओएमपी झिल्ली प्रोटीन को "छिपाने" में मदद करते हैं जो मानव प्रतिरक्षा प्रणाली के लिए संभावित रूप से उत्तेजक होते हैं। छोटे आरएनए Qrr1-4 की अप्रत्यक्ष भागीदारी के साथ, हैजा विष का गहन उत्पादन शुरू हो जाता है (चित्र में नहीं दिखाया गया है), जो विब्रियो कोलेरी की अनुकूली प्रतिक्रियाओं की सीमा को पूरक करता है। वी - कुछ घंटों के भीतर, बैक्टीरिया कोशिकाओं की संख्या बढ़ जाती है, और छोटे वीआरआरए आरएनए का पूल कम हो जाता है, जिससे झिल्ली प्रोटीन के संपर्क में आने की संभावना होती है। "खाली" पुटिकाओं की संख्या भी धीरे-धीरे कम हो जाती है, और इस स्तर पर उन्हें एंटरोसाइट्स में पहुंचाए गए इम्यूनोजेनिक पुटिकाओं द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। जाहिर है, यह एक जटिल संकेत को लागू करने की "योजना" का हिस्सा है, जिसका अर्थ मानव शरीर से कंपन की निकासी को भड़काना है। ध्यान दें: जीवाणु कोशिकाओं और एंटरोसाइट्स का आकार अनुपात नहीं देखा जाता है।

यह देखना दिलचस्प होगा कि छोटे आरएनए नियामकों के बारे में हमारी समझ कैसे बदल जाएगी जब आरएनएसेक प्लेटफार्मों पर नए डेटा प्राप्त होंगे, जिसमें मुक्त-जीवित और असंस्कृत रूपों पर भी शामिल है। "डीप सीक्वेंसिंग" का उपयोग करने वाले हालिया काम में पहले से ही अप्रत्याशित परिणाम मिले हैं, जो उत्परिवर्ती स्ट्रेप्टोकोकी में माइक्रोआरएनए जैसे अणुओं की उपस्थिति का संकेत देते हैं। बेशक, ऐसे डेटा की सावधानीपूर्वक दोबारा जांच की जरूरत है, लेकिन जैसा भी हो, हम विश्वास के साथ कह सकते हैं कि बैक्टीरिया में छोटे आरएनए का अध्ययन कई आश्चर्य लाएगा।

स्वीकृतियाँ

शीर्षक चित्र, साथ ही चित्र 4 बनाते समय मूल विचार और रचनात्मक डिजाइन, दक्षिणी संघीय विश्वविद्यालय के पुरातत्व संस्थान के स्नातक कोपेवा ई.ए. के हैं। लेख में चित्र 2 की उपस्थिति विभाग के एसोसिएट प्रोफेसर की योग्यता है। जूलॉजी एसएफयू जी.बी. बख्ताद्ज़े। उन्होंने शीर्षक चित्र और चित्र 4 का वैज्ञानिक प्रूफरीडिंग और संशोधन भी किया। लेखक इस मामले पर उनके धैर्य और रचनात्मक दृष्टिकोण के लिए उनके प्रति गहरी कृतज्ञता व्यक्त करता है। मेरे सहयोगी, वरिष्ठ शोधकर्ता को विशेष धन्यवाद। प्रयोगशाला. रोस्तोव एंटी-प्लेग इंस्टीट्यूट सोरोकिन वी.एम. के रोगाणुओं की जैव रसायन। लेख के पाठ पर चर्चा करने और बहुमूल्य टिप्पणियाँ देने के लिए।

साहित्य

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लक्ष्य mRNA का विनाश छोटे हस्तक्षेप करने वाले RNA (siRNA) के प्रभाव में भी हो सकता है। आरएनए हस्तक्षेप आणविक जीव विज्ञान में नई क्रांतिकारी खोजों में से एक है, और इसके लेखकों को 2002 में इसके लिए नोबेल पुरस्कार मिला। हस्तक्षेप करने वाले आरएनए अन्य प्रकार के आरएनए से संरचना में बहुत भिन्न होते हैं और लगभग 21-28 नाइट्रोजन बेस लंबे दो पूरक आरएनए अणु होते हैं, जो डीएनए अणु में स्ट्रैंड की तरह एक दूसरे से जुड़े होते हैं। इस मामले में, दो अयुग्मित न्यूक्लियोटाइड हमेशा प्रत्येक siRNA श्रृंखला के किनारों पर रहते हैं। प्रभाव निम्नानुसार किया जाता है। जब एक siRNA अणु खुद को एक कोशिका के अंदर पाता है, तो पहले चरण में यह दो इंट्रासेल्युलर एंजाइमों - हेलिकेज़ और न्यूक्लियस के साथ एक कॉम्प्लेक्स में बंध जाता है। इस परिसर को आरआईएससी ( आर NA- मैंप्रेरित किया एसइलेंसिंग सीजटिल; मौन - अंग्रेजी चुप रहो, चुप रहो; साइलेंसिंग - साइलेंसिंग, किसी जीन को "बंद" करने की प्रक्रिया को अंग्रेजी और विशेष साहित्य में इसी तरह कहा जाता है)। इसके बाद, हेलिकेज़ siRNA स्ट्रैंड्स को खोलता है और अलग करता है, और न्यूक्लीज़ के साथ जटिल स्ट्रैंड्स (संरचना में एंटीसेंस) में से एक विशेष रूप से लक्ष्य mRNA के पूरक (इसके अनुरूप) क्षेत्र के साथ इंटरैक्ट करता है, जो न्यूक्लीज़ को इसे काटने की अनुमति देता है। दो भागों में. एमआरएनए के कटे हुए खंड फिर अन्य सेलुलर आरएनए न्यूक्लियस की कार्रवाई के संपर्क में आते हैं, जो उन्हें आगे छोटे टुकड़ों में काट देता है।

पौधों और निचले पशु जीवों (कीड़ों) में पाए जाने वाले SiRNAs एक प्रकार की "इंट्रासेल्युलर प्रतिरक्षा" का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं जो उन्हें विदेशी आरएनए को पहचानने और जल्दी से नष्ट करने की अनुमति देता है। यदि वायरस युक्त आरएनए कोशिका में प्रवेश कर गया है, तो ऐसी सुरक्षा प्रणाली उसे बढ़ने से रोकेगी। यदि वायरस में डीएनए है, तो siRNA प्रणाली इसे वायरल प्रोटीन का उत्पादन करने से रोक देगी (क्योंकि इसके लिए आवश्यक mRNA को पहचाना और काटा जाएगा), और इस रणनीति का उपयोग करने से पूरे शरीर में इसका प्रसार धीमा हो जाएगा। यह स्थापित किया गया है कि siRNA प्रणाली अत्यंत भेदभावपूर्ण है: प्रत्येक siRNA केवल अपने विशिष्ट mRNA को पहचानेगा और नष्ट करेगा। siRNA के भीतर केवल एक न्यूक्लियोटाइड के प्रतिस्थापन से हस्तक्षेप प्रभाव में तेज कमी आती है। अब तक ज्ञात किसी भी जीन अवरोधक के पास अपने लक्ष्य जीन के लिए ऐसी असाधारण विशिष्टता नहीं है।

वर्तमान में, इस पद्धति का उपयोग मुख्य रूप से विभिन्न सेलुलर प्रोटीनों के कार्यों की पहचान करने के लिए वैज्ञानिक अनुसंधान में किया जाता है। हालाँकि, इसका उपयोग संभावित रूप से दवाएं बनाने के लिए भी किया जा सकता है।

आरएनए हस्तक्षेप की खोज ने एड्स और कैंसर के खिलाफ लड़ाई में नई आशा दी है। यह संभव है कि पारंपरिक एंटीवायरल और एंटीकैंसर थेरेपी के संयोजन में siRNA थेरेपी का उपयोग करके, एक शक्तिशाली प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है, जहां दो उपचारों के परिणामस्वरूप अकेले दिए गए प्रत्येक के साधारण योग की तुलना में अधिक चिकित्सीय प्रभाव होता है।

चिकित्सीय उद्देश्यों के लिए स्तनधारी कोशिकाओं में siRNA हस्तक्षेप तंत्र का उपयोग करने के लिए, तैयार डबल-स्ट्रैंडेड siRNA अणुओं को कोशिकाओं में पेश किया जाना चाहिए। हालाँकि, ऐसी कई समस्याएँ हैं जो वर्तमान में इसे व्यवहार में लाने की अनुमति नहीं देती हैं, किसी भी खुराक के रूप को बनाने की तो बात ही छोड़ दें। सबसे पहले, रक्त में वे शरीर की रक्षा के पहले सोपान, एंजाइमों से प्रभावित होते हैं - न्युक्लिअसिज़, जो हमारे शरीर के लिए संभावित रूप से खतरनाक और असामान्य आरएनए के दोहरे स्ट्रैंड को काटता है। दूसरे, उनके नाम के बावजूद, छोटे आरएनए अभी भी काफी लंबे हैं, और, सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि वे एक नकारात्मक इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज ले जाते हैं, जिससे सेल में उनका निष्क्रिय प्रवेश असंभव हो जाता है। और तीसरा, सबसे महत्वपूर्ण प्रश्नों में से एक यह है कि स्वस्थ कोशिकाओं को प्रभावित किए बिना siRNA को केवल कुछ ("बीमार") कोशिकाओं में ही कैसे काम (या घुसना) कराया जाए? और अंततः आकार का मुद्दा है। ऐसे सिंथेटिक siRNA का इष्टतम आकार समान 21-28 न्यूक्लियोटाइड है। यदि आप इसकी लंबाई बढ़ाते हैं, तो कोशिकाएं इंटरफेरॉन का उत्पादन करके और प्रोटीन संश्लेषण को कम करके प्रतिक्रिया करेंगी। दूसरी ओर, यदि आप 21 न्यूक्लियोटाइड से छोटे siRNA का उपयोग करने का प्रयास करते हैं, तो वांछित mRNA से इसके बंधन की विशिष्टता और RISC कॉम्प्लेक्स बनाने की क्षमता तेजी से कम हो जाती है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इन समस्याओं पर काबू पाना न केवल siRNA थेरेपी के लिए, बल्कि सामान्य रूप से जीन थेरेपी के लिए भी महत्वपूर्ण है।

उन्हें सुलझाने में कुछ प्रगति पहले ही हो चुकी है। उदाहरण के लिए, वैज्ञानिक रासायनिक संशोधनों द्वारा siRNA अणुओं को अधिक कुशल बनाने का प्रयास कर रहे हैं। lipophilic, अर्थात्, कोशिका झिल्ली को बनाने वाली वसा में घुलने में सक्षम, और इस प्रकार कोशिका में siRNA के प्रवेश को सुविधाजनक बनाता है। और केवल कुछ ऊतकों के भीतर काम की विशिष्टता सुनिश्चित करने के लिए, जेनेटिक इंजीनियर अपने निर्माण में विशेष नियामक अनुभाग शामिल करते हैं, जो सक्रिय होते हैं और ऐसे निर्माण में निहित जानकारी को पढ़ने को ट्रिगर करते हैं (और इसलिए siRNA, यदि यह वहां शामिल है), केवल कुछ कोशिकाओं के ऊतकों में।

तो, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन डिएगो स्कूल ऑफ मेडिसिन के शोधकर्ताओं ने छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए (siRNA) को वितरित करने के लिए एक नई प्रभावी प्रणाली विकसित की है, जो कोशिकाओं में कुछ प्रोटीन के उत्पादन को दबा देती है। यह प्रणाली विभिन्न प्रकार के कैंसर ट्यूमर के लिए विशिष्ट दवा वितरण के लिए प्रौद्योगिकी का आधार बननी चाहिए। शोध का नेतृत्व करने वाले प्रोफेसर स्टीवन डाउडी बताते हैं, "छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए, जो आरएनए हस्तक्षेप नामक एक प्रक्रिया को अंजाम देते हैं, उनमें कैंसर के इलाज की अविश्वसनीय क्षमता है।" प्रौद्योगिकी, स्वस्थ कोशिकाओं को नुकसान पहुंचाए बिना, प्राथमिक ट्यूमर और मेटास्टेसिस दोनों कोशिकाओं की आबादी तक दवाएं पहुंचाती है।''

कई वर्षों से, डाउडी और उनके सहयोगी छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए की कैंसर विरोधी क्षमता का अध्ययन कर रहे हैं। हालाँकि, पारंपरिक siRNAs छोटे, नकारात्मक रूप से आवेशित अणु होते हैं, जिन्हें उनके गुणों के कारण कोशिकाओं तक पहुँचाना बेहद मुश्किल होता है। इसे हासिल करने के लिए वैज्ञानिकों ने शॉर्ट सिग्नलिंग प्रोटीन पीटीडी (पेप्टाइड ट्रांसडक्शन डोमेन) का इस्तेमाल किया। पहले, इसके उपयोग से 50 से अधिक "हाइब्रिड प्रोटीन" बनाए गए थे, जिसमें पीटीडी को ट्यूमर दबाने वाले प्रोटीन के साथ जोड़ा गया था।

हालाँकि, PTD के साथ siRNA का सरल कनेक्शन कोशिका में RNA की डिलीवरी की ओर नहीं ले जाता है: siRNAs नकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं, PTDs सकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक घने RNA-प्रोटीन समूह का निर्माण होता है जो कोशिका झिल्ली में नहीं पहुँच पाता है। . इसलिए शोधकर्ताओं ने पहले पीटीडी को एक प्रोटीन आरएनए-बाइंडिंग डोमेन से जोड़ा, जिसने siRNA के नकारात्मक चार्ज को बेअसर कर दिया (परिणामस्वरूप पीटीडी-डीआरबीडी नामक एक संलयन प्रोटीन उत्पन्न हुआ)। ऐसा आरएनए-प्रोटीन कॉम्प्लेक्स आसानी से कोशिका झिल्ली से गुजरता है और कोशिका कोशिका द्रव्य में प्रवेश करता है, जहां यह विशेष रूप से मैसेंजर आरएनए प्रोटीन को रोकता है जो ट्यूमर के विकास को सक्रिय करता है।

कोशिकाओं में siRNA पहुंचाने के लिए PTD-DRBD फ़्यूज़न प्रोटीन की क्षमता निर्धारित करने के लिए, वैज्ञानिकों ने मानव फेफड़ों के कैंसर से प्राप्त सेल लाइन का उपयोग किया। पीटीडी-डीआरबीडी-एसआईआरएनए के साथ कोशिकाओं का इलाज करने के बाद, यह पाया गया कि ट्यूमर कोशिकाएं सीआरएनए के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील थीं, जबकि सामान्य कोशिकाओं (टी कोशिकाओं, एंडोथेलियल कोशिकाओं और भ्रूण स्टेम कोशिकाओं को नियंत्रण के रूप में इस्तेमाल किया गया था) में, जहां ऑन्कोजेनिक का कोई बढ़ा हुआ उत्पादन नहीं था। प्रोटीन, कोई विषाक्त प्रभाव नहीं देखा गया।

इस विधि को विभिन्न ट्यूमर प्रोटीनों को दबाने के लिए विभिन्न siRNAs का उपयोग करके विभिन्न संशोधनों के अधीन किया जा सकता है - न केवल अधिक मात्रा में उत्पादित, बल्कि उत्परिवर्ती भी। ट्यूमर के दोबारा होने की स्थिति में थेरेपी को संशोधित करना भी संभव है, जो आमतौर पर नए उत्परिवर्तन के कारण कीमोथेरेपी दवाओं के प्रति प्रतिरोधी हो जाते हैं।

ऑन्कोलॉजिकल रोग बहुत परिवर्तनशील होते हैं, और ट्यूमर सेल प्रोटीन की आणविक विशेषताएं प्रत्येक रोगी के लिए अलग-अलग होती हैं। कार्य के लेखकों का मानना ​​है कि इस स्थिति में, छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए का उपयोग चिकित्सा के लिए सबसे तर्कसंगत दृष्टिकोण है।

siRNA की लंबाई 21-25 bp होती है, ये dsRNA से बनते हैं। ऐसे आरएनए का स्रोत वायरल संक्रमण, जीनोम में पेश की गई आनुवंशिक संरचनाएं, प्रतिलेखों में लंबे हेयरपिन और मोबाइल तत्वों के द्विदिश प्रतिलेखन हो सकते हैं।
dsRNA को RNase डिसर द्वारा 21-25 बीपी लंबे टुकड़ों में काटा जाता है। 3" सिरों के साथ 2 न्यूक्लियोटाइड उभरे हुए होते हैं, जिसके बाद श्रृंखलाओं में से एक आरआईएससी का हिस्सा होती है और समजात आरएनए को काटने का निर्देश देती है। आरआईएससी में डीएसआरएनए के प्लस और माइनस दोनों स्ट्रैंड के अनुरूप siRNAs होते हैं। siRNAs के पास अपने स्वयं के जीन नहीं होते हैं और प्रतिनिधित्व करते हैं लंबे आरएनए के टुकड़े। siRNAs लक्ष्य RNA को काटने का निर्देश देते हैं, क्योंकि वे इसके लिए पूरी तरह से पूरक हैं। पौधों, कवक और नेमाटोड में, RNA-निर्भर RNA पोलीमरेज़ जीन अभिव्यक्ति को दबाने की प्रक्रिया में शामिल होते हैं, जिसके लिए siRNAs भी काम करते हैं प्राइमर (नए आरएनए के संश्लेषण के लिए बीज) परिणामी डीएसआरएनए को डिसर द्वारा काटा जाता है, नए सीआरएनए बनते हैं, जो द्वितीयक होते हैं, इस प्रकार सिग्नल को बढ़ाते हैं।

आरएनए हस्तक्षेप

1998 में, क्रेग सी. मेलो और एंड्रयू फायर ने नेचर में प्रकाशित किया, जिसमें कहा गया कि डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए (डीएसआरएनए) जीन अभिव्यक्ति को दबाने में सक्षम है। बाद में यह पता चला कि इस प्रक्रिया में सक्रिय सिद्धांत लघु एकल-फंसे आरएनए है। इन आरएनए का उपयोग करके जीन अभिव्यक्ति के दमन की व्यवस्था को कहा जाता है
आरएनए हस्तक्षेप, साथ ही आरएनए मौन। यह तंत्र यूकेरियोट्स के सभी बड़े टैक्सा में पाया जाता है: कशेरुक और अकशेरुकी, पौधे और कवक। इस खोज के लिए उन्हें 2006 में नोबेल पुरस्कार मिला।
अभिव्यक्ति का दमन ट्रांसक्रिप्शनल स्तर पर या ट्रांसक्रिप्शन के बाद हो सकता है। यह पता चला कि सभी मामलों में प्रोटीन और छोटे (21-32 बीपी) आरएनए के समान सेट की आवश्यकता होती है।
siRNAs जीन गतिविधि को दो तरह से नियंत्रित करते हैं। जैसा कि ऊपर बताया गया है, वे लक्ष्य आरएनए को काटने का निर्देश देते हैं। इस घटना को "दमन" कहा जाता है ( शमन) मशरूम में, " पोस्ट-ट्रांसलेशनल जीन साइलेंसिंग"पौधों में और" आरएनए हस्तक्षेप "जानवरों में। 21-23 बीपी लंबे siRNAs इन प्रक्रियाओं में शामिल होते हैं। एक अन्य प्रकार का प्रभाव यह है कि siRNAs समजात siRNA अनुक्रम वाले जीन के प्रतिलेखन को दबा सकते हैं। इस घटना को कहा जाता था ट्रांसक्रिप्शनल जीन साइलेंसिंग (टीजीएस) और यीस्ट, पौधों और जानवरों में पाया जाता है। siRNAs डीएनए मिथाइलेशन को भी निर्देशित करते हैं, जिससे हेटरोक्रोमैटिन का निर्माण और ट्रांसक्रिप्शनल दमन होता है। टीजीएस का सबसे अच्छा अध्ययन यीस्ट एस पोम्बे में किया जाता है, जहां siRNAs को आरआईटीएस नामक आरआईएससी-जैसे प्रोटीन कॉम्प्लेक्स में एकीकृत पाया जाता है। उनके मामले में, जैसा कि आरआईएससी के मामले में, siRNA एजीओ परिवार के एक प्रोटीन के साथ परस्पर क्रिया करता है। यह संभावना है कि siRNA इस कॉम्प्लेक्स को एक जीन की ओर निर्देशित करने में सक्षम है जिसमें एक समजात siRNA टुकड़ा होता है। इसके बाद, आरआईटीएस प्रोटीन मिथाइलट्रांसफेरेज़ की भर्ती करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप siRNA लक्ष्य जीन को एन्कोड करने वाले लोकस में हेटरोक्रोमैटिन बनता है, और सक्रिय जीन अभिव्यक्ति बंद हो जाती है।

सेलुलर प्रक्रियाओं में भूमिका

किसी कोशिका में siRNA का क्या महत्व है?
siRNAs वायरस से कोशिका सुरक्षा, ट्रांसजेन का दमन, कुछ जीनों का विनियमन और सेंट्रोमेरिक हेटरोक्रोमैटिन के निर्माण में शामिल हैं। siRNA का एक महत्वपूर्ण कार्य मोबाइल आनुवंशिक तत्वों की अभिव्यक्ति का दमन है। इस तरह का दमन ट्रांसक्रिप्शनल स्तर और पोस्टट्रांसक्रिप्शनल दोनों स्तरों पर हो सकता है।
कुछ वायरस के जीनोम में डीएनए होता है, जबकि अन्य में आरएनए होता है, और वायरस के आरएनए एकल या डबल-स्ट्रैंडेड हो सकते हैं। इस मामले में विदेशी (वायरल) एमआरएनए को काटने की प्रक्रिया ऊपर बताए अनुसार ही होती है, यानी आरआईएससी एंजाइम कॉम्प्लेक्स को सक्रिय करके। हालाँकि, अधिक दक्षता के लिए, पौधों और कीड़ों ने siRNA के सुरक्षात्मक प्रभाव को बढ़ाने के लिए एक अनोखा तरीका ईजाद किया है। एमआरएनए स्ट्रैंड से जुड़कर, siRNA का एक भाग, DICER एंजाइम कॉम्प्लेक्स की मदद से, पहले mRNA के दूसरे स्ट्रैंड को पूरा कर सकता है और फिर इसे अलग-अलग स्थानों पर काट सकता है, इस प्रकार विभिन्न प्रकार के "द्वितीयक" siRNAs का निर्माण कर सकता है। बदले में, वे आरआईएससी बनाते हैं और ऊपर चर्चा किए गए सभी चरणों के माध्यम से एमआरएनए को उसके पूर्ण विनाश तक ले जाते हैं। ऐसे "माध्यमिक" अणु विशेष रूप से न केवल वायरल एमआरएनए के उस हिस्से से जुड़ने में सक्षम होंगे, जहां "प्राथमिक" अणु को निर्देशित किया गया था, बल्कि अन्य क्षेत्रों से भी, जो सेलुलर रक्षा की प्रभावशीलता को नाटकीय रूप से बढ़ाता है।

इस प्रकार, पौधों और निचले पशु जीवों में, siRNAs एक प्रकार की "इंट्रासेल्युलर प्रतिरक्षा" का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं जो उन्हें विदेशी आरएनए को पहचानने और जल्दी से नष्ट करने की अनुमति देता है। यदि वायरस युक्त आरएनए कोशिका में प्रवेश कर गया है, तो ऐसी सुरक्षा प्रणाली उसे बढ़ने से रोकेगी। यदि वायरस में डीएनए है, तो siRNA प्रणाली इसे वायरल प्रोटीन का उत्पादन करने से रोक देगी (क्योंकि इसके लिए आवश्यक mRNA को पहचाना और काटा जाएगा), और इस रणनीति का उपयोग करने से पूरे शरीर में इसका प्रसार धीमा हो जाएगा।

स्तनधारियों में, कीड़ों और पौधों के विपरीत, एक अलग रक्षा प्रणाली होती है। जब विदेशी आरएनए, जिसकी लंबाई 30 बीपी से अधिक होती है, एक "परिपक्व" (विभेदित) स्तनधारी कोशिका में प्रवेश करती है, तो कोशिका इंटरफेरॉन को संश्लेषित करना शुरू कर देती है। इंटरफेरॉन, कोशिका की सतह पर विशिष्ट रिसेप्टर्स से जुड़कर, कोशिका में जीन के एक पूरे समूह को उत्तेजित करने में सक्षम है। परिणामस्वरूप, कोशिका में कई प्रकार के एंजाइम संश्लेषित होते हैं, जो प्रोटीन संश्लेषण को रोकते हैं और वायरल आरएनए को तोड़ते हैं। इसके अलावा, इंटरफेरॉन पड़ोसी, अभी तक संक्रमित नहीं हुई कोशिकाओं पर भी कार्य कर सकता है, जिससे वायरस के संभावित प्रसार को रोका जा सकता है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, दोनों प्रणालियाँ कई मायनों में समान हैं: उनके पास एक सामान्य लक्ष्य और काम के "तरीके" हैं। यहां तक ​​कि "इंटरफेरॉन" और "(आरएनए) इंटरफेरेंस" नाम भी एक ही मूल से आते हैं। लेकिन उनमें एक बहुत ही महत्वपूर्ण अंतर भी है: यदि इंटरफेरॉन, आक्रमण के पहले संकेत पर, कोशिका के काम को बस "जमा" देता है, कोशिका में "निर्दोष" प्रोटीन सहित कई के उत्पादन की अनुमति नहीं देता (बस मामले में), तब siRNA प्रणाली अत्यंत सुगम है: प्रत्येक siRNA केवल अपने विशिष्ट mRNA को पहचानेगा और नष्ट करेगा। siRNA के भीतर केवल एक न्यूक्लियोटाइड के प्रतिस्थापन से हस्तक्षेप प्रभाव में तेज कमी आती है . अब तक ज्ञात किसी भी जीन अवरोधक के पास अपने लक्ष्य जीन के लिए ऐसी असाधारण विशिष्टता नहीं है।

आरएनए हस्तक्षेप की खोज ने एड्स और कैंसर के खिलाफ लड़ाई में नई आशा दी है। यह संभव है कि पारंपरिक एंटीवायरल थेरेपी के साथ siRNA थेरेपी का उपयोग करके, एक शक्तिशाली प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है, जहां दो उपचारों के परिणामस्वरूप अलग-अलग दिए गए प्रत्येक के साधारण योग की तुलना में अधिक चिकित्सीय प्रभाव होता है।
स्तनधारी कोशिकाओं में siRNA हस्तक्षेप तंत्र का उपयोग करने के लिए, तैयार डबल-स्ट्रैंडेड siRNA अणुओं को कोशिकाओं में पेश किया जाना चाहिए। ऐसे सिंथेटिक siRNA का इष्टतम आकार समान 21-28 न्यूक्लियोटाइड है। यदि आप इसकी लंबाई बढ़ाते हैं, तो कोशिकाएं इंटरफेरॉन का उत्पादन करके और प्रोटीन संश्लेषण को कम करके प्रतिक्रिया करेंगी। सिंथेटिक siRNAs संक्रमित और स्वस्थ दोनों कोशिकाओं में प्रवेश कर सकते हैं, और असंक्रमित कोशिकाओं में प्रोटीन उत्पादन में कमी अत्यधिक अवांछनीय होगी। दूसरी ओर, यदि आप 21 न्यूक्लियोटाइड से छोटे siRNA का उपयोग करने का प्रयास करते हैं, तो वांछित mRNA से इसके बंधन की विशिष्टता और RISC कॉम्प्लेक्स बनाने की क्षमता तेजी से कम हो जाती है।

यदि एक या दूसरे तरीके से siRNA वितरित करना संभव है जो एचआईवी जीनोम के किसी भी हिस्से (जो, जैसा कि ज्ञात है, आरएनए से बना है) से जुड़ने की क्षमता रखता है, तो कोई मेजबान के डीएनए में इसके एकीकरण को रोकने का प्रयास कर सकता है। कक्ष। इसके अलावा, वैज्ञानिक पहले से ही संक्रमित कोशिका में एचआईवी प्रजनन के विभिन्न चरणों को प्रभावित करने के तरीके विकसित कर रहे हैं। बाद वाला दृष्टिकोण इलाज प्रदान नहीं करेगा, लेकिन यह वायरस के प्रजनन की दर को काफी हद तक कम कर सकता है और बंद प्रतिरक्षा प्रणाली को वायरल हमले से "आराम" करने का मौका दे सकता है और बीमारी के अवशेषों से निपटने का प्रयास कर सकता है। चित्र में, एक कोशिका में एचआईवी प्रजनन के दो चरण, जिनके बारे में वैज्ञानिकों को उम्मीद है कि siRNA का उपयोग करके अवरुद्ध किया जा सकता है, को लाल क्रॉस (चरण 4-5 - गुणसूत्र में वायरस का एकीकरण, और चरण 5-6 - का संयोजन) के साथ चिह्नित किया गया है। वायरस और कोशिका से बाहर निकलें)।


हालाँकि, आज उपरोक्त सभी बातें केवल सिद्धांत के क्षेत्र से संबंधित हैं। व्यवहार में, siRNA थेरेपी को उन कठिनाइयों का सामना करना पड़ता है जिन्हें वैज्ञानिक अभी तक दूर नहीं कर पाए हैं। उदाहरण के लिए, एंटीवायरल थेरेपी के मामले में, यह siRNA की उच्च विशिष्टता है जो एक क्रूर मजाक खेल सकती है: जैसा कि ज्ञात है, वायरस में जल्दी से उत्परिवर्तन करने की क्षमता होती है, अर्थात। इसके न्यूक्लियोटाइड की संरचना बदलें। एचआईवी इसमें विशेष रूप से सफल रहा है, जिसमें परिवर्तनों की आवृत्ति ऐसी होती है कि वायरस के एक उपप्रकार से संक्रमित व्यक्ति, कुछ वर्षों के बाद, एक पूरी तरह से अलग उपप्रकार विकसित कर सकता है। इस मामले में, संशोधित एचआईवी स्ट्रेन चिकित्सा की शुरुआत में चयनित siRNA के प्रति स्वचालित रूप से असंवेदनशील हो जाएगा।

बुढ़ापा और कार्सिनोजेनेसिस

किसी भी एपिजेनेटिक कारक की तरह, siRNAs उन जीनों की अभिव्यक्ति को प्रभावित करते हैं जिन्हें खामोश कर दिया जाता है। अब ऐसे कार्य हैं जो ट्यूमर से जुड़े जीन को बंद करने के प्रयोगों का वर्णन करते हैं। siRNA का उपयोग करके जीन को बंद (नॉक-डाउन) किया जाता है। उदाहरण के लिए, चीनी वैज्ञानिकों ने प्रतिलेखन कारक 4 (TCF4) जीन को बंद करने के लिए siRNA का उपयोग किया, जिसकी गतिविधि पिट-हॉपकिंस सिंड्रोम (मानसिक मंदता और हाइपरवेंटिलेशन और एपनिया के एपिसोड द्वारा विशेषता एक बहुत ही दुर्लभ आनुवंशिक बीमारी) और अन्य मानसिक बीमारियों का कारण बनती है। इस कार्य में, हमने गैस्ट्रिक कैंसर कोशिकाओं में टीसीएफ4 की भूमिका का अध्ययन किया। टीसीएफ4 की एक्टोपिक अभिव्यक्ति गैस्ट्रिक कैंसर कोशिका रेखाओं में कोशिका वृद्धि को कम करती है, siRNA का उपयोग करके टीसीएफ4 जीन को नष्ट करने से कोशिका प्रवासन बढ़ जाता है। इस प्रकार, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि टीसीएफ4 जीन का एपिजेनेटिक स्विचिंग ऑफ (साइलेंसिंग) ट्यूमर के निर्माण और विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

लियोनार्ड एच. ऑगेनलिच के नेतृत्व में अल्बर्ट आइंस्टीन कैंसर सेंटर के ऑन्कोलॉजी विभाग के शोध के अनुसार, siRNA HDAC4 जीन को बंद करने में शामिल है, जो कोलन कैंसर के विकास को रोकता है, एपोप्टोसिस और पी 21 के प्रतिलेखन में वृद्धि का कारण बनता है। HDAC4 एक हिस्टोन डीएसेटाइलेज़ है जो ऊतक विशिष्ट है, कोशिका विभेदन को रोकता है, और कोशिका विभेदन की प्रक्रिया के दौरान इसकी अभिव्यक्ति दब जाती है। कार्य से पता चलता है कि HDAC4 बृहदान्त्र कोशिका प्रसार का एक महत्वपूर्ण नियामक है (जो कैंसर प्रक्रिया में महत्वपूर्ण है), और यह, बदले में, siRNA द्वारा नियंत्रित होता है।

जापान में नारा मेडिकल यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन के पैथोलॉजी विभाग ने प्रोस्टेट कैंसर पर शोध किया। प्रतिकृति कोशिका उम्र बढ़ना अनियंत्रित विभाजन और कार्सिनोजेनेसिस के खिलाफ एक बाधा है। अल्पकालिक विभाजित कोशिकाएं (टीएसी) प्रोस्टेट कोशिका आबादी का हिस्सा हैं जिनसे ट्यूमर बनते हैं। जापानी वैज्ञानिकों ने उन कारणों का अध्ययन किया कि क्यों ये कोशिकाएं उम्र बढ़ने पर काबू पा लेती हैं। कल्चर में प्रोस्टेट कोशिकाओं को junB siRNA से ट्रांसफ़ेक्ट किया गया। ये कोशिकाएँ p53, p21, p16 और pRb के बढ़े हुए अभिव्यक्ति स्तर प्रदर्शित करती हैं, जिनका पता उम्र बढ़ने के दौरान चलता है। कल्चर में जिन कोशिकाओं में पी16 का स्तर कम दिखा, उन्हें अगले चरण के लिए उपयोग किया गया। TAC में बार-बार siRNA अभिकर्मक ने कोशिकाओं को p16/pRb निष्क्रियता पर बुढ़ापे से बचने की अनुमति दी। इसके अलावा, junB siRNA द्वारा junB प्रोटो-ओन्कोजीन को शांत करने से कोशिका पर आक्रमण होता है। इसके आधार पर, यह निष्कर्ष निकाला गया कि जूनबी पी16 के लिए एक तत्व है और टीएसी घातकता को रोकते हुए, सेलुलर बुढ़ापा को बढ़ावा देता है। इस प्रकार, जूनबी प्रोस्टेट कार्सिनोजेनेसिस का नियामक है और चिकित्सीय हस्तक्षेप के लिए एक लक्ष्य हो सकता है। और इसकी गतिविधि को siRNA का उपयोग करके नियंत्रित किया जा सकता है।

इसी तरह के कई अध्ययन चल रहे हैं। वर्तमान में, siRNA न केवल एक वस्तु है, बल्कि एक शोधकर्ता - डॉक्टर, जीवविज्ञानी, ऑन्कोलॉजिस्ट, जेरोन्टोलॉजिस्ट के हाथों में एक उपकरण भी है। siRNA और कैंसर के बीच संबंध और उम्र से जुड़े जीन की अभिव्यक्ति का अध्ययन करना विज्ञान के लिए सबसे महत्वपूर्ण कार्य है। siRNA की खोज को बहुत कम समय बीता है, लेकिन इनसे जुड़े कई दिलचस्प अध्ययन और प्रकाशन सामने आए हैं। इसमें कोई संदेह नहीं है कि उनका अध्ययन कैंसर और उम्र बढ़ने पर जीत की दिशा में मानवता का एक कदम होगा...

), राइबोसोम पर एमआरएनए के उस प्रोटीन में अनुवाद को रोकना जिसे वह एन्कोड करता है। अंततः, छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए का प्रभाव जीन अभिव्यक्ति को कम करने के समान ही होता है।

पौधों में पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल जीन साइलेंसिंग सिस्टम के एक घटक के रूप में यूके में डेविड बौल्कोम्बे के समूह द्वारा 1999 में छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए की खोज की गई थी। पीटीजीएस, एन: पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल जीन साइलेंसिंग). टीम ने साइंस जर्नल में अपने निष्कर्ष प्रकाशित किए।

डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए आरएनए-निर्भर जीन सक्रियण नामक एक तंत्र के माध्यम से जीन अभिव्यक्ति को बढ़ा सकता है। आरएनए, छोटा आरएनए-प्रेरित जीन सक्रियण). यह दिखाया गया है कि लक्ष्य जीन के प्रमोटरों के पूरक डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए संबंधित जीन के सक्रियण का कारण बनते हैं। मानव कोशिकाओं के लिए सिंथेटिक डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए के प्रशासन पर आरएनए-निर्भर सक्रियण का प्रदर्शन किया गया है। यह ज्ञात नहीं है कि अन्य जीवों की कोशिकाओं में भी ऐसी ही प्रणाली मौजूद है या नहीं।

इच्छानुसार किसी भी जीन को अनिवार्य रूप से बंद करने की क्षमता प्रदान करके, छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए-आधारित आरएनए हस्तक्षेप ने बुनियादी और व्यावहारिक जीव विज्ञान में भारी रुचि पैदा की है। जैव रासायनिक मार्गों में महत्वपूर्ण जीन की पहचान करने के लिए व्यापक-आधारित आरएनएआई-आधारित परीक्षणों की संख्या बढ़ रही है। चूँकि बीमारियों का विकास भी जीन की गतिविधि से निर्धारित होता है, इसलिए यह उम्मीद की जाती है कि कुछ मामलों में, छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए का उपयोग करके जीन को बंद करने से चिकित्सीय प्रभाव हो सकता है।

हालाँकि, जानवरों और विशेष रूप से मनुष्यों के लिए छोटे हस्तक्षेप वाले आरएनए-आधारित आरएनए हस्तक्षेप के अनुप्रयोग को कई कठिनाइयों का सामना करना पड़ता है। प्रयोगों से पता चला है कि विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं के लिए छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए की प्रभावशीलता अलग-अलग होती है: कुछ कोशिकाएं छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए के प्रभाव पर आसानी से प्रतिक्रिया करती हैं और जीन अभिव्यक्ति में कमी प्रदर्शित करती हैं, जबकि अन्य में प्रभावी अभिकर्मक के बावजूद यह नहीं देखा जाता है। इस घटना के कारणों को अभी भी कम समझा गया है।

2005 के अंत में प्रकाशित पहले दो आरएनएआई चिकित्सीय (मैक्यूलर डीजनरेशन का इलाज करने के उद्देश्य से) के चरण 1 परीक्षणों के परिणाम बताते हैं कि छोटी हस्तक्षेप करने वाली आरएनए दवाएं रोगियों द्वारा आसानी से सहन की जाती हैं और उनमें स्वीकार्य फार्माकोकाइनेटिक गुण होते हैं।

इबोला वायरस को लक्षित करने वाले छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए के प्रारंभिक नैदानिक ​​​​परीक्षणों से संकेत मिलता है कि वे रोग के एक्सपोज़र प्रोफिलैक्सिस के लिए प्रभावी हो सकते हैं। इस दवा ने प्रायोगिक प्राइमेट्स के पूरे समूह को ज़ैरे इबोलावायरस की घातक खुराक प्राप्त करने के बाद जीवित रहने की अनुमति दी

पूर्वाह्न। डिचमैन, एस.वी. ज़िनोविएव, ए.यू. बैरिशनिकोव

ऑन्कोलॉजी में जीन अभिव्यक्ति और छोटे आरएनए

गु रोन्क इम. एन.एन.ब्लोखिन रैम्स, मॉस्को

सारांश

लेख छोटे आरएनए की भूमिका प्रस्तुत करता है जो कोशिका और शरीर के अधिकांश महत्वपूर्ण कार्यों को नियंत्रित करते हैं, और उनके संभावित संबंध, विशेष रूप से, ऑन्कोजेनेसिस और जीनोमिक अभिव्यक्ति के अन्य (काल्पनिक सहित) इंट्रासेल्युलर तंत्र के साथ।

कीवर्ड: छोटे आरएनए, आरएनए हस्तक्षेप (आरएनएआई), डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए (डीएसआरएनए), आरएनए संपादन, ऑन्कोजेनेसिस।

पूर्वाह्न। डिचमन, एस.वी.ज़िनोविएव, ए.यू.बेरिशनिकोव।

ऑन्कोलॉजी में जीन अभिव्यक्ति और छोटे आरएनए

एन.एन. ब्लोखिन रूसी कैंसर अनुसंधान केंद्र रैमएस, मॉस्कोओउ

अमूर्त

पेपर में कोशिका और जीव के अधिकांश महत्वपूर्ण कार्यों की देखरेख करने वाले छोटे आरएनए की भूमिका और विशेष रूप से ऑन्कोजेनेसिस और जीनोम अभिव्यक्ति के अन्य (काल्पनिक सहित) इंट्रासेल्युलर तंत्र के साथ उनके संभावित संबंध को प्रस्तुत किया गया है।

मुख्य शब्द: छोटे आरएनए, हस्तक्षेप आरएनए (आरएनएआई), डबल स्ट्रैंड आरएनए (डीएसआरएनए), आरएनए संपादन, ट्यूमरोजेनेसिस।

परिचय

प्रसंस्करण, विभिन्न प्रकार के प्रतिलेखन, स्प्लिसिंग, पुनर्व्यवस्था, आरएनए संपादन, पुनर्संयोजन, अनुवाद, आरएनए हस्तक्षेप सहित व्यक्तिगत जीन और संपूर्ण यूकेरियोटिक जीनोम की अभिव्यक्ति, कुछ प्रोटीन (नियामक, संरचनात्मक, घरेलू जीन, प्रतिलेखन कारकों के उत्पाद) द्वारा नियंत्रित होती है। , मोबाइल तत्व, आरएनए और कम आणविक भार प्रभावकारक। प्रसंस्करण आरएनए में आरआरएनए, टीआरएनए, एमआरएनए, कुछ प्रकार के नियामक आरएनए और छोटे आरएनए शामिल हैं।

अब यह ज्ञात है कि छोटे आरएनए प्रोटीन को एन्कोड नहीं करते हैं, अक्सर प्रति जीनोम सैकड़ों की संख्या में होते हैं, और विभिन्न यूकेरियोटिक जीन (दैहिक, प्रतिरक्षा, जर्मिनल, स्टेम सेल) की अभिव्यक्ति के नियमन में शामिल होते हैं। विभेदन की प्रक्रियाएँ (हेमटोपोइजिस, एंजियोजेनेसिस, एडिपोजेनेसिस, मायोजेनेसिस, न्यूरोजेनेसिस), मॉर्फोजेनेसिस (भ्रूण चरण, विकास/विकास, शारीरिक विनियमन सहित), प्रसार, एपोप्टोसिस, कार्सिनोजेनेसिस, उत्परिवर्तन, इम्यूनोजेनेसिस, उम्र बढ़ने (जीवन विस्तार), एपिजेनेटिक साइलेंसिंग के अंतर्गत हैं। नियंत्रण ; चयापचय विनियमन के मामले (उदाहरण के लिए, ग्लाइकोस्फिंगोलिपिड्स) नोट किए गए हैं। 20-300/500 न्यूक्लियोटाइड और उनके आरएनपी के गैर-कोडिंग आरएनए का एक व्यापक वर्ग न केवल न्यूक्लियस/न्यूक्लियोलस/साइटोप्लाज्म में पाया जाता है, बल्कि डीएनए युक्त सेलुलर ऑर्गेनेल (पशु माइटोकॉन्ड्रिया; माइक्रोआरएनए और क्लोरोप्लास्ट ट्रांसक्रिप्ट के लिए छोटे सर्वसम्मति अनुक्रम) में भी पाया जाता है। पौधों में आरएनए पाया गया है)।

वी.एन. के नियंत्रण एवं विनियमन के लिए. प्रक्रियाओं, यह महत्वपूर्ण है: 1. छोटे आकार के प्राकृतिक/कृत्रिम आरएनए (छोटे आरएनए, टीआरएनए, आदि) और प्रोटीन (आरएनपी) के साथ उनके परिसर ट्रांसमेम्ब्रेन सेलुलर और माइटोकॉन्ड्रियल परिवहन में सक्षम हैं; 2. माइटोकॉन्ड्रिया के टूटने के बाद, उनकी सामग्री का हिस्सा, आरएनए और आरएनपी, साइटोप्लाज्म और न्यूक्लियस में समाप्त हो सकता है। छोटे आरएनए (एसआरएनए) के सूचीबद्ध गुण, जिनकी कार्यात्मक रूप से महत्वपूर्ण भूमिका केवल अध्ययन की प्रक्रिया में बढ़ रही है, स्पष्ट रूप से कैंसर और अन्य आनुवंशिक रोगों के लिए सतर्कता कारक से संबंधित हैं। साथ ही, ट्यूमर की घटना में क्रोमैटिन के एपिजेनोमिक संशोधनों का उच्च महत्व स्पष्ट हो गया। हम अनेक समान मामलों में से केवल बहुत ही सीमित मामलों पर विचार करेंगे।

छोटे आरएनए

छोटे आरएनए की क्रिया का तंत्र लक्ष्य एमआरएनए के 3"-अअनुवादित क्षेत्रों (3"-यूटीआर) से लगभग पूरक रूप से जुड़ने की उनकी क्षमता है (जिसमें कभी-कभी डीएनए/आरएनए ट्रांसपोज़िंग एमआईआर/लाइन-2 तत्व, साथ ही रूढ़िवादी अलु भी होते हैं) दोहराता है) और आरएनए हस्तक्षेप का कारण बनता है (आरएनएआई = आरएनएआई; विशेष रूप से, एक एंटीवायरल प्रतिक्रिया के दौरान)। हालाँकि, जटिलता यह है कि सेलुलर आरएनए के अलावा, वायरस-एनकोडेड छोटे आरएनए (हर्पीज़, एसवी 40, आदि; ईबीवी, उदाहरण के लिए, 23 होते हैं, और केएसएचवी - 12 miRNAs) भी होते हैं जो दोनों के प्रतिलेखों के साथ बातचीत करते हैं। वायरस और मेजबान. 58 प्रजातियों में अकेले 5 हजार से अधिक सेलुलर/वायरल miRNAs ज्ञात हैं। आरएनएआई या तो निरंतर एलएनसीआरएनए हेलिकॉप्टरों (डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए एमआरएनए, आदि) के न्यूक्लियस-कमजोर टुकड़ों के साथ गिरावट (आरआईएससी कॉम्प्लेक्स, आरएनए-प्रेरित साइलेंसिंग कॉम्प्लेक्स की भागीदारी के साथ) शुरू करता है, या अनुवाद के दौरान असंतुलित हेलिकल एलएनसीआरएनए का आंशिक रूप से प्रतिवर्ती निषेध करता है। लक्ष्य mRNAs. परिपक्व छोटे आरएनए (~15-28 न्यूक्लियोटाइड्स) अलग-अलग लंबाई (दसियों और सैकड़ों न्यूक्लियोटाइड्स) के उनके परमाणु-संसाधित अग्रदूतों से साइटोप्लाज्म में बनते हैं। इसके अलावा, छोटे आरएनए मूक क्रोमैटिन संरचना के निर्माण, व्यक्तिगत जीन के प्रतिलेखन के विनियमन, ट्रांसपोसॉन अभिव्यक्ति के दमन और हेटरोक्रोमैटिन के विस्तारित क्षेत्रों की कार्यात्मक संरचना के रखरखाव में शामिल होते हैं।

छोटे आरएनए के कई मुख्य प्रकार हैं। सबसे अच्छी तरह से अध्ययन किए गए माइक्रोआरएनए (एमआईआरएनए) और छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए (एसआईआरएनए) हैं। इसके अलावा, छोटे आरएनए के बीच, निम्नलिखित का अध्ययन किया जा रहा है: जनन कोशिकाओं में सक्रिय पीआईआरएनए; अंतर्जात रेट्रोट्रांस्पोन्सन और दोहराए जाने वाले तत्वों से जुड़े छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए (स्थानीय/वैश्विक हेटरोक्रोमैटाइजेशन के साथ - भ्रूणजनन के शुरुआती चरणों से शुरू; टेलोमेयर स्तर को बनाए रखें), ड्रोसोफिला रासीआरएनए; अक्सर प्रोटीन जीन के इंट्रोन्स द्वारा एन्कोड किया जाता है और अनुवाद, प्रतिलेखन, स्प्लिसिंग (डी-/मिथाइलेशन, न्यूक्लिक एसिड के स्यूडोउरिडाइलेशन) छोटे परमाणु (एसएनआरएनए) और न्यूक्लियर (एसएनओआरएनए) आरएनए में कार्यात्मक रूप से महत्वपूर्ण होता है; छोटे मॉड्यूलेटर आरएनए, एसएमआरएनए, अल्पज्ञात कार्यों के साथ, डीएनए-बाइंडिंग एनआरएसई (न्यूरॉन रेस्ट्रिक्टिव साइलेंसर एलिमेंट) रूपांकनों के पूरक; छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए, टैसीआरएनए को सक्रिय करने वाला पौधा; छोटे हेयरपिन आरएनए, एसएचआरएनए, जानवरों में एंटीवायरल प्रतिक्रिया के दौरान लंबी एलएनसीआरएनए संरचनाओं की दीर्घकालिक आरएनएआई (स्थिर जीन साइलेंसिंग) प्रदान करते हैं।

छोटे आरएनए (miRNAs, siRNAs, आदि) नाभिक/साइटोप्लाज्म के नए संश्लेषित प्रतिलेखों (स्प्लिसिंग को विनियमित करना, एमआरएनए का अनुवाद; आरआरएनए का मिथाइलेशन/स्यूडोरिडाइलेशन, आदि) और क्रोमैटिन (दैहिक विभाजन के अस्थायी स्थानीय और एपिजेनेटिक रूप से विरासत में मिले हेटरोक्रोमैटिनाइजेशन के दौरान) के साथ बातचीत करते हैं। रोगाणु कोशिका)। हेटेरोक्रोमैटिनाइजेशन, विशेष रूप से, डीएनए डी-/मिथाइलेशन के साथ-साथ मिथाइलेशन, एसिटिलेशन, फॉस्फोराइलेशन और हिस्टोन के सर्वव्यापीकरण ("हिस्टोन कोड" का संशोधन) के साथ होता है।

छोटे आरएनए में सबसे पहले नेमाटोड कैनोर्हाडाइटिस एलिगेंस (लिन-4) के एमआईआरएनए, उनके गुण और जीन, और कुछ हद तक बाद में पौधे अरेबिडोप्सिस थालियाना के एमआईआरएनए थे। वर्तमान में, वे बहुकोशिकीय जीवों से जुड़े हुए हैं, हालांकि वे एककोशिकीय शैवाल क्लैमाइडोमोनस रेनहार्डटी और आरएनएआई-जैसे साइलेंसिंग मार्गों में तथाकथित एंटीवायरल/जैसी सुरक्षा के संबंध में दिखाए जाते हैं। psiRNAs, प्रोकैरियोट्स के लिए चर्चा की गई। कई यूकेरियोट्स (ड्रोसोफिला और मनुष्यों सहित) के जीनोम में कई सौ miRNA जीन होते हैं। ये चरण-/ऊतक-विशिष्ट जीन (साथ ही उनके संबंधित लक्ष्य एमआरएनए क्षेत्र) अक्सर फ़ाइलोजेनेटिक रूप से दूर की प्रजातियों में अत्यधिक समरूप होते हैं, लेकिन उनमें से कुछ वंश-विशिष्ट होते हैं। miRNAs एक्सॉन (प्रोटीन-कोडिंग, आरएनए जीन), इंट्रॉन (अक्सर प्री-एमआरएनए), इंटरजेनिक स्पेसर (दोहराव सहित) में निहित होते हैं, जिनकी लंबाई 70-120 न्यूक्लियोटाइड (या अधिक) तक होती है और हेयरपिन लूप/स्टेम बनाते हैं। संरचनाएँ। उनके जीन को निर्धारित करने के लिए न केवल जैव रासायनिक और आनुवंशिक दृष्टिकोण का उपयोग किया जाता है, बल्कि कंप्यूटर दृष्टिकोण का भी उपयोग किया जाता है।

परिपक्व miRNAs के "कार्य क्षेत्र" की सबसे विशिष्ट लंबाई 21-22 न्यूक्लियोटाइड है। ये संभवतः गैर-प्रोटीन-कोडिंग जीनों में सबसे अधिक संख्या में हैं। वे एकल प्रतियों (अक्सर) या कई समान या अलग-अलग miRNAs जीन वाले समूहों के रूप में स्थित हो सकते हैं, जिन्हें एक लंबे अग्रदूत के रूप में (अक्सर स्वायत्त प्रमोटरों से) स्थानांतरित किया जाता है, कई चरणों में व्यक्तिगत miRNAs में संसाधित किया जाता है। ऐसा माना जाता है कि एक miRNA नियामक नेटवर्क है जो कई मूलभूत जैविक प्रक्रियाओं (ट्यूमरजेनेसिस/मेटास्टेसिस सहित) को नियंत्रित करता है; संभवतः कम से कम 30% मानव व्यक्त जीन miRNAs द्वारा नियंत्रित होते हैं।

इस प्रक्रिया में lncRNA- विशिष्ट RNase III जैसे एंजाइम ड्रोशा (परमाणु राइबोन्यूक्लिज़; मुख्य प्रतिलेख के विभाजन के बाद पुरानी प्री-miRNAs की प्रसंस्करण शुरू करता है) और डिसर शामिल हैं, जो साइटोप्लाज्म में कार्य करते हैं और क्रमशः हेयरपिन प्री- को विभाजित/घटाते हैं। miRNAs (miRNAs को परिपक्व करने के लिए) और संकर miRNAs/mRNA संरचनाएं बाद में बनीं। छोटे आरएनए, कई प्रोटीनों के साथ (vn RNases, AGO-फैमिली प्रोटीन, ट्रांसमिथाइलिस/एसिटाइलिस, आदि सहित) और तथाकथित की भागीदारी के साथ। आरआईएससी- और आरआईटीएस-जैसे कॉम्प्लेक्स (दूसरा ट्रांसक्रिप्शनल साइलेंसिंग प्रेरित करता है) क्रमशः आरएनए (अनुवाद से पहले / दौरान) और डीएनए (हेटरोक्रोमैटिन के ट्रांसक्रिप्शन के दौरान) आरएनएआई / गिरावट और बाद में जीन साइलेंसिंग का कारण बनने में सक्षम हैं।

प्रत्येक miRNA संभावित रूप से कई लक्ष्यों के साथ जुड़ता है, और प्रत्येक लक्ष्य को कई miRNAs द्वारा नियंत्रित किया जाता है (ट्रिपैनोसोम कीनेटोप्लास्ट में gRNAs-मध्यस्थता वाले पूर्व-एमआरएनए संपादन की याद ताजा करती है)। इन विट्रो विश्लेषण से पता चला है कि miRNA विनियमन (साथ ही आरएनए संपादन) जीन अभिव्यक्ति का एक प्रमुख पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल मॉड्यूलेटर है। समान लक्ष्य के लिए प्रतिस्पर्धा करने वाले समान miRNAs RNA-RNA और RNA-प्रोटीन इंटरैक्शन के संभावित ट्रांसरेगुलेटर हैं।

जानवरों में, miRNAs का सबसे अच्छा अध्ययन नेमाटोड कैनोर्हाडाइटिस एलिगेंस में किया जाता है; 112 से अधिक जीनों का वर्णन किया गया है। हजारों अंतर्जात siRNAs (कोई जीन नहीं; विशेष रूप से, शुक्राणुजनन-मध्यस्थता प्रतिलेख और ट्रांसपोज़न के साथ जुड़े हुए) भी यहां पाए जाते हैं। मेटाज़ोअन के दोनों छोटे आरएनए आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा उत्पन्न किए जा सकते हैं जो आरडीआरपी-II (अधिकांश अन्य आरएनए के लिए) और आरडीआरपी-III प्रकारों की गतिविधि (होमोलॉजी नहीं) प्रदर्शित करते हैं। परिपक्व छोटे आरएनए संरचना (टर्मिनल 5"-फॉस्फेट और 3"-ओएच सहित), लंबाई (आमतौर पर 21-22 न्यूक्लियोटाइड) और कार्य में समान होते हैं, और एक ही लक्ष्य के लिए प्रतिस्पर्धा कर सकते हैं। हालाँकि, पूर्ण लक्ष्य संपूरकता के साथ भी आरएनए क्षरण, अक्सर siRNAs से जुड़ा होता है; अनुवादात्मक दमन, आंशिक रूप से, आमतौर पर 5-6 न्यूक्लियोटाइड के साथ, पूरकता - miRNAs के साथ; और पूर्ववर्ती, क्रमशः, siRNAs के लिए एक्सो-/अंतर्जात (सैकड़ों/हजारों न्यूक्लियोटाइड्स) हैं, और आमतौर पर miRNAs के लिए अंतर्जात (दसियों/सैकड़ों न्यूक्लियोटाइड्स) हैं और उनका जैवजनन अलग है; हालाँकि, कुछ प्रणालियों में ये अंतर प्रतिवर्ती हैं।

siRNAs और miRNAs द्वारा मध्यस्थ RNAi में विभिन्न प्रकार की प्राकृतिक भूमिकाएँ होती हैं: जीन अभिव्यक्ति और हेटरोक्रोमैटिन के नियमन से लेकर ट्रांसपोज़न और वायरस के खिलाफ जीनोम सुरक्षा तक; लेकिन siRNAs और कुछ miRNAs प्रजातियों के बीच संरक्षित नहीं हैं। पौधों (अराबिडोप्सिस थालियाना) में निम्नलिखित पाए गए: जीन और इंटरजेनिक (स्पेसर, रिपीट सहित) दोनों क्षेत्रों के अनुरूप siRNAs; विभिन्न प्रकार के छोटे आरएनए के लिए संभावित जीनोम साइटों की एक बड़ी संख्या। नेमाटोड भी तथाकथित हैं परिवर्तनीय स्वायत्त रूप से व्यक्त 21U-RNAs (dasRNAs); उनके पास 5"-वाई-मोनोफॉस्फेट है, जिसमें 21 न्यूक्लियोटाइड शामिल हैं (उनमें से 20 परिवर्तनशील हैं), और क्रोमोसोम IV के दो क्षेत्रों में 5700 से अधिक साइटों पर प्रोटीन-कोडिंग जीन के इंट्रॉन के बीच या अंदर स्थित हैं।

MiRNAs स्वास्थ्य और बीमारी में जीन अभिव्यक्ति में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं; मनुष्यों में कम से कम 450-500 ऐसे जीन होते हैं। आमतौर पर एमआरएनए (अन्य लक्ष्य) के 3"-यूटीआर क्षेत्रों से जुड़कर, वे चुनिंदा और मात्रात्मक रूप से (विशेष रूप से, जब कम-व्यक्त जीन के उत्पादों को परिसंचरण से हटाते हैं) कुछ जीन के काम और अन्य जीन की गतिविधि को अवरुद्ध कर सकते हैं। यह पता चला कि व्यक्त माइक्रो-आरएनए (और उनके लक्ष्य) के प्रोफाइल के सेट ऑन्टोजेनेसिस, सेल और ऊतक भेदभाव के दौरान गतिशील रूप से बदलते हैं। ये परिवर्तन विशिष्ट हैं, विशेष रूप से, कार्डियोजेनेसिस के दौरान, डेंड्राइट्स की लंबाई के आकार को अनुकूलित करने की प्रक्रिया और एक तंत्रिका कोशिका के सिनैप्स की संख्या (miRNA-134, अन्य छोटे RNA की भागीदारी के साथ)। संक्रमण से जुड़े कई विकृति विज्ञान (ऑन्कोजेनेसिस, इम्यूनोडेफिशिएंसी, आनुवंशिक रोग, पार्किंसनिज़्म, अल्जाइमर रोग, नेत्र संबंधी विकार (रेटिनोब्लास्टोमा, आदि) का विकास) विभिन्न प्रकृति)। पता लगाए गए miRNAs की कुल संख्या उनकी नियामक भूमिका और विशिष्ट लक्ष्यों के साथ संबंध के विवरण की तुलना में बहुत तेजी से बढ़ रही है।

कम्प्यूटेशनल विश्लेषण व्यक्तिगत miRNAs के लिए सैकड़ों mRNA लक्ष्य और कई miRNAs द्वारा व्यक्तिगत mRNAs के विनियमन की भविष्यवाणी करता है। इस प्रकार, miRNAs लक्ष्य जीन के प्रतिलेखों को खत्म करने या ट्रांसक्रिप्शनल/अनुवादात्मक स्तरों पर उनकी अभिव्यक्ति को ठीक करने के उद्देश्य को पूरा कर सकते हैं। सैद्धांतिक विचार और प्रयोगात्मक परिणाम miRNAs की विविध भूमिकाओं के अस्तित्व का समर्थन करते हैं।

वृद्धि/विकास प्रक्रियाओं और कुछ विकृति विज्ञान (कैंसर एपिजेनोमिक्स सहित) में यूकेरियोट्स में छोटे आरएनए की मौलिक भूमिका से संबंधित पहलुओं की एक अधिक संपूर्ण सूची समीक्षा में परिलक्षित होती है।

ऑन्कोलॉजी में छोटे आरएनए

ट्यूमर की वृद्धि, विकास, प्रगति और मेटास्टेसिस की प्रक्रियाएं कई एपिजेनेटिक परिवर्तनों के साथ होती हैं जो दुर्लभ, लगातार आनुवंशिक आनुवंशिक परिवर्तनों में विकसित होती हैं। हालाँकि, दुर्लभ उत्परिवर्तन का बहुत अधिक महत्व हो सकता है (किसी विशिष्ट व्यक्ति, नोसोलॉजी के लिए), क्योंकि व्यक्तिगत जीन के संबंध में (उदाहरण के लिए APC, K-ras, p53) तथाकथित कैंसर के लगभग अपरिवर्तनीय विकास/परिणामों से जुड़ा "फ़नल" प्रभाव। विभिन्न जीनों (प्रोटीन, आरएनए, छोटे आरएनए) की अभिव्यक्ति प्रोफ़ाइल के संदर्भ में पूर्वज कोशिकाओं की ट्यूमर-विशिष्ट विविधता पुनर्गठित एपिजेनोमिक संरचनाओं में संबंधित भिन्नताओं द्वारा निर्धारित की जाती है। एपिजेनोम को मिथाइलेशन, पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधनों/हिस्टोन्स के प्रतिस्थापन (गैर-कैनोनिकल वाले के साथ), जीन/क्रोमैटिन की न्यूक्लियोसोमल संरचना के रीमॉडलिंग (जीनोमिक इंप्रिंटिंग सहित, यानी पैतृक जीन और एक्स क्रोमोसोम के एलील की अभिव्यक्ति की शिथिलता) द्वारा नियंत्रित किया जाता है। ). यह सब, और छोटे आरएनए द्वारा विनियमित आरएनएआई की भागीदारी के साथ, दोषपूर्ण हेटरोक्रोमैटिक (हाइपोमेथिलेटेड सेंट्रोमेरिक सहित) संरचनाओं की उपस्थिति की ओर जाता है।

जीन-विशिष्ट उत्परिवर्तनों का गठन सरल दोहराव या गैर-कोडिंग (शायद ही कभी कोडिंग) क्षेत्र के माइक्रोसैटेलाइट में सैकड़ों हजारों दैहिक क्लोनल उत्परिवर्तन के ज्ञात संचय से पहले हो सकता है - कम से कम माइक्रोसैटेलाइट म्यूटेटर फेनोटाइप (एमएमपी) वाले ट्यूमर में ; वे कोलोरेक्टल कैंसर, साथ ही फेफड़े, पेट, एंडोमेट्रियल आदि का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनाते हैं। अस्थिर मोनो-/हेटेरोन्यूक्लियोटाइड माइक्रोसैटेलाइट रिपीट (पॉली-ए 6-10, समान) नियामक गैर-कोडिंग जीन में कई गुना अधिक बार शामिल होते हैं जो माइक्रोसैटेलाइट-अस्थिर, एमएसआई+, ट्यूमर के जीनोम के कोडिंग (एक्सॉन) क्षेत्रों की तुलना में अभिव्यक्ति (इंट्रॉन, इंटरजेनिक) को नियंत्रित करें। यद्यपि एमएस-स्थिर/अस्थिर क्षेत्रों की उपस्थिति की प्रकृति और स्थानीयकरण के तंत्र पूरी तरह से स्पष्ट नहीं हैं, एमएस अस्थिरता का गठन कई जीनों के उत्परिवर्तन की आवृत्ति के साथ जुड़ा हुआ है जो पहले एमएसआई + ट्यूमर में उत्परिवर्तित नहीं थे और संभवतः इसके मार्गों को प्रसारित करते थे। उनकी प्रगति; इसके अलावा, इन ट्यूमर में एमएसआई दोहराव उत्परिवर्तन की आवृत्ति परिमाण के दो आदेशों से अधिक बढ़ गई। दोहराव की उपस्थिति के लिए सभी जीनों का विश्लेषण नहीं किया गया है, लेकिन कोडिंग/गैर-कोडिंग क्षेत्रों में उनकी उत्परिवर्तन की डिग्री अलग है, और उत्परिवर्तन की आवृत्ति निर्धारित करने के तरीकों की सटीकता सापेक्ष है। यह महत्वपूर्ण है कि एमएसआई-म्यूटेबल रिपीट के गैर-कोडिंग क्षेत्र अक्सर द्विवार्षिक होते हैं, जबकि कोडिंग क्षेत्र मोनोएलेलिक होते हैं।

ट्यूमर में मिथाइलेशन में वैश्विक कमी दोहराव, ट्रांसपोज़ेबल तत्वों (टीई; उनके प्रतिलेखन में वृद्धि), प्रमोटरों, ट्यूमर को दबाने वाले एमआईआरएनए जीन की सीपीजी साइटों के लिए विशिष्ट है और प्रगतिशील कैंसर कोशिकाओं में रेट्रोट्रांसपोज़न के हाइपरट्रांसक्रिप्शन के साथ सहसंबंधित है। आम तौर पर, "मिथाइलोम" में उतार-चढ़ाव माता-पिता-/चरण-/ऊतक-विशिष्ट "मिथाइलेशन तरंगों" और हेटरोक्रोमैटिन के सेंट्रोमेरिक उपग्रह क्षेत्रों के मजबूत मिथाइलेशन से जुड़े होते हैं, जो छोटे आरएनए द्वारा नियंत्रित होते हैं। जब उपग्रहों को अंडरमेथिलेटेड किया जाता है, तो परिणामी गुणसूत्र अस्थिरता के साथ पुनर्संयोजन में वृद्धि होती है, और एमई मिथाइलेशन का विघटन उनकी अभिव्यक्ति को ट्रिगर कर सकता है। ये कारक ट्यूमर फेनोटाइप के विकास में सहायक होते हैं। छोटी आरएनए थेरेपी अत्यधिक विशिष्ट हो सकती है, लेकिन इसे नियंत्रित किया जाना चाहिए क्योंकि लक्ष्य न केवल व्यक्तिगत हो सकते हैं, बल्कि कई एमआरएनए/आरएनए अणु, और गुणसूत्रों के विभिन्न (गैर-कोडिंग इंटरजेनिक दोहराव सहित) क्षेत्रों के नए संश्लेषित आरएनए भी हो सकते हैं।

अधिकांश मानव जीनोम रिपीट और एमई से बना है। रेट्रोट्रांसपोसन L1 (LINE तत्व) में अंतर्जात रेट्रोवायरस, रिवर्सेज़ (RTase), एंडोन्यूक्लिज़ की तरह शामिल है और संभावित रूप से गैर-स्वायत्त (Alu, SVA, आदि) रेट्रोतत्वों को स्थानांतरित करने में सक्षम है; CpG साइटों पर मिथाइलेशन के परिणामस्वरूप L1/समान तत्वों को शांत किया जाता है। ध्यान दें कि जीनोम की सीपीजी साइटों के बीच, जीन प्रमोटरों के सीपीजी द्वीप कमजोर रूप से मिथाइलेटेड होते हैं, और 5-मिथाइलसिटोसिन स्वयं एक संभावित उत्परिवर्तजन आधार है, जो थाइमिन में विघटित होता है (रासायनिक रूप से, या आरएनए/(डीएनए) संपादन, डीएनए की भागीदारी के साथ) मरम्मत करना); हालाँकि, कुछ सीपीजी द्वीप अत्यधिक असामान्य मिथाइलेशन के अधीन हैं, साथ ही दमनकारी जीनों का दमन और कैंसर का विकास भी होता है। अगला: L1 द्वारा एन्कोड किया गया RNA-बाध्यकारी प्रोटीन, प्रोटीन AGO2 (Argo-naute परिवार) और FMRP (नाज़ुक मानसिक मंदता प्रोटीन, प्रभावकार RISC कॉम्प्लेक्स का प्रोटीन) के साथ बातचीत करके, L1 तत्व की गति को बढ़ावा देता है - जो एक संभावित संकेत देता है सिस्टम आरएनएआई का पारस्परिक विनियमन और मानव लाइन तत्वों का पुनर्स्थापन। विशेष रूप से, यह महत्वपूर्ण है कि अलु रिपीट जीन के इंट्रॉन/एक्सॉन क्षेत्र में जाने में सक्षम हो।

ये और इसी तरह के तंत्र ट्यूमर सेल जीनोम की पैथोलॉजिकल प्लास्टिसिटी को बढ़ा सकते हैं। आरएनएआई तंत्र के माध्यम से RTase (एन्डोन्यूक्लिज़ की तरह, L1 तत्वों द्वारा एन्कोड किया गया; RTase को अंतर्जात रेट्रोवायरस द्वारा भी एन्कोड किया गया है) का दमन प्रसार में कमी और कई कैंसर कोशिका रेखाओं में भेदभाव में वृद्धि के साथ हुआ था। जब L1 तत्व को प्रोटो-ओन्कोजीन या सप्रेसर जीन में पेश किया गया, तो डीएनए डबल-स्ट्रैंड टूटना देखा गया। रोगाणु ऊतकों (चूहों/मानव) में, L1 की अभिव्यक्ति का स्तर बढ़ गया था, और इसका मिथाइलेशन piRNAs- (26-30-बीपी) -संबद्ध साइलेंसिंग सिस्टम पर निर्भर था, जहां PIWI प्रोटीन बड़े अर्गो-नॉट प्रोटीन परिवार के वेरिएंट हैं , उत्परिवर्तन जिसमें वे लंबे टर्मिनल दोहराव के साथ एल1/समान तत्वों के डीमिथाइलेशन/डीरेप्रेशन की ओर ले जाते हैं। पीआईडब्ल्यूआई प्रोटीन, डिसर-1/2 और एगो प्रोटीन की तुलना में काफी हद तक, रासीआरएनए को शांत करने वाले मार्गों से जुड़े हैं। पीआईआरएनए/एसआईआरएनए द्वारा मध्यस्थता वाले साइलेंसिंग मार्ग बड़े विकासात्मक रूप से संरक्षित मल्टीप्रोटीन पीसीजी कॉम्प्लेक्स वाले इंट्रान्यूक्लियर निकायों के माध्यम से महसूस किए जाते हैं, जिनके कार्य अक्सर ट्यूमर कोशिकाओं में ख़राब होते हैं। ये कॉम्प्लेक्स लंबी दूरी की कार्रवाई (गुणसूत्रों के बीच 10 केबी से अधिक) के लिए जिम्मेदार हैं और शरीर की योजना के लिए जिम्मेदार एचओएक्स जीन के समूह को नियंत्रित करते हैं।

एंटीसेंस थेरेपी के नए सिद्धांतों को अधिक विशिष्ट (डीएनए/प्रोटीन मिथाइलेशन के हिस्टोन-संशोधित अवरोधकों की तुलना में) एंटीट्यूमर एपिजेनोमिक एजेंटों, एपिजेनोमिक आरएनए साइलेंसिंग के मूल सिद्धांतों और कार्सिनोजेनेसिस में छोटे आरएनए की भूमिका के बारे में ज्ञान को ध्यान में रखते हुए विकसित किया जा सकता है।

ऑन्कोलॉजी में माइक्रो-आरएनए

यह ज्ञात है कि बढ़े हुए ट्यूमर के विकास और मेटास्टेसिस के साथ कुछ में वृद्धि और अन्य व्यक्तियों/miRNAs के सेट की अभिव्यक्ति में कमी हो सकती है (तालिका 1)। उनमें से कुछ की ट्यूमरजन्यजनन में प्रेरक भूमिका हो सकती है; और यहां तक ​​कि विभिन्न ट्यूमर कोशिकाओं में समान miRNAs (जैसे miR-21/-24) ऑन्कोजेनिक और दमनकारी दोनों गुण प्रदर्शित कर सकते हैं। प्रत्येक प्रकार के मानव घातक ट्यूमर को उसके "miRNA फिंगरप्रिंट" द्वारा स्पष्ट रूप से पहचाना जा सकता है, और कुछ miRNAs ऑन्कोजीन, ट्यूमर दमनकर्ता, कोशिका प्रवासन, आक्रमण और मेटास्टेसिस के आरंभकर्ता के रूप में कार्य कर सकते हैं। पैथोलॉजिकल रूप से परिवर्तित ऊतकों में, कैंसर विरोधी रक्षा प्रणालियों में शामिल प्रमुख miRNAs की कम मात्रा अक्सर पाई जाती है। ऑन्कोजेनेसिस में शामिल miRNAs (miRs) ने तथाकथित का विचार बनाया है। "ऑनकोमिराह": लिम्फोमा और ठोस कैंसर के 1000 से अधिक नमूनों में 200 से अधिक miRNAs की अभिव्यक्ति के विश्लेषण ने ट्यूमर को उनकी उत्पत्ति और विभेदन के चरण के अनुसार उपप्रकारों में सफलतापूर्वक वर्गीकृत करना संभव बना दिया। miRNAs के कार्यों और भूमिका का उपयोग करके सफलतापूर्वक अध्ययन किया गया है: एंटी-miR ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स को 2"-O-मिथाइल और 2"-O-मेथॉक्सीथाइल समूहों में संशोधित (जीवनकाल बढ़ाने के लिए); साथ ही एलएनए ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स, जिसमें 2" और 4" स्थिति में राइबोज ऑक्सीजन परमाणु मेथिलीन ब्रिज से जुड़े होते हैं।

(तालिका नंबर एक)………………।

फोडा	miRNAs
फेफड़ों का कैंसर	17-92 , चलो-7↓ , 124a↓ , 126 ↓ , 143 ↓ , 145 ↓ , 155 , 191 , 205 , 210
स्तन कैंसर	21 , 125बी↓ , 145 ↓ , 155
प्रोस्टेट कैंसर	15ए ↓ , 16-1 ↓ , 21 , 143 ↓ ,145 ↓
आंत का कैंसर	19ए , 21 , 143 ↓ , 145 ↓
अग्न्याशय कैंसर	21 , 103 , 107 , 155 वी
अंडाशयी कैंसर	210
पुरानी लिम्फोसाईटिक ल्यूकेमिया	15ए ↓ , 16-1 ↓ , 16-2 , 23 बी , 24-1 , 29 ↓ , 146 , 155 , 195 , 221 , 223 ↓

तालिका नंबर एक .

miRNAs जिनकी अभिव्यक्ति बढ़ती है () या घटती है ( ↓ ) सामान्य ऊतकों की तुलना में कुछ सबसे आम ट्यूमर में (देखें, और भी)।

ऐसा माना जाता है कि अधिकांश ट्यूमर की शुरुआत, वृद्धि और प्रगति की पूर्वसूचना में miRNA जीन की अभिव्यक्ति, गायब होने और प्रवर्धन की नियामक भूमिका महत्वपूर्ण है, और miRNA/लक्ष्य mRNA जोड़े में उत्परिवर्तन सिंक्रनाइज़ होते हैं। ऑन्कोलॉजी में वर्गीकरण, निदान और नैदानिक ​​पूर्वानुमान के लिए miRNAs की अभिव्यक्ति प्रोफ़ाइल का उपयोग किया जा सकता है। miRNAs की अभिव्यक्ति में परिवर्तन कोशिका चक्र, कोशिका के अस्तित्व कार्यक्रम को प्रभावित कर सकता है। स्टेम और दैहिक कोशिकाओं में miRNAs के उत्परिवर्तन (साथ ही mRNA लक्ष्यों के बहुरूपी वेरिएंट की पसंद) कई (यदि सभी नहीं) घातकताओं के विकास, प्रगति और पैथोफिज़ियोलॉजी में योगदान दे सकते हैं या महत्वपूर्ण भूमिका भी निभा सकते हैं। MiRNAs की मदद से एपोप्टोसिस में सुधार संभव है।

व्यक्तिगत miRNAs के अलावा, उनके समूहों की खोज की गई, जो एक ऑन्कोजीन के रूप में कार्य करते हैं जो विकास को उत्तेजित करता है, विशेष रूप से, प्रयोगात्मक चूहों में हेमेटोपोएटिक ऊतक कैंसर; ऑन्कोजेनिक और सप्रेसर गुणों वाले miRNA जीन एक ही क्लस्टर में स्थित हो सकते हैं। ट्यूमर में miRNAs अभिव्यक्ति प्रोफाइल का क्लस्टर विश्लेषण इसकी उत्पत्ति (एपिथेलियम, हेमटोपोइएटिक ऊतक, आदि) को निर्धारित करना और गैर-समान परिवर्तन तंत्र के साथ एक ही ऊतक के विभिन्न ट्यूमर को वर्गीकृत करना संभव बनाता है। miRNAs की अभिव्यक्ति प्रोफ़ाइल का आकलन नैनो-/माइक्रोएरे का उपयोग करके किया जा सकता है; प्रौद्योगिकी विकसित करते समय (जो आसान नहीं है) ऐसे वर्गीकरण की सटीकता एमआरएनए प्रोफाइल का उपयोग करने से अधिक हो जाती है। कुछ miRNAs हेमेटोपोएटिक कोशिकाओं (चूहे, मानव) के विभेदन, कैंसर कोशिका की प्रगति की शुरुआत में शामिल हैं। मानव miRNA जीन अक्सर तथाकथित में स्थित होते हैं। "नाज़ुक" साइटें, विलोपन/सम्मिलन की प्रबलता वाले क्षेत्र, बिंदु विराम, स्थानान्तरण, स्थानान्तरण, ऑन्कोजेनेसिस में शामिल हेटरोक्रोमैटिन के न्यूनतम रूप से हटाए गए और प्रवर्धित क्षेत्र।

एंजियोजिनेसिस . एंजियोजेनेसिस में miRNAs की भूमिका संभवतः महत्वपूर्ण है। कुछ माइसी-सक्रिय मानव एडेनोकार्सिनोमा में एंजियोजेनेसिस में वृद्धि के साथ कुछ miRNAs के अभिव्यक्ति पैटर्न में बदलाव आया, और अन्य miRNAs के जीन नॉकडाउन के कारण ट्यूमर का विकास कमजोर हो गया और उसका दमन हुआ। ट्यूमर की वृद्धि के-रास, माइसी और टीपी53 जीन में उत्परिवर्तन के साथ हुई, एंजियोजेनिक वीईजीएफ कारक का उत्पादन बढ़ा और माइसी-संबंधित संवहनीकरण की डिग्री; जबकि एंटीएंजियोजेनिक कारक Tsp1 और CTGF को miR-17-92 और अन्य क्लस्टर-संबंधित miRNAs द्वारा दबा दिया गया था। ट्यूमर एंजियोजेनेसिस और वैस्कुलराइजेशन को एक के बजाय दो ऑन्कोजीन के सह-अभिव्यक्ति द्वारा (विशेष रूप से कोलोनोसाइट्स में) बढ़ाया गया था।

एमआईआरएनए-372/373 ("संभावित ऑन्कोजीन") के साथ पशु साइक्लिन-आश्रित किनेज़ (सीडीके2; मानव/चूहे) के अवरोधक, एंटीएंजियोजेनिक कारक एलएटीएस2 का निष्प्रभावीकरण, पी53 जीन को नुकसान पहुंचाए बिना वृषण ट्यूमर के विकास को उत्तेजित करता है।

एंजियोजेनिक गुणों (इन-विट्रो/इन-विवो) के संभावित मॉड्यूलेटर एमआईआर-221/222 हैं, जिनके लक्ष्य, सी-किट रिसेप्टर्स (अन्य), गर्भनाल के एंडोथेलियल शिरापरक एचयूवीईसी कोशिकाओं के एंजियोजेनेसिस के कारक हैं, आदि। ये miRNAs और c-किट एक जटिल चक्र के हिस्से के रूप में परस्पर क्रिया करते हैं जो नई केशिकाएं बनाने के लिए एंडोथेलियल कोशिकाओं की क्षमता को नियंत्रित करता है।

क्रोनिक लिम्फोसाइटिक ल्यूकेमिया (सीएलएल)। बी-सेल क्रोनिक लिम्फोसाइटिक ल्यूकेमिया (सीएलएल) में, मानव गुणसूत्र के 13q14 क्षेत्र में जीन अभिव्यक्ति miR-15a/miR-16-1 (और अन्य) का कम स्तर नोट किया जाता है - सबसे आम संरचनात्मक असामान्यताओं की साइट ( 30kb क्षेत्र के विलोपन सहित), हालांकि जीनोम ने सैकड़ों मानव परिपक्व और पूर्व-miRNAs को व्यक्त किया। ट्यूमर थेरेपी में संभावित रूप से प्रभावी दोनों miRNAs में एंटीएपोप्टोटिक प्रोटीन Bcl2 के एंटीसेंस क्षेत्र शामिल थे, इसकी अति-अभिव्यक्ति को दबा दिया, एपोप्टोसिस को उत्तेजित किया, लेकिन "विचलित" सीएलएल कोशिकाओं के दो-तिहाई में लगभग / पूरी तरह से अनुपस्थित थे। स्टेम/दैहिक कोशिकाओं में अनुक्रमित miRNAs के बार-बार उत्परिवर्तन की पहचान सीएलएल (अज्ञात वंशानुक्रम की विधि) की पारिवारिक प्रवृत्ति वाले 75 रोगियों (14.7%) में से 11 में की गई थी, लेकिन 160 स्वस्थ रोगियों में नहीं। ये अवलोकन ल्यूकेमोजेनेसिस में miRNAs के प्रत्यक्ष कामकाज के बारे में अटकलें बढ़ाते हैं। वर्तमान में, miRNAs (और उनके कार्यों) के जीन अभिव्यक्ति स्तर और सामान्य/ट्यूमर कोशिकाओं में अन्य जीनों के बीच संबंध के बारे में सब कुछ ज्ञात नहीं है।

दस्तावेज़

प्रासंगिकता। पैरोटिड लार ग्रंथि पर सर्जरी के दौरान चेहरे की तंत्रिका की शिथिलता वर्तमान समस्याओं में से एक है और यह रोग की व्यापकता और महत्वपूर्ण आवृत्ति दोनों द्वारा निर्धारित होती है

डॉसन चर्च - प्रतिभा आपके जीन में है एपिजेनेटिक मेडिसिन और इरादों की नई जीव विज्ञान पुस्तकालय से पुस्तक www ई - पहेली आरयू पुस्तकालय से पुस्तक www ई - पहेली आरयू सामग्री की तालिका

किताब

नैतिकता आध्यात्मिकता ऑन्कोलॉजी एचआईवी पी गरियाएव* एक एनएफआई सारांश

दस्तावेज़

यह लेख रूसी और अन्य सामाजिक-सांस्कृतिक वास्तविकताओं पर आधारित भाषाई-तरंग जेनेटिक्स (एलडब्ल्यूजी) और एसेंस कोडिंग थ्योरी (ईएससी) के प्रकाश में ऑन्कोलॉजी और एचआईवी संक्रमण की समस्या पर एक नया दृष्टिकोण दर्शाता है।

ऑन्कोलॉजिकल रिसर्च सेंटर और ब्लोखिना ओडिन्ट्सोवा अनास्तासिया सर्गेवना उन्नत और आवर्ती गर्भाशय ग्रीवा कैंसर के लिए नए कीमोथेरेपी नियम 01/14/12 - ऑन्कोलॉजी

थीसिस

4.4. सर्वाइकल कैंसर के रोगियों के रक्त सीरम में यूरिडीन ग्लूकोरोनिल ट्रांसफरेज़ आइसोन्ज़ाइम जीन (यूजीटी1ए1) का निर्धारण, जिन्हें प्लैटिनम डेरिवेटिव 105 के साथ इरिनोटेकन के साथ प्रथम-पंक्ति कीमोथेरेपी प्राप्त हुई थी।