2023 लेखक: Bryan Walter | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-05-21 22:25
रूसी वैज्ञानिकों ने प्रतिलेखन कारकों के एलील-विशिष्ट बंधन की खोज के लिए एक सटीक एल्गोरिदम विकसित किया है और इस तरह की घटनाओं का दुनिया का सबसे बड़ा डेटाबेस एकत्र किया है। लगभग आधे मिलियन मामले ऐसे हैं जिनमें ट्रांसक्रिप्शनल कंट्रोल प्रोटीन के लिए डीएनए के नियामक क्षेत्र में प्रतिस्थापन महत्वपूर्ण था, और कई के लिए नैदानिक महत्व स्वतंत्र रूप से दिखाया गया है। काम प्रकृति संचार पत्रिका में प्रकाशित हुआ था।
डीएनए की गतिविधि - इस या उस साइट से कितना प्रोटीन का उत्पादन होगा और किन परिस्थितियों में - क्या इसे इसमें सिल दिया जाता है। प्रोटीन के लिए जीन कोडिंग के अलावा, नियामक क्षेत्र भी हैं - संबंधित नियंत्रण प्रोटीन के लिए लैंडिंग साइट, जिसे ट्रांसक्रिप्शन कारक कहा जाता है। इस तरह के प्रोटीन की साइट पर उतरने से प्रायोजित जीन या यहां तक कि जीन के समूह की गतिविधि बदल जाती है। प्रोटीन के अध्ययन के लिए: साइट कॉम्प्लेक्स, चिप-सेक तकनीक है, यह आपको लैंडिंग साइटों का नक्शा बनाने, उनके उपयोग की गतिविधि का मूल्यांकन करने या तुलना करने की अनुमति देता है, उदाहरण के लिए, में प्रोटीन-ट्रांसक्रिप्शन कारक का काम बीमार और स्वस्थ लोग।
स्वयं जीन की तरह, नियामक डीएनए अनुक्रमों के अपने स्वयं के एलील वेरिएंट होते हैं। केवल एक या दो अक्षर-न्यूक्लियोटाइड्स का अंतर इस साइट को पहचानने और उस पर बैठने की प्रोटीन की क्षमता को काफी हद तक बदल सकता है, और इसके लिए जीन गतिविधि में बदलाव की आवश्यकता होती है। व्यवहार में, ऐसी घटनाओं का कोई बड़ा संग्रह नहीं होता है, और डेटा प्रोसेसिंग की जटिलता के कारण उनका बहुत सक्रिय रूप से अध्ययन नहीं किया जाता है। चिप-सेक प्रयोग के आधार पर, साइट के पहले या दूसरे संस्करण को चुनने वाले प्रोटीन के अनुपात की गणना करना काफी आसान है, लेकिन फिर समस्याएं शुरू होती हैं। सेल लाइनों में, उदाहरण के लिए - सामान्य प्रयोगात्मक सामग्री - प्लोइडी खराब हो सकती है। "मातृ और पितृ" गुणसूत्रों के मानक जोड़े के बजाय, तीन या अधिक समरूप गुणसूत्र हो सकते हैं। नतीजतन, चिप-सेक के आधार पर यह समझना मुश्किल है कि प्रोटीन के व्यवहार का कारण क्या है - साइट वेरिएंट में से किसी एक के साथ खराब कनेक्शन या किसी अन्य संस्करण की एकाधिक प्रतिलिपि। इसके अलावा, कैंसर के नमूनों में पूरे गुणसूत्र की नहीं, बल्कि उसके अलग-अलग टुकड़ों की नकल करना विशिष्ट है।
रूसी विज्ञान अकादमी के प्रोटीन संस्थान और रूसी विज्ञान अकादमी के सामान्य आनुवंशिकी संस्थान के वैज्ञानिकों के एक समूह ने नमूने की प्लोइडी के पूर्व ज्ञान के बिना प्रतिलेखन कारकों की एलील वरीयताओं के बारे में पता लगाने का एक तरीका निकाला। और सबसे बड़ा डेटाबेस ADASTRA (एलेलिक डोज़-करेक्टेड एलील-स्पेसिफिक ह्यूमन ट्रांसक्रिप्शन फ़ैक्टर बाइंडिंग साइट्स) बनाया। यह सात हजार से अधिक चिप-सेक प्रयोगों के मानकीकृत प्रसंस्करण पर आधारित है। इतनी बड़ी मात्रा में डेटा के लिए धन्यवाद, शोधकर्ताओं ने आधे मिलियन से अधिक घटनाओं को पकड़ने में कामयाबी हासिल की, जब ट्रांसक्रिप्शन कारक ने एक ही साइट को अपने संस्करण के आधार पर अलग-अलग तरीकों से इस्तेमाल किया।
डीएनए के लिए एक विशिष्ट साइट के लिए एक प्रतिलेखन कारक की प्रतिलिपि संख्या और एलील वरीयताओं के योगदान को अलग करने के लिए, लेखकों ने इसे आस-पास के अन्य विषम साइटों के संदर्भ में देखने का विचार किया। उनके लिए उन मामलों के अनुपात की गणना करके जब प्रोटीन एक या दूसरे एलील से बांधता है, सामान्य प्रवृत्ति को निर्धारित करना संभव है, जो इस क्षेत्र में डीएनए की प्रतिलिपि संख्या को प्रतिबिंबित करेगा। इस प्रवृत्ति के मूल्य, इसके विपरीत, प्रोटीन वरीयताओं की बात करेंगे।
एकल नियामक क्षेत्र के लिए, प्रतिलिपि संख्या और प्रोटीन वरीयताओं के योगदान को अलग करना आसान नहीं है। चिप-सेक प्रयोग के परिणामों के अनुसार, हम गणना कर सकते हैं कि एक प्रोटीन कितनी बार डीएनए के एक या दूसरे प्रकार के लिए बाध्य है, या बल्कि, इन संख्याओं का अनुपात। लेकिन एक ही समय में, हम उन मामलों को अलग नहीं कर सकते हैं जब एक प्रोटीन एक डीएनए संस्करण को दोगुना (2: 1 अनुपात) से प्यार करता है और जब यह परवाह नहीं करता है, लेकिन एक वेरिएंट दूसरे की तुलना में दोगुना होता है।लेकिन अगर जीनोम के आस-पास या पूरे जीनोम में अनुपात भी लगभग 2: 1 है, तो, सबसे अधिक संभावना है, यह प्रतिलिपि संख्या का मामला है, न कि प्रोटीन वरीयताओं का।
प्रतिलेखन कारक प्राथमिकताओं को समझना - मौलिक होने के अलावा - रोग के उपचार में उपयोगी हो सकता है। नियामक क्षेत्रों में प्रतिस्थापन के कारण, महत्वपूर्ण जीन कोडिंग क्षेत्रों में उत्परिवर्तन की अनुपस्थिति में भी सही ढंग से काम नहीं कर सकते हैं। यह पता चला कि इस तरह से विनियमित जीनों में, क्लिनवार बेस के लगभग 90% जीन नैदानिक महत्व के हैं। इसके अलावा, स्वतंत्र GWAS डेटा के अनुसार, नियामक क्षेत्रों में कई प्रतिस्थापन जो प्रतिलेखन कारक प्रोटीन के व्यवहार को बदलते हैं, कैंसर से लेकर ऑटोइम्यून तक विभिन्न बीमारियों से जुड़े थे।
अपेक्षाकृत हाल ही में, वैज्ञानिकों ने जीनोम में न केवल एकल नियामक साइटों को खोजना शुरू किया, बल्कि जीन सक्रियकर्ताओं की पूरी बैटरी एक के बाद एक पड़ी हुई थी। उनकी मात्रा और गुणवत्ता ऑन्कोजीन सहित सेलुलर पहचान के लिए जिम्मेदार जीन की गतिविधि को प्रभावित करती है। सबसे अधिक संभावना है, वे कई कैंसर में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, लेकिन अभी तक उनमें से केवल एक छोटी संख्या के लिए वर्णित किया गया है, उदाहरण के लिए, सिर और गर्दन के कैंसर के लिए।
