अध्ययन अव्यवस्थित प्रोटीन की भूमिका पर प्रकाश डालता है

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अध्ययन अव्यवस्थित प्रोटीन की भूमिका पर प्रकाश डालता है

क्रेडिट: CC0 सार्वजनिक डोमेन

बायलर कॉलेज ऑफ मेडिसिन और चेक एकेडमी ऑफ साइंसेज के शोधकर्ताओं के नेतृत्व में एक टीम ने पहेली का एक नया हिस्सा खोजा है कि जीन अभिव्यक्ति को कैसे नियंत्रित किया जाता है। जर्नल में प्रकाशित विज्ञाननिष्कर्ष एक अभिनव तंत्र का प्रदर्शन करते हैं जो जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करने वाली कोशिकाओं के भीतर घटकों की असेंबली को एकीकृत करता है। तंत्र न केवल सामान्य कोशिका कार्य के लिए आवश्यक है, बल्कि कैंसर, न्यूरोडीजेनेरेशन और एचआईवी संक्रमण में भी शामिल है, और इन स्थितियों के इलाज के लिए नए तरीके सुझा सकता है।


“अधिकांश पिछले अध्ययनों ने विशिष्ट सेलुलर घटकों पर ध्यान केंद्रित किया है जो पूरी तरह से जीन को चालू या बंद करते हैं,” सह-लेखक डॉ। एच। कोर्टनी होजेस, आणविक और सेलुलर जीव विज्ञान के सहायक प्रोफेसर और बायलर में सटीक पर्यावरण स्वास्थ्य केंद्र में कहा। “हमारा काम एक नए परिप्रेक्ष्य को प्रदर्शित करता है – कि प्रोटीन जो जीन अभिव्यक्ति की दर को नियंत्रित करते हैं, वे अलग-अलग सेटिंग्स में अभिव्यक्ति के स्तर को ठीक करने के लिए सामूहिक रूप से काम कर सकते हैं। हमने एक तंत्र की पहचान की है जो इन प्रोटीनों को एक साथ लाता है और स्वास्थ्य को बढ़ावा देता है और एक व्यापक भूमिका निभाता है रोग में भूमिका।”

बेल्जियम में केयू ल्यूवेन में सहयोगियों के साथ पिछले काम में, टीम ने ल्यूकेमिया और एचआईवी संक्रमण में प्रोटीन इंटरैक्शन का अध्ययन किया, विशेष रूप से टीएफआईआईएस एन-टर्मिनल डोमेन (टीएनडी) के रूप में जाने वाले प्रोटीन क्षेत्रों द्वारा मध्यस्थता। वर्तमान अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने टीएनडी के अध्ययन को बढ़ाया और उन्हें कई अन्य प्रोटीनों में पाया।

“जहां भी हम देखते हैं, हम इन डोमेन को ढूंढते हैं, खासतौर पर मशीनरी में जो ट्रांसक्रिप्शन विस्तार को नियंत्रित करता है, जो सभी मानव कोशिकाओं में जीन अभिव्यक्ति में पहले चरणों में से एक है। ट्रांसक्रिप्शन एक्सटेंशन एक जटिल सेलुलर प्रक्रिया है जिसमें कई अलग-अलग प्रोटीन एक साथ काम करते हैं। कहा . पहले लेखक डॉ. हॉजेस लैब में पोस्टडॉक्टरल फेलो कैटरीना सरमाकोवा। “हमने पाया है कि टीएनडी सभी ट्रांसक्रिप्शन-लम्बी कारकों में सबसे अमीर संरचनात्मक तत्व है। एक बार जब आप उन्हें ढूंढ लेंगे, तो आप देखेंगे कि ट्रांसक्रिप्शन एक्सटेंशन में शामिल सभी महत्वपूर्ण प्रोटीन कॉम्प्लेक्स में टीएनडी या एक प्रोटीन होता है जिसमें एक होता है।”

पिछले काम ने शोधकर्ताओं को सुझाव दिया कि टीएनडी अन्य प्रोटीन क्षेत्रों के लिए डॉकिंग प्लेटफॉर्म के रूप में कार्य करता है, विशेष रूप से असंरचित प्रोटीन के छोटे हिस्सों के लिए जिसे टीएनडी-इंटरेक्टिंग मोटिफ्स (टीआईएम) के रूप में जाना जाता है।

प्रोटीन में एक सुव्यवस्थित 3D संरचना वाले खंड होते हैं, लेकिन ऐसे कई खंड भी होते हैं जिनमें इस तरह के संगठन का अभाव होता है। ये अराजक या असंरचित क्षेत्र अक्सर कार्यात्मक होते हैं।

चेक एकेडमी ऑफ साइंसेज (आईओसीबी प्राग) के कार्बनिक रसायन विज्ञान और जैव रसायन के संरचनात्मक जीवविज्ञानी और समूह नेता, सह-लेखक डॉ। “इन असंरचित क्षेत्रों की मुख्य विशेषताओं में से एक परमाणुओं के रूप में उनका असामान्य व्यवहार है,” वाक्लाव वेवरका ने कहा। लेकिन जब उसे अपना TND साथी मिल जाता है, तो वह एक मोड़ लेता है और TND को अपने पास रखने के लिए बहुत कसकर पकड़ लेता है। “शोधकर्ता बताते हैं कि जीन अभिव्यक्ति के शुरुआती चरणों में यह कनेक्शन एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

“हमने पहले यह निर्धारित किया था कि टीएनडी और टीआईएम ‘टेस्ट ट्यूब’ प्रकार के प्रयोगों में एक साथ बंधे थे, लेकिन यह देखना वास्तव में रोमांचक था कि वे जीवित कोशिकाओं में एक दूसरे से जुड़े हुए हैं, जीवित प्रणालियों में हमारी टिप्पणियों की स्थिरता को मान्य करते हैं,” सरमाकोवा ने कहा। . “हमने यह भी निर्धारित किया है कि TND-TIM इंटरैक्शन अत्यधिक विशिष्ट हैं।”

बायलर में डैन एल डंकन कॉम्प्रिहेंसिव कैंसर सेंटर के एक सदस्य होजेस ने कहा: “मुझे यह जानकर आश्चर्य हुआ कि IWS1, एक प्रोटीन जिसे पहले प्रतिलेखन एकीकरण मशीनरी में एक माध्यमिक खिलाड़ी माना जाता था, इन कारकों के केंद्रीय आयोजक के रूप में कार्य करता है। “

“हमने पाया कि IWS1 एक साथ कई ट्रांसक्रिप्शन नियामकों की गतिविधियों को समन्वित करने के लिए विशिष्ट TND-TIM इंटरैक्शन का उपयोग करता है, जो इसे सिम्फनी में एक कंडक्टर की तरह दिखता है जो सभी कारकों को सिंक और करीब रखता है,” वेवरका ने कहा।

टीम ने ट्रांसक्रिप्शन बढ़ाव प्रक्रिया के सामंजस्य पर एक असंगठित प्रोटीन क्षेत्र को बाधित करने के परिणामों की भी खोज की।

होजेस ने कहा, “महत्वपूर्ण कार्यों के साथ सैकड़ों जीन संशोधित किए गए थे, जब हमने एक भी असंरचित क्षेत्र को भी बाधित कर दिया था।” “जीन अभिव्यक्ति का पहला चरण शुरू हुआ, लेकिन इसे रोक दिया गया और कुशल जीन अभिव्यक्ति को रोककर पूरा करने में असमर्थ रहा।”

अध्ययन जीन अभिव्यक्ति और अन्य जटिल जैविक कार्यों में प्रमुख ऑर्केस्ट्रेटर के रूप में अव्यवस्थित प्रोटीन इंटरैक्शन की अप्रत्याशित भूमिका पर प्रकाश डालता है। निष्कर्ष कैंसर, वायरल संक्रमण, न्यूरोडेवलपमेंटल विकारों और संभावित अन्य स्थितियों जैसे कि इन कारकों को बाधित करने वाली बीमारियों की बेहतर समझ में भी योगदान दे सकते हैं। टीएनडी और टीआईएम इन स्थितियों के लिए बेहतर उपचार के लिए महत्वपूर्ण नए लक्ष्यों का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं।


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और जानकारी:
कैटरीना सरमाकोवा एट अल सर्वव्यापी अव्यवस्थित प्रोटीन इंटरैक्शन मॉड्यूल ट्रांसक्रिप्शन एक्सटेंशन की योजना बनाते हैं, विज्ञान (2021)। डीओआई: 10.1126 / विज्ञान। अबे 2913. www.science.org/doi/10.1126/science.abe2913

बायलर कॉलेज ऑफ मेडिसिन द्वारा प्रदान किया गया

उल्लेख: अध्ययन 26 नवंबर 2021 को https://phys.org/news/2021-11-highlights-role-disordered-protein-interactions.html से जीन अभिव्यक्ति (2021, 25 नवंबर) में अव्यवस्थित प्रोटीन अंतःक्रियाओं की भूमिका पर प्रकाश डालता है।

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