प्रोटीन संश्लेषण के नियंत्रण के लिए शुरुआती बिंदु

केवल हाल ही में राइबोसोम है – विकासवादी शब्दों में सबसे पुरानी आणविक मशीनों में से एक – प्रोटीन बायोसिंथेसिस के स्तर पर जीन अभिव्यक्ति के एक सक्रिय नियामक के रूप में मान्यता प्राप्त है। यह कोशिकाओं के विकास और कार्य के लिए एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है, जिसमें आनुवंशिक जानकारी को प्रोटीन में बदल दिया जाता है। अंतिम चरण, जिसमें मैसेंजर आरएनए (mRNA) पर एन्कोड की गई जानकारी को स्थानांतरित किया जाता है, को अनुवाद के रूप में जाना जाता है। यूकेबी में क्लिनिकल केमिस्ट्री एंड क्लिनिकल फार्माकोलॉजी (IKCKP) इंस्टीट्यूट में प्रो। कैथरीन लेपेक के नेतृत्व में “इम्यूनोबायोकेमिस्ट्री” अनुसंधान समूह ने एमआरएनएएस के साथ राइबोसोम की सीधी बातचीत का उपयोग करके अनुवाद के नियंत्रण की जांच की है। “केंद्रीय अनुवाद मशीनरी के रूप में जो सभी जीवन के लिए आवश्यक है, राइबोसोम और इसके साथ जुड़े कारक, जैसे कि प्रोटीन या आरएनए संरचनाएं, हमारे शोध रुचि का ध्यान केंद्रित करते हैं,” इम्यूनोसेंस के एक सदस्य प्रो। लेपेक कहते हैं² बॉन विश्वविद्यालय में उत्कृष्टता का क्लस्टर। “इस बात के बढ़ते सबूत हैं कि राइबोसोम रचना चयनात्मक अनुवाद को प्रभावित करती है जैसे कि अनुकूलित राइबोसोम अधिमानतः कुछ mRNAs को बांधते हैं और अनुवाद करते हैं।”

जीन अभिव्यक्ति में ireses की भूमिका

ऐसी संरचनाओं के एक उदाहरण के रूप में, जो अनुवाद की दीक्षा में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं और इस प्रकार जीन अभिव्यक्ति के नियमन में, बॉन शोधकर्ताओं ने अब आंतरिक राइबोसोमल प्रवेश स्थलों (IRESES) की जांच की है। संक्षिप्त नाम IRE “आंतरिक राइबोसोमल प्रवेश स्थलों” के लिए छोटा है। ये एक आरएनए स्ट्रैंड के भीतर विशेष, मुड़े हुए अनुक्रम हैं जो विशेष रूप से वायरस की आनुवंशिक सामग्री में अच्छी तरह से जाने जाते हैं ताकि एक संक्रमण के बाद मेजबान के राइबोसोम को अपहृत किया जा सके। उदाहरण के लिए, हेपेटाइटिस सी वायरस या पोलियोवायरस, अपने आईआरईएस तत्वों के लिए सभी दीक्षा कारकों के स्वतंत्र रूप से नए वायरल प्रोटीन के उत्पादन को शुरू करने में सक्षम हैं। राइबोसोम की भर्ती करके, IRES अनुक्रम mRNA के 5 ‘कैप के स्वतंत्र रूप से अनुवाद की दीक्षा को सक्षम करते हैं। यह एक सुरक्षात्मक टोपी है जिसके साथ मेजबान के अपने mRNA स्ट्रैंड सुसज्जित हैं, जो सामान्य परिस्थितियों में अनुवाद को सक्षम करते हैं लेकिन वायरल संक्रमण के तहत अवरुद्ध होते हैं।

IRES के स्पष्ट लक्षण वर्णन के लिए कोई समान मानक नहीं

IRE को पहले वायरल जीनोम में वर्णित किया गया था, जो मेजबान राइबोसोम की भर्ती करके संक्रमित कोशिकाओं में वायरस की प्रतिकृति को सक्षम करता है। हाल के दशकों में, हालांकि, अधिक से अधिक iReses को यूकेरियोटिक कोशिकाओं में भी वर्णित किया गया है, जो वायरस के विपरीत, एक नाभिक है। “यह सामान्य दृष्टिकोण को मजबूत करता है कि ये तत्व यूकेरियोटिक कोशिकाओं में अनुवाद के नियमन में भी शामिल हैं,” यूकेबी में लेप्पेक रिसर्च ग्रुप के पेपर फिलिप कोच के पहले लेखक और बॉन विश्वविद्यालय में डॉक्टरेट स्टूडेंट के पहले लेखक कहते हैं। बॉन विश्वविद्यालय में उनके सहकर्मी और सह-लेखक मार्टिन हैमन, भी एक डॉक्टरेट छात्र, कहते हैं: “हालांकि, एक बड़ी चुनौती नव वर्णित आईआरईएस के सटीक और विश्वसनीय लक्षण वर्णन थी, विशेष रूप से यूकेरियोटिक mRNAs से, जो कि मौजूदा तकनीकों से जुड़ी तकनीकी बाधाओं और कलाकृतियों के कारण मुश्किल थी।”

अपने वर्तमान शोध कार्य में, बॉन शोधकर्ताओं ने कई बहुमुखी तकनीकों का संकलन और परीक्षण किया है जो एक साथ भविष्य में iReses के मजबूत लक्षण वर्णन को सक्षम करेंगे। एक महत्वपूर्ण विधि में परिपत्र आरएनए संवाददाताओं का उपयोग शामिल है, जिसका उपयोग आरएनए तत्वों की आईआरईएस-मध्यस्थता गतिविधि की पुष्टि करने के लिए किया जा सकता है। अन्य तकनीकों में माउस भ्रूण ऊतक में व्यक्तिगत mRNAs की मात्रात्मक धुंधला तकनीक और व्यक्तिगत IRES युक्त mRNAs के अनुवाद दर का निर्धारण शामिल है। फिलिप कोच कहते हैं, “इस तरह के एक व्यापक टूलबॉक्स जो सुसंस्कृत कोशिकाओं और भ्रूण ऊतक में लागू किए जा सकते हैं, ireses के मजबूत परीक्षण और लक्षण वर्णन के लिए एक नए सोने के मानक का प्रतिनिधित्व करते हैं,” फिलिप कोच कहते हैं। संगत लेखक प्रो। लेपेक कहते हैं: “मजबूत आईआरईएस तत्व सिंथेटिक जीव विज्ञान और उभरते mRNA थेरेप्यूटिक्स के लिए सीधे प्रासंगिक हैं।”