आरएनए हस्तक्षेप और जीन साइलेंसिंग

कैसे डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए जीनों के अनुक्रम-विशिष्ट साइलेंसिंग को ट्रिगर करता है — एक रक्षा और नियामक मार्ग जो एक शक्तिशाली प्रयोगशाला उपकरण भी है।

Definition

आरएनए हस्तक्षेप एक संरक्षित जीन-साइलेंसिंग मार्ग है जिसमें डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए को छोटे गाइड आरएनए में संसाधित किया जाता है जो एक प्रोटीन कॉम्प्लेक्स को पूरक मैसेंजर आरएनए की ओर निर्देशित करते हैं, जिससे उनका विखंडन या अनुवाद संबंधी दमन होता है।

Scope

यह विषय आरएनए हस्तक्षेप और संबंधित छोटे-आरएनए साइलेंसिंग को शामिल करता है: डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए द्वारा साइलेंसिंग का ट्रिगर होना, छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए में इसका प्रसंस्करण, साइलेंसिंग प्रभावक कॉम्प्लेक्स की क्रिया, और वायरस और ट्रांसपोसॉन के खिलाफ रक्षा में तथा जीन विनियमन में इस मार्ग की जैविक भूमिकाएँ। यह आरएनएआई के एक प्रायोगिक और चिकित्सीय रणनीति के रूप में उपयोग को भी नोट करता है। अंतर्जात माइक्रोआरएनए को गैर-कोडिंग आरएनए के तहत अधिक विस्तार से कवर किया गया है।

Core questions

• डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए विशिष्ट जीन साइलेंसिंग का कारण कैसे बनता है?
• ट्रिगर आरएनए को छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए में कैसे संसाधित किया जाता है?
• साइलेंसिंग कॉम्प्लेक्स लक्ष्य एमआरएनए के साथ क्या करता है?
• आरएनए हस्तक्षेप की प्राकृतिक भूमिकाएँ क्या हैं, और प्रयोगशाला में इसका उपयोग कैसे किया जाता है?

Key theories

साइलेंसिंग ट्रिगर के रूप में डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए

फायर और मेलो ने दिखाया कि डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए, अकेले किसी भी स्ट्रैंड की तुलना में कहीं अधिक शक्तिशाली रूप से, एक अनुक्रम-विशिष्ट तरीके से मिलान करने वाले जीन को शांत करता है, जिससे आरएनए हस्तक्षेप एक परिभाषित नियामक मार्ग के रूप में सामने आया।

गाइड-निर्देशित प्रभावक साइलेंसिंग

लंबे डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए को छोटे डुप्लेक्स में काटा जाता है जिनकी गाइड स्ट्रैंड एक प्रभावक कॉम्प्लेक्स को पूरक संदेशों को पहचानने के लिए प्रोग्राम करती है, जिससे अनुक्रम विशिष्टता को एमआरएनए विखंडन या दमन से जोड़ा जाता है।

Mechanisms

एक एंडोन्यूक्लिएज़ लंबे डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए को छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए डुप्लेक्स में संसाधित करता है, जिसकी एक स्ट्रैंड को आर्गोनॉट प्रोटीन युक्त आरएनए-प्रेरित साइलेंसिंग कॉम्प्लेक्स में एक गाइड के रूप में लोड किया जाता है। गाइड आरएनए पूरक मैसेंजर आरएनए के साथ बेस-पेयर करता है, जब युग्मन व्यापक होता है तो उनके विखंडन को निर्देशित करता है या जब युग्मन आंशिक होता है तो उनके अनुवाद को दबाता है। यह मार्ग अंतर्जात माइक्रोआरएनए साइलेंसिंग के साथ यंत्रवत् रूप से ओवरलैप करता है और कुछ जीवों में, क्रोमेटिन-स्तर के साइलेंसिंग को निर्देशित कर सकता है, जो वायरस और मोबाइल तत्वों के खिलाफ रक्षा के साथ-साथ जीन विनियमन भी प्रदान करता है।

Clinical relevance

आरएनए हस्तक्षेप अनुसंधान में जीनों को निष्क्रिय करने के लिए एक मानक उपकरण है और अनुमोदित छोटे-आरएनए चिकित्सीय का आधार है; इसे महत्व के रूप में प्रदान किया गया है, न कि नैदानिक मार्गदर्शन के रूप में।

History

फायर और मेलो द्वारा 1998 में यह प्रदर्शन कि डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए सी. एलिगेंस में शक्तिशाली, विशिष्ट साइलेंसिंग को ट्रिगर करता है, ने आरएनए हस्तक्षेप को परिभाषित किया और 2006 का फिजियोलॉजी या मेडिसिन में नोबेल पुरस्कार जीता, जिसके बाद इस मार्ग के घटकों और उपयोगों को तेजी से विकसित किया गया।

Key figures

• Andrew Fire
• Craig Mello

Seminal works

• fire1998
• alberts2014

Frequently asked questions

आरएनए हस्तक्षेप को क्या ट्रिगर करता है?

एक जीन से मेल खाने वाला डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए; इसे छोटे गाइड में संसाधित किया जाता है जो उस जीन के मैसेंजर आरएनए के साइलेंसिंग को निर्देशित करते हैं।

प्रयोगशाला में आरएनए हस्तक्षेप क्यों उपयोगी है?

एक मिलान करने वाले डबल-स्ट्रैंडेड या छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए को पेश करने से शोधकर्ताओं को उसके कार्य का अध्ययन करने के लिए एक चुने हुए जीन की अभिव्यक्ति को विशेष रूप से कम करने में मदद मिलती है।