प्रतिलेखन विनियमन

पहला और सबसे किफायती बिंदु जिस पर एक कोशिका एक जीन को नियंत्रित करती है, वह उसे प्रतिलेखित करने का निर्णय है, जो नियामक प्रोटीन द्वारा किया जाता है जो संकेतों को पढ़ते हैं और प्रतिलेखन को चालू या बंद करने के लिए विशिष्ट डीएनए अनुक्रमों को बांधते हैं।

Definition

प्रतिलेखन विनियमन इस बात का नियंत्रण है कि एक जीन को आरएनए में प्रतिलेखित किया जाता है या नहीं और कितनी बार, जो मुख्य रूप से नियामक प्रोटीन द्वारा प्राप्त किया जाता है जो विशिष्ट डीएनए अनुक्रमों को बांधते हैं और आरएनए पोलीमरेज़ की गतिविधि को संशोधित करते हैं।

Scope

यह विषय प्रेरक और दमनकारी प्रतिलेखन के क्लासिक मॉडल के रूप में बैक्टीरियल ऑपेरॉन, दमनकारियों, सक्रियकों और प्रेरकों की भूमिकाओं, यूकेरियोट्स में प्रतिलेखन मशीनरी को भर्ती करने वाले प्रमोटरों और एन्हान्सरों, अनुक्रम-विशिष्ट प्रतिलेखन कारकों और उनके डोमेन, और संयोजी नियंत्रण को शामिल करता है। यह प्रतिलेखन दीक्षा के स्तर पर विनियमन का इलाज करता है; प्रतिलेखन के बाद आरएनए द्वारा और क्रोमेटिन स्थिति द्वारा विनियमन को आसन्न विषयों में शामिल किया गया है।

Core questions

• पोषक तत्वों के जवाब में लैक ऑपेरॉन जीन अभिव्यक्ति को कैसे चालू और बंद करता है?
• एक सक्रियक और एक दमनकारी के बीच क्या अंतर है?
• यूकेरियोट्स में प्रमोटर और एन्हान्सर प्रतिलेखन मशीनरी को कैसे भर्ती और स्थितिबद्ध करते हैं?
• प्रतिलेखन कारकों का संयोजी बंधन अभिव्यक्ति के सटीक पैटर्न कैसे उत्पन्न करता है?

Key concepts

• ऑपेरॉन: प्रेरक और दमनकारी नियंत्रण
• दमनकारी, सक्रियक और प्रेरक
• प्रमोटर और एन्हान्सर
• अनुक्रम-विशिष्ट प्रतिलेखन कारक
• अभिव्यक्ति का संयोजी नियंत्रण

Mechanisms

नियामक प्रोटीन विशिष्ट डीएनए अनुक्रमों को पहचानते हैं और आरएनए पोलीमरेज़ के बंधन और प्रगति को या तो अवरुद्ध करते हैं या बढ़ावा देते हैं; बैक्टीरिया में एक एकल दमनकारी छोटे-अणु संकेत के जवाब में सह-प्रतिलेखित जीनों के एक ऑपेरॉन को नियंत्रित कर सकता है, जबकि यूकेरियोट्स में कई प्रतिलेखन कारक दूरस्थ एन्हान्सरों के माध्यम से संयोजी रूप से कार्य करते हैं जो प्रतिलेखन की दर निर्धारित करने के लिए प्रमोटर तक लूप करते हैं।

Clinical relevance

प्रतिलेखन नियंत्रण कोशिका पहचान निर्धारित करता है, और उत्परिवर्तित प्रतिलेखन कारकों या अपहृत एन्हान्सरों द्वारा इसका विघटन कई कैंसर और विकासात्मक विकारों का आधार है, जबकि इंजीनियर प्रतिलेखन स्विच अनुसंधान और उभरती हुई चिकित्सा में उपकरण हैं।

History

एशेरिचिया कोलाई में लैक ऑपेरॉन के जैकब और मोनोड के 1961 के अध्ययन ने यह विचार प्रस्तुत किया कि जीन पर्यावरण के प्रति प्रतिक्रिया करने वाले नियामक प्रोटीन द्वारा स्विच किए जाते हैं; पटाशने के बाद के फाज दमनकारियों के विच्छेदन ने विस्तार से बताया कि ऐसे प्रोटीन कैसे काम करते हैं, और यूकेरियोटिक एन्हान्सरों के अध्ययन ने इस सिद्धांत को जटिल विकासात्मक नियंत्रण तक बढ़ाया।

Key figures

• François Jacob
• Jacques Monod
• Mark Ptashne

Seminal works

• jacobMonod1961

Frequently asked questions

ऑपेरॉन क्या है?

एक ऑपेरॉन बैक्टीरिया में जीनों का एक समूह है जो एक ही प्रमोटर से एक साथ प्रतिलेखित होता है और एक इकाई के रूप में नियंत्रित होता है, जिससे कोशिका एक संकेत के जवाब में संबंधित जीनों के पूरे सेट को एक साथ चालू या बंद कर सकती है।

एन्हान्सर दूर से जीनों पर कैसे कार्य करते हैं?

एन्हान्सर डीएनए अनुक्रम होते हैं जो प्रतिलेखन कारकों को बांधते हैं और एक जीन के प्रमोटर को प्रभावित करते हैं, भले ही वे अनुक्रम में बहुत दूर हों; डीएनए लूप करता है ताकि एन्हान्सर-बाउंड प्रोटीन प्रमोटर पर प्रतिलेखन मशीनरी के संपर्क में आएं।