अनुलेखन-पश्च विनियमन

कोशिकाएँ अनुलेखन के बाद जीन अभिव्यक्ति को कैसे नियंत्रित करती हैं — mRNA स्थिरता, स्थानीयकरण और अनुवाद को समायोजित करके, जिसमें छोटे नियामक RNA द्वारा निष्क्रियकरण भी शामिल है।

Definition

अनुलेखन-पश्च विनियमन अनुलेखन के बाद के चरणों में जीन अभिव्यक्ति का नियंत्रण है — mRNA की स्थिरता, स्थानीयकरण और अनुवाद को नियंत्रित करना — ताकि प्रोटीन उत्पादन की मात्रा और समय को अनुलेखन दर से स्वतंत्र रूप से समायोजित किया जा सके।

Scope

यह विषय mRNA पर कार्य करने वाले विनियमन को शामिल करता है: प्रतिलेख स्थिरता और क्षय का नियंत्रण, mRNA स्थानीयकरण, कारकों और अअनुवादित-क्षेत्र तत्वों के माध्यम से अनुवाद संबंधी दक्षता, और माइक्रोआरएनए (microRNAs) तथा संबंधित छोटे RNA द्वारा निष्क्रियकरण। यह संदेश के भाग्य को संबोधित करके अनुलेखन और क्रोमेटिन-स्तर के नियंत्रण का पूरक है; गैर-कोडिंग RNA की व्यापक जीव विज्ञान को RNA जीव विज्ञान क्षेत्र में विकसित किया गया है।

Core questions

• कोशिकाएँ यह कैसे नियंत्रित करती हैं कि एक mRNA क्षय होने से पहले कितने समय तक बना रहता है?
• एक mRNA का अनुवाद कैसे बढ़ाया या घटाया जाता है?
• माइक्रोआरएनए (microRNAs) अपने लक्ष्य संदेशों को कैसे निष्क्रिय करते हैं?
• अनुवाद करने से पहले एक mRNA को कोशिका के किसी विशेष भाग में क्यों स्थानीयकृत किया जाता है?

Key theories

माइक्रोआरएनए-मध्यस्थता निष्क्रियकरण

छोटे RNA लक्ष्य mRNA में पूरक अनुक्रमों के साथ बेस-पेयर (base-pair) करते हैं, आमतौर पर उनके अअनुवादित क्षेत्रों में, अनुवाद को दबाने या क्षय को बढ़ावा देने के लिए, एक तंत्र जिसे पहली बार lin-14 पर कार्य करने वाले lin-4 छोटे RNA द्वारा प्रकट किया गया था।

अअनुवादित क्षेत्रों और mRNA स्थिरता के माध्यम से नियंत्रण

mRNA अअनुवादित क्षेत्रों में तत्व, प्रोटीन और छोटे RNA द्वारा पहचाने जाते हैं, प्रतिलेख अर्ध-जीवन, स्थानीयकरण और अनुवाद संबंधी दक्षता निर्धारित करते हैं, जो अभिव्यक्ति नियंत्रण की एक तेज़ और प्रतिवर्ती परत प्रदान करते हैं।

Mechanisms

एक mRNA का जीवनकाल उसके कैप (cap), पॉली(ए) पूंछ (poly(A) tail), और अनुक्रम तत्वों द्वारा निर्धारित होता है जो स्थिर करने वाले या अस्थिर करने वाले प्रोटीन को भर्ती करते हैं, जिसमें डीएडेनाइलेशन (deadenylation) अक्सर क्षय को ट्रिगर करता है। अनुवाद को आरंभिक कारकों और प्रोटीन या RNA द्वारा विनियमित किया जाता है जो राइबोसोम (ribosome) भर्ती को अवरुद्ध या बढ़ाने के लिए अअनुवादित क्षेत्रों (untranslated regions) से जुड़ते हैं। माइक्रोआरएनए (MicroRNAs), अग्रदूतों से संसाधित होते हैं और निष्क्रिय करने वाले परिसरों में लोड होते हैं, लक्ष्य mRNA के साथ बेस-पेयर (base-pair) करते हैं ताकि उनके अनुवाद को दबाया जा सके और उनके क्षरण को तेज किया जा सके। स्थानीयकरण संकेत कुछ mRNA को विशिष्ट कोशिकीय क्षेत्रों में निर्देशित करते हैं जहाँ उन्हें मांग पर अनुवादित किया जाता है।

Clinical relevance

अनियमित mRNA क्षय, अनुवाद संबंधी नियंत्रण, और माइक्रोआरएनए (microRNA) गतिविधि कैंसर और अन्य बीमारियों में शामिल हैं, और छोटे-RNA-आधारित दृष्टिकोणों का उपयोग अनुसंधान और चिकित्सीय उपकरणों के रूप में किया जाता है; इसे महत्व के रूप में प्रस्तुत किया गया है, न कि नैदानिक मार्गदर्शन के रूप में।

History

एम्ब्रोस (Ambros) और रुवकून (Ruvkun) के समूहों द्वारा 1993 में lin-4 जीन द्वारा lin-14 को नियंत्रित करने वाले एक छोटे नियामक RNA के उत्पादन की खोज ने माइक्रोआरएनए-मध्यस्थता अनुलेखन-पश्च नियंत्रण की शुरुआत की, जिसने mRNA स्थिरता और अनुवाद संबंधी विनियमन के अध्ययनों के साथ, जीन अभिव्यक्ति की इस परत को स्थापित किया।

Key figures

• Victor Ambros
• Gary Ruvkun

Seminal works

• lee1993
• lodish2016

Frequently asked questions

अनुलेखन-पश्च विनियमन क्या है?

एक mRNA बनने के बाद जीन अभिव्यक्ति का नियंत्रण, यह समायोजित करके कि यह कितना स्थिर है, यह कहाँ जाता है, और इसे कितनी कुशलता से अनुवादित किया जाता है।

माइक्रोआरएनए (microRNAs) प्रोटीन उत्पादन को कैसे कम करते हैं?

वे लक्ष्य mRNA के साथ बेस-पेयर (base-pair) करते हैं और उन परिसरों को भर्ती करते हैं जो अनुवाद को अवरुद्ध करते हैं और संदेश के क्षरण को तेज करते हैं, जिससे उत्पादित प्रोटीन की मात्रा कम हो जाती है।