जीन विनियमन और एपिजेनेटिक्स
कोशिकाओं में समान जीन होते हैं, फिर भी वे अलग तरह से व्यवहार करती हैं क्योंकि वे नियंत्रित करती हैं कि कौन से जीन कब और कितनी प्रबलता से व्यक्त होते हैं, और इनमें से कुछ नियामक अवस्थाएँ डीएनए अनुक्रम में किसी भी बदलाव के बिना वंशानुगत होती हैं।
Definition
जीन विनियमन उन तंत्रों का समूह है जो नियंत्रित करते हैं कि कौन से जीन व्यक्त होते हैं और किस हद तक, और एपिजेनेटिक्स जीन अभिव्यक्ति में वंशानुगत परिवर्तनों का अध्ययन है जिसमें अंतर्निहित डीएनए अनुक्रम में परिवर्तन शामिल नहीं होते हैं।
Scope
यह क्षेत्र प्रमोटरों, एन्हान्सरों और प्रतिलेखन कारकों द्वारा प्रतिलेखन के विनियमन, छोटे आरएनए और आरएनए हस्तक्षेप सहित आरएनए की नियामक भूमिकाओं, क्रोमेटिन संशोधन और इसके वंशानुगत संचरण के माध्यम से जीन अभिव्यक्ति के नियंत्रण, और जीनोमिक इम्प्रिंटिंग जैसे माता-पिता-उत्पत्ति प्रभावों को शामिल करता है। यह बताता है कि एक निश्चित जीनोम की अभिव्यक्ति को एपिजेनेटिक रूप से कैसे नियंत्रित और विरासत में प्राप्त किया जाता है; जीनों की संरचना और उनके अनुक्रम-स्तर के उत्परिवर्तन को आणविक आनुवंशिकी में शामिल किया गया है।
Sub-topics
Core questions
- प्रतिलेखन कारक, प्रमोटर और एन्हान्सर कैसे निर्धारित करते हैं कि जीन कब प्रतिलेखित होगा?
- आरएनए अणु प्रतिलेखन के बाद जीन अभिव्यक्ति को कैसे विनियमित करते हैं?
- क्रोमेटिन संशोधन जीनों को कैसे चालू या बंद करते हैं और उस स्थिति को संतति कोशिकाओं तक कैसे पहुँचाते हैं?
- इम्प्रिंटिंग जैसे माता-पिता-उत्पत्ति प्रभाव कैसे उत्पन्न होते हैं और बने रहते हैं?
Key theories
- जीन विनियमन का ऑपेरॉन मॉडल
- जैकब और मोनोड ने दिखाया कि बैक्टीरियल जीन संकेतों के जवाब में डीएनए को बांधने वाले नियामक प्रोटीन द्वारा चालू और बंद किए जा सकते हैं, जिससे नियंत्रित जीन अभिव्यक्ति का सिद्धांत स्थापित हुआ।
- एपिजेनेटिक वंशानुक्रम
- डीएनए मेथिलिकरण और हिस्टोन संशोधन के पैटर्न कोशिका विभाजन के माध्यम से और, कुछ मामलों में, पीढ़ियों तक प्रसारित हो सकते हैं, डीएनए अनुक्रम को बदले बिना जीन-अभिव्यक्ति अवस्थाओं को संचारित करते हैं।
Clinical relevance
जीन अभिव्यक्ति का कुविनियमन कैंसर और कई विकासात्मक विकारों को जन्म देता है, असामान्य मेथिलिकरण जैसे एपिजेनेटिक परिवर्तन नैदानिक और चिकित्सीय लक्ष्य हैं, इम्प्रिंटिंग विकार माता-पिता-उत्पत्ति रोग को दर्शाते हैं, और आरएनए-आधारित विनियमन उपचारों के एक बढ़ते वर्ग का आधार है।
History
जैकब और मोनोड के 1961 के ऑपेरॉन मॉडल ने दिखाया कि जीन लगातार व्यक्त होने के बजाय विनियमित होते हैं; वैडिंगटन ने पहले एपिजेनेटिक्स शब्द गढ़ा था कि कैसे जीनोटाइप फेनोटाइप उत्पन्न करता है, और 1998 में आरएनए हस्तक्षेप की खोज और क्रोमेटिन चिह्नों के आणविक मानचित्रण ने स्तरित, वंशानुगत विनियमन की आधुनिक तस्वीर स्थापित की।
Key figures
- François Jacob
- Jacques Monod
- Conrad Waddington
- Andrew Fire
Related topics
Seminal works
- jacobMonod1961
- allis2007
Frequently asked questions
- एपिजेनेटिक का क्या अर्थ है?
- यह जीन कैसे व्यक्त होते हैं, इसमें वंशानुगत परिवर्तनों को संदर्भित करता है जो डीएनए अनुक्रम को स्वयं नहीं बदलते हैं, जैसे कि डीएनए या उसके संबंधित प्रोटीन पर रासायनिक निशान जो जीनों को चालू या बंद करते हैं और संतति कोशिकाओं तक पहुंचाए जा सकते हैं।
- यदि प्रत्येक कोशिका में समान जीन होते हैं, तो कोशिकाएँ इतनी भिन्न क्यों होती हैं?
- कोशिकाएँ भिन्न होती हैं क्योंकि वे अपने साझा जीनों के विभिन्न उपसमूहों को व्यक्त करती हैं; नियामक तंत्र यह तय करते हैं कि प्रत्येक कोशिका प्रकार में कौन से जीन सक्रिय हैं, और एपिजेनेटिक निशान इन निर्णयों को कोशिकाओं के विशेषज्ञ होने पर बनाए रखने में मदद करते हैं।