एपिजेनेटिक चिह्नों के लेखक, पाठक और मिटाने वाले

लेखक-पाठक-मिटाने वाला मॉडल वह संगठनात्मक ढाँचा है जिसके द्वारा सहसंयोजक एपिजेनेटिक चिह्नों का प्रबंधन किया जाता है। लेखक एंजाइम एक चिह्न जमा करते हैं, पाठक प्रोटीन विशेष बाध्यकारी मॉड्यूल के माध्यम से इसे पहचानते हैं और इसे एक अनुप्रवाह प्रभाव में अनुवादित करते हैं, और मिटाने वाले एंजाइम इसे हटाते हैं। यह विभाजन बताता है कि क्रोमेटिन चिह्न कैसे विशिष्ट, व्याख्या योग्य और प्रतिवर्ती हो सकते हैं।

Definition

लेखक, पाठक और मिटाने वाले प्रोटीन के तीन कार्यात्मक वर्ग हैं जो एपिजेनेटिक चिह्नों को नियंत्रित करते हैं: लेखक एंजाइम हैं जो डीएनए या हिस्टोन में एक रासायनिक चिह्न जोड़ते हैं, पाठक वे प्रोटीन हैं जिनके बाध्यकारी मॉड्यूल चिह्न को पहचानते हैं और प्रभावकारी मशीनरी को भर्ती करते हैं, और मिटाने वाले एंजाइम हैं जो चिह्न को हटाते हैं।

Scope

यह प्रविष्टि डीएनए मेथिलिकरण और हिस्टोन संशोधन प्रणालियों द्वारा साझा वैचारिक ढांचे को शामिल करती है: तीन कार्यात्मक भूमिकाएँ (लिखना, पढ़ना, मिटाना), पाठक डोमेन के प्रकार जो चिह्नों को डिकोड करते हैं, और कैसे मॉडल क्रोमेटिन चिह्नांकन की गतिशीलता और संयोजी तर्क को स्पष्ट करता है। यह संदर्भ-शैक्षणिक है और नैदानिक ​​मार्गदर्शन नहीं है।

Core questions

• एक लेखक, एक पाठक और एक मिटाने वाले में क्या अंतर है?
• पाठक डोमेन विशेष चिह्नों के लिए विशिष्टता कैसे प्राप्त करते हैं?
• यह ढाँचा एपिजेनेटिक चिह्नों की प्रतिवर्तीता को कैसे समझाता है?
• चिह्नों और पाठकों के संयोजन नियामक तर्क कैसे बनाते हैं?

Key concepts

• लेखक (चिह्न जोड़ने वाले एंजाइम)
• पाठक (चिह्न-बाध्यकारी प्रभावकारी प्रोटीन)
• मिटाने वाले (चिह्न हटाने वाले एंजाइम)
• पाठक डोमेन: ब्रोमोडोमेन, क्रोमोडोमेन, ट्यूडर, पीएचडी फिंगर
• संयोजी चिह्न पहचान
• प्रतिवर्तीता और गतिशील विनियमन

Key theories

हिस्टोन कोड / लेखक-पाठक-मिटाने वाला तर्क

लेखकों द्वारा जमा किए गए चिह्नों को पाठक प्रोटीन द्वारा डिकोड किया जाता है जो विशिष्ट प्रभावकारी परिसरों को भर्ती करते हैं, ताकि संशोधनों के संयोजन निर्देशात्मक जानकारी ले सकें; मिटाने वाले इस सिग्नलिंग को गतिशील और प्रतिवर्ती बनाते हैं।

Mechanisms

लेखक एक रासायनिक समूह को एक परिभाषित स्थिति में स्थानांतरित करते हैं - उदाहरण के लिए हिस्टोन पर कार्य करने वाले मेथिलट्रांसफरेज़ और एसिटिलट्रांसफरेज़, या साइटोसिन पर कार्य करने वाले डीएनए मेथिलट्रांसफरेज़। चिह्न को फिर पाठकों द्वारा पहचाना जाता है, मॉड्यूलर प्रोटीन जो ब्रोमोडोमेन (एसिटिल-लाइसिन), क्रोमोडोमेन और ट्यूडर डोमेन (मेथिल-लाइसिन), और पीएचडी फिंगर्स जैसे डोमेन का उपयोग विशिष्ट चिह्नों और मेथिलिकरण अवस्थाओं को बांधने के लिए करते हैं; बंधन पर, पाठक प्रतिलेखन, रीमॉडलिंग, या मरम्मत मशीनरी को भर्ती करते हैं जो कार्यात्मक परिणाम उत्पन्न करता है। मिटाने वाले चिह्न को हटाते हैं - डीएसेटिलेज़, डीमेथिलैज़, और डीएनए मेथिलिकरण के लिए ऑक्सीडेटिव टीईटी मार्ग - सब्सट्रेट को उसकी पिछली स्थिति में लौटाते हैं। क्योंकि पाठकों को चिह्नों के विशेष संयोजनों की आवश्यकता हो सकती है, और क्योंकि मिटाने वाले लगातार लेखकों का मुकाबला करते हैं, यह प्रणाली स्थिर लेबलों के एक सेट के बजाय एक गतिशील, संयोजी सिग्नलिंग नेटवर्क के रूप में व्यवहार करती है।

Clinical relevance

लेखक, पाठक और मिटाने वाले प्रोटीन अनुसंधान और दवा खोज के प्रमुख विषय हैं क्योंकि वे एंजाइमी या मॉड्यूलर रूप से सुगम हैं, और उनकी गड़बड़ी कई बीमारियों में वर्णित है। यह प्रविष्टि ढांचे को वर्णनात्मक पृष्ठभूमि के रूप में प्रस्तुत करती है और व्यक्तिगत निदान या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

लेखक-पाठक-मिटाने वाला ढाँचा एलिस और जेनुवेइन द्वारा और बैनिस्टर और कौज़ाराइड्स द्वारा समीक्षाओं में समेकित है, जो स्ट्राहल और एलिस और जेनुवेइन और एलिस के हिस्टोन-कोड फॉर्मूलेशन पर आधारित है। पाठक की विशिष्टता जैव रासायनिक रूप से प्रदर्शित की गई है, जिसमें स्प्रुइज्ट और सहयोगियों द्वारा ऑक्सीकृत साइटोसिन डेरिवेटिव के लिए भी शामिल है; कई चिह्नों के लिए पूर्ण प्रभावकारी प्रदर्शनों की सूची अभी भी सूचीबद्ध की जा रही है।

History

यह ढाँचा 2000-2001 के आसपास विकसित हिस्टोन-कोड परिकल्पना से विकसित हुआ, जिसने प्रस्तावित किया कि हिस्टोन चिह्नों के संयोजन क्रोमेटिन अवस्थाओं को निर्दिष्ट करने के लिए लिखे और पढ़े जाते हैं। जैसे-जैसे एसिटिल- और मेथिल-लाइसिन पाठक डोमेन को संरचनात्मक रूप से चित्रित किया गया और डीमेथिलैज़ और डीएसेटिलेज़ मिटाने वालों की पहचान की गई, त्रिपक्षीय लेखक-पाठक-मिटाने वाली शब्दावली डीएनए और हिस्टोन दोनों प्रणालियों में एपिजेनेटिक चिह्न प्रबंधन का वर्णन करने का मानक तरीका बन गई।

Key figures

• C. David Allis
• Thomas Jenuwein
• Brian Strahl
• Tony Kouzarides
• Michiel Vermeulen

Seminal works

• strahl-allis-2000
• jenuwein-allis-2001
• allis-jenuwein-2016

Frequently asked questions

एक लेखक, एक पाठक और एक मिटाने वाले में क्या अंतर है?

एक लेखक एक एंजाइम है जो एक एपिजेनेटिक चिह्न जोड़ता है, एक पाठक एक प्रोटीन है जो चिह्न को पहचानता है और एक प्रभाव उत्पन्न करने के लिए मशीनरी को भर्ती करता है, और एक मिटाने वाला एक एंजाइम है जो चिह्न को हटाता है।

पाठक प्रोटीन कैसे जानते हैं कि किस चिह्न को बांधना है?

पाठक विशेष बाध्यकारी मॉड्यूल ले जाते हैं - जैसे एसिटिल-लाइसिन के लिए ब्रोमोडोमेन और मेथिल-लाइसिन के लिए क्रोमोडोमेन, ट्यूडर डोमेन, या पीएचडी फिंगर्स - जो विशिष्ट चिह्नों और यहां तक कि विशिष्ट मेथिलिकरण अवस्थाओं को संरचनात्मक सटीकता के साथ पहचानते हैं।