अध्ययन से जीन अभिव्यक्ति के सूक्ष्म रूप से ट्यून किए गए नियमन के प्रमुख पहलू का पता चलता है

ह्यूस्टन (एएनआई): भले ही वे दोनों एक ही व्यक्ति में विकसित होते हैं और एक ही जीन साझा करते हैं, त्वचा कोशिकाएं और मस्तिष्क कोशिकाएं स्पष्ट रूप से अलग होती हैं। वे भिन्न होते हैं क्योंकि प्रत्येक कोशिका प्रकार जीन के एक अद्वितीय सेट को व्यक्त करता है जो दूसरे द्वारा व्यक्त किए गए से भिन्न होते हैं। यह सेलुलर तंत्र द्वारा संभव बनाया गया है जो जीन अभिव्यक्ति को कसकर नियंत्रित करता है।

प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज में प्रकाशित एक अध्ययन में डॉ बर्ट ओ'माल्ली के समूह में बायलर कॉलेज ऑफ मेडिसिन के शोधकर्ताओं ने जीन अभिव्यक्ति विनियमन के तंत्र के एक नए महत्वपूर्ण पहलू को प्रकट किया। निष्कर्ष न केवल इस महत्वपूर्ण जैविक प्रक्रिया की बेहतर समझ में योगदान करते हैं बल्कि जीन अभिव्यक्ति विनियमन में परिवर्तन के अनुसंधान के लिए नए रास्ते भी खोलते हैं जो बीमारी का कारण बनते हैं।

"जीन अभिव्यक्ति को विभिन्न स्तरों पर नियंत्रित किया जाता है," मुख्य लेखक डॉ. अनिल के. पाणिग्रही ने कहा, बायलर में आणविक और सेलुलर जीवविज्ञान विभाग में सहायक प्रोफेसर। "इस अध्ययन में, हमने एन्हांसर्स पर ध्यान केंद्रित किया, जो महत्वपूर्ण घटकों में से एक है जो जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करता है। एन्हांसर्स डीएनए के सेगमेंट हैं जो जीन के प्रमोटर के साथ बातचीत करके जीन अभिव्यक्ति को सक्रिय करते हैं। एन्हांसर्स और प्रमोटर शारीरिक संपर्क बनाते हैं, जो सेल को संदेश प्रदान करता है। जीन को कब और कितना व्यक्त करना है।"

हालांकि एन्हांसर्स और प्रमोटर अपने कार्यों का समन्वय करते दिखाई देते हैं, यह स्पष्ट नहीं है कि यह कैसे होता है। इस अध्ययन में, पाणिग्रही और उनके सहयोगियों ने एक तंत्र का प्रस्ताव दिया है जो संवर्द्धनकर्ताओं और प्रवर्तकों के बीच घनिष्ठ संबंध की व्याख्या करता है।

जीन अभिव्यक्ति के संवर्धित-मध्यस्थता विनियमन का अध्ययन ज्यादातर अक्षुण्ण जीवित कोशिकाओं में किया गया है। "हालांकि, हालांकि इन प्रणालियों से बहुत कुछ सीखा गया है, प्रक्रिया की हमारी यंत्रवत समझ को सीमित करते हुए, अक्षुण्ण कोशिकाओं में कुछ घटकों को नियंत्रित करना मुश्किल है," पाणिग्रही ने कहा। "इस कारण से, हमने एक सेल-फ्री परख तैयार की है जो हमें विभिन्न प्रतिक्रिया घटकों की उपलब्धता को नियंत्रित करने और यह निर्धारित करने में सक्षम बनाती है कि यह ट्रांसक्रिप्शन को कैसे प्रभावित करता है।"

पाणिग्रही ने कहा, "सेल-मुक्त प्रणाली में, हमने देखा कि बढ़ाने वाला और प्रमोटर निकट शारीरिक संपर्क बनाते हैं, जब जीन ट्रांसक्रिप्शन कर रहा होता है, यानी डीएनए अनुक्रम का एमआरएनए ट्रांसक्रिप्ट बना रहा होता है।" "लेकिन हमने पाया कि न केवल जीन बल्कि एन्हांसर को सेल-फ्री सिस्टम में स्थानांतरित किया जा रहा है, जैसा जीवित कोशिकाओं में होता है।"

इसके अलावा, उन्होंने पाया कि एन्हांसर का ट्रांसक्रिप्शन प्रमोटर के ट्रांसक्रिप्शन को दर्शाता है। पाणिग्रही ने कहा, "अगर हम एन्हांसर की ट्रांसक्रिप्शन स्थिति को जानते हैं, तो हम प्रमोटर की ट्रांसक्रिप्शन स्थिति को जानते हैं और इसके विपरीत।" "अगर हम प्रमोटर को छोड़ देते हैं, तो एन्हांसर का ट्रांसक्रिप्शन स्पष्ट रूप से कम हो जाता है और इसके विपरीत। एन्हांसर और प्रमोटर ट्रांसक्रिप्शन कसकर आपस में जुड़े होते हैं।"

सेल-आधारित assays का उपयोग करने वाले पिछले अध्ययनों ने सुझाव दिया है कि एन्हांसर ट्रांसक्रिप्शन किसी तरह से प्रमोटर ट्रांसक्रिप्शन को सक्रिय करता है।

पाणिग्रही ने कहा, "हम जो कह रहे हैं वह यह है कि यह दोनों तरफ जाता है, सिर्फ एक तरफ नहीं।" "एन्हांसर ट्रांसक्रिप्शन प्रमोटर ट्रांसक्रिप्शन को सक्रिय करता है और इसके विपरीत। इतना ही नहीं, अगर एन्हांसर में ट्रांसक्रिप्शन की मात्रा कम हो जाती है, तो प्रमोटर ट्रांसक्रिप्शन भी कम हो जाता है और इसके विपरीत। एन्हांसर्स और प्रमोटर्स के बीच ट्रांसक्रिप्शनल इंटरडिपेंडेंस होता है, जो पहले ज्ञात नहीं था "

शोधकर्ताओं का प्रस्ताव है कि इस तरह की अन्योन्याश्रितता और विनियामक विशिष्टता को समझाया जा सकता है यदि एन्हांसर और प्रमोटर एक ट्रांसक्रिप्शनल बबल के भीतर उलझे हुए हैं जो दोनों ट्रांसक्रिप्शन के लिए साझा संसाधन प्रदान करते हैं और उत्पन्न ट्रांसक्रिप्ट स्तर द्वारा नियंत्रित होते हैं।

"हम वर्तमान में इस ट्रांसक्रिप्शनल बबल मॉडल का निर्णायक रूप से परीक्षण करने के लिए अतिरिक्त तरीके विकसित कर रहे हैं जो भाग लेने वाले एन्हांसर-प्रमोटर जोड़े को उलझाने में सक्षम बनाता है," ओ'माली, आणविक और सेलुलर जीवविज्ञान विभाग के चांसलर और डैन एल में बुनियादी अनुसंधान के सहयोगी निदेशक ने कहा। बायलर में डंकन व्यापक कैंसर केंद्र। "हमारे सेल-फ्री परख का उपयोग स्वास्थ्य और बीमारी दोनों में रुचि के किसी भी जीन के लिए प्रमोटर-बढ़ाने वाली बातचीत का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है।" (एएनआई)