एक जीवित कोशिका में, नाभिक और साइटोप्लाज्म के बीच सूचना का प्रवाह कभी नहीं सूखता है, लेकिन इसके सभी "ट्विस्ट्स" को समझना और इसमें एन्कोड की गई जानकारी को समझना वास्तव में टाइटैनिक कार्य है। पिछली शताब्दी के जीव विज्ञान में सबसे महत्वपूर्ण सफलताओं में से एक को सूचना (या टेम्पलेट) आरएनए अणुओं (एमआरएनए या एमआरएनए) की खोज माना जा सकता है, जो मध्यस्थों के रूप में कार्य करते हैं जो नाभिक (गुणसूत्रों से) तक सूचना "संदेश" लेते हैं। कोशिकाद्रव्य। प्रोटीन संश्लेषण में आरएनए की निर्णायक भूमिका की भविष्यवाणी 1939 की शुरुआत में थोरबजर्न कैस्परसन के काम में की गई थी ( टोरबॉर्न कैस्परसन), जीन ब्रेचेट ( जीन ब्रैचेट) और जैक शुल्त्स ( जैक शुल्त्स), और 1971 में जॉर्ज मार्बिस द्वारा ( जॉर्ज मार्बाइक्स) इस प्रोटीन को एन्कोडिंग करने वाले पहले पृथक खरगोश दूत आरएनए को इंजेक्ट करके मेंढक के oocytes में हीमोग्लोबिन के संश्लेषण को ट्रिगर किया।

1956-1957 में, सोवियत संघ में, A. N. Belozersky और A. S. Spirin ने स्वतंत्र रूप से mRNA के अस्तित्व को साबित किया, और यह भी पाया कि एक सेल में RNA का थोक किसी भी तरह से मैट्रिक्स नहीं है, लेकिन राइबोसोमल आरएनए(आरआरएनए)। राइबोसोमल आरएनए - सेलुलर आरएनए का दूसरा "मुख्य" प्रकार - सभी जीवों में "कंकाल" और राइबोसोम का कार्यात्मक केंद्र बनाता है; यह rRNA (और प्रोटीन नहीं) है जो प्रोटीन संश्लेषण के मुख्य चरणों को नियंत्रित करता है। उसी समय, तीसरे "मुख्य" प्रकार के आरएनए का वर्णन और अध्ययन किया गया - आरएनए (टीआरएनए) को स्थानांतरित करें, जो अन्य दो - एमआरएनए और आरआरएनए के संयोजन में - एक एकल प्रोटीन-संश्लेषण परिसर बनाते हैं। "आरएनए दुनिया" की लोकप्रिय परिकल्पना के अनुसार, यह न्यूक्लिक एसिड था जो पृथ्वी पर जीवन के मूल में था।

इस तथ्य के कारण कि डीएनए की तुलना में आरएनए बहुत अधिक हाइड्रोफिलिक है (राइबोज द्वारा डीऑक्सीराइबोज के प्रतिस्थापन के कारण), यह अधिक लचीला है और कोशिका में अपेक्षाकृत स्वतंत्र रूप से आगे बढ़ सकता है, और इसलिए आनुवंशिक जानकारी (एमआरएनए) की अल्पकालिक प्रतिकृतियां प्रदान करता है। उस स्थान पर जहां प्रोटीन संश्लेषण होता है। हालांकि, इससे जुड़ी "असुविधा" पर ध्यान देने योग्य है - आरएनए बहुत अस्थिर है। यह डीएनए (कोशिका के अंदर भी) की तुलना में बहुत खराब संग्रहीत होता है और स्थितियों (तापमान, पीएच) में मामूली बदलाव पर खराब हो जाता है। "स्वयं" अस्थिरता के अलावा, एक बड़ा योगदान राइबोन्यूक्लिअस (या RNases) का है - आरएनए-क्लीविंग एंजाइमों का एक वर्ग, बहुत स्थिर और "सर्वव्यापी" - यहां तक ​​​​कि प्रयोगकर्ता के हाथों की त्वचा में पार करने के लिए इन एंजाइमों की पर्याप्त मात्रा होती है। पूरे प्रयोग से बाहर। इस वजह से, आरएनए के साथ काम करना प्रोटीन या डीएनए की तुलना में बहुत अधिक कठिन है - बाद वाले को आमतौर पर सैकड़ों हजारों वर्षों तक कम या बिना किसी नुकसान के संग्रहीत किया जा सकता है।

काम के दौरान शानदार सटीकता, ट्राइडिस्टिलेट, बाँझ दस्ताने, डिस्पोजेबल प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ - आरएनए क्षरण को रोकने के लिए यह सब आवश्यक है, लेकिन ऐसे मानकों का अनुपालन हमेशा संभव नहीं था। इसलिए, लंबे समय तक, आरएनए के छोटे "टुकड़े", जो अनिवार्य रूप से प्रदूषित समाधान थे, को केवल अनदेखा किया गया था। हालांकि, समय के साथ, यह स्पष्ट हो गया कि, कार्य क्षेत्र की बाँझपन को बनाए रखने के सभी प्रयासों के बावजूद, "मलबे" का स्वाभाविक रूप से पता लगाना जारी रहा, और फिर यह पता चला कि साइटोप्लाज्म में हमेशा हजारों छोटे डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए होते हैं। जो काफी विशिष्ट कार्य करते हैं और सामान्य विकास कोशिकाओं और जीवों के लिए नितांत आवश्यक हैं।

आरएनए हस्तक्षेप का सिद्धांत

फार्मासिस्ट भी सीआरएनए का उपयोग करने की संभावना में रुचि रखते हैं, क्योंकि व्यक्तिगत जीन के काम को विनियमित करने की क्षमता कई बीमारियों के इलाज में अनसुनी संभावनाओं का वादा करती है। कार्रवाई का छोटा आकार और उच्च विशिष्टता सीआरएएनए-आधारित दवाओं की उच्च प्रभावकारिता और कम विषाक्तता का वादा करती है; फिर भी समस्या का समाधान करें वितरणशरीर में रोगग्रस्त कोशिकाओं के लिए siRNA अभी तक सफल नहीं हुआ है - इसका कारण इन अणुओं की नाजुकता और नाजुकता है। और यद्यपि अब दर्जनों टीमें इन "जादुई गोलियों" को लक्ष्य पर (रोगग्रस्त अंगों के अंदर) निर्देशित करने का एक तरीका खोजने की कोशिश कर रही हैं, उन्हें अभी तक दिखाई देने वाली सफलता नहीं मिली है। इसके अलावा और भी दिक्कतें हैं। उदाहरण के लिए, एंटीवायरल थेरेपी के मामले में, siRNA क्रिया की उच्च चयनात्मकता एक असावधानी हो सकती है - चूंकि वायरस जल्दी से उत्परिवर्तित होते हैं, संशोधित तनाव बहुत जल्दी चिकित्सा की शुरुआत में चयनित siRNA के प्रति संवेदनशीलता खो देगा: यह ज्ञात है कि केवल एक को प्रतिस्थापित करना siRNA में न्यूक्लियोटाइड हस्तक्षेप प्रभाव में उल्लेखनीय कमी लाता है।

इस बिंदु पर, यह एक बार फिर याद करने योग्य है - siRNAs पाए गए केवल पौधों, अकशेरुकी और एककोशिकीय में; हालांकि आरएनए हस्तक्षेप (डिसर, आरआईएससी कॉम्प्लेक्स) के लिए प्रोटीन के समरूप उच्च जानवरों में भी मौजूद हैं, पारंपरिक तरीकों से सीआरएनए का पता नहीं लगाया गया है। क्या आश्चर्य था जब कृत्रिम रूप से पेश किया गयासिंथेटिक siRNA एनालॉग्स ने स्तनधारी सेल संस्कृतियों में एक मजबूत विशिष्ट खुराक पर निर्भर प्रभाव पैदा किया! इसका मतलब यह था कि कशेरुक कोशिकाओं में, आरएनए हस्तक्षेप को अधिक जटिल प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया गया था, लेकिन जीवों के साथ विकसित हुआ, कुछ और "उन्नत" में बदल गया। नतीजतन, स्तनधारियों में siRNAs के सटीक एनालॉग्स के लिए नहीं, बल्कि उनके विकासवादी उत्तराधिकारियों के लिए देखना आवश्यक था।

प्लेयर #2 - miRNA

दरअसल, आरएनए हस्तक्षेप के क्रमिक रूप से काफी प्राचीन तंत्र के आधार पर, अधिक विकसित जीवों ने जीन के काम को नियंत्रित करने के लिए दो विशेष प्रणालियां विकसित की हैं, प्रत्येक अपने छोटे आरएनए के अपने समूह का उपयोग कर रहे हैं - मिरना(माइक्रोआरएनए) और पीआईआरएनए(पीआईआरएनए, पिवी-इंटरेक्टिंग आरएनए)। दोनों प्रणालियाँ स्पंज और सहसंयोजकों में दिखाई दीं और उनके साथ विकसित हुईं, siRNA और "नग्न" RNA हस्तक्षेप के तंत्र को विस्थापित कर दिया। प्रतिरक्षा प्रदान करने में उनकी भूमिका घट रही है, क्योंकि इस कार्य को सेलुलर प्रतिरक्षा के अधिक उन्नत तंत्र, विशेष रूप से इंटरफेरॉन सिस्टम द्वारा ले लिया गया है। हालाँकि, यह प्रणाली इतनी संवेदनशील है कि यह स्वयं siRNA पर भी काम करती है: एक स्तनधारी कोशिका में छोटे दोहरे-असहाय आरएनए की उपस्थिति एक "अलार्म सिग्नल" को ट्रिगर करती है (इंटरफेरॉन के स्राव को सक्रिय करती है और इंटरफेरॉन-निर्भर जीन की अभिव्यक्ति का कारण बनती है, जो सभी अनुवाद प्रक्रियाओं को पूरी तरह से ब्लॉक कर देता है)। इस संबंध में, उच्च जानवरों में आरएनए हस्तक्षेप का तंत्र मुख्य रूप से माइक्रोआरएनए और पीआईआरएनए, एकल-फंसे अणुओं द्वारा एक विशिष्ट संरचना के साथ मध्यस्थ होता है जो इंटरफेरॉन सिस्टम द्वारा पता नहीं लगाया जाता है।

जैसे-जैसे जीनोम अधिक जटिल होता गया, miRNAs और piRNAs प्रतिलेखन और अनुवाद के नियमन में तेजी से शामिल होते गए। समय के साथ, वे जीनोम विनियमन की एक अतिरिक्त, सटीक और सूक्ष्म प्रणाली में विकसित हुए। SiRNAs के विपरीत, microRNAs और piRNAs (2001 में खोजे गए, बॉक्स 3 देखें) विदेशी डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए अणुओं से उत्पन्न नहीं होते हैं, लेकिन शुरू में मेजबान के जीनोम में एन्कोडेड होते हैं।

माइक्रोआरएनए से मिलें

माइक्रोआरएनए अग्रदूत आरएनए पोलीमरेज़ II द्वारा जीनोमिक डीएनए के दोनों स्ट्रैंड्स से ट्रांसक्राइब किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक मध्यवर्ती रूप, प्री-एमआईआरएनए होता है, जो पारंपरिक एमआरएनए - एम 7 जी-कैप और पॉलीए टेल की विशेषताओं को वहन करता है। यह अग्रदूत केंद्र में दो एकल-फंसे "पूंछ" और कई अयुग्मित न्यूक्लियोटाइड के साथ एक लूप बनाता है (चित्र 3)। ऐसा लूप दो-चरणीय प्रसंस्करण से गुजरता है (चित्र 4): सबसे पहले, द्रोसा एंडोन्यूक्लिज़ हेयरपिन से एकल-फंसे आरएनए "पूंछ" को काट देता है, जिसके बाद कटे हुए हेयरपिन (प्री-माइक्रोआरएनए) को साइटोप्लाज्म में निर्यात किया जाता है, जहां यह डिसर द्वारा पहचाना जाता है, जो दो और कटौती करता है (एक डबल-स्ट्रैंडेड क्षेत्र काट दिया जाता है)। , चित्र 3 में रंग द्वारा दर्शाया गया है)। इस रूप में, परिपक्व miRNA, siRNA के समान, RISC परिसर में शामिल है।

चित्रा 3. एक डबल फंसे microRNA अग्रदूत अणु की संरचना।मुख्य विशेषताएं: संरक्षित अनुक्रमों की उपस्थिति जो एक हेयरपिन बनाते हैं; 3′ छोर पर दो "अतिरिक्त" न्यूक्लियोटाइड के साथ एक पूरक प्रतिलिपि (माइक्रोआरएनए *) की उपस्थिति; विशिष्ट अनुक्रम (2–8 बीपी) जो एंडोन्यूक्लाइजेस के लिए मान्यता स्थल बनाता है। माइक्रोआरएनए स्वयं लाल रंग में हाइलाइट किया गया है - यही वह है जिसे डिसर काट देता है।

कई माइक्रोआरएनए की क्रिया का तंत्र सीआरएनए के समान है: आरआईएससी प्रोटीन कॉम्प्लेक्स में एक छोटा (21-25 न्यूक्लियोटाइड्स) एकल-फंसे आरएनए लक्ष्य एमआरएनए के 3'-अनट्रांसलेटेड क्षेत्र में एक पूरक साइट के लिए उच्च विशिष्टता के साथ बांधता है। . एगो प्रोटीन द्वारा एमआरएनए की दरार में बाध्यकारी परिणाम। हालांकि, माइक्रोआरएनए (सीआरएनए की तुलना में) की गतिविधि पहले से ही अधिक विभेदित है - यदि पूरकता पूर्ण नहीं है, तो लक्ष्य एमआरएनए नीचा नहीं हो सकता है, लेकिन केवल विपरीत रूप से अवरुद्ध (कोई अनुवाद नहीं होगा)। वही RISC कॉम्प्लेक्स भी उपयोग कर सकता है कृत्रिम रूप से पेश किया गयासिरना. यह बताता है कि प्रोटोजोआ के साथ सादृश्य द्वारा बनाए गए siRNAs भी स्तनधारियों में सक्रिय क्यों हैं।

इस प्रकार, हम उच्च (द्विपक्षीय रूप से सममित) जीवों में आरएनए हस्तक्षेप की क्रिया के तंत्र के चित्रण को एक आकृति में माइक्रोआरएनए की क्रिया की योजना और जैव-तकनीकी रूप से पेश किए गए सीआरएनए (छवि 5) में जोड़कर पूरा कर सकते हैं।

चित्रा 5. कृत्रिम miRNAs और siRNAs की कार्रवाई की सामान्यीकृत योजना(कृत्रिम siRNAs को विशेष प्लास्मिड का उपयोग करके कोशिका में पेश किया जाता है - siRNA वेक्टर को लक्षित करना).

miRNA के कार्य

MiRNAs के शारीरिक कार्य अत्यंत विविध हैं; वास्तव में, वे ओटोजेनी के मुख्य गैर-प्रोटीन नियामकों के रूप में कार्य करते हैं। miRNAs रद्द नहीं करते हैं, लेकिन जीन विनियमन (इंडक्टर्स, सप्रेसर्स, क्रोमैटिन संघनन, आदि) की "शास्त्रीय" योजना के पूरक हैं। इसके अलावा, माइक्रोआरएनए के संश्लेषण को स्वयं एक जटिल तरीके से नियंत्रित किया जाता है (माइक्रोआरएनए के कुछ पूल इंटरफेरॉन, इंटरल्यूकिन्स, ट्यूमर नेक्रोसिस फैक्टर α (TNF-α), और कई अन्य साइटोकिन्स द्वारा चालू किए जा सकते हैं)। नतीजतन, हजारों जीनों का एक "ऑर्केस्ट्रा" स्थापित करने का एक बहु-स्तरीय नेटवर्क, इसकी जटिलता और लचीलेपन में अद्भुत, उभरता है, लेकिन यह बात का अंत नहीं है।

माइक्रोआरएनए, सीआरएनए की तुलना में अधिक "सार्वभौमिक" हैं: "वार्ड" जीन को 100% पूरक नहीं होना चाहिए - आंशिक बातचीत के साथ विनियमन भी किया जाता है। आज, आणविक जीव विज्ञान में सबसे गर्म विषयों में से एक माइक्रोआरएनए की खोज है, जो ज्ञात शारीरिक प्रक्रियाओं के वैकल्पिक नियामकों के रूप में कार्य करता है। उदाहरण के लिए, पौधों में कोशिका चक्र और एपोप्टोसिस के नियमन में शामिल miRNAs, ड्रोसोफिला और सूत्रकृमि का वर्णन पहले ही किया जा चुका है; मनुष्यों में, miRNAs प्रतिरक्षा प्रणाली और हेमटोपोइएटिक स्टेम सेल विकास को नियंत्रित करते हैं। बायोचिप्स (माइक्रो-एरे स्क्रीनिंग) पर आधारित प्रौद्योगिकियों के उपयोग से पता चला है कि छोटे आरएनए के पूरे पूल सेल जीवन के विभिन्न चरणों में चालू और बंद होते हैं। जैविक प्रक्रियाओं के लिए, दर्जनों विशिष्ट माइक्रोआरएनए की पहचान की गई है, जिनकी अभिव्यक्ति का स्तर कुछ शर्तों के तहत हजारों बार बदलता है, इन प्रक्रियाओं की असाधारण नियंत्रणीयता पर बल देता है।

कुछ समय पहले तक, यह माना जाता था कि माइक्रोआरएनए केवल - पूरे या आंशिक रूप से - जीन के काम को दबाते हैं। हालाँकि, हाल ही में यह पता चला है कि सेल की स्थिति के आधार पर miRNAs की क्रिया मौलिक रूप से भिन्न हो सकती है! सक्रिय रूप से विभाजित होने वाली कोशिका में, miRNA, mRNA के 3'-साइट में एक पूरक अनुक्रम से बंधता है और प्रोटीन संश्लेषण (अनुवाद) को रोकता है। हालांकि, आराम या तनाव की स्थिति में (उदाहरण के लिए, खराब माध्यम पर बढ़ने पर), वही घटना विपरीत प्रभाव की ओर ले जाती है - लक्ष्य प्रोटीन के संश्लेषण में वृद्धि!

miRNA का विकास

उच्च जीवों में माइक्रोआरएनए किस्मों की संख्या अभी तक पूरी तरह से स्थापित नहीं हुई है - कुछ आंकड़ों के अनुसार, यह प्रोटीन-कोडिंग जीन की संख्या के 1% से अधिक है (मनुष्यों में, उदाहरण के लिए, वे लगभग 700 माइक्रोआरएनए की बात करते हैं, और यह संख्या लगातार है बढ़ रही है)। माइक्रोआरएनए सभी जीनों के लगभग 30% की गतिविधि को नियंत्रित करते हैं (उनमें से कई के लिए लक्ष्य अभी तक ज्ञात नहीं हैं), और सर्वव्यापी और ऊतक-विशिष्ट दोनों अणु हैं - उदाहरण के लिए, माइक्रोआरएनए का एक ऐसा महत्वपूर्ण पूल रक्त स्टेम कोशिकाओं की परिपक्वता को नियंत्रित करता है। .

विभिन्न जीवों के विभिन्न ऊतकों में व्यापक अभिव्यक्ति प्रोफ़ाइल और miRNAs की जैविक बहुतायत एक क्रमिक रूप से प्राचीन उत्पत्ति का संकेत देती है। पहली बार, miRNAs नेमाटोड में पाए गए थे, और लंबे समय से यह माना जाता था कि ये अणु केवल स्पंज और कोइलेंटरेट में दिखाई देते हैं; हालाँकि, बाद में उन्हें एककोशिकीय शैवाल में भी खोजा गया। दिलचस्प बात यह है कि जैसे-जैसे जीव अधिक जटिल होते जाते हैं, माइक्रोआरएनए पूल की संख्या और विविधता भी बढ़ती जाती है। यह परोक्ष रूप से इंगित करता है कि इन जीवों की जटिलता विशेष रूप से, miRNAs के कामकाज द्वारा प्रदान की जाती है। MiRNA का संभावित विकास चित्र 6में दिखाया गया है।

चित्रा 6. विभिन्न जीवों में miRNAs की विविधता।जीव का संगठन जितना ऊँचा होता है, उसमें उतने ही अधिक miRNAs (कोष्ठक में संख्या) पाए जाते हैं। प्रजातियों को लाल रंग में चिह्नित किया गया है जिसमें एक miRNA.

निम्नलिखित तथ्यों के आधार पर siRNA और माइक्रोआरएनए के बीच एक स्पष्ट विकासवादी संबंध खींचा जा सकता है:

• दोनों प्रजातियों की क्रिया विनिमेय है और सजातीय प्रोटीन द्वारा मध्यस्थता की जाती है;
• स्तनधारी कोशिकाओं में पेश किए गए siRNAs विशेष रूप से आवश्यक जीन को "बंद" करते हैं (इंटरफेरॉन सुरक्षा के कुछ सक्रियण के बावजूद);
• miRNAs अधिक से अधिक प्राचीन जीवों में पाए जाते हैं।

ये और अन्य डेटा एक सामान्य "पूर्वज" से दोनों प्रणालियों की उत्पत्ति का सुझाव देते हैं। यह भी ध्यान रखना दिलचस्प है कि प्रोटीन एंटीबॉडी के एक स्वतंत्र अग्रदूत के रूप में "आरएनए" प्रतिरक्षा आरएनए पर आधारित पहले जीवन रूपों की उत्पत्ति के सिद्धांत की पुष्टि करती है, न कि प्रोटीन (याद रखें कि यह शिक्षाविद ए.एस. स्पिरिन का पसंदीदा सिद्धांत है)।

आगे, और अधिक भ्रमित। प्लेयर #3 - पिआरएनए

जबकि आणविक जीव विज्ञान के क्षेत्र में केवल दो "खिलाड़ी" थे - सीआरएनए और माइक्रोआरएनए - आरएनए हस्तक्षेप का मुख्य "उद्देश्य" पूरी तरह से स्पष्ट था। दरअसल: विभिन्न जीवों में सजातीय लघु आरएनए और प्रोटीन का एक सेट समान कार्य करता है; जैसे-जैसे जीव अधिक जटिल होते जाते हैं, वैसे-वैसे उनकी कार्यक्षमता भी बढ़ती जाती है।

हालांकि, विकास की प्रक्रिया में, प्रकृति ने आरएनए हस्तक्षेप के समान सफल सिद्धांत के आधार पर एक और, क्रमिक रूप से नवीनतम और अत्यधिक विशिष्ट प्रणाली बनाई। हम बात कर रहे हैं piRNA (piRNA, from .) पीवी-इंटरैक्शन आरएनए).

जीनोम जितना अधिक जटिल होता है, जीव उतना ही अधिक विकसित और अनुकूलित होता है (या इसके विपरीत? ;-)। हालांकि, जीनोम की जटिलता में वृद्धि का एक नकारात्मक पहलू है: जटिल आनुवंशिक प्रणाली बन जाती है अस्थिर. इससे जीनोम की अखंडता को बनाए रखने के लिए जिम्मेदार तंत्र की आवश्यकता होती है - अन्यथा डीएनए का सहज "मिश्रण" इसे अक्षम कर देगा। मोबाइल आनुवंशिक तत्व ( एसएचपी) - जीनोम अस्थिरता के मुख्य कारकों में से एक - छोटे अस्थिर क्षेत्र हैं जिन्हें स्वायत्त रूप से स्थानांतरित किया जा सकता है और जीनोम के माध्यम से माइग्रेट किया जा सकता है। ऐसे ट्रांसपोज़ेबल तत्वों के सक्रिय होने से गुणसूत्रों में कई डीएनए टूट जाते हैं, जो घातक परिणामों से भरे होते हैं।

जीनोम आकार के साथ एमजीई की संख्या गैर-रैखिक रूप से बढ़ती है, और उनकी गतिविधि को नियंत्रित किया जाना चाहिए। ऐसा करने के लिए, जानवर, जो पहले से ही coelenterates से शुरू होते हैं, आरएनए हस्तक्षेप की एक ही घटना का उपयोग करते हैं। यह कार्य लघु आरएनए द्वारा भी किया जाता है, हालांकि, वे नहीं जिनकी पहले ही चर्चा की जा चुकी है, लेकिन उनके तीसरे प्रकार, पीआईआरएनए।

PiRNA का "पोर्ट्रेट"

पीआईआरएनए कार्य

पीआईआरएनए का मुख्य कार्य ट्रांसक्रिप्शन और अनुवाद के स्तर पर एमजीई गतिविधि का दमन है। यह माना जाता है कि piRNAs केवल भ्रूणजनन के दौरान सक्रिय होते हैं, जब जीनोम का अप्रत्याशित फेरबदल विशेष रूप से खतरनाक होता है और इससे भ्रूण की मृत्यु हो सकती है। यह तर्कसंगत है - जब प्रतिरक्षा प्रणाली ने अभी तक काम नहीं किया है, तो भ्रूण की कोशिकाओं को कुछ सरल लेकिन प्रभावी सुरक्षा की आवश्यकता होती है। बाहरी रोगजनकों से, भ्रूण को प्लेसेंटा (या अंडे के खोल) द्वारा मज़बूती से संरक्षित किया जाता है। लेकिन इसके अलावा, अंतर्जात (आंतरिक) वायरस से भी बचाव की जरूरत है, मुख्य रूप से एमजीई।

PiRNA की इस भूमिका की पुष्टि अनुभव द्वारा की गई है - "नॉकआउट" या Ago3, Piwi या Aub जीन के उत्परिवर्तन से गंभीर विकास संबंधी विकार होते हैं (और ऐसे जीव के जीनोम में उत्परिवर्तन की संख्या में तेज वृद्धि), और कारण भी रोगाणु कोशिकाओं के बिगड़ा विकास के कारण बांझपन।

PiRNA का वितरण और विकास

पहले piRNAs पहले से ही समुद्री एनीमोन और स्पंज में पाए जाते हैं। पौधे, जाहिरा तौर पर, दूसरे रास्ते पर चले गए - उनमें पिवी प्रोटीन नहीं पाए गए, और ट्रांसपोज़न के लिए "थूथन" की भूमिका एगो 4 एंडोन्यूक्लिज़ और सीआरएनए द्वारा की जाती है।

मनुष्यों सहित उच्च जानवरों में, piRNA प्रणाली बहुत अच्छी तरह से विकसित होती है, लेकिन यह केवल भ्रूण कोशिकाओं और एमनियोटिक एंडोथेलियम में पाई जा सकती है। शरीर में piRNA का वितरण इतना सीमित क्यों है, यह देखा जाना बाकी है। यह माना जा सकता है कि, किसी भी शक्तिशाली हथियार की तरह, पीआईआरएनए केवल बहुत विशिष्ट परिस्थितियों (भ्रूण के विकास के दौरान) में उपयोगी है, और एक वयस्क जीव में, उनकी गतिविधि अच्छे से ज्यादा नुकसान करेगी। फिर भी, पीआईआरएनए की संख्या ज्ञात प्रोटीन की संख्या से अधिक परिमाण का क्रम है, और परिपक्व कोशिकाओं में पीआईआरएनए के गैर-विशिष्ट प्रभावों की भविष्यवाणी करना मुश्किल है।

तालिका 1. लघु आरएनए के सभी तीन वर्गों के गुण

	सिरना	मिरना	पीआईआरएनए
प्रसार	पौधे, ड्रोसोफिला, सी. एलिगेंस. कशेरुकियों में नहीं पाया जाता है	यूकैर्योसाइटों	जंतुओं की भ्रूणीय कोशिकाएँ (सहसंयोजकों से प्रारंभ होकर)। प्रोटोजोआ और पौधों में नहीं
लंबाई	21-22 न्यूक्लियोटाइड्स	19-25 न्यूक्लियोटाइड्स	24-30 न्यूक्लियोटाइड्स
संरचना	डबल-स्ट्रैंडेड, 19 पूरक न्यूक्लियोटाइड और 3' छोर पर दो अयुग्मित न्यूक्लियोटाइड	सिंगल स्ट्रैंड जटिल संरचना	एकल-फंसे जटिल संरचना। यू 5'-छोर पर, 2'- हे-मेथिलेटेड 3′ अंत
प्रसंस्करण	डिसर पर निर्भर	डिसर पर निर्भर	डिसर-स्वतंत्र
एंडोन्यूक्लिएज	एगो2	एगो1, एगो2	एगो 3, पिवी, औब
गतिविधि	पूरक mRNAs का अवक्रमण, जीनोमिक डीएनए का एसिटिलीकरण	लक्ष्य एमआरएनए अनुवाद का अवक्रमण या निषेध	एमआरएनए एन्कोडिंग का अवक्रमण एमजीई, एमजीई प्रतिलेखन का विनियमन
जैविक भूमिका	एंटीवायरल प्रतिरक्षा रक्षा, अपने स्वयं के जीन की गतिविधि का दमन	जीन गतिविधि का विनियमन	भ्रूणजनन के दौरान एमजीई गतिविधि का दमन

निष्कर्ष

अंत में, मैं आरएनए हस्तक्षेप (चित्र 9) में शामिल प्रोटीन तंत्र के विकास को दर्शाने वाली एक तालिका देना चाहूंगा। यह देखा जा सकता है कि प्रोटोजोआ में सबसे विकसित सीआरएनए प्रणाली (प्रोटीन परिवार एगो, डिसर) है, और जीवों की जटिलता के साथ, अधिक विशिष्ट प्रणालियों पर जोर दिया जाता है - माइक्रोआरएनए (ड्रोसा, पाशा) और पीआईआरएनए के लिए प्रोटीन आइसोफॉर्म की संख्या ( Piwi, Hen1) बढ़ता है। इसी समय, siRNA की क्रिया में मध्यस्थता करने वाले एंजाइमों की विविधता कम हो जाती है।

चित्रा 9. आरएनए हस्तक्षेप में शामिल प्रोटीन की विविधता(संख्याएं प्रत्येक समूह में प्रोटीन की संख्या दर्शाती हैं)। नीले रंग में siRNA और microRNA की विशेषता वाले तत्वों पर प्रकाश डाला गया है, और लाल- प्रोटीन औरपीआईआरएनए से जुड़ा हुआ है।

आरएनए हस्तक्षेप की घटना का उपयोग सबसे सरल जीवों द्वारा किया जाने लगा। इस तंत्र के आधार पर, प्रकृति ने प्रतिरक्षा प्रणाली का एक प्रोटोटाइप बनाया, और जैसे-जैसे जीव अधिक जटिल होते जाते हैं, आरएनए हस्तक्षेप जीनोम गतिविधि का एक अनिवार्य नियामक बन जाता है। दो अलग-अलग तंत्र और तीन प्रकार के छोटे आरएनए ( से। मी।टैब। 1) - परिणामस्वरूप, हम विभिन्न चयापचय और आनुवंशिक मार्गों के हजारों सूक्ष्म नियामक देखते हैं। यह आकर्षक तस्वीर आणविक जैविक प्रणालियों की बहुमुखी प्रतिभा और विकासवादी अनुकूलन को दर्शाती है। लघु आरएनए फिर से साबित करते हैं कि कोशिका के अंदर कोई "छोटी चीजें" नहीं होती हैं - केवल छोटे अणु होते हैं, जिनकी भूमिका का पूरा महत्व हम अभी समझने लगे हैं।

(सच है, इस तरह की एक शानदार जटिलता यह बताती है कि विकास "अंधा" है और पूर्व-अनुमोदित "मास्टर प्लान" के बिना संचालित होता है»;

एंड्रयू ग्रिमसन, मानसी श्रीवास्तव, ब्रायोनी फाहे, बेन जे। वुडक्रॉफ्ट, एच। रोसारिया चियांग, एट। अल (2008)। जानवरों में माइक्रोआरएनए और पीवी-इंटरेक्टिंग आरएनए की प्रारंभिक उत्पत्ति और विकास। प्रकृति. 455 , 1193-1197;

ए. ए. अरविन, जी. जे. हैनन, जे. ब्रेननेके। (2007)। Piwi-piRNA पाथवे ट्रांसपोसॉन आर्म्स रेस में एक अनुकूली रक्षा प्रदान करता है। विज्ञान. 318 , 761-764;

हूँ। डीचमैन, एस.वी. ज़िनोविएव, ए.यू. बेरिशनिकोव,

ऑन्कोलॉजी में जीन अभिव्यक्ति और छोटे आरएनए

गुजरात रोन्ट्स आईएम। एन.एन.ब्लोखिना 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।

कीवर्डमुख्य शब्द: छोटे आरएनए, आरएनए हस्तक्षेप (आरएनएआई), डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए (एलएनसीआरएनए), आरएनए संपादन, ऑन्कोजेनेसिस।

हूँ। डीचमैन, एस.वी.ज़िनोविएव, ए.यू.बैरिशनिकोव।

ऑन्कोलॉजी में जीन अभिव्यक्ति और छोटे आरएनए

एन.एन. ब्लोखिन रूसी कैंसर अनुसंधान केंद्र RAMS, मास्कोओउ

सार

कोशिका और जीव के बहुसंख्यक महत्वपूर्ण कार्यों की देखरेख करने वाले छोटे आरएनए की कागजी भूमिका में और विशेष रूप से ऑन्कोजेनेसिस और अन्य (काल्पनिक सहित) जीनोम अभिव्यक्ति के इंट्रासेल्युलर तंत्र के साथ उनके संभावित संबंध प्रस्तुत किए जाते हैं।

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, होमोटिक जीन, प्रतिलेखन कारकों के उत्पाद) द्वारा नियंत्रित होती है। , मोबाइल तत्व, आरएनए और कम आणविक भार प्रभावकारक। प्रसंस्करण आरएनए में आरआरएनए, टीआरएनए, एमआरएनए, कुछ नियामक आरएनए और छोटे आरएनए शामिल हैं।

आज तक, यह ज्ञात है कि छोटे आरएनए प्रोटीन के लिए कोड नहीं करते हैं, अक्सर प्रति जीनोम में सैकड़ों की संख्या होती है, और विभिन्न यूकेरियोटिक जीन (दैहिक, प्रतिरक्षा, रोगाणु, स्टेम सेल) की अभिव्यक्ति के नियमन में शामिल होते हैं। नियंत्रण के तहत भेदभाव की प्रक्रियाएं हैं, (हेमटोपोइजिस, एंजियोजेनेसिस, एडिपोजेनेसिस, मायोजेनेसिस, न्यूरोजेनेसिस), मॉर्फोजेनेसिस (भ्रूण चरणों, विकास / विकास, शारीरिक विनियमन सहित), प्रसार, एपोप्टोसिस, कार्सिनोजेनेसिस, उत्परिवर्तन, इम्यूनोजेनेसिस, उम्र बढ़ने (जीवन विस्तार), एपिजेनेटिक साइलेंसिंग; चयापचय विनियमन के मामले (जैसे, ग्लाइकोस्फिंगोलिपिड्स) नोट किए गए हैं। 20-300/500 न्यूक्लियोटाइड्स और उनके आरएनपी के गैर-कोडिंग आरएनए का एक व्यापक वर्ग न केवल न्यूक्लियस/न्यूक्लियोलस/साइटोप्लाज्म में पाया गया, बल्कि डीएनए युक्त सेल ऑर्गेनेल (पशु माइटोकॉन्ड्रिया; पौधों, माइक्रो-आरएनए और अनुक्रमों में) में भी पाया गया। छोटे आरएनए)।

प्रबंधन और विनियमन के लिए वी.एन. प्रक्रियाएं यह महत्वपूर्ण हैं: 1. कि छोटे आकार के प्राकृतिक/कृत्रिम आरएनए (छोटे आरएनए, टीआरएनए, आदि) और प्रोटीन के साथ उनके परिसर (आरएनपी) ट्रांसमेम्ब्रेन सेलुलर और माइटोकॉन्ड्रियल परिवहन में सक्षम हैं; 2. कि माइटोकॉन्ड्रिया के पतन के बाद, उनकी सामग्री का हिस्सा, आरएनए और आरएनपी, साइटोप्लाज्म और न्यूक्लियस में समाप्त हो सकता है। छोटे आरएनए (आरएनपी) 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 संबंध में सतर्कता के कारक के साथ एक संबंध है। इसी समय, ट्यूमर के विकास में क्रोमेटिन के एपिजेनोमिक संशोधनों का उच्च महत्व स्पष्ट हो गया। हम कई समान मामलों में से बहुत सीमित मामलों पर ही विचार करेंगे।

छोटा आरएनए

छोटे आरएनए की क्रिया का तंत्र लक्ष्य एमआरएनए के 3'-अनट्रांसलेटेड क्षेत्रों (3'-यूटीआर) के लगभग पूरक रूप से बाध्य करने की उनकी क्षमता है (जिसमें कभी-कभी डीएनए/आरएनए ट्रांसपोज़िंग एमआईआर/लाइन -2 तत्वों के साथ-साथ संरक्षित एलयू दोहराता है। ) और आरएनए हस्तक्षेप (आरएनएआई = आरएनएआई; विशेष रूप से एक एंटीवायरल प्रतिक्रिया में) को प्रेरित करते हैं। हालांकि, जटिलता यह है कि, सेलुलर वाले के अलावा, वायरस-एन्कोडेड छोटे आरएनए (दाद, एसवी 40, आदि; ईबीवी, उदाहरण के लिए, 23 शामिल हैं, और केएसएचवी - 12 miRNAs) हैं, जो प्रतिलेखों के साथ बातचीत करते हैं वायरस और मेजबान दोनों। अकेले 58 प्रजातियों में 5,000 से अधिक सेलुलर/वायरल miRNAs ज्ञात हैं। आरएनएआई निरंतर हेलिक्स lncRNA (डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए एमआरएनए, आदि) के न्यूक्लियस-कमजोर टुकड़ों पर या तो गिरावट (आरआईएससी कॉम्प्लेक्स, आरएनए-प्रेरित साइलेंसिंग कॉम्प्लेक्स की भागीदारी के साथ) की शुरुआत करता है, या अनुवाद के दौरान जिद्दी कुंडलित lncRNA के आंशिक रूप से प्रतिवर्ती निषेध की शुरुआत करता है। एमआरएनए लक्ष्य। परिपक्व छोटे आरएनए (~ 15-28 न्यूक्लियोटाइड्स) साइटोप्लाज्म में नाभिक में विभिन्न लंबाई (दसियों और सैकड़ों न्यूक्लियोटाइड्स) प्रसंस्करण के उनके अग्रदूतों से बनते हैं। इसके अलावा, छोटे आरएनए क्रोमेटिन की साइलेंसिंग संरचना के निर्माण, व्यक्तिगत जीन के प्रतिलेखन के नियमन, ट्रांसपोसॉन अभिव्यक्ति के दमन और हेटरोक्रोमैटिन के विस्तारित वर्गों की कार्यात्मक संरचना के रखरखाव में शामिल हैं।

कई मुख्य प्रकार के छोटे आरएनए हैं। MicroRNAs (miRNAs) और छोटे हस्तक्षेप करने वाले RNA (siRNAs) का सबसे अच्छी तरह से अध्ययन किया जाता है। इसके अलावा, छोटे आरएनए में निम्नलिखित का अध्ययन किया जाता है: जर्मलाइन कोशिकाओं में सक्रिय पीआईआरएनए; अंतर्जात रेट्रोट्रांस्पोन्स और दोहराए जाने वाले तत्वों से जुड़े छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए (स्थानीय / वैश्विक हेटरोक्रोमैटाइजेशन के साथ - भ्रूणजनन के शुरुआती चरणों से शुरू होकर, टेलोमेरेस के स्तर को बनाए रखते हैं), ड्रोसोफिया रासीआरएनए; अक्सर प्रोटीन जीन के इंट्रोन्स द्वारा एन्कोड किया जाता है और अनुवाद, ट्रांसक्रिप्शन, स्प्लिसिंग (डी- / मिथाइलेशन, न्यूक्लिक एसिड के स्यूडोयूरिडाइलेशन) छोटे परमाणु (एसएनआरएनए) और न्यूक्लियर (स्नोआरएनए) आरएनए में कार्यात्मक रूप से महत्वपूर्ण होता है; डीएनए-बाध्यकारी NRSE- (न्यूरॉन रेस्ट्रिक्टिव साइलेंसर एलिमेंट) का पूरक, छोटे-छोटे मॉड्यूलेटरी RNAs, smRNAs को अल्प-ज्ञात कार्यों के साथ प्रस्तुत करता है; छोटे हस्तक्षेप करने वाले पौधे आरएनए, तसीआरएनए; शॉर्ट हेयरपिन आरएनए, shRNAs, जानवरों में एंटीवायरल प्रतिक्रिया में लंबी lncRNA संरचनाओं के दीर्घकालिक आरएनएआई (लगातार जीन साइलेंसिंग) प्रदान करते हैं।

छोटे आरएनए (miRNAs, siRNAs, आदि) नाभिक/साइटोप्लाज्म (विनियमन, एमआरएनए का अनुवाद; आरआरएनए का मिथाइलेशन/स्यूडोरिडाइलेशन, आदि) और क्रोमैटिन (अस्थायी रूप से स्थानीय और एपिजेनेटिक रूप से विरासत में मिला हेट्रोक्रोमैटिनेशन ऑफ सोमैटिक को विभाजित करने के नए संश्लेषित टेप के साथ बातचीत करते हैं। रोगाणु कोशिका)। हेटेरोक्रोमैटिनाइजेशन, विशेष रूप से, डीएनए के डी-/मिथाइलेशन के साथ-साथ मिथाइलेशन, एसिटिलिकेशन, फॉस्फोराइलेशन और हिस्टोन के सर्वव्यापीकरण ("हिस्टोन कोड" का संशोधन) के साथ है।

नेमाटोड कैनोर्हाडाइटिस एलिगेंस (लिन -4) के miRNAs, उनके गुण और जीन सबसे पहले छोटे RNA के बीच खोजे गए और अध्ययन किए गए, और कुछ समय बाद, अरबिडोप्सिस थालियाना पौधे के miRNAs। वर्तमान में, वे बहुकोशिकीय जीवों से जुड़े हुए हैं, हालांकि वे तथाकथित से जुड़े एंटीवायरल / समान सुरक्षा के संबंध में एककोशिकीय शैवाल क्लैमाइडोमोनस रेन्हार्डेटी, और आरएनएआई जैसे साइलेंसिंग मार्ग में दिखाए जाते हैं। प्रोकैरियोट्स के लिए psiRNAs की चर्चा की जाती है। कई यूकेरियोट्स (ड्रोसोफिला और मनुष्यों सहित) के जीनोम में कई सौ miRNAs जीन होते हैं। ये चरण/ऊतक-विशिष्ट जीन (साथ ही उनके संबंधित लक्ष्य mRNA क्षेत्र) अक्सर फाईलोजेनेटिक रूप से दूर की प्रजातियों में अत्यधिक समरूप होते हैं, लेकिन उनमें से कुछ वंश-विशिष्ट होते हैं। miRNAs एक्सॉन (प्रोटीन-कोडिंग, आरएनए जीन), इंट्रोन्स (अक्सर प्री-एमआरएनए), इंटरजेनिक स्पेसर्स (दोहराव सहित) में निहित होते हैं, जिनकी लंबाई 70-120 न्यूक्लियोटाइड (या अधिक) तक होती है और लूप / स्टेम हेयरपिन बनाते हैं। संरचनाएं। उनके जीन का निर्धारण करने के लिए, न केवल जैव रासायनिक और आनुवंशिक, बल्कि कंप्यूटर दृष्टिकोण का भी उपयोग किया जाता है।

परिपक्व miRNAs के "कार्य क्षेत्र" की सबसे विशिष्ट लंबाई 21-22 न्यूक्लियोटाइड है। ये शायद गैर-प्रोटीन-कोडिंग जीनों में सबसे अधिक हैं। उन्हें अलग-अलग प्रतियों (अधिक बार) या क्लस्टर के रूप में व्यवस्थित किया जा सकता है जिसमें कई समान या अलग-अलग miRNAs जीन होते हैं (स्वायत्त प्रमोटरों से शायद ही कभी) एक लंबे अग्रदूत के रूप में, अलग-अलग miRNAs में कई चरणों में संसाधित होते हैं। यह माना जाता है कि एक नियामक miRNA नेटवर्क है जो कई मौलिक जैविक प्रक्रियाओं (ऑनकोजेनेसिस/मेटास्टेसिस सहित) को नियंत्रित करता है; संभवतः मानव व्यक्त जीनों का कम से कम 30% miRNAs द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

इस प्रक्रिया में lncRNA- विशिष्ट RNase-III-जैसे एंजाइम Drosha (परमाणु राइबोन्यूक्लिअस; मुख्य प्रतिलेख के splicing के बाद इंट्रो प्री-miRNAs के प्रसंस्करण की शुरुआत करता है) और डिसर शामिल है, जो क्रमशः साइटोप्लाज्म और क्लीव्स / डिग्रेड्स में कार्य करता है, हेयरपिन प्री- miRNAs (परिपक्व miRNAs के लिए)। ) और बाद में हाइब्रिड miRNAs/mRNA संरचनाएं। छोटे आरएनए, कई प्रोटीनों के साथ (एचपी आरएनएस, एजीओ परिवार के प्रोटीन, ट्रांसमिथाइलिस / एसिटाइलिस, आदि सहित) और तथाकथित की भागीदारी के साथ। RISC- और RITS- जैसे कॉम्प्लेक्स (दूसरा एक ट्रांसक्रिप्शनल साइलेंसिंग को प्रेरित करता है) क्रमशः RNAi / गिरावट और बाद में RNA- (अनुवाद से पहले / दौरान) और DNA- (हेटरोक्रोमैटिन के ट्रांसक्रिप्शन के दौरान) स्तरों को प्रेरित करने में सक्षम हैं।

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

जानवरों में, नेमाटोड कैनोर्हाडाइटिस एलिगेंस के लिए miRNAs का सबसे अच्छा अध्ययन किया जाता है; 112 से अधिक जीनों का वर्णन किया गया है। हजारों अंतर्जात siRNAs भी यहां पाए गए हैं (कोई जीन नहीं हैं; वे जुड़े हुए हैं, विशेष रूप से, शुक्राणुजनन-मध्यस्थता वाले टेप और ट्रांसपोज़न के साथ)। दोनों छोटे बहुकोशिकीय आरएनए आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा उत्पन्न किए जा सकते हैं जो आरडीआरपी-द्वितीय (अधिकांश अन्य आरएनए के लिए) और आरडीआरपी-III प्रकारों की गतिविधि (समरूपता नहीं) प्रदर्शित करते हैं। परिपक्व छोटे आरएनए संरचना में समान होते हैं (टर्मिनल 5'-फॉस्फेट और 3'-ओएच सहित), लंबाई (आमतौर पर 21-22 न्यूक्लियोटाइड), और कार्य, और एक ही लक्ष्य के लिए प्रतिस्पर्धा कर सकते हैं। हालांकि, आरएनए अवक्रमण, तब भी जब लक्ष्य पूरी तरह से पूरक होता है, अधिक बार सीआरएनए के साथ जुड़ा होता है; ट्रांसलेशनल दमन, आंशिक रूप से, आमतौर पर 5-6 न्यूक्लियोटाइड, miRNAs के साथ पूरकता; 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 मध्यस्थता वाले RNAi में कई प्रकार की प्राकृतिक भूमिकाएँ होती हैं: जीन अभिव्यक्ति और हेटरोक्रोमैटिन के नियमन से लेकर ट्रांसपोज़न और वायरस के खिलाफ जीनोम की सुरक्षा तक; लेकिन siRNAs और कुछ miRNAs प्रजातियों के बीच संरक्षित नहीं हैं। पौधों (अरबीडोप्सिस थलियाना) में: जीन और इंटरजेनिक (स्पेसर्स, रिपीट सहित) दोनों क्षेत्रों के अनुरूप siRNAs; विभिन्न प्रकार के छोटे आरएनए के लिए संभावित जीनोम साइटों की एक बड़ी संख्या। नेमाटोड भी तथाकथित है। चर स्वायत्त रूप से व्यक्त 21U-RNAs (dasRNAs); उनके पास 5 "-वाई-मोनोफॉस्फेट हैं, जो 21 न्यूक्लियोटाइड बनाते 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 रोग में जीन अभिव्यक्ति में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं; एक व्यक्ति में कम से कम 450-500 ऐसे जीन होते हैं। आम तौर पर एमआरएनए (अन्य लक्ष्य) के 3 "-यूटीआर क्षेत्रों के लिए बाध्य करके, वे चुनिंदा और मात्रात्मक रूप से (विशेष रूप से, परिसंचरण से कम व्यक्त जीन के उत्पादों को हटाते समय), कुछ के काम और अन्य जीन की गतिविधि को अवरुद्ध कर सकते हैं। यह पता चला है कि व्यक्त सूक्ष्म आरएनए (और उनके लक्ष्य) के प्रोफाइल के सेट गतिशील रूप से ओण्टोजेनेसिस, कोशिकाओं और ऊतकों के भेदभाव के दौरान बदलते हैं। ये परिवर्तन विशिष्ट हैं, विशेष रूप से, कार्डियोजेनेसिस के दौरान, लंबाई के आकार को अनुकूलित करने की प्रक्रिया। डेंड्राइट्स और एक तंत्रिका कोशिका के सिनेप्स की संख्या (miRNA-134, अन्य छोटे आरएनए की भागीदारी के साथ), कई विकृति का विकास (ओंकोजेनेसिस, इम्युनोडेफिशिएंसी, आनुवंशिक रोग, पार्किंसनिज़्म, अल्जाइमर रोग, नेत्र संबंधी विकार (रेटिनोब्लास्टोमा, आदि)। विभिन्न प्रकृति के संक्रमणों से जुड़े) ज्ञात miRNAs की कुल संख्या उनकी नियामक भूमिका और विशिष्ट लक्ष्यों के साथ जुड़ाव के विवरण की तुलना में बहुत तेजी से बढ़ रही है।

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

वृद्धि/विकास प्रक्रियाओं में यूकेरियोट्स में छोटे आरएनए की मौलिक भूमिका से संबंधित पहलुओं की एक और पूरी सूची और कुछ विकृति (कैंसर एपिजेनॉमिक्स सहित) में समीक्षा में परिलक्षित होता है।

ऑन्कोलॉजी में छोटे आरएनए

ट्यूमर के विकास, विकास, प्रगति और मेटास्टेसिस की प्रक्रियाओं के साथ कई एपिजेनेटिक परिवर्तन होते हैं जो अधिक दुर्लभ लगातार विरासत में मिले आनुवंशिक परिवर्तनों में विकसित होते हैं। दुर्लभ उत्परिवर्तन, हालांकि, बहुत अधिक वजन (एक विशिष्ट व्यक्ति, नोसोलॉजी के लिए) ले जा सकते हैं, क्योंकि। व्यक्तिगत जीन के संबंध में (उदाहरण के लिए, एपीसी, के-रस, पी 53), तथाकथित। ऑन्कोलॉजिकल रोगों के लगभग अपरिवर्तनीय विकास/परिणामों से जुड़े "फ़नल" प्रभाव। विभिन्न जीनों (प्रोटीन, आरएनए, छोटे आरएनए) की अभिव्यक्ति प्रोफ़ाइल के संबंध में ट्यूमर-विशिष्ट पूर्वज कोशिका विषमता पुनर्व्यवस्थित एपिजेनोमिक संरचनाओं के युग्मित रूपांतरों के कारण है। एपिजेनोम को मिथाइलेशन, पोस्ट-ट्रांसलेशनल हिस्टोन संशोधनों / प्रतिस्थापन (गैर-कैनोनिकल वाले) द्वारा संशोधित किया जाता है, जीन / क्रोमैटिन के न्यूक्लियोसोमल संरचना की रीमॉडेलिंग (जीनोमिक इम्प्रिंटिंग सहित, यानी, माता-पिता के जीन और एक्स क्रोमोसोम के एलील्स की अभिव्यक्ति में शिथिलता। ) 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 उत्परिवर्तन का गठन गैर-कोडिंग (शायद ही कभी कोडिंग) क्षेत्र के सरल दोहराव या माइक्रोसेटेलाइट्स में सैकड़ों हजारों दैहिक क्लोनल म्यूटेशन के ज्ञात संचय से पहले हो सकता है, कम से कम एक माइक्रोसेटेलाइट म्यूटेटर फेनोटाइप (एमएमपी) वाले ट्यूमर में। ; वे कोलोरेक्टल का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनाते हैं, साथ ही फेफड़े, पेट, एंडोमेट्रियम, आदि के कैंसर। अस्थिर मोनो-/हेटरोन्यूक्लियोटाइड माइक्रोसेटेलाइट रिपीट (पॉली-ए 6-10, समान) नियामक गैर-कोडिंग में कई गुना अधिक बार पाए जाते हैं। जीन जो माइक्रोसेटेलाइट-अस्थिर, एमएसआई+, ट्यूमर के जीनोम के कोडिंग (एक्सॉन) क्षेत्रों की तुलना में जीन (इंट्रॉन, इंटरजेनिक) की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करते हैं। यद्यपि एमएस-स्थिर/अस्थिर क्षेत्रों की उपस्थिति और स्थानीयकरण तंत्र की प्रकृति पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है, एमएस-अस्थिरता का गठन कई जीनों के उत्परिवर्तन की आवृत्ति के साथ सहसंबद्ध है जो पहले एमएसआई + ट्यूमर में उत्परिवर्तित नहीं थे और शायद उनकी प्रगति को प्रसारित करते थे; इसके अलावा, इन ट्यूमर में एमएसआई दोहराव की उत्परिवर्तन दर परिमाण के दो से अधिक आदेशों में वृद्धि हुई है। दोहराव की उपस्थिति के लिए सभी जीनों का विश्लेषण नहीं किया गया है, लेकिन कोडिंग/नॉनकोडिंग क्षेत्रों में उनकी परिवर्तनशीलता की डिग्री अलग है, और उत्परिवर्तन की आवृत्ति निर्धारित करने के तरीकों की सटीकता सापेक्ष है। यह महत्वपूर्ण है कि एमएसआई-परिवर्तनीय दोहराव के लिए गैर-कोडिंग क्षेत्र अक्सर द्विवार्षिक होते हैं, जबकि कोडिंग क्षेत्र मोनोलेलिक होते हैं।

ट्यूमर में मेथिलिकरण में एक वैश्विक कमी दोहराव, ट्रांसपेरेंट तत्वों (एमई; उनके ट्रांसक्रिप्शन बढ़ जाती है), प्रमोटरों, ट्यूमर सप्रेसर miRNA जीन की CpG साइटों की विशेषता है, और उन्नत कैंसर कोशिकाओं में रेट्रोट्रांसपोंस के हाइपरट्रांसक्रिप्शन के साथ सहसंबंधित है। आम तौर पर, "मिथाइलोम" उतार-चढ़ाव माता-पिता / चरण / ऊतक-विशिष्ट "मिथाइलेशन तरंगों" से जुड़े होते हैं और छोटे आरएनए द्वारा विनियमित हेट्रोक्रोमैटिन के सेंट्रोमेरिक उपग्रह क्षेत्रों के मजबूत मिथाइलेशन होते हैं। जब उपग्रहों को अंडरमेथिलेटेड किया जाता है, तो गठित गुणसूत्र अस्थिरता पुनर्संयोजन में वृद्धि के साथ होती है, और टीई मिथाइलेशन का उल्लंघन उनकी अभिव्यक्ति को ट्रिगर कर सकता है। ये कारक ट्यूमर फेनोटाइप के विकास के पक्ष में 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 mRNA / RNA अणु, और गुणसूत्रों के विभिन्न (गैर-कोडिंग इंटरजेनिक दोहराव सहित) क्षेत्रों के नए संश्लेषित RNA भी हो सकते हैं।

अधिकांश मानव जीनोम दोहराव और टीई से बने होते हैं। रेट्रोट्रांसपॉसन L1 (LINE तत्व) में अंतर्जात रेट्रोवायरस, रिवर्सटेज़ (RTase), एंडोन्यूक्लिज़ जैसे शामिल हैं और यह गैर-स्वायत्त (Alu, SVA, आदि) रेट्रोएलेमेंट्स को ले जाने में संभावित रूप से सक्षम है; L1/समान तत्वों का मौन CpG साइटों पर मिथाइलेशन के परिणामस्वरूप होता है। ध्यान दें कि जीनोम की सीपीजी साइटों में, जीन प्रमोटरों के सीपीजी द्वीप कमजोर रूप से मिथाइलेटेड होते हैं, और 5-मेथिलसिटोसिन स्वयं एक संभावित उत्परिवर्तजन आधार है जो थाइमिन (रासायनिक रूप से, या आरएनए/(डीएनए) संपादन, डीएनए की भागीदारी के साथ बहिष्कृत होता है। मरम्मत); हालाँकि, कुछ CpG द्वीप अत्यधिक विपुल मेथिलिकरण के अधीन हैं, साथ में दमनकारी जीन दमन और कैंसर का विकास भी है। अगला: L1 द्वारा एन्कोडेड RNA- बाइंडिंग प्रोटीन, AGO2 (Argo-naute परिवार के) और FMRP (नाजुक मानसिक मंदता, प्रभावकारक RISC-कॉम्प्लेक्स प्रोटीन) के साथ परस्पर क्रिया करते हुए, L1 तत्व की गति को बढ़ावा देता है - जो एक संभावित पारस्परिक विनियमन को इंगित करता है सिस्टम आरएनएआई और मानव लाइन तत्वों के पुनर्स्थापन। यह महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से, कि अलु दोहराव जीन के इंट्रॉन/एक्सॉन स्थान के क्षेत्र में जाने में सक्षम हैं।

ये और इसी तरह के तंत्र ट्यूमर सेल जीनोम की पैथोलॉजिकल प्लास्टिसिटी को बढ़ा सकते हैं। RNAi तंत्र द्वारा RTase का दमन (एन्कोडेड, एंडोन्यूक्लाइज की तरह, L1 तत्वों द्वारा; RTase भी अंतर्जात रेट्रोवायरस द्वारा एन्कोडेड है) प्रसार में कमी और कई कैंसर सेल लाइनों में भेदभाव में वृद्धि के साथ था। L1 तत्व को एक प्रोटो-ऑन्कोजीन या एक शमन जीन में पेश करने पर, डीएनए डबल-स्ट्रैंड ब्रेक देखे गए। जर्मलाइन (चूहों/मानव) के ऊतकों में, L1 अभिव्यक्ति का स्तर बढ़ जाता है, और इसका मिथाइलेशन piRNAs- (26-30-bp) -संबद्ध साइलेंसिंग सिस्टम पर निर्भर करता है, जहां PIWI प्रोटीन Argo के बड़े परिवार के प्रकार होते हैं। -नौट प्रोटीन, उत्परिवर्तन जिसमें लंबे टर्मिनल दोहराव वाले एल 1 / जैसे तत्वों के डीमेथिलेशन/डीरेप्रेशन होते हैं। rasiRNAs के साइलेंसिंग पाथवे PIWI प्रोटीन से काफी हद तक Dicer-1/2 और Ago प्रोटीन से जुड़े होते हैं। PiRNAs/siRNAs की मध्यस्थता वाले साइलेंसिंग रास्ते इंट्रान्यूक्लियर निकायों के माध्यम से महसूस किए जाते हैं जिनमें बड़े विकासवादी रूप से संरक्षित मल्टीप्रोटीन PcG कॉम्प्लेक्स होते हैं, जिनके कार्य अक्सर ट्यूमर कोशिकाओं में बिगड़ा होते हैं। ये कॉम्प्लेक्स लंबी दूरी की कार्रवाई (गुणसूत्रों के बीच 10 केबी से अधिक के माध्यम से) के लिए जिम्मेदार हैं और शरीर 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 मूलभूत सिद्धांतों और कार्सिनोजेनेसिस में छोटे आरएनए की भूमिका को ध्यान में रखते हुए विकसित किया जा सकता है।

ऑन्कोलॉजी में माइक्रो-आरएनए

यह ज्ञात है कि ट्यूमर के विकास और मेटास्टेसिस में वृद्धि कुछ में वृद्धि और अन्य व्यक्ति / miRNAs के सेट (तालिका 1) की अभिव्यक्ति में कमी के साथ हो सकती है। उनमें से कुछ की ऑन्कोजेनेसिस में एक प्रेरक भूमिका हो सकती है; और यहां तक ​​कि एक ही miRNAs (जैसे miR-21/-24) विभिन्न ट्यूमर कोशिकाओं में ऑन्कोजेनिक और दमनात्मक दोनों गुणों का प्रदर्शन कर सकते हैं। प्रत्येक प्रकार के मानव घातक ट्यूमर अपने "miRNA-छाप" द्वारा स्पष्ट रूप से पहचाने जाते हैं, और कुछ miRNAs ऑन्कोजीन, ट्यूमर सप्रेसर्स, सेल माइग्रेशन के आरंभकर्ता, आक्रमण, मेटास्टेसिस के रूप में कार्य कर सकते हैं। पैथोलॉजिकल रूप से परिवर्तित ऊतकों में, प्रमुख miRNAs की कम संख्या, संभवतः कैंसर-रोधी रक्षा प्रणालियों में शामिल होती है, अक्सर पाई जाती है। ऑन्कोजेनेसिस में शामिल miRNAs (miRs) ने तथाकथित की अवधारणा का गठन किया है। "ऑनकोमिरैक्स": लिम्फोमा और ठोस कैंसर के 1000 से अधिक नमूनों से 200 से अधिक miRNAs की अभिव्यक्ति के विश्लेषण ने ट्यूमर को उनके मूल और भेदभाव के चरण के अनुसार उपप्रकारों में सफलतापूर्वक वर्गीकृत किया है। miRNAs के कार्यों और भूमिका का सफलतापूर्वक अध्ययन किया जाता है: एंटी-एमआईआर ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स संशोधित (जीवनकाल को बढ़ाने के लिए) 2'-ओ-मिथाइल और 2'-ओ-मेथोक्सीथाइल समूहों में; साथ ही एलएनए ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स, जिसमें राइबोज के ऑक्सीजन परमाणु 2 "और 4" की स्थिति में एक मेथिलीन ब्रिज से जुड़े होते हैं।

(तालिका नंबर एक)………………।

फोडा	miRNAs
फेफड़ों का कैंसर	17-92 , लेट-7↓ , 124ए↓ , 126 ↓ , 143 ↓ , 145 ↓ , 155 , 191 , 205 , 210
स्तन कैंसर	21 , 125बी↓ , 145 ↓ , 155
प्रोस्टेट कैंसर	15अ ↓ , 16-1 ↓ , 21 , 143 ↓ ,145 ↓
आंत का कैंसर	19a , 21 , 143 ↓ , 145 ↓
अग्न्याशय कैंसर	21 , 103 , 107 , 155 वी
अंडाशयी कैंसर	210
पुरानी लिम्फोसाईटिक ल्यूकेमिया	15अ ↓ , 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 अधिक सामान्य ट्यूमर में (यह भी देखें)।

यह माना जाता है कि अधिकांश ट्यूमर की दीक्षा, वृद्धि और प्रगति की प्रवृत्ति में miRNA जीन की अभिव्यक्ति, गायब होने और प्रवर्धन की नियामक भूमिका महत्वपूर्ण है, और miRNA/mRNA- लक्ष्य जोड़े में उत्परिवर्तन सिंक्रनाइज़ हैं। miRNAs की अभिव्यक्ति प्रोफ़ाइल का उपयोग ऑन्कोलॉजी में वर्गीकरण, निदान और नैदानिक ​​रोग निदान के लिए किया जा सकता है। MiRNAs की अभिव्यक्ति में परिवर्तन सेल चक्र, सेल के अस्तित्व कार्यक्रम को प्रभावित कर सकता है। स्टेम और दैहिक कोशिकाओं में miRNAs के उत्परिवर्तन (साथ ही बहुरूपी लक्ष्य mRNA वेरिएंट का चयन) कई (यदि सभी नहीं) विकृतियों के विकास, प्रगति और पैथोफिज़ियोलॉजी में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं या यहां तक ​​​​कि महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं। MiRNAs की मदद से एपोप्टोसिस सुधार संभव है।

अलग-अलग miRNAs के अलावा, उनके क्लस्टर पाए गए, जो एक ऑन्कोजीन के रूप में कार्य करते हैं, जो विशेष रूप से प्रायोगिक चूहों में हेमटोपोइएटिक ऊतक कैंसर के विकास को भड़काते हैं; ऑन्कोजेनिक और शमन गुणों वाले miRNAs जीन एक ही क्लस्टर में स्थित हो सकते हैं। ट्यूमर में miRNAs अभिव्यक्ति प्रोफाइल का क्लस्टर विश्लेषण इसकी उत्पत्ति (उपकला, हेमटोपोइएटिक ऊतक, आदि) को निर्धारित करना और एक ही ऊतक के विभिन्न ट्यूमर को गैर-समान परिवर्तन तंत्र के साथ वर्गीकृत करना संभव बनाता है। miRNAs अभिव्यक्ति प्रोफाइलिंग नैनो-/माइक्रोएरे का उपयोग करके की जा सकती है; इस तरह के वर्गीकरण की सटीकता, जब प्रौद्योगिकी विकसित होती है (जो आसान नहीं है), एमआरएनए प्रोफाइल के उपयोग की तुलना में अधिक हो जाती है। कुछ miRNAs हेमटोपोइएटिक कोशिकाओं (माउस, मानव) के भेदभाव में शामिल हैं, जिससे कैंसर कोशिकाओं की प्रगति शुरू होती है। मानव miRNA जीन अक्सर तथाकथित में स्थित होते हैं। "नाजुक" साइटें, विलोपन / सम्मिलन की प्रबलता वाले क्षेत्र, बिंदु विराम, स्थानान्तरण, स्थानान्तरण, ऑन्कोजेनेसिस में शामिल न्यूनतम रूप से हटाए जाने योग्य और प्रवर्धित हेटरोक्रोमैटिन क्षेत्र।

एंजियोजिनेसिस . एंजियोजेनेसिस में miRNAs की भूमिका संभवतः महत्वपूर्ण है। कुछ Myc- सक्रिय मानव एडेनोकार्सिनोमा में एंजियोजेनेसिस में वृद्धि के साथ कुछ miRNAs के अभिव्यक्ति पैटर्न में बदलाव आया, जबकि अन्य miRNAs के जीन नॉकडाउन ने ट्यूमर के विकास को कमजोर और दमन किया। ट्यूमर के विकास के साथ K-ras, Myc और TP53 जीन में उत्परिवर्तन, एंजियोजेनिक VEGF कारक के उत्पादन में वृद्धि और Myc से जुड़े संवहनीकरण की डिग्री थी; जबकि एंटीजेनोजेनिक कारक Tsp1 और CTGF को miR-17-92 और अन्य क्लस्टर से जुड़े miRNAs द्वारा दबा दिया गया था। ट्यूमर एंजियोजेनेसिस और संवहनीकरण को बढ़ाया गया था (विशेषकर कोलोनोसाइट्स में) जब दो ऑन्कोजीन को एक से अधिक हद तक सह-व्यक्त किया गया था।

एंटी-एंजियोजेनिक कारक LATS2, पशु साइक्लिन-आश्रित किनेज (CDK2; मानव / माउस) का अवरोधक, miRNAs-372/373 ("संभावित ऑन्कोजीन") के साथ p53 जीन को नुकसान पहुंचाए बिना वृषण ट्यूमर के विकास को उत्तेजित करता है।

एंजियोजेनिक गुणों के संभावित न्यूनाधिक (इन-विट्रो/इन-विवो) miR-221/222 हैं, जिनके लक्ष्य, सी-किट रिसेप्टर्स (अन्य), गर्भनाल एंडोथेलियल वेनस एचयूवीईसी कोशिकाओं आदि के एंजियोजेनेसिस कारक हैं। ये miRNAs और c- किट एक जटिल चक्र के हिस्से के रूप में परस्पर क्रिया करता है जो नई केशिकाओं को 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 miR-15a/miR-16-1 जीन (और अन्य) की अभिव्यक्ति का एक कम स्तर नोट किया जाता है - सबसे आम संरचनात्मक की साइट विसंगतियां (30kb क्षेत्र के विलोपन सहित), हालांकि जीनोम ने सैकड़ों परिपक्व और मानव-पूर्व miRNAs को व्यक्त किया। ट्यूमर थेरेपी में संभावित रूप से प्रभावी दोनों miRNAs में एंटी-एपोप्टोटिक Bcl2 प्रोटीन के एंटीसेन्स क्षेत्र शामिल थे, इसके ओवरएक्प्रेशन को दबा दिया, एपोप्टोसिस को उत्तेजित किया, लेकिन आवारा सीएलएल कोशिकाओं के दो-तिहाई हिस्से में लगभग / पूरी तरह से अनुपस्थित थे। स्टेम / दैहिक कोशिकाओं में अनुक्रमित miRNAs के बार-बार उत्परिवर्तन की पहचान 75 में से 11 रोगियों (14.7%) में सीएलएल (वंशानुक्रम अज्ञात मोड) के लिए एक पारिवारिक प्रवृत्ति के साथ की गई थी, लेकिन 160 स्वस्थ रोगियों में नहीं। ये अवलोकन ल्यूकेमोजेनेसिस में miRNAs के प्रत्यक्ष कार्य का सुझाव देते हैं। वर्तमान में, सामान्य/ट्यूमर कोशिकाओं में miRNAs जीन अभिव्यक्ति स्तरों (और उनके कार्यों) और 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 के कार्य का उल्लंघन तत्काल समस्याओं में से एक है और यह रोग की व्यापकता और एक महत्वपूर्ण आवृत्ति दोनों से निर्धारित होता है।

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किताब

नैतिकता आध्यात्मिकता ऑन्कोलॉजी एचआईवी पी गरियाव* एक enfi सारांश

दस्तावेज़

यह लेख रूसी और अन्य सामाजिक-सांस्कृतिक वास्तविकताओं के आधार पर लिंग्विस्टिक-वेव जेनेटिक्स (LVG) और एसेंस कोडिंग थ्योरी (ESC) के आलोक में ऑन्कोलॉजी और एचआईवी संक्रमण की समस्या पर एक नए दृष्टिकोण को दर्शाता है।

ऑन्कोलॉजी रिसर्च सेंटर और अनास्तासिया सर्गेवना ओडिंट्सोवा उन्नत और आवर्तक सर्वाइकल कैंसर के लिए कीमोथेरेपी के नए नियम 14 01 12 - ऑन्कोलॉजी

थीसिस

4.4. सर्वाइकल कैंसर के रोगियों के रक्त सीरम में यूरिडिनग्लुकोरोनीलट्रांसफेरेज़ आइसोनिजाइम जीन (UGT1A1) का निर्धारण, जिन्होंने प्लैटिनम डेरिवेटिव के साथ इरिनोटेकन के साथ प्रथम-पंक्ति कीमोथेरेपी प्राप्त की थी।

छोटे हेयरपिन RNA या छोटे हेयरपिन RNA (shRNA शॉर्ट हेयरपिन RNA, छोटे हेयरपिन RNA) छोटे RNA अणु होते हैं जो द्वितीयक संरचना में घने हेयरपिन बनाते हैं। अभिव्यक्ति को बंद करने के लिए ShRNA का उपयोग किया जा सकता है ... ... विकिपीडिया

आरएनए पोलीमरेज़- प्रतिकृति की प्रक्रिया में एक टी। जलीय कोशिका से। एंजाइम के कुछ तत्वों को पारदर्शी बनाया जाता है, और आरएनए और डीएनए श्रृंखला अधिक स्पष्ट रूप से दिखाई देती हैं। मैग्नीशियम आयन (पीला) एंजाइम के सक्रिय स्थल पर स्थित होता है। आरएनए पोलीमरेज़ एक एंजाइम है जो ... ... विकिपीडिया . करता है

आरएनए हस्तक्षेप- लेंटवायरस वेक्टर का उपयोग करके छोटे हेयरपिन आरएनए की डिलीवरी और स्तनधारी कोशिकाओं में आरएनए हस्तक्षेप की व्यवस्था आरएनए हस्तक्षेप (ए ... विकिपीडिया

आरएनए जीनगैर-कोडिंग आरएनए (एनसीआरएनए) आरएनए अणु हैं जिनका प्रोटीन में अनुवाद नहीं किया जाता है। पहले इस्तेमाल किया गया पर्यायवाची, छोटा आरएनए (एसएमआरएनए, छोटा आरएनए), वर्तमान में उपयोग नहीं किया जाता है, क्योंकि कुछ गैर-कोडिंग आरएनए बहुत हो सकते हैं ... ... विकिपीडिया

लघु परमाणु आरएनए- (snRNA, snRNA) RNA का एक वर्ग जो यूकेरियोटिक कोशिकाओं के केंद्रक में पाया जाता है। वे आरएनए पोलीमरेज़ II या आरएनए पोलीमरेज़ III द्वारा लिखित हैं और महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में शामिल हैं जैसे कि स्प्लिसिंग (अपरिपक्व mRNA से इंट्रॉन को हटाना), विनियमन ... विकिपीडिया

छोटे नाभिकीय RNAs- (snoRNA, English snoRNA) छोटे RNA का एक वर्ग है जो राइबोसोमल RNA के रासायनिक संशोधनों (मिथाइलेशन और स्यूडोउरिडिलेशन) में शामिल होता है, साथ ही साथ tRNA और छोटे परमाणु RNA भी। MeSH वर्गीकरण के अनुसार, छोटे नाभिकीय RNA को एक उपसमूह माना जाता है ... ... विकिपीडिया

छोटे परमाणु (कम आणविक भार परमाणु) आरएनए- विषम परमाणु आरएनए से जुड़े छोटे परमाणु आरएनए (100 300 न्यूक्लियोटाइड) का एक व्यापक समूह (105 106), नाभिक के छोटे राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन कणिकाओं का हिस्सा है; M.n.RNA स्प्लिसिंग सिस्टम का एक आवश्यक घटक है ... ...

छोटे साइटोप्लाज्मिक आरएनए- छोटे (100-300 न्यूक्लियोटाइड) आरएनए अणु छोटे परमाणु आरएनए के समान साइटोप्लाज्म में स्थानीयकृत होते हैं। [अरेफ़िएव वी.ए., लिसोवेंको एल.ए. आनुवंशिक शब्दों का अंग्रेजी रूसी व्याख्यात्मक शब्दकोश 1995 407।] विषय आनुवंशिकी EN scyrpsछोटा साइटोप्लाज्मिक ... ... तकनीकी अनुवादक की हैंडबुक

छोटे परमाणु आरएनए वर्ग यू- प्रोटीन से जुड़े छोटे (60 से 400 न्यूक्लियोटाइड्स से) आरएनए अणुओं का एक समूह जो ब्याह की सामग्री का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनाते हैं और एक्साइज़िंग इंट्रॉन की प्रक्रिया में शामिल होते हैं; Usn RNA U1, U2, U4 और U5 के 5 में से 4 प्रकारों में 5 से 5 ... ... तकनीकी अनुवादक की हैंडबुक

आरएनए बायोमार्कर- * RNA बायोमार्कर * RNA बायोमार्कर मानव ट्रांसक्रिप्ट की एक बड़ी संख्या है जो प्रोटीन संश्लेषण (nsbRNA या npcRNA) के लिए कोड नहीं करते हैं। ज्यादातर मामलों में, छोटे (miRNA, snoRNA) और लंबे (एंटीसेंस RNA, dsRNA, आदि) RNA अणु होते हैं ... ... आनुवंशिकी। विश्वकोश शब्दकोश

पुस्तकें

• 1877 UAH के लिए खरीदें (केवल यूक्रेन)
• नैदानिक ​​आनुवंशिकी। पाठ्यपुस्तक (+सीडी), बोचकोव निकोलाई पावलोविच, पुज़ेरेव वालेरी पावलोविच, स्मिरनिखिना स्वेतलाना अनातोल्येवना। चिकित्सा विज्ञान और अभ्यास के विकास के संबंध में सभी अध्यायों को संशोधित और पूरक किया गया है। बहुसांस्कृतिक रोगों पर अध्याय, रोकथाम, वंशानुगत रोगों के उपचार,…

वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि छोटे आरएनए की गलत अभिव्यक्ति कई बीमारियों के कारणों में से एक है जो दुनिया भर में कई लोगों के स्वास्थ्य को गंभीर रूप से प्रभावित करती है। ऐसी बीमारियों में कार्डियोवैस्कुलर 23 और ऑन्कोलॉजिकल 24 हैं। उत्तरार्द्ध के लिए, यह आश्चर्य की बात नहीं है: कैंसर कोशिकाओं के विकास और उनके भाग्य में विसंगतियों को इंगित करता है, और छोटे आरएनए संबंधित प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। कैंसर में शरीर पर छोटे आरएनए के बड़े प्रभाव के सबसे स्पष्ट उदाहरणों में से एक यहां दिया गया है। हम एक घातक ट्यूमर के बारे में बात कर रहे हैं, जो उन जीनों की गलत अभिव्यक्ति की विशेषता है जो जीव के प्रारंभिक विकास के दौरान कार्य करते हैं, न कि प्रसवोत्तर अवधि में। यह एक प्रकार का बचपन का ब्रेन ट्यूमर है जो आमतौर पर दो साल की उम्र से पहले दिखाई देता है। काश, यह कैंसर का एक बहुत ही आक्रामक रूप है, और गहन उपचार के साथ भी यहाँ रोग का निदान प्रतिकूल है। मस्तिष्क कोशिकाओं में अनुवांशिक सामग्री के अनुचित पुनर्वितरण के परिणामस्वरूप ऑन्कोलॉजिकल प्रक्रिया विकसित होती है। एक प्रमोटर जो सामान्य रूप से प्रोटीन-कोडिंग जीन में से एक की मजबूत अभिव्यक्ति का कारण बनता है, छोटे आरएनए के एक विशेष समूह के साथ पुनर्संयोजन से गुजरता है। फिर, इस पूरे पुनर्व्यवस्थित क्षेत्र को बढ़ाया जाता है: दूसरे शब्दों में, इसकी कई प्रतियां जीनोम में बनाई जाती हैं। नतीजतन, स्थानांतरित प्रमोटर की तुलना में "डाउनस्ट्रीम" स्थित छोटे आरएनए को जितना चाहिए उससे कहीं अधिक व्यक्त किया जाता है। सक्रिय छोटे आरएनए की सामग्री का स्तर मानक से लगभग 150-1000 गुना अधिक है।

चावल। 18.3.अल्कोहल-सक्रिय छोटे आरएनए मैसेंजर आरएनए से जुड़ सकते हैं जो शराब के लिए शरीर के प्रतिरोध को प्रभावित नहीं करते हैं। लेकिन ये छोटे आरएनए ऐसे प्रतिरोध को बढ़ावा देने वाले मैसेंजर आरएनए अणुओं से बंधे नहीं होते हैं। यह शराब प्रतिरोध से जुड़े प्रोटीन विविधताओं को कूटने वाले मैसेंजर आरएनए अणुओं के अनुपात की एक सापेक्ष प्रबलता की ओर जाता है।

यह क्लस्टर 40 से अधिक विभिन्न छोटे आरएनए को एनकोड करता है। दरअसल, यह आम तौर पर ऐसे समूहों में सबसे बड़ा है जो प्राइमेट के पास होते हैं। यह आमतौर पर भ्रूण के जीवन के पहले 8 हफ्तों में, मानव विकास के प्रारंभिक चरण में ही व्यक्त किया जाता है। शिशु के मस्तिष्क में इसकी प्रबल सक्रियता आनुवंशिक अभिव्यक्ति पर विनाशकारी प्रभाव डालती है। एक परिणाम एक एपिजेनेटिक प्रोटीन की अभिव्यक्ति है जो डीएनए में संशोधन जोड़ता है। यह पूरे डीएनए मिथाइलेशन पैटर्न में व्यापक परिवर्तन की ओर जाता है, और इसलिए सभी प्रकार के जीनों की असामान्य अभिव्यक्ति के लिए, जिनमें से कई को केवल तभी व्यक्त किया जाना चाहिए जब अपरिपक्व मस्तिष्क कोशिकाएं किसी जीव के विकास के शुरुआती चरणों में विभाजित होती हैं। इस प्रकार बच्चे की कोशिकाओं में कैंसर कार्यक्रम शुरू किया जाता है 25 .

छोटे आरएनए और सेल के एपिजेनेटिक हार्डवेयर के बीच समान संचार अन्य स्थितियों पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकता है जब कोशिकाएं कैंसर के लिए एक पूर्वाभास विकसित करती हैं। यह तंत्र संभवतः इस तथ्य की ओर ले जाता है कि छोटे आरएनए अभिव्यक्ति के विघटन के प्रभाव को एपिजेनेटिक संशोधनों को बदलकर बढ़ाया जाता है जो मां से बेटी कोशिकाओं को प्रेषित होते हैं। इस तरह, जीन अभिव्यक्ति की प्रकृति में संभावित खतरनाक परिवर्तनों की एक योजना बनाई जा सकती है।

अब तक, वैज्ञानिकों ने एपिजेनेटिक प्रक्रियाओं के साथ छोटे आरएनए की बातचीत के सभी चरणों का पता नहीं लगाया है, लेकिन वे अभी भी जो हो रहा है उसकी विशेषताओं के बारे में कुछ संकेत प्राप्त करने का प्रबंधन करते हैं। उदाहरण के लिए, यह पता चला है कि स्तन कैंसर की आक्रामकता को बढ़ाने वाले छोटे आरएनए का एक निश्चित वर्ग मैसेंजर आरएनए में कुछ एंजाइमों को लक्षित करता है जो प्रमुख एपिजेनेटिक संशोधनों को हटाते हैं। यह कैंसर कोशिका में एपिजेनेटिक संशोधनों के पैटर्न को बदल देता है और आगे आनुवंशिक अभिव्यक्ति 26 को बाधित करता है।

एक मरीज में कैंसर के कई रूपों को ट्रैक करना मुश्किल होता है। ऑन्कोलॉजिकल प्रक्रियाएं दुर्गम स्थानों में हो सकती हैं, जो नमूनाकरण प्रक्रिया को जटिल बनाती हैं। ऐसे मामलों में, डॉक्टर के लिए कैंसर प्रक्रिया के विकास और उपचार की प्रतिक्रिया की निगरानी करना आसान नहीं होता है। अक्सर, चिकित्सकों को अप्रत्यक्ष माप पर भरोसा करने के लिए मजबूर किया जाता है - कहते हैं, एक ट्यूमर के टोमोग्राफिक स्कैन पर। कुछ शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि छोटे आरएनए अणु ट्यूमर के विकास की निगरानी के लिए एक नई तकनीक बनाने में मदद कर सकते हैं, जिससे इसकी उत्पत्ति का अध्ययन करना भी संभव हो जाता है। जब कैंसर कोशिकाएं मर जाती हैं, तो छोटे आरएनए टूटने पर कोशिका को छोड़ देते हैं। ये छोटे जंक अणु अक्सर सेलुलर प्रोटीन के साथ कॉम्प्लेक्स बनाते हैं या सेल झिल्ली के टुकड़ों में खुद को लपेटते हैं। इस वजह से, वे शरीर के तरल पदार्थों में बहुत स्थिर होते हैं, जिसका अर्थ है कि ऐसे आरएनए को अलग किया जा सकता है और उनका विश्लेषण किया जा सकता है। चूंकि उनकी संख्या कम है, इसलिए शोधकर्ताओं को विश्लेषण के बहुत संवेदनशील तरीकों का उपयोग करना होगा। हालांकि, यहां कुछ भी असंभव नहीं है: न्यूक्लिक एसिड अनुक्रमण की संवेदनशीलता लगातार 27 बढ़ रही है। स्तन कैंसर 28, डिम्बग्रंथि के कैंसर 29 और कई अन्य ऑन्कोलॉजिकल रोगों के संबंध में इस दृष्टिकोण के वादे की पुष्टि करते हुए डेटा प्रकाशित किया गया है। फेफड़ों के कैंसर के रोगियों में छोटे आरएनए को प्रसारित करने के विश्लेषण से पता चला है कि ये आरएनए एक अकेले फेफड़े के नोड्यूल (जिन्हें चिकित्सा की आवश्यकता नहीं है) और घातक ट्यूमर नोड्यूल विकसित करने वाले रोगियों (उपचार की आवश्यकता) वाले रोगियों के बीच अंतर करने में मदद करते हैं।

), राइबोसोम पर mRNA के अनुवाद को उस प्रोटीन में बदलने से रोकता है जो इसे एन्कोड करता है। अंततः, छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए का प्रभाव केवल जीन अभिव्यक्ति को कम करने के समान होता है।

1999 में यूके में डेविड बालकोम्बे के समूह द्वारा पौधों में पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल जीन साइलेंसिंग सिस्टम के एक घटक के रूप में छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए की खोज की गई थी (इंग्लैंड। पीटीजीएस, पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल जीन साइलेंसिंग) समूह ने विज्ञान पत्रिका में अपने निष्कर्ष प्रकाशित किए।

डबल-फंसे आरएनए आरएनए-निर्भर जीन सक्रियण नामक तंत्र के माध्यम से जीन अभिव्यक्ति को बढ़ा सकते हैं। आरएनएए, छोटे आरएनए-प्रेरित जीन सक्रियण) यह दिखाया गया है कि लक्ष्य जीन के प्रमोटरों के पूरक डबल-फंसे आरएनए संबंधित जीनों के सक्रियण का कारण बनते हैं। मानव कोशिकाओं में सिंथेटिक डबल-फंसे आरएनए के प्रशासन पर आरएनए-निर्भर सक्रियण दिखाया गया है। यह ज्ञात नहीं है कि अन्य जीवों की कोशिकाओं में एक समान प्रणाली मौजूद है या नहीं।

अनिवार्य रूप से किसी भी जीन को इच्छानुसार बंद करने की क्षमता के साथ, छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए पर आधारित आरएनए हस्तक्षेप ने बुनियादी और अनुप्रयुक्त जीव विज्ञान में जबरदस्त रुचि पैदा की है। जैव रासायनिक मार्गों में महत्वपूर्ण जीनों की पहचान करने के लिए व्यापक आरएनएआई-आधारित परखों की संख्या लगातार बढ़ रही है। चूंकि रोगों का विकास भी जीन की गतिविधि से निर्धारित होता है, यह उम्मीद की जाती है कि कुछ मामलों में, छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए वाले जीन को बंद करने से चिकित्सीय प्रभाव हो सकता है।

हालांकि, जानवरों और विशेष रूप से मनुष्यों के लिए छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए के आधार पर आरएनए हस्तक्षेप के आवेदन में कई कठिनाइयों का सामना करना पड़ता है। प्रयोगों से पता चला है कि छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए की प्रभावशीलता विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं के लिए भिन्न होती है: कुछ कोशिकाएं आसानी से छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए की कार्रवाई का जवाब देती हैं और जीन अभिव्यक्ति में कमी दिखाती हैं, जबकि अन्य में यह प्रभावी अभिकर्मक के बावजूद नहीं देखा जाता है। इस घटना के कारणों को अभी भी कम समझा जाता है।

2005 के अंत में प्रकाशित पहले दो आरएनएआई चिकित्सीय दवाओं (मैक्यूलर डिजनरेशन के उपचार के लिए लक्षित) के पहले चरण के परीक्षणों के परिणाम बताते हैं कि छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए पर आधारित दवाएं रोगियों द्वारा आसानी से सहन की जाती हैं और इनमें 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 पोस्ट-एक्सपोज़र प्रोफिलैक्सिस के लिए प्रभावी हो सकते हैं। इस दवा ने प्रायोगिक प्राइमेट के पूरे समूह के जीवित रहने की अनुमति दी, जिन्हें ज़ैरेन इबोलावायरस की घातक खुराक मिली।