ছোট আরএনএ। বিশ্বের সব RNA সম্পর্কে, বড় এবং ছোট. বার্ধক্য এবং কার্সিনোজেনেসিস

siRNA এর দৈর্ঘ্য 21-25 bp; তারা dsRNA থেকে গঠিত হয়। এই ধরনের আরএনএ-এর উৎস হতে পারে ভাইরাল সংক্রমণ, জিনোমে প্রবর্তিত জেনেটিক গঠন, ট্রান্সক্রিপ্টে লম্বা চুলের পিন এবং ট্রান্সপোজেবল উপাদানের দ্বিমুখী প্রতিলিপি।
dsRNAs কে RNase Dicer দ্বারা 21-25 bp খন্ডে কাটা হয়। 3" শেষ 2টি নিউক্লিওটাইড দ্বারা প্রসারিত হয়, যার পরে একটি চেইন RISC-এর অংশ এবং হোমোলোগাস RNAs কাটার নির্দেশ দেয়। RISC-তে dsRNA-এর প্লাস- এবং মাইনাস-স্ট্র্যান্ড উভয়ের সাথে সম্পর্কিত siRNA রয়েছে। siRNA গুলির নিজস্ব জিন নেই এবং প্রতিনিধিত্ব করে লম্বা RNAs-এর টুকরো। siRNAs টার্গেট RNA কাটার নির্দেশ দেয়, যেহেতু তারা সম্পূর্ণভাবে এর পরিপূরক। উদ্ভিদ, ছত্রাক এবং নেমাটোডে, RNA-নির্ভর RNA পলিমারেজগুলি জিনের অভিব্যক্তি দমনের সাথে জড়িত, যার জন্য siRNAগুলিও প্রাইমার হিসাবে পরিবেশন করুন (নতুন আরএনএর সংশ্লেষণের জন্য বীজ। ফলস্বরূপ ডিএসআরএনএ ডিসার দিয়ে কাটা হয়, নতুন সিআরএনএ তৈরি হয়, যা গৌণ, এইভাবে সংকেতকে প্রশস্ত করে।

আরএনএ হস্তক্ষেপ

1998 সালে, ক্রেগ সি. মেলো এবং অ্যান্ড্রু ফায়ার নেচারে প্রকাশিত, যেখানে বলা হয়েছে যে ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড RNAs (dsRNAs) জিনের অভিব্যক্তি দমন করতে সক্ষম। পরে দেখা গেল যে এই প্রক্রিয়ার সক্রিয় নীতি হল সংক্ষিপ্ত একক-স্ট্রেন্ডেড আরএনএ। এই আরএনএ দ্বারা জিনের অভিব্যক্তি দমনের প্রক্রিয়াকে বলা হয়
আরএনএ হস্তক্ষেপ এবং আরএনএ সাইলেন্সিং। ইউক্যারিওটের সমস্ত বড় ট্যাক্সায় এই ধরনের একটি প্রক্রিয়া পাওয়া গেছে: মেরুদণ্ডী এবং অমেরুদণ্ডী প্রাণী, উদ্ভিদ এবং ছত্রাক। 2006 সালে, এই আবিষ্কারের জন্য নোবেল পুরস্কার দেওয়া হয়।
অভিব্যক্তির দমন ট্রান্সক্রিপশনাল স্তরে বা পোস্ট-ট্রান্সক্রিপশনে ঘটতে পারে। দেখা গেল যে সমস্ত ক্ষেত্রে প্রোটিনের অনুরূপ সেট এবং ছোট (21-32 bp) RNA প্রয়োজন।
siRNAs দুটি উপায়ে জিনের কার্যকলাপ নিয়ন্ত্রণ করে। উপরে আলোচনা করা হয়েছে, তারা লক্ষ্য RNA কাটা নির্দেশ. এই ঘটনাটিকে "দমন" বলা হয় ( দমন) মাশরুমে, " অনুবাদ-পরবর্তী জিন নীরবতা"উদ্ভিদ এবং" আরএনএ হস্তক্ষেপ "প্রাণীদের মধ্যে। 21-23 bp দীর্ঘ siRNAs এই প্রক্রিয়াগুলির সাথে জড়িত। অন্য ধরনের প্রভাব, siRNA, সমজাতীয় siRNA ক্রম ধারণকারী জিনের প্রতিলিপিকে দমন করতে সক্ষম। এই ঘটনাটিকে বলা হয় ট্রান্সক্রিপশনাল জিন সাইলেন্সিং (TGS) এবং খামির, উদ্ভিদ এবং প্রাণীর মধ্যে পাওয়া যায়। siRNAs ডিএনএ মিথিলেশনকেও নির্দেশ করে, যা হেটেরোক্রোমাটিন এবং ট্রান্সক্রিপশনাল রিপ্রেশন গঠনের দিকে পরিচালিত করে। TGS সবচেয়ে ভালোভাবে অধ্যয়ন করা হয় ইস্ট এস. পোম্বেতে, যেখানে siRNA গুলিকে RITS নামক একটি RISC-এর মতো প্রোটিন কমপ্লেক্সে ঢোকানো হতে দেখা যায়। তার ক্ষেত্রে, RISC এর ক্ষেত্রে, siRNA AGO পরিবারের একটি প্রোটিনের সাথে যোগাযোগ করে। সম্ভবত, siRNA এই কমপ্লেক্সটিকে একটি সমজাতীয় siRNA খণ্ড ধারণ করে এমন একটি জিনের দিকে নির্দেশ করতে সক্ষম। এর পরে, RITS প্রোটিনগুলি মিথাইলট্রান্সফারেস নিয়োগ করে, যার ফলস্বরূপ siRNA টার্গেট জিনের এনকোডিং লোকাসে হেটেরোক্রোমাটিন গঠিত হয় এবং সক্রিয় জিনের প্রকাশ বন্ধ হয়ে যায়।

সেলুলার প্রক্রিয়ার ভূমিকা

একটি কোষে siRNA এর তাৎপর্য কি?
siRNAs ভাইরাসের বিরুদ্ধে কোষ প্রতিরক্ষা, ট্রান্সজিন দমন, কিছু জিনের নিয়ন্ত্রণ এবং সেন্ট্রোমেরিক হেটেরোক্রোমাটিন গঠনে জড়িত। siRNA এর একটি গুরুত্বপূর্ণ কাজ হল মোবাইল জেনেটিক উপাদানের অভিব্যক্তিকে দমন করা। এই ধরনের দমন ট্রান্সক্রিপশনাল স্তরে এবং পোস্ট-ট্রান্সক্রিপশন উভয় ক্ষেত্রেই ঘটতে পারে।
কিছু ভাইরাসের জিনোমে ডিএনএ থাকে, কিছুতে থাকে - আরএনএ, তাছাড়া, ভাইরাসের আরএনএ হয় একক- বা ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড। এই ক্ষেত্রে বিদেশী (ভাইরাল) mRNA কাটার প্রক্রিয়াটি একইভাবে ঘটে যেমন উপরে বর্ণিত হয়েছে, অর্থাৎ, RISC এনজাইম কমপ্লেক্স সক্রিয় করে। যাইহোক, আরো কার্যকরী হওয়ার জন্য, গাছপালা এবং পোকামাকড় siRNA এর প্রতিরক্ষামূলক প্রভাব বাড়ানোর জন্য একটি অনন্য উপায় তৈরি করেছে। mRNA চেইনের সাথে সংযুক্ত করার মাধ্যমে, siRNA অঞ্চলটি, DICER এনজাইম কমপ্লেক্সের সাহায্যে, প্রথমে দ্বিতীয় mRNA চেইনটি সম্পূর্ণ করতে পারে এবং তারপর বিভিন্ন জায়গায় এটিকে কেটে দিতে পারে, এইভাবে বিভিন্ন ধরনের "সেকেন্ডারি" siRNA তৈরি করতে পারে। তারা, পালাক্রমে, RISC গঠন করে এবং উপরে আলোচিত সমস্ত পর্যায়ে mRNA বহন করে, এর সম্পূর্ণ ধ্বংস পর্যন্ত। এই ধরনের "সেকেন্ডারি" অণুগুলি শুধুমাত্র ভাইরাল mRNA-এর সেই সাইটেই নয় যেখানে "প্রাথমিক" অণুকে নির্দেশিত করা হয়েছিল, কিন্তু অন্যান্য সাইটগুলিতেও আবদ্ধ করতে সক্ষম হবে, যা নাটকীয়ভাবে সেলুলার সুরক্ষার কার্যকারিতা বাড়ায়।

সুতরাং, গাছপালা এবং নিম্ন প্রাণীর জীবের মধ্যে, siRNA হল এক ধরণের "অন্তঃকোষীয় প্রতিরোধ ক্ষমতা" এর একটি গুরুত্বপূর্ণ লিঙ্ক যা তাদের বিদেশী আরএনএ সনাক্ত করতে এবং দ্রুত ধ্বংস করতে দেয়। যদি একটি আরএনএ-ধারণকারী ভাইরাস কোষে প্রবেশ করে, এই জাতীয় সুরক্ষা ব্যবস্থা এটিকে সংখ্যাবৃদ্ধি থেকে বাধা দেবে। যদি ভাইরাসটিতে ডিএনএ থাকে, তাহলে siRNA সিস্টেম তার ভাইরাল প্রোটিন উৎপাদনে হস্তক্ষেপ করবে (যেহেতু এর জন্য প্রয়োজনীয় mRNA স্বীকৃত হবে এবং কাটা হবে), এবং এই কৌশলটি ব্যবহার করলে তা সারা শরীরে ছড়িয়ে পড়বে।

স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মধ্যে, কীটপতঙ্গ এবং উদ্ভিদের বিপরীতে, অন্য একটি প্রতিরক্ষা ব্যবস্থাও কাজ করে। যখন বিদেশী আরএনএ, যার দৈর্ঘ্য 30 bp-এর বেশি, একটি "পরিপক্ক" (পার্থক্যযুক্ত) স্তন্যপায়ী কোষে প্রবেশ করে, কোষটি ইন্টারফেরন সংশ্লেষণ করতে শুরু করে। ইন্টারফেরন, কোষের পৃষ্ঠের নির্দিষ্ট রিসেপ্টরগুলির সাথে আবদ্ধ, কোষের জিনগুলির একটি সম্পূর্ণ গ্রুপকে উদ্দীপিত করতে সক্ষম। ফলস্বরূপ, কোষে বিভিন্ন ধরণের এনজাইম সংশ্লেষিত হয়, যা প্রোটিনের সংশ্লেষণে বাধা দেয় এবং ভাইরাল আরএনএ ক্লিভ করে। এছাড়াও, ইন্টারফেরন প্রতিবেশী, এখনও সংক্রামিত নয় এমন কোষগুলিতে কাজ করতে পারে, যার ফলে ভাইরাসের সম্ভাব্য বিস্তারকে ব্লক করে।

আপনি দেখতে পাচ্ছেন, উভয় সিস্টেমই অনেক উপায়ে একই রকম: তাদের একটি সাধারণ লক্ষ্য এবং কাজের "পদ্ধতি" রয়েছে। এমনকি "ইন্টারফেরন" এবং "(RNA) হস্তক্ষেপ" নামগুলিও একটি সাধারণ মূল থেকে এসেছে। তবে তাদের একটি খুব উল্লেখযোগ্য পার্থক্যও রয়েছে: যদি ইন্টারফেরন, আক্রমণের প্রথম লক্ষণগুলিতে, কোষের কাজকে কেবল "হিমায়িত" করে, কোষে "নিরীহ" প্রোটিন সহ অনেকগুলি উত্পাদন প্রতিরোধ করে (কেবলমাত্র ক্ষেত্রে) তবে siRNA সিস্টেম অত্যন্ত বোধগম্য: প্রতিটি siRNA শুধুমাত্র তার নিজস্ব নির্দিষ্ট mRNA চিনবে এবং ধ্বংস করবে। siRNA-এর মধ্যে মাত্র একটি নিউক্লিওটাইডের প্রতিস্থাপন হস্তক্ষেপের প্রভাবে তীব্র হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে . এখনও অবধি পরিচিত জিন ব্লকারগুলির কোনওটিরই লক্ষ্য জিনের ক্ষেত্রে এমন ব্যতিক্রমী নির্দিষ্টতা নেই।

আরএনএ হস্তক্ষেপের আবিষ্কার এইডস এবং ক্যান্সারের বিরুদ্ধে লড়াইয়ে নতুন আশা দিয়েছে। এটা সম্ভব যে ঐতিহ্যগত অ্যান্টিভাইরাল থেরাপির সাথে একসাথে siRNA থেরাপি ব্যবহার করে, একটি সম্ভাব্য প্রভাব অর্জন করা যেতে পারে, যখন দুটি চিকিত্সা আলাদাভাবে প্রয়োগ করা তাদের প্রত্যেকের সরল যোগফলের চেয়ে আরও স্পষ্ট থেরাপিউটিক প্রভাবের দিকে নিয়ে যায়।
স্তন্যপায়ী কোষে siRNA হস্তক্ষেপের প্রক্রিয়াটি ব্যবহার করার জন্য, প্রস্তুত-তৈরি ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড siRNA অণুগুলি কোষে প্রবেশ করাতে হবে। এই ধরনের সিন্থেটিক siRNA-এর সর্বোত্তম আকার একই 21-28 নিউক্লিওটাইড। আপনি যদি এর দৈর্ঘ্য বাড়ান, কোষগুলি ইন্টারফেরন উত্পাদন এবং প্রোটিন সংশ্লেষণ হ্রাসের সাথে প্রতিক্রিয়া জানাবে। কৃত্রিম siRNA সংক্রামিত এবং স্বাস্থ্যকর উভয় কোষে প্রবেশ করতে পারে এবং অসংক্রমিত কোষে প্রোটিন উৎপাদন হ্রাস করা অত্যন্ত অবাঞ্ছিত হবে। অন্যদিকে, আপনি যদি 21টি নিউক্লিওটাইডের চেয়ে ছোট siRNA ব্যবহার করার চেষ্টা করেন, তবে কাঙ্ক্ষিত mRNA এর সাথে এর আবদ্ধতার নির্দিষ্টতা এবং একটি RISC কমপ্লেক্স গঠনের ক্ষমতা তীব্রভাবে হ্রাস পায়।

এইচআইভি জিনোমের (যা আপনি জানেন, আরএনএ নিয়ে গঠিত) যেকোন অংশের সাথে আবদ্ধ করার ক্ষমতা রাখে এমন siRNA সরবরাহ করা যদি কোনো না কোনো উপায়ে সম্ভব হয়, তাহলে আপনি এটিকে এইচআইভি জিনোমের ডিএনএ-তে একীভূত হতে বাধা দেওয়ার চেষ্টা করতে পারেন। হোস্ট সেল. উপরন্তু, বিজ্ঞানীরা ইতিমধ্যে সংক্রামিত কোষে এইচআইভি প্রজননের বিভিন্ন পর্যায়ে প্রভাবিত করার উপায়গুলি তৈরি করছেন। পরবর্তী পদ্ধতিটি কোনও নিরাময় প্রদান করবে না, তবে এটি ভাইরাসের প্রজননের হারকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করতে পারে এবং কোণে থাকা ইমিউন সিস্টেমকে ভাইরাল আক্রমণ থেকে "বিশ্রাম" করার সুযোগ দিতে পারে এবং রোগের অবশিষ্টাংশগুলিকে মোকাবেলা করার চেষ্টা করতে পারে। চিত্রে, কোষে এইচআইভি প্রজননের সেই দুটি পর্যায়, যা বিজ্ঞানীদের আশা হিসাবে, siRNA ব্যবহার করে ব্লক করা যেতে পারে, লাল ক্রস দিয়ে চিহ্নিত করা হয়েছে (পর্যায় 4-5 - ক্রোমোজোমে ভাইরাস এম্বেড করা, এবং পর্যায় 5-6) ভাইরাসের সমাবেশ এবং কোষ থেকে প্রস্থান)।


আজ অবধি, যাইহোক, উপরের সবগুলি শুধুমাত্র তত্ত্বের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য। অনুশীলনে, siRNA থেরাপি এমন সমস্যার সম্মুখীন হয় যা বিজ্ঞানীরা এখনও খুঁজে পাননি। উদাহরণস্বরূপ, অ্যান্টিভাইরাল থেরাপির ক্ষেত্রে, এটি siRNA এর উচ্চ নির্দিষ্টতা যা একটি নিষ্ঠুর রসিকতা করতে পারে: যেমনটি জানা যায়, ভাইরাসগুলির দ্রুত পরিবর্তন করার ক্ষমতা রয়েছে, যেমন। তাদের নিউক্লিওটাইডের গঠন পরিবর্তন করুন। এইচআইভি এটিতে বিশেষভাবে সফল হয়েছে, যার পরিবর্তনের ফ্রিকোয়েন্সি এমন যে ভাইরাসের একটি উপ-প্রকার দ্বারা সংক্রামিত ব্যক্তির মধ্যে, কয়েক বছরের মধ্যে একটি সম্পূর্ণ ভিন্ন উপ-প্রকার বিচ্ছিন্ন হতে পারে। এই ক্ষেত্রে, পরিবর্তিত এইচআইভি স্ট্রেন স্বয়ংক্রিয়ভাবে থেরাপির শুরুতে নির্বাচিত siRNA এর প্রতি সংবেদনশীল হয়ে উঠবে।

বার্ধক্য এবং কার্সিনোজেনেসিস

যেকোনো এপিজেনেটিক ফ্যাক্টরের মতো, siRNA গুলি জিনের অভিব্যক্তিকে প্রভাবিত করে যা তাদের "নীরব" করে। এখন এমন কাজ রয়েছে যা টিউমারের সাথে যুক্ত জিন বন্ধ করার জন্য পরীক্ষাগুলি বর্ণনা করে। siRNA এর সাহায্যে জিনগুলি বন্ধ করা হয় (নক-ডাউন)। উদাহরণস্বরূপ, চীনা বিজ্ঞানীরা ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর 4 (TCF4) জিন বন্ধ করতে siRNA ব্যবহার করেছিলেন, যার কার্যকলাপ পিট-হপকিন্স সিন্ড্রোম (একটি খুব বিরল জেনেটিক রোগ যা মানসিক প্রতিবন্ধকতা এবং হাইপারভেন্টিলেশন এবং অ্যাপনিয়ার পর্ব দ্বারা চিহ্নিত) এবং অন্যান্য মানসিক অসুস্থতার কারণ হয়। এই কাজে, আমরা গ্যাস্ট্রিক ক্যান্সার কোষগুলিতে TCF4 এর ভূমিকা অধ্যয়ন করেছি। একটোপিক TCF4 এক্সপ্রেশন গ্যাস্ট্রিক ক্যান্সার কোষের লাইনে কোষের বৃদ্ধি কমায় এবং TCF4 জিনের siRNA নকআউট কোষের স্থানান্তর বাড়ায়। সুতরাং, এটি উপসংহারে পৌঁছানো যেতে পারে যে TCF4 জিনের এপিজেনেটিক সাইলেন্সিং টিউমার গঠন এবং বিকাশে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

লিওনার্ড এইচ. অগেনলিচ্টের নেতৃত্বে অ্যালবার্ট আইনস্টাইন ক্যান্সার সেন্টার অফ অনকোলজি বিভাগের গবেষণা অনুসারে, siRNA HDAC4 জিন বন্ধের সাথে জড়িত, যা কোলন ক্যান্সারের বৃদ্ধি বাধা, অ্যাপোপটোসিস এবং p21 ট্রান্সক্রিপশন বৃদ্ধি করে। এইচডিএসি 4 হল একটি হিস্টোন ডিসিটাইলেজ যা টিস্যু নির্দিষ্ট, কোষের পার্থক্যকে দমন করে এবং কোষের পার্থক্য প্রক্রিয়ার সময় এটিকে নিয়ন্ত্রিত করা হয়। কাজটি দেখায় যে HDAC4 হল কোলন কোষের বিস্তারের একটি গুরুত্বপূর্ণ নিয়ামক (যা ক্যান্সার প্রক্রিয়ায় গুরুত্বপূর্ণ), এবং এটি, ঘুরে, siRNA দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।

প্যাথলজি বিভাগ, জাপানের নারা মেডিকেল ইউনিভার্সিটি স্কুল অফ মেডিসিন প্রোস্টেট ক্যান্সারের উপর গবেষণা চালায়। প্রতিলিপি কোষ বার্ধক্য অনিয়ন্ত্রিত বিভাজন এবং কার্সিনোজেনেসিসের বিরুদ্ধে একটি বাধা। স্বল্পস্থায়ী বিভাজক কোষ (TAC) হল প্রোস্টেট কোষের জনসংখ্যার অংশ যেখান থেকে টিউমার বিকশিত হয়। জাপানি বিজ্ঞানীরা কেন এই কোষগুলি বার্ধক্যকে কাটিয়ে ওঠে তার কারণগুলি অধ্যয়ন করেছিলেন। সংস্কৃতিতে প্রোস্টেট কোষগুলি জুনবি সিআরএনএ দিয়ে স্থানান্তরিত হয়েছিল। এই কোষগুলিতে, p53, p21, p16 এবং pRb-এর একটি বর্ধিত অভিব্যক্তি স্তর পরিলক্ষিত হয়, যা বার্ধক্যের সময় সনাক্ত করা হয়। সংস্কৃতির কোষগুলি যেগুলি p16-এর হ্রাস মাত্রা দেখিয়েছিল সেগুলি পরবর্তী পদক্ষেপের জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল। টিএসি-তে siRNA-র বারবার স্থানান্তরের ফলে কোষগুলি p16/pRb নিষ্ক্রিয় হওয়ার পরে বার্ধক্য এড়াতে দেয়। উপরন্তু, junB siRNA দ্বারা junB প্রোটো-অনকোজিনকে নীরব করা কোষ আক্রমণের কারণ হয়। এর উপর ভিত্তি করে, এটি উপসংহারে পৌঁছেছিল যে junB হল p16 এর জন্য একটি উপাদান এবং TAC-এর ম্যালিগন্যান্সি (ম্যালিগন্যান্সি) প্রতিরোধ করে সেলুলার সেন্সেন্সকে প্রচার করে। সুতরাং, জুনবি হল প্রোস্টেট কার্সিনোজেনেসিসের একটি নিয়ন্ত্রক এবং থেরাপিউটিক হস্তক্ষেপের লক্ষ্য হতে পারে। এবং এর কার্যকলাপ siRNA এর সাহায্যে নিয়ন্ত্রিত হতে পারে।

এরকম অনেক গবেষণা হচ্ছে। বর্তমানে, siRNA শুধুমাত্র একটি বস্তুই নয়, একজন চিকিৎসা গবেষক, জীববিজ্ঞানী, ক্যান্সার বিশেষজ্ঞ এবং জেরন্টোলজিস্টের হাতে একটি হাতিয়ারও বটে। বয়স-সম্পর্কিত জিনের অভিব্যক্তি সহ অনকোলজিকাল রোগের সাথে siRNA-এর সংযোগের অধ্যয়ন বিজ্ঞানের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কাজ। siRNA আবিষ্কারের পর থেকে খুব কম সময় অতিবাহিত হয়েছে এবং তাদের সাথে সম্পর্কিত কতগুলি আকর্ষণীয় গবেষণা এবং প্রকাশনা প্রকাশিত হয়েছে। কোন সন্দেহ নেই যে তাদের অধ্যয়ন ক্যান্সার এবং বার্ধক্যের উপর বিজয়ের দিকে মানবতার অন্যতম পদক্ষেপ হয়ে উঠবে...

প্রতিযোগিতার জন্য নিবন্ধ "bio/mol/text": সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, আরএনএ - এবং বিশেষ করে এর "অ-শাস্ত্রীয়" জাতগুলি - সারা বিশ্বের জীববিজ্ঞানীদের দৃষ্টি আকর্ষণ করেছে। এটি প্রমাণিত হয়েছে যে নন-কোডিং আরএনএগুলির সাহায্যে নিয়ন্ত্রণ ব্যাপক - ভাইরাস এবং ব্যাকটেরিয়া থেকে মানুষ পর্যন্ত। ছোট ব্যাকটেরিয়া RNA নিয়ন্ত্রকদের বৈচিত্র্যের অধ্যয়ন স্পষ্টভাবে মধ্যবর্তী বিপাক এবং অভিযোজিত প্রতিক্রিয়া উভয় ক্ষেত্রে তাদের গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা দেখিয়েছে। এই নিবন্ধটি ব্যাকটেরিয়ার ছোট ছোট আরএনএগুলির বিভিন্ন ধরণের এবং তাদের সাহায্যে পরিচালিত নিয়ন্ত্রণের প্রক্রিয়াগুলি বর্ণনা করে। বিশেষ করে বিপজ্জনক সংক্রমণ সৃষ্টিকারী ব্যাকটেরিয়াল এজেন্টগুলির গুরুত্বপূর্ণ কার্যকলাপে এই অণুগুলির ভূমিকার উপর বিশেষ জোর দেওয়া হয়।

আরএনএ: ডিএনএর একটি অনুলিপির চেয়ে বেশি

এই সাইটের পাঠকদের বেশিরভাগই স্কুল থেকে জীবন্ত কোষের প্রাথমিক প্রক্রিয়াগুলি জানেন। মেন্ডেলের আইন থেকে শুরু করে অত্যাধুনিক জিনোম সিকোয়েন্সিং প্রকল্প, জীবের বিকাশের জন্য একটি মাস্টার জেনেটিক প্রোগ্রামের ধারণা, যা পেশাদার জীববিজ্ঞানীদের কাছে পরিচিত। আণবিক জীববিজ্ঞানের কেন্দ্রীয় মতবাদ. এটি বলে যে ডিএনএ অণু জেনেটিক তথ্যের বাহক এবং রক্ষক হিসাবে কাজ করে, যা একটি মধ্যস্থতাকারীর মাধ্যমে - ম্যাট্রিক্স আরএনএ (এমআরএনএ), এবং রাইবোসোমাল (আরআরএনএ) এবং স্থানান্তর আরএনএ (টিআরএনএ) এর অংশগ্রহণে - প্রোটিন আকারে উপলব্ধি করা হয়। . পরেরটি প্রজাতি এবং পৃথক ফেনোটাইপ নির্ধারণ করে।

এই অবস্থা এবং আণবিক দর্শনে একটি গৌণ অংশগ্রহণকারীর ভূমিকায় RNA-এর দায়িত্ব 1980 সাল পর্যন্ত বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়ের মধ্যে বজায় ছিল। টি. চেকের কাজ দ্বারা RNA-কে ঘনিষ্ঠভাবে দেখার জন্য বাধ্য করা হয়েছিল, যিনি দেখিয়েছিলেন যে RNA রাসায়নিক বিক্রিয়ার জন্য একটি অনুঘটক হিসাবে কাজ করতে পারে। পূর্বে, এটি বিশ্বাস করা হয়েছিল যে কোষে রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলির ত্বরণ এনজাইমের বিশেষত্ব, যা একচেটিয়াভাবে প্রোটিন প্রকৃতির। আরএনএ-তে অনুঘটক কার্যকলাপের আবিষ্কারের সুদূরপ্রসারী ফলাফল ছিল - কে. ওয়ায়েসের পূর্বের তাত্ত্বিক কাজের সাথে মিলিত এবং এটি আমাদের গ্রহে প্রিবায়োটিক বিবর্তনের একটি সম্ভাব্য চিত্র আঁকতে সক্ষম করেছে। আসল বিষয়টি হল যে ডিএনএ-তে জেনেটিক তথ্যের বাহকের কার্যকারিতা আবিষ্কারের পর থেকে, বিবর্তনের ধারায় আগে কী দেখা দিয়েছিল - ডিএনএ বা ডিএনএ-র প্রজননের জন্য প্রয়োজনীয় প্রোটিন - প্রায় দার্শনিক বলে মনে হয়েছিল (অর্থাৎ, অর্থহীন) মুরগি বা ডিমের চেহারার আদিমতা সম্পর্কে প্রশ্ন হিসাবে। টি. চেকের আবিষ্কারের পর, সমাধানটি বেশ বাস্তব রূপরেখা নিয়েছিল - একটি অণু পাওয়া গেছে যেটিতে একটি তথ্য বাহক এবং একটি জৈবক্যাটালিস্ট উভয়ের বৈশিষ্ট্য রয়েছে (যদিও তার শৈশবকালে)। সময়ের সাথে সাথে, এই অধ্যয়নগুলি জীববিজ্ঞানের একটি সম্পূর্ণ দিক হয়ে উঠেছে, তথাকথিত "RNA ওয়ার্ল্ড" এর প্রিজমের মাধ্যমে জীবনের উত্থান অধ্যয়ন করে।

সুতরাং এটা সুস্পষ্ট হয়ে ওঠে যে RNA-এর প্রাচীন জগৎ প্রাথমিক জীবনের উৎপত্তি এবং ফুলের সাথে সম্পর্কিত হতে পারে। তবুও, এটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে এটি থেকে অনুসরণ করে না যে আধুনিক জীবের আরএনএ আন্তঃকোষীয় আণবিক সিস্টেমের প্রয়োজনের সাথে অভিযোজিত একটি প্রত্নতাত্ত্বিকতা নয়, কিন্তু কোষের আণবিক সংমিশ্রণের একটি সত্যিই গুরুত্বপূর্ণ সদস্য। শুধুমাত্র আণবিক পদ্ধতির বিকাশ - বিশেষ করে, নিউক্লিক অ্যাসিড সিকোয়েন্সিং - দেখিয়েছে যে আরএনএগুলি কোষে সত্যিকারের অপরিহার্য, এবং শুধুমাত্র ক্যানোনিকাল ট্রিনিটি "mRNA, rRNA, tRNA" আকারে নয়। ইতিমধ্যেই ডিএনএ সিকোয়েন্সিংয়ের প্রথম বিস্তৃত ডেটা এমন একটি সত্যের দিকে নির্দেশ করেছে যা প্রথমে ব্যাখ্যা করা কঠিন বলে মনে হয়েছিল - এর বেশিরভাগই পরিণত হয়েছিল নন-কোডিং- অর্থাৎ প্রোটিন অণু বা "স্ট্যান্ডার্ড" আরএনএ সম্পর্কে তথ্য বহন করে না। অবশ্যই, এটি আংশিকভাবে "জেনেটিক আবর্জনা" - "বন্ধ" বা জিনোমের টুকরো যা তাদের কার্যকারিতা হারিয়েছে বলে দায়ী করা যেতে পারে। কিন্তু অর্থনৈতিকভাবে শক্তি ব্যবহার করার চেষ্টা করা জৈবিক ব্যবস্থার জন্য এত পরিমাণ "যৌতুক" রাখা অযৌক্তিক বলে মনে হয়।

প্রকৃতপক্ষে, আরও বিশদ এবং সূক্ষ্ম গবেষণা পদ্ধতিগুলি জিনের প্রকাশের RNA নিয়ন্ত্রকদের একটি সম্পূর্ণ শ্রেণী আবিষ্কার করা সম্ভব করেছে যা আংশিকভাবে আন্তঃজেনিক স্থান পূরণ করে। এমনকি রাউন্ডওয়ার্মের সম্পূর্ণ ইউক্যারিওটিক জিনোম সিকোয়েন্স পড়ার আগে গ. এলিগানস miRNA গুলিকে বিচ্ছিন্ন করা হয়েছে - ছোট দৈর্ঘ্যের অণু (প্রায় 20টি নিউক্লিওটাইড) যা সম্পূরকতার নীতি অনুসারে বিশেষভাবে mRNA অঞ্চলে আবদ্ধ হতে পারে। এটা সহজেই অনুমান করা যায় যে এমআরএনএ-র সাথে এই ধরনের ক্ষেত্রে এনকোড করা প্রোটিন সম্পর্কে তথ্য পড়া আর সম্ভব নয়: রাইবোসোম এমন একটি সাইট যা হঠাৎ করে ডবল-স্ট্র্যান্ডেড হয়ে গেছে এমন একটি সাইটের মাধ্যমে "চলতে" পারে না। জিন অভিব্যক্তি দমন করার জন্য এই প্রক্রিয়া, বলা হয় আরএনএ হস্তক্ষেপ, ইতিমধ্যেই যথেষ্ট বিশদভাবে "বায়োমোলিকিউল" এ বিশ্লেষণ করা হয়েছে। আজ অবধি, হাজার হাজার মাইক্রোআরএনএ এবং অন্যান্য নন-কোডিং আরএনএ অণু (piRNA , snoRNA , nanoRNA, ইত্যাদি) আবিষ্কৃত হয়েছে। ইউক্যারিওটে (মানুষ সহ), তারা আন্তঃজেনিক অঞ্চলে অবস্থিত। কোষের পার্থক্য, কার্সিনোজেনেসিস, ইমিউন প্রতিক্রিয়া এবং অন্যান্য প্রক্রিয়া এবং প্যাথলজিতে তাদের গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা প্রতিষ্ঠিত হয়েছে।

ছোট আরএনএগুলি ব্যাকটেরিয়া প্রোটিনের জন্য একটি "ট্রোজান হর্স"

ব্যাকটেরিয়াতে প্রোটিন-কোডিং আরএনএগুলি ইউক্যারিওটে প্রথম অনুরূপ নিয়ন্ত্রকগুলির তুলনায় অনেক আগে আবিষ্কৃত হওয়া সত্ত্বেও, ব্যাকটেরিয়া কোষ বিপাকের ক্ষেত্রে তাদের ভূমিকা দীর্ঘকাল ধরে বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়ের কাছে আবৃত ছিল। এটি বোধগম্য - ঐতিহ্যগতভাবে, ব্যাকটেরিয়া কোষটিকে গবেষকের জন্য আরও আদিম এবং কম রহস্যময় কাঠামো হিসাবে বিবেচনা করা হয়েছিল, যার জটিলতাকে ইউক্যারিওটিক কোষের কাঠামোর স্তুপের সাথে তুলনা করা যায় না। অধিকন্তু, ব্যাকটেরিয়া জিনোমে, নন-কোডিং তথ্যের বিষয়বস্তু মোট ডিএনএ দৈর্ঘ্যের মাত্র কয়েক শতাংশ, কিছু মাইকোব্যাকটেরিয়ায় সর্বোচ্চ 40% পর্যন্ত পৌঁছায়। কিন্তু, মাইক্রোআরএনএগুলি এমনকি ভাইরাসেও পাওয়া যায় বলে, তাদের ব্যাকটেরিয়াতে একটি গুরুত্বপূর্ণ নিয়ন্ত্রক ভূমিকা পালন করা উচিত, এবং আরও বেশি।

দেখা গেল যে প্রোক্যারিওটে প্রচুর ছোট আরএনএ নিয়ন্ত্রক রয়েছে। প্রচলিতভাবে, তাদের সবাইকে দুটি গ্রুপে বিভক্ত করা যেতে পারে:

1. RNA অণুগুলিকে তাদের কার্য সম্পাদন করার জন্য প্রোটিনের সাথে আবদ্ধ হতে হবে।
2. আরএনএ যেগুলি অন্যান্য আরএনএ-এর (অধিকাংশ পরিচিত নিয়ন্ত্রক আরএনএ অণু) এর সাথে পরিপূরকভাবে আবদ্ধ।

প্রথম গ্রুপে, ছোট আরএনএগুলিকে বিচ্ছিন্ন করা হয়, যার জন্য প্রোটিন বাঁধাই সম্ভব, কিন্তু প্রয়োজনীয় নয়। একটি সুপরিচিত উদাহরণ হল RNase P (RNAse P), যা একটি "পরিপক্ক" tRNA-তে রাইবোজাইম হিসেবে কাজ করে। যাইহোক, যদি RNase P প্রোটিন উপাদান ছাড়াই কাজ করতে পারে, তবে এই গ্রুপের অন্যান্য ছোট RNA-এর জন্য, প্রোটিন বাঁধাই বাধ্যতামূলক (এবং তারা নিজেরাই আসলে, কোফ্যাক্টর)। উদাহরণস্বরূপ, tmRNA একটি জটিল প্রোটিন কমপ্লেক্স সক্রিয় করে, একটি "আটকে থাকা" রাইবোসোমের জন্য একটি "মাস্টার কী" হিসাবে কাজ করে - যদি মেসেঞ্জার RNA যেখান থেকে রিডিং করা হচ্ছে তা শেষ হয়ে গেছে, কিন্তু স্টপ কোডন সম্মুখীন হয়নি।

প্রোটিনের সাথে ছোট আরএনএ-এর সরাসরি মিথস্ক্রিয়া করার জন্য একটি আরও আকর্ষণীয় প্রক্রিয়াও পরিচিত। প্রোটিন যেগুলি "ঐতিহ্যগত" নিউক্লিক অ্যাসিডের সাথে আবদ্ধ থাকে সেগুলি যে কোনও কোষে বিস্তৃত। প্রোক্যারিওটিক কোষও এর ব্যতিক্রম নয়। উদাহরণস্বরূপ, এর হিস্টোন-সদৃশ প্রোটিনগুলি সঠিকভাবে ডিএনএ স্ট্র্যান্ডকে প্যাকেজ করতে সাহায্য করে এবং নির্দিষ্ট রিপ্রেসার প্রোটিনগুলির ব্যাকটেরিয়া জিনের অপারেটর অঞ্চলের সাথে সম্পর্ক রয়েছে। এটি দেখানো হয়েছে যে এই দমনকারীগুলিকে ছোট ছোট আরএনএ দ্বারা বাধা দেওয়া যেতে পারে যা এই প্রোটিনের স্থানীয় ডিএনএ বাইন্ডিং সাইটগুলিকে অনুকরণ করে। এইভাবে, ছোট CsrB RNA (চিত্র 1) তে 18টি ডিকয় সাইট রয়েছে যা CsrA রিপ্রেসার প্রোটিনকে তার আসল লক্ষ্য, গ্লাইকোজেন অপেরন পৌঁছতে বাধা দেয়। যাইহোক, এই জাতীয় ছোট আরএনএগুলির কারণে দমনকারী প্রোটিনগুলির মধ্যে "হারানো" বিশ্বব্যাপী বিপাকীয় পথগুলির নিয়ন্ত্রক রয়েছে, যা ছোট আরএনএগুলির বাধা সংকেতকে গুণিত করা সম্ভব করে তোলে। উদাহরণস্বরূপ, ছোট RNA 6S এটিই করে, যা প্রোটিন ফ্যাক্টর σ 70 কে "নকল করে"। সিগমা ফ্যাক্টরের সাথে RNA পলিমারেজের বাঁধাই কেন্দ্রগুলি দখল করে কনফিগারেশনাল "প্রতারণা" দ্বারা, এটি "হাউসকিপিং" জিনের প্রকাশকে নিষিদ্ধ করে।

চিত্র 1. বায়োইনফরম্যাটিকভাবে পূর্বাভাসিত সিএসআরবি ছোট আরএনএর গৌণ কাঠামো Vibrio cholerae M66-2।ছোট RNA গুলি একক-স্ট্রেন্ডেড অণু, কিন্তু, অন্যান্য RNA-এর মতো, একটি স্থিতিশীল স্থানিক কাঠামোতে ভাঁজ হওয়ার সাথে সাথে এমন সাইটগুলি তৈরি হয় যেখানে অণুটি নিজের মধ্যে সংকরিত হয়। খোলা রিং আকারে কাঠামোর উপর অসংখ্য বাঁক বলা হয় hairpins. কিছু ক্ষেত্রে, হেয়ারপিনগুলির সংমিশ্রণ RNA কে কিছু প্রোটিন অ-সহযোগীভাবে আবদ্ধ করে "স্পঞ্জ" হিসাবে কাজ করতে দেয়। কিন্তু প্রায়শই, এই ধরনের অণুগুলি ডিএনএ বা আরএনএ-তে হস্তক্ষেপ করে; এই ক্ষেত্রে, ছোট আরএনএ-এর স্থানিক গঠন বিঘ্নিত হয় এবং লক্ষ্য অণুর সাথে সংকরকরণের নতুন সাইটগুলি ইতিমধ্যেই গঠিত হয়। তাপ মানচিত্র সম্ভাব্যতা প্রতিফলিত করে যে সংশ্লিষ্ট নিউক্লিওটাইড জোড়া প্রকৃতপক্ষে একটি ইন্ট্রামলিকুলার হাইড্রোজেন বন্ড দ্বারা সংযুক্ত হবে; জোড়াবিহীন সাইটগুলির জন্য - অণুর মধ্যে থাকা যেকোনো সাইটের সাথে হাইড্রোজেন বন্ড গঠনের সম্ভাবনা। প্রোগ্রাম ব্যবহার করে প্রাপ্ত ছবি আরএনএফোল্ড.

ব্যাকটেরিয়ার ছোট আরএনএ হস্তক্ষেপ করে... এবং খুব সফলভাবে!

দ্বিতীয় গ্রুপ অ্যাক্টের নিয়ন্ত্রকরা যে পদ্ধতির দ্বারা সাধারণভাবে, ইউক্যারিওটিক নিয়ন্ত্রক আরএনএ-এর অনুরূপ - এটি এমআরএনএর সাথে সংকরায়নের দ্বারা একই আরএনএ হস্তক্ষেপ, শুধুমাত্র ছোট ছোট আরএনএগুলির চেইনগুলি প্রায়শই দীর্ঘ হয় - কয়েকশো পর্যন্ত নিউক্লিওটাইড ( সেমি.চাল এক). ফলস্বরূপ, ছোট RNA এর কারণে, রাইবোসোমগুলি mRNA থেকে তথ্য পড়তে পারে না। যদিও প্রায়শই, মনে হয়, এটি এতেও আসে না: ফলস্বরূপ "ছোট RNA-mRNA" কমপ্লেক্সগুলি RNases (RNase P টাইপ) এর লক্ষ্য হয়ে ওঠে।

প্রোক্যারিওটিক জিনোমের কম্প্যাক্টনেস এবং প্যাকিং ঘনত্ব নিজেকে অনুভব করে: যদি ইউক্যারিওটে বেশিরভাগ নিয়ন্ত্রক আরএনএগুলি পৃথক (বেশিরভাগ ক্ষেত্রে নন-কোডিং প্রোটিন) অবস্থানে রেকর্ড করা হয়, তবে অনেক ছোট ব্যাকটেরিয়া আরএনএ একই ডিএনএ অঞ্চলে এনকোড করা যেতে পারে। দমন করা জিন, কিন্তু বিপরীত দিকে। এই ধরনের RNA বলা হয় cis-কোডেড(অ্যান্টিসেন্স), এবং অবদমিত ডিএনএ অঞ্চল থেকে কিছু দূরত্বে পড়ে থাকা ছোট আরএনএ- ট্রান্স কোডেড. স্পষ্টতই, cis-RNA-এর বিন্যাসকে ergonomics-এর জয় হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে: লক্ষ্য ট্রান্সক্রিপ্টের সাথে একযোগে উন্মুক্ত হওয়ার মুহুর্তে বিপরীত ডিএনএ স্ট্র্যান্ড থেকে এগুলি পড়া যেতে পারে, যা সংশ্লেষিত প্রোটিনের পরিমাণকে সূক্ষ্মভাবে নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব করে।

ছোট ট্রান্স আরএনএগুলি লক্ষ্য mRNA থেকে স্বাধীনভাবে বিবর্তিত হয় এবং মিউটেশনের ফলে নিয়ন্ত্রকের ক্রম আরও দৃঢ়ভাবে পরিবর্তিত হয়। এটা সম্ভব যে এই ধরনের ব্যবস্থা শুধুমাত্র ব্যাকটেরিয়া কোষের জন্য উপকারী, যেহেতু ছোট আরএনএ পূর্বের অকার্যকর লক্ষ্যগুলির বিরুদ্ধে কার্যকলাপ অর্জন করে, যা অন্যান্য নিয়ন্ত্রক তৈরির জন্য সময় এবং শক্তি খরচ কমিয়ে দেয়। অন্যদিকে, নির্বাচনের চাপ ট্রান্স-ছোট আরএনএকে খুব বেশি পরিবর্তিত হতে বাধা দেয়, কারণ এটি কার্যকলাপ হারাবে। যাইহোক, বেশিরভাগ ট্রান্স-ছোট RNA-এর মেসেঞ্জার RNA-এর সাথে হাইব্রিডাইজ করার জন্য একজন সাহায্যকারী, Hfq প্রোটিন প্রয়োজন। দৃশ্যত, অন্যথায় ছোট আরএনএর অসম্পূর্ণ পরিপূরকতা লক্ষ্যের সাথে আবদ্ধ হওয়ার জন্য সমস্যা তৈরি করতে পারে।

স্পষ্টতই, "একটি ছোট আরএনএ - অনেকগুলি লক্ষ্য" নীতির উপর ভিত্তি করে নিয়ন্ত্রণের সম্ভাব্য প্রক্রিয়া ব্যাকটেরিয়া বিপাকীয় নেটওয়ার্কগুলিকে একীভূত করতে সাহায্য করে, যা একটি সংক্ষিপ্ত এককোষী জীবনের শর্তে অত্যন্ত প্রয়োজনীয়। কেউ এই বিষয়ে অনুমান করা চালিয়ে যেতে পারে এবং ধরে নিতে পারে যে ট্রান্স-এনকোড করা ছোট RNA গুলি কার্যকরীভাবে সম্পর্কিত কিন্তু শারীরিকভাবে দূরবর্তী অবস্থান থেকে অভিব্যক্তি "নির্দেশ" পাঠাতে ব্যবহৃত হয়। এই ধরণের জেনেটিক "রোল কল" এর প্রয়োজনীয়তা যৌক্তিকভাবে ব্যাখ্যা করে যে প্যাথোজেনিক ব্যাকটেরিয়ায় পাওয়া বৃহৎ সংখ্যক ছোট আরএনএ। উদাহরণস্বরূপ, এই সূচকটির জন্য রেকর্ড ধারকটিতে কয়েকশ ছোট আরএনএ পাওয়া গেছে - কলেরা ভাইব্রিও ( Vibrio cholerae) এটি একটি অণুজীব যা আশেপাশের জলজ পরিবেশে (তাজা এবং লবণাক্ত উভয়ই), এবং জলজ মলাস্কে, মাছে এবং মানুষের অন্ত্রে বেঁচে থাকতে পারে - এখানে আপনি নিয়ন্ত্রক অণুর সাহায্যে জটিল অভিযোজন ছাড়া করতে পারবেন না!

ব্যাকটেরিয়া স্বাস্থ্যের জন্য CRISPR

ছোট আরএনএগুলি ব্যাকটেরিয়ার জন্য আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ সমস্যা সমাধানে প্রয়োগ খুঁজে পেয়েছে। এমনকি সবচেয়ে দূষিত প্যাথোজেনিক কোকি এবং ব্যাসিলি বিশেষ ভাইরাস দ্বারা সৃষ্ট বিপদের মুখে শক্তিহীন হতে পারে - ব্যাকটিরিওফেজ যা ব্যাকটেরিয়ার জনসংখ্যাকে বিদ্যুৎ গতিতে নির্মূল করতে পারে। বহুকোষী জীবের ভাইরাসের বিরুদ্ধে সুরক্ষার জন্য একটি বিশেষ ব্যবস্থা রয়েছে - ইমিউন, কোষের মাধ্যমে এবং তারা যে পদার্থগুলি নিঃসরণ করে, শরীরকে অনুপ্রবেশকারীদের থেকে রক্ষা করে (একটি ভাইরাল প্রকৃতির সহ)। ব্যাকটেরিয়া কোষটি একাকী, তবে এটি ততটা দুর্বল নয় যতটা প্রথম নজরে মনে হতে পারে। ব্যাকটেরিয়ার অ্যান্টিভাইরাল অনাক্রম্যতা বজায় রাখার জন্য রেসিপিগুলির রক্ষক হল লোকি CRISPR- ক্লাস্টার নিয়মিত-বিচ্ছিন্ন ছোট প্যালিনড্রোমিক পুনরাবৃত্তি ( ক্লাস্টার করা নিয়মিত ইন্টারস্পেস ছোট প্যালিনড্রোমিক পুনরাবৃত্তি) (চিত্র 2;)। প্রোক্যারিওটিক জিনোমে, প্রতিটি সিআরআইএসপিআর ক্যাসেট কয়েকশত নিউক্লিওটাইড লম্বা একটি লিডার সিকোয়েন্স দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়, তারপরে 2-24 (কখনও কখনও 400 পর্যন্ত) একটি ধারার পুনরাবৃত্তি হয় যা স্পেসারের দৈর্ঘ্যের সমান কিন্তু নিউক্লিওটাইড সিকোয়েন্সে অনন্য। প্রতিটি স্পেসার এবং পুনরাবৃত্তির দৈর্ঘ্য একশত বেস জোড়া অতিক্রম করে না।

চিত্র 2. একটি কার্যকরী প্রতিলিপিতে CRISPR লোকাস এবং এর সংশ্লিষ্ট ছোট RNA এর প্রক্রিয়াকরণ।জিনোমে CRISPR- ক্যাসেটটি ইন্টারলিভড স্পেসার দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয় (চিত্রে তারা হিসাবে নির্দেশিত হয়েছে sp), ফেজ ডিএনএর আংশিক সমজাতীয় অঞ্চল, এবং পুনরাবৃত্তি ( দ্বারা) 24-48 bp লম্বা, ডায়াডিক প্রতিসাম্য দেখাচ্ছে। পুনরাবৃত্তির বিপরীতে, একই লোকাসের মধ্যে স্পেসারের দৈর্ঘ্য একই (বিভিন্ন ব্যাকটেরিয়াতে এটি 20-70 নিউক্লিওটাইড হতে পারে), কিন্তু নিউক্লিওটাইড ক্রম অনুসারে ভিন্ন। "-স্পেসার-রিপিট-" বিভাগগুলি বেশ দীর্ঘ হতে পারে এবং কয়েকশো লিঙ্ক নিয়ে গঠিত। পুরো কাঠামোটি লিডার সিকোয়েন্স দ্বারা একপাশে ফ্ল্যাঙ্ক করা হয়েছে ( এলপি, কয়েক শত বেস জোড়া)। কাছাকাছি আছে ক্যাস-জিন ( গআরআইএসপিআর-হিসাবে sociated) একটি operon মধ্যে সংগঠিত. তাদের থেকে পঠিত প্রোটিনগুলি বেশ কয়েকটি সহায়ক ফাংশন সম্পাদন করে, যা থেকে পঠিত প্রতিলিপি প্রক্রিয়াকরণ প্রদান করে CRISPR-লোকাস, ফেজ ডিএনএ টার্গেটের সাথে এর সফল সংকরায়ন, লোকাসে নতুন উপাদানের অন্তর্ভুক্তি ইত্যাদি। বহু-পর্যায় প্রক্রিয়াকরণের ফলে গঠিত CrRNA একটি ডিএনএ অঞ্চলের (চিত্রের নীচের অংশ) ব্যাকটেরিয়াতে ফেজ দ্বারা ইনজেকশনের সাথে সংকরিত হয়। এটি ভাইরাসের ট্রান্সক্রিপশন মেশিনকে নীরব করে দেয় এবং এটিকে প্রোক্যারিওটিক কোষে সংখ্যাবৃদ্ধি করা থেকে বিরত করে।

সবকিছুর উৎপত্তির বিস্তারিত প্রক্রিয়া CRISPR-লোকাস এখনও অধ্যয়ন করা বাকি. কিন্তু আজ অবধি, স্পেসারের উত্থানের একটি পরিকল্পিত ডায়াগ্রাম, এটির গঠনের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কাঠামো প্রস্তাব করা হয়েছে। দেখা যাচ্ছে যে "ব্যাকটেরিয়া শিকারী" তাদের নিজস্ব অস্ত্র দ্বারা মারধর করে - নিউক্লিক অ্যাসিড, বা বরং, "ট্রফি" পূর্ববর্তী যুদ্ধে ফেজ থেকে ব্যাকটেরিয়া দ্বারা প্রাপ্ত জেনেটিক তথ্য! আসল বিষয়টি হ'ল ব্যাকটেরিয়া কোষে প্রবেশ করা সমস্ত ফেজগুলি মারাত্মক হতে পারে না। এই ধরনের ফেজগুলির ডিএনএ (সম্ভবত নাতিশীতোষ্ণের সাথে সম্পর্কিত) বিশেষ ক্যাস প্রোটিন দ্বারা কাটা হয় (তাদের জিন ফ্ল্যাঙ্ক CRISPR) ছোট খন্ডে। এই টুকরা কিছু এমবেড করা হবে CRISPR"হোস্ট" জিনোমের অবস্থান। এবং যখন ফেজ ডিএনএ ব্যাকটেরিয়া কোষে পুনরায় প্রবেশ করে, তখন এটি থেকে ছোট ছোট আরএনএর সাথে মিলিত হয় CRISPR-লোকাস, সেই মুহুর্তে ক্যাস প্রোটিন দ্বারা প্রকাশিত এবং প্রক্রিয়াকৃত। এটি ইতিমধ্যে উপরে বর্ণিত আরএনএ হস্তক্ষেপের প্রক্রিয়া অনুসারে ভাইরাল জেনেটিক তথ্যের নিষ্ক্রিয়তা দ্বারা অনুসরণ করা হয়।

স্পেসার গঠনের অনুমান থেকে, এটি পরিষ্কার নয় কেন তাদের মধ্যে পুনরাবৃত্তি প্রয়োজন, একই লোকাসের মধ্যে দৈর্ঘ্যে কিছুটা আলাদা, তবে ক্রম অনুসারে প্রায় অভিন্ন? এখানে কল্পনার বিস্তৃত সুযোগ রয়েছে। সম্ভবত, পুনরাবৃত্তি ছাড়া, কম্পিউটার হার্ড ড্রাইভের সেক্টরের মতো জেনেটিক ডেটাকে শব্দার্থিক খণ্ডে বিভক্ত করা সমস্যাযুক্ত হবে এবং তারপরে ট্রান্সক্রিপশন মেশিনটি কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত এলাকায় অ্যাক্সেস পাবে। CRISPR-লোকস কঠিন হয়ে যাবে? অথবা যখন ফেজ ডিএনএ-র নতুন উপাদান ঢোকানো হয় তখন পুনরাবৃত্তিগুলি পুনর্মিলন প্রক্রিয়া সহজ করে? অথবা তারা কি "বিরাম চিহ্ন" যা CRISPR প্রক্রিয়াকরণের জন্য অপরিহার্য? এটি যেমনই হোক না কেন, গোগোলের প্লাইউশকিনের পদ্ধতিতে ব্যাকটেরিয়া কোষের আচরণ ব্যাখ্যা করার জৈবিক কারণ যথাসময়ে পাওয়া যাবে।

CRISPR, একটি ব্যাকটেরিয়া এবং একটি ফেজের মধ্যে সম্পর্কের একটি "ক্রোনিকল" হওয়ায়, ফাইলোজেনেটিক গবেষণায় ব্যবহার করা যেতে পারে। এইভাবে, সম্প্রতি বাহিত টাইপিং অনুযায়ী CRISPRপ্লেগ জীবাণুর পৃথক স্ট্রেইনের বিবর্তন দেখা সম্ভব করেছে ( ইয়ারসিনিয়া পেস্টিস) তাদের অন্বেষণ CRISPR- "বংশগুলি" অর্ধ হাজার বছর আগের ঘটনার উপর আলোকপাত করে, যখন স্ট্রেনগুলি এখন চীনের অন্তর্গত অঞ্চল থেকে মঙ্গোলিয়ায় প্রবেশ করেছিল। তবে সমস্ত ব্যাকটেরিয়া এবং বিশেষত প্যাথোজেনের জন্য নয়, এই পদ্ধতিটি প্রযোজ্য। Tularemia ( ফ্রান্সিসেলা টুলারেনসিস) এবং কলেরা, সিআরআইএসপিআর নিজেই, যদি তাদের জিনোমে উপস্থিত থাকে তবে সংখ্যায় নয়। ব্যাকটেরিয়া রাজ্যের প্যাথোজেনিক প্রতিনিধিদের দ্বারা ভাইরাসজনিত অধিগ্রহণে তাদের ইতিবাচক অবদানের কারণে সম্ভবত ফেজগুলি এতটা ক্ষতিকর এবং বিপজ্জনক নয় যে CRISPR ব্যবহার করে তাদের থেকে রক্ষা করা যায়? নাকি এই ব্যাকটেরিয়াগুলিকে আক্রমণ করে এমন ভাইরাসগুলি কি খুব বৈচিত্র্যময়, এবং তাদের বিরুদ্ধে আরএনএ অনাক্রম্যতাকে "হস্তক্ষেপ" করার কৌশলটি নিষ্ফল?

চিত্র 3. রাইবোসউইচগুলি পরিচালনার কিছু প্রক্রিয়া। Riboswitches (riboswitches) মেসেঞ্জার RNA-তে তৈরি করা হয়, কিন্তু নির্দিষ্ট লিগ্যান্ডের উপর নির্ভর করে গঠনমূলক আচরণের বৃহৎ স্বাধীনতার দ্বারা তাদের আলাদা করা হয়, যা রাইবোসুইচগুলিকে ছোট RNA-এর স্বতন্ত্র একক হিসেবে বিবেচনা করার কারণ দেয়। এক্সপ্রেশন প্ল্যাটফর্মের গঠনের পরিবর্তন mRNA-তে রাইবোসোম এন্ট্রি সাইটকে প্রভাবিত করে ( আরবিএস), এবং ফলস্বরূপ, পড়ার জন্য সমস্ত mRNA এর প্রাপ্যতা নির্ধারণ করে। Riboswitches একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে ক্লাসিক্যাল মডেলের অপারেটর ডোমেনের অনুরূপ লাখ-অপারন - তবে শুধুমাত্র অ্যাপটামেরিক অঞ্চলগুলি সাধারণত কম আণবিক ওজনের পদার্থ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় এবং জিনের কাজকে এমআরএনএ স্তরে পরিবর্তন করে, ডিএনএ নয়। ক - লিগ্যান্ড, রাইবোসুইচের অনুপস্থিতিতে btuB (কোবালামিন ট্রান্সপোর্টার)এবং thiM (থায়ামিন পাইরোফসফেট-নির্ভর), যা mRNA-এর অ-নিউক্লিওলাইটিক দমন চালায়, "সুইচ অন করা হয়" ( চালু) এবং রাইবোসোমকে তার কাজ করতে দিন। একটি রাইবোসুইচের সাথে একটি লিগ্যান্ডের বাঁধন ( বন্ধ-পজিশন) একটি হেয়ারপিন গঠনের দিকে পরিচালিত করে, যা এই সাইটটিকে রাইবোসোমের কাছে অ্যাক্সেসযোগ্য করে তোলে। খ - লাইসিন রিবোসউইচ lysCলিগ্যান্ডের অনুপস্থিতিতেও অন্তর্ভুক্ত করা হয় ( চালু) রাইবোসুইচ বন্ধ করা রাইবোসোমকে এমআরএনএ অ্যাক্সেস করতে বাধা দেয়। কিন্তু উপরে বর্ণিত রাইবোসুইচগুলির বিপরীতে, লাইসিন সুইচটিতে, যখন সুইচটি বন্ধ করা হয়, একটি বিশেষ RNase কমপ্লেক্স দ্বারা কাটা এলাকাটি ( অধঃপতন), এবং সমস্ত mRNA ব্যবহার করা হয়, ছোট ছোট টুকরো টুকরো হয়ে যায়। এই ক্ষেত্রে রিবোসউইচ দমনকে বলা হয় নিউক্লিওলাইটিক ( নিউক্লিওলাইটিক) এবং অপরিবর্তনীয় কারণ, উদাহরণের বিপরীতে ( ক ), বিপরীত সুইচিং (এ ফিরে যান চালু) আর সম্ভব নয়। এটি লক্ষ করা গুরুত্বপূর্ণ যে "অপ্রয়োজনীয়" এমআরএনএগুলির একটি গোষ্ঠীর ব্যবহার এইভাবে অর্জন করা যেতে পারে: একটি রাইবোসুইচ একটি বাচ্চাদের নির্মাণ সেটের একটি অংশের অনুরূপ, এবং কার্যকরীভাবে সম্পর্কিত টেমপ্লেট অণুর একটি সম্পূর্ণ গ্রুপে একই রকম সুইচ থাকতে পারে। গঠন

Riboswitch - ব্যাকটেরিয়া জন্য সেন্সর

সুতরাং, প্রোটিন-সংশ্লিষ্ট ছোট আরএনএ রয়েছে, ছোট ছোট আরএনএ রয়েছে যা ব্যাকটেরিয়ার নিজস্ব mRNA-তে হস্তক্ষেপ করে, সেইসাথে ভাইরাস থেকে ব্যাকটেরিয়া দ্বারা বন্দী আরএনএ এবং ফেজ ডিএনএ দমন করে। ছোট আরএনএ-এর সাহায্যে নিয়ন্ত্রণের অন্য কোনো প্রক্রিয়া কি কল্পনা করা সম্ভব? এটা হ্যাঁ সক্রিয় আউট. উপরের বিষয়গুলো বিশ্লেষণ করলে দেখা যাবে যে অ্যান্টিসেন্স রেগুলেশনের সব ক্ষেত্রেই ছোট আরএনএ এবং লক্ষ্যমাত্রার হস্তক্ষেপ পরিলক্ষিত হয় দুইটির সংকরায়নের ফলে। স্বতন্ত্রঅণু কেন ছোট আরএনএ সাজান না প্রতিলিপির মধ্যেই? তাহলে mRNA-এর অভ্যন্তরে এই ধরনের একটি "মিসহ্যান্ডেলড কস্যাক"-এর গঠন পরিবর্তন করে, অনুবাদের সময় পড়ার জন্য সম্পূর্ণ টেমপ্লেটের প্রাপ্যতা পরিবর্তন করা, বা, যা আরও বেশি কার্যকরী, এমআরএনএ জৈব সংশ্লেষণ নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব। প্রতিলিপি!

এই ধরনের কাঠামো ব্যাকটেরিয়া কোষে ব্যাপকভাবে উপস্থিত থাকে এবং রাইবোসউইচ নামে পরিচিত ( riboswitch) এগুলি জিনের কোডিং অংশের শুরুর আগে এমআরএনএর 5' শেষে অবস্থিত। শর্তসাপেক্ষে, রাইবোসুইচের রচনায় দুটি কাঠামোগত মোটিফকে আলাদা করা যেতে পারে: aptamer অঞ্চল, লিগ্যান্ডের সাথে বাঁধার জন্য দায়ী (প্রভাবক), এবং অভিব্যক্তি প্ল্যাটফর্ম, বিকল্প স্থানিক কাঠামোতে mRNA রূপান্তরের মাধ্যমে জিনের অভিব্যক্তির নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে। উদাহরণস্বরূপ, এই ধরনের একটি সুইচ ("বন্ধ" টাইপ) কাজ করতে ব্যবহৃত হয় লাইসিন অপেরন: লাইসিনের আধিক্যের সাথে, এটি একটি "জটবদ্ধ" স্থানিক কাঠামোর আকারে বিদ্যমান যা অপেরন থেকে পড়তে বাধা দেয় এবং লাইসিনের অভাবের সাথে, লাইসিন জৈব সংশ্লেষণের জন্য প্রয়োজনীয় প্রোটিন এবং রাইবোসউইচ "আনওয়াইন্ড" হয় (চিত্র 3) )

রিবোসউইচ ডিভাইসের বর্ণিত পরিকল্পিত চিত্রটি একটি ক্যানন নয়, বিকল্প রয়েছে। ভিব্রিও কলেরিতে একটি কৌতূহলী "সুইচিং" ট্যান্ডেম রিবোসউইচ পাওয়া গেছে: এক্সপ্রেশন প্ল্যাটফর্মটি এর আগে একসাথে দুইঅ্যাপটামার সাইট। স্পষ্টতই, এটি কোষে আরেকটি অ্যামিনো অ্যাসিড - গ্লাইসিনের উপস্থিতিতে আরও বেশি সংবেদনশীলতা এবং একটি মসৃণ প্রতিক্রিয়া প্রদান করে। সম্ভবত, অ্যানথ্রাক্স জিনোমের "ডাবল" রাইবোসউইচটি পরোক্ষভাবে ব্যাকটেরিয়ামের উচ্চ বেঁচে থাকার হারের সাথে জড়িত ( Bacillus anthracis) এটি এই জীবাণুর জন্য অত্যাবশ্যক যৌগটির প্রতি প্রতিক্রিয়া দেখায় - থায়ামিন পাইরোফসফেট, যা ন্যূনতম পরিবেশের অংশ।

ব্যাকটেরিয়া কোষে উপলব্ধ "মেনু" এর উপর নির্ভর করে বিপাকীয় পথ পরিবর্তন করার পাশাপাশি, রাইবোসউইচগুলি ব্যাকটেরিয়াল হোমিওস্ট্যাসিসের সেন্সর হতে পারে। এইভাবে, কোষের অভ্যন্তরে অনুবাদমূলক সিস্টেমের কার্যকারিতা ব্যাহত হলে পড়ার জন্য জিনের প্রাপ্যতা নিয়ন্ত্রণে তাদের দেখা যায় (উদাহরণস্বরূপ, "আনচার্জড" টিআরএনএ এবং "ক্রুটিপূর্ণ" (স্টলড) রাইবোসোমগুলির উপস্থিতির মতো সংকেতগুলি) বা যখন পরিবেশগত কারণগুলি পরিবর্তিত হয় (উদাহরণস্বরূপ, তাপমাত্রা বৃদ্ধি)।

প্রোটিনের দরকার নেই, আমাদের আরএনএ দিন!

তাহলে একটি ব্যাকটেরিয়ামের মধ্যে এই ধরনের বিভিন্ন ধরনের ছোট RNA নিয়ন্ত্রকের উপস্থিতির মানে কী? এটি কি ধারণার প্রত্যাখ্যানের ইঙ্গিত দেয়, যখন প্রধান "পরিচালক" প্রোটিন হয়, বা আমরা অন্য ফ্যাশন প্রবণতা দেখছি? স্পষ্টতই, একটি বা অন্যটি নয়। অবশ্যই, কিছু ছোট RNA বিপাকীয় পথের বিশ্বব্যাপী নিয়ন্ত্রক, যেমন উল্লেখিত CsrB, যা CsrC এর সাথে জৈব কার্বন সঞ্চয়ের নিয়ন্ত্রণে জড়িত। কিন্তু, জৈবিক ব্যবস্থায় ফাংশনের নকলের নীতি বিবেচনায় নিয়ে, ব্যাকটেরিয়ার ছোট আরএনএগুলিকে একজন সাধারণ পরিচালকের তুলনায় "অ্যান্টি-ক্রাইসিস ম্যানেজার" এর সাথে তুলনা করা যেতে পারে। সুতরাং, এমন পরিস্থিতিতে যখন একটি অণুজীবের বেঁচে থাকার জন্য এটি প্রয়োজনীয় দ্রুতঅন্তঃকোষীয় বিপাক পুনরায় কনফিগার করুন, তাদের নিয়ন্ত্রক ভূমিকা নিষ্পত্তিমূলক এবং অনুরূপ ফাংশন সহ প্রোটিনের তুলনায় আরও কার্যকর হতে পারে। এইভাবে, RNA নিয়ন্ত্রকগুলি দ্রুত প্রতিক্রিয়ার জন্য বেশি দায়ী, যা প্রোটিনের ক্ষেত্রে কম স্থিতিশীল এবং নির্ভরযোগ্য: আমাদের ভুলে যাওয়া উচিত নয় যে ছোট RNA তার 3D গঠন বজায় রাখে এবং দুর্বল হাইড্রোজেন বন্ড দ্বারা বাধা ম্যাট্রিক্সে ধরে রাখে।

এই থিসিসের পরোক্ষ নিশ্চিতকরণ কলেরা ভাইব্রিওর ইতিমধ্যে উল্লিখিত ছোট আরএনএ হতে পারে। এই ব্যাকটেরিয়ামের জন্য, মানবদেহে প্রবেশ করা একটি পছন্দসই লক্ষ্য নয়, তবে, দৃশ্যত, একটি জরুরী। বিষাক্ত পদার্থের উত্পাদন এবং এই ক্ষেত্রে ভাইরাসজনিত অন্যান্য পথগুলির সক্রিয়করণ পরিবেশ এবং শরীরের কোষগুলির "বহিরাগতদের" বিরুদ্ধে আক্রমণাত্মক বিরোধিতার প্রতি একটি প্রতিরক্ষামূলক প্রতিক্রিয়া মাত্র। এখানে "উদ্ধারকারী" হল ছোট আরএনএ - উদাহরণস্বরূপ, Qrr, যা ভাইব্রিওকে চাপের পরিস্থিতিতে বেঁচে থাকার কৌশল পরিবর্তন করতে সাহায্য করে, যৌথ আচরণ পরিবর্তন করে। এই অনুমানটি ছোট RNA VrrA আবিষ্কারের মাধ্যমেও পরোক্ষভাবে নিশ্চিত করা যেতে পারে, যা সক্রিয়ভাবে সংশ্লেষিত হয় যখন শরীরে vibrios উপস্থিত থাকে এবং Omp মেমব্রেন প্রোটিন উৎপাদনকে দমন করে। সংক্রমণের প্রাথমিক পর্যায়ে "লুকানো" ঝিল্লি প্রোটিন মানবদেহ থেকে একটি শক্তিশালী ইমিউন প্রতিক্রিয়া এড়াতে সাহায্য করতে পারে (চিত্র 4)।

চিত্র 4. ভিব্রিও কলেরির প্যাথোজেনিক বৈশিষ্ট্য বাস্তবায়নে ছোট আরএনএ। ক - ভিব্রিও কলেরা ভালো বোধ করে এবং জলজ পরিবেশে ভালোভাবে প্রজনন করে। মানবদেহ সম্ভবত এই জীবাণুর প্রধান পরিবেশগত কুলুঙ্গি নয়। খ - একটি আক্রমনাত্মক পরিবেশে সংক্রমণ সংক্রমণের জল বা খাদ্যের মাধ্যমে প্রবেশ করা - মানুষের ছোট অন্ত্র - আচরণের সংগঠনের ক্ষেত্রে ভাইব্রিওস একটি ছদ্ম-জীবের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ হতে শুরু করে, যার প্রধান কাজটি প্রতিরোধ ক্ষমতা নিয়ন্ত্রণ করা এবং উপনিবেশের জন্য একটি অনুকূল পরিবেশ তৈরি করুন। ব্যাকটেরিয়া জনসংখ্যা এবং শরীরের সাথে তাদের মিথস্ক্রিয়া মধ্যে ক্রিয়া সমন্বয় করার জন্য ঝিল্লি ভেসিকেলগুলি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। শেষ অবধি, অন্ত্রের অনাবিষ্কৃত পরিবেশগত কারণগুলি ভাইব্রিওসে ছোট আরএনএ প্রকাশের জন্য সংকেত (উদাহরণস্বরূপ, VrrA)। ফলস্বরূপ, vesicles গঠনের প্রক্রিয়া শুরু হয়, যা অন্ত্রে কম সংখ্যক ভাইব্রিও কোষের সাথে অ-ইমিউনোজেনিক। বর্ণিত প্রভাব ছাড়াও, ছোট ছোট আরএনএগুলি Omp মেমব্রেন প্রোটিনগুলিকে "লুকাতে" সাহায্য করে যা মানুষের ইমিউন সিস্টেমের জন্য সম্ভাব্য উত্তেজক। ছোট RNAs Qrr1-4-এর পরোক্ষ অংশগ্রহণের মাধ্যমে, কলেরা টক্সিনের নিবিড় উৎপাদন শুরু হয় (চিত্রে দেখানো হয়নি), যা কলেরা ভাইব্রিওর অভিযোজিত প্রতিক্রিয়ার বর্ণালীকে পরিপূরক করে। ভিতরে - ইতিমধ্যে কয়েক ঘন্টা পরে, ব্যাকটেরিয়া কোষের সংখ্যা বৃদ্ধি পায়, এবং ছোট VrrA RNA এর পুল হ্রাস পায়, যা সম্ভবত ঝিল্লি প্রোটিনের এক্সপোজারের দিকে পরিচালিত করে। "খালি" ভেসিকলের সংখ্যাও ধীরে ধীরে হ্রাস পায় এবং এই পর্যায়ে তারা এন্টারোসাইটগুলিতে সরবরাহ করা ইমিউনোজেনিক দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়। স্পষ্টতই, এটি একটি জটিল সংকেত বাস্তবায়নের জন্য "পরিকল্পনার" অংশ, যার অর্থ হ'ল মানবদেহ থেকে ভাইব্রিওস অপসারণকে উস্কে দেওয়া। NB: ব্যাকটেরিয়া কোষ এবং এন্টারোসাইটের আকারের অনুপাত পরিলক্ষিত হয় না।

RNAseq প্ল্যাটফর্মে মুক্ত-জীবিত এবং অ-সংস্কৃতির ফর্ম সহ নতুন ডেটা প্রাপ্ত হলে ছোট RNA নিয়ন্ত্রকদের সম্পর্কে আমাদের বোঝাপড়া কীভাবে পরিবর্তিত হবে তা দেখতে আকর্ষণীয়। "গভীর সিকোয়েন্সিং" ব্যবহার করে সাম্প্রতিক কাজ ইতিমধ্যেই অপ্রত্যাশিত ফলাফল দিয়েছে, যা মিউট্যান্ট স্ট্রেপ্টোকোকিতে miRNA-এর মতো অণুর উপস্থিতি নির্দেশ করে। অবশ্যই, এই জাতীয় ডেটা সাবধানে পুনঃচেক করা দরকার, তবে, এটি যেমনই হোক না কেন, এটি আত্মবিশ্বাসের সাথে বলা যেতে পারে যে ব্যাকটেরিয়াতে ছোট আরএনএগুলির অধ্যয়ন অনেক বিস্ময় নিয়ে আসবে।

ধন্যবাদ

শিরোনাম চিত্র তৈরি করার সময় মূল ধারণা এবং রচনামূলক নকশা, সেইসাথে চিত্র 4, E.A-এর অন্তর্গত। প্রবন্ধে চিত্র 2-এর উপস্থিতি বিভাগের সহযোগী অধ্যাপকের যোগ্যতা। প্রাণীবিদ্যা SFedU G.B. বাখতাদজে। তিনি শিরোনাম চিত্র এবং চিত্র 4 এর বৈজ্ঞানিক প্রুফরিডিং এবং সংশোধন করেছেন। লেখক তাদের ধৈর্য এবং বিষয়টিতে সৃজনশীল পদ্ধতির জন্য তাদের প্রতি গভীর কৃতজ্ঞতা প্রকাশ করেছেন। আমার সহকর্মী, সিনিয়র গবেষককে বিশেষ ধন্যবাদ ল্যাব রোস্টভ অ্যান্টি-প্লেগ ইনস্টিটিউট সোরোকিন ভিএম-এর জীবাণুর জৈব রসায়ন। নিবন্ধের পাঠ্য আলোচনার জন্য এবং মূল্যবান মন্তব্যের জন্য।

সাহিত্য

1. কার্ল ওয়েজ (1928-2012) ;;। 80 , 1148-1154;
2. আর. আর. ব্রেকার। (2012)। রিবোসুইচস এবং আরএনএ ওয়ার্ল্ড। জীববিজ্ঞানে কোল্ড স্প্রিং হারবার পরিপ্রেক্ষিত. 4 , a003566-a003566;
3. জে. প্যাট্রিক বারডিল, ব্রায়ান কে. হ্যামার। (2012)। নন-কোডিং sRNAs ব্যাকটেরিয়াল প্যাথোজেন ভিব্রিও কলেরিতে ভাইরাস নিয়ন্ত্রণ করে। আরএনএ জীববিজ্ঞান. 9 , 392-401;
4. হিওন-জিন লি, সু-হিয়ং হং। (2012)। গভীর সিকোয়েন্সিং দ্বারা স্ট্রেপ্টোকক্কাস মিউটানগুলিতে মাইক্রোআরএনএ-আকার, ছোট আরএনএগুলির বিশ্লেষণ। FEMS মাইক্রোবায়োল লেট. 326 , 131-136;
5. এম.-পি. ক্যারন, এল. বাস্টেট, এ. লুসিয়ার, এম. সিমোনেউ-রয়, ই. ম্যাসে, ডি. এ. লাফন্টেইন। (2012)। অনুবাদের সূচনা এবং mRNA ক্ষয়ের দ্বৈত-অভিনয় রাইবোসুইচ নিয়ন্ত্রণ। ন্যাশনাল একাডেমি অফ সায়েন্সেসের কার্যধারা. 109 , E3444-E3453।

, এটি এনকোড করা প্রোটিনে রাইবোসোমের mRNA এর অনুবাদ প্রতিরোধ করে। শেষ পর্যন্ত, ছোট হস্তক্ষেপকারী RNA-এর প্রভাব কেবল জিনের অভিব্যক্তি হ্রাস করার মতোই।

ছোট হস্তক্ষেপকারী আরএনএগুলি 1999 সালে যুক্তরাজ্যে ডেভিড বালকম্বের গ্রুপ দ্বারা উদ্ভিদের পোস্ট-ট্রান্সক্রিপশনাল জিন সাইলেন্সিং সিস্টেমের একটি উপাদান হিসাবে আবিষ্কার করা হয়েছিল (ইঞ্জি. PTGS, পোস্ট-ট্রান্সক্রিপশনাল জিন সাইলেন্সিং) গ্রুপটি সায়েন্স জার্নালে তাদের ফলাফল প্রকাশ করেছে।

ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড আরএনএগুলি আরএনএ-নির্ভর জিন সক্রিয়করণ নামক একটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে জিনের অভিব্যক্তি বাড়াতে পারে। RNAa, ছোট RNA-প্ররোচিত জিন সক্রিয়করণ) এটা দেখানো হয়েছে যে টার্গেট জিনের প্রবর্তকদের পরিপূরক ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড আরএনএ সংশ্লিষ্ট জিনের সক্রিয়তা ঘটায়। মানব কোষে সিন্থেটিক ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড আরএনএ প্রশাসনের উপর আরএনএ-নির্ভর সক্রিয়করণ দেখানো হয়েছে। অন্যান্য জীবের কোষে অনুরূপ সিস্টেম বিদ্যমান কিনা তা জানা যায়নি।

ইচ্ছামতো যেকোন জিনকে বন্ধ করার ক্ষমতার সাথে, ছোট হস্তক্ষেপকারী RNA-এর উপর ভিত্তি করে RNA হস্তক্ষেপ মৌলিক এবং প্রয়োগকৃত জীববিজ্ঞানের প্রতি অসাধারণ আগ্রহ তৈরি করেছে। জৈব রাসায়নিক পথগুলিতে গুরুত্বপূর্ণ জিন সনাক্ত করতে বিস্তৃত RNAi-ভিত্তিক অ্যাসের সংখ্যা ক্রমাগত বাড়ছে। যেহেতু রোগের বিকাশও জিনের কার্যকলাপ দ্বারা নির্ধারিত হয়, তাই এটি প্রত্যাশিত যে কিছু ক্ষেত্রে, ছোট হস্তক্ষেপকারী আরএনএ সহ একটি জিন বন্ধ করা একটি থেরাপিউটিক প্রভাব ফেলতে পারে।

যাইহোক, প্রাণীদের এবং বিশেষ করে মানুষের জন্য ছোট হস্তক্ষেপকারী RNA-এর উপর ভিত্তি করে RNA হস্তক্ষেপের প্রয়োগ অনেক সমস্যার সম্মুখীন হয়। পরীক্ষায় দেখা গেছে যে ছোট হস্তক্ষেপকারী RNA-এর কার্যকারিতা বিভিন্ন কোষের জন্য আলাদা: কিছু কোষ সহজেই ছোট হস্তক্ষেপকারী RNA-এর ক্রিয়ায় সাড়া দেয় এবং জিনের অভিব্যক্তিতে হ্রাস দেখায়, অন্যদের ক্ষেত্রে দক্ষ স্থানান্তর সত্ত্বেও এটি পরিলক্ষিত হয় না। এই ঘটনার কারণ এখনও খারাপভাবে বোঝা যায় না।

2005 সালের শেষের দিকে প্রকাশিত প্রথম দুটি RNA ইন্টারফারেন্স থেরাপিউটিকস (ম্যাকুলার অবক্ষয়ের চিকিত্সার উদ্দেশ্যে) প্রথম পর্যায়ের ট্রায়ালের ফলাফলগুলি দেখায় যে ছোট হস্তক্ষেপকারী RNA-এর উপর ভিত্তি করে ওষুধগুলি রোগীদের দ্বারা সহজে সহ্য করা হয় এবং গ্রহণযোগ্য ফার্মাকোকিনেটিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

ইবোলা ভাইরাসকে লক্ষ্য করে ছোট হস্তক্ষেপকারী RNA-এর প্রাথমিক ক্লিনিকাল ট্রায়ালগুলি ইঙ্গিত দেয় যে তারা রোগের পোস্ট-এক্সপোজার প্রফিল্যাক্সিসের জন্য কার্যকর হতে পারে। এই ওষুধটি পরীক্ষামূলক প্রাইমেটদের পুরো গোষ্ঠীর বেঁচে থাকার অনুমতি দেয় যারা জাইরিয়ান ইবোলাভাইরাসের একটি প্রাণঘাতী ডোজ পেয়েছে।

ছোট হস্তক্ষেপকারী RNA (Small interfering RNA, siRNA) এর ক্রিয়ায় লক্ষ্য mRNA এর ধ্বংসও ঘটতে পারে। আরএনএ হস্তক্ষেপ হল আণবিক জীববিজ্ঞানের নতুন বিপ্লবী আবিষ্কারগুলির মধ্যে একটি, এবং এর লেখকরা এটির জন্য 2002 সালে নোবেল পুরস্কার পেয়েছিলেন। হস্তক্ষেপকারী আরএনএগুলি অন্যান্য ধরণের আরএনএ থেকে গঠনে তীব্রভাবে পৃথক এবং দুটি পরিপূরক আরএনএ অণু প্রায় 21-28টি নাইট্রোজেনাস বেস দীর্ঘ, যেগুলি একে অপরের সাথে ডিএনএ অণুর স্ট্র্যান্ডের মতো সংযুক্ত থাকে। একই সময়ে, দুটি জোড়াবিহীন নিউক্লিওটাইড সবসময় siRNA চেইনের প্রতিটি প্রান্তে থাকে। প্রভাব নিম্নরূপ বাহিত হয়. যখন siRNA অণু কোষের অভ্যন্তরে থাকে, প্রথম পর্যায়ে এটি দুটি অন্তঃকোষীয় এনজাইম - হেলিকেস এবং নিউক্লিয়াস সহ একটি কমপ্লেক্সে আবদ্ধ হয়। এই কমপ্লেক্সটিকে বলা হত RISC ( আর NA- iপ্ররোচিত sইলেন্সিং গজটিল নীরবতা - ইংরেজি চুপ করা, চুপ করা; নীরবতা - নীরবতা, যেহেতু একটি জিনকে "বন্ধ" করার প্রক্রিয়াটিকে ইংরেজি এবং বিশেষ সাহিত্যে বলা হয়)। এর পরে, হেলিকেস siRNA স্ট্র্যান্ডগুলিকে খুলে দেয় এবং আলাদা করে, এবং নিউক্লিজের সাথে জটিল একটি স্ট্র্যান্ড (গঠনে অ্যান্টিসেন্স) বিশেষভাবে লক্ষ্য এমআরএনএর পরিপূরক (এর সাথে সম্পর্কিত) সাইটের সাথে যোগাযোগ করে, যা নিউক্লিজকে এটি কাটাতে দেয়। দুই ভাগে। এমআরএনএ-এর কাটা অংশগুলি অন্যান্য সেলুলার আরএনএ নিউক্লিয়াসগুলির ক্রিয়াকলাপে আরও উন্মুক্ত হয়, যা তাদের আরও ছোট ছোট টুকরো করে ফেলে।

গাছপালা এবং নিম্ন প্রাণীর জীবের (পোকামাকড়) মধ্যে পাওয়া siRNA হল এক ধরনের "অন্তঃকোষীয় রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা" এর একটি গুরুত্বপূর্ণ লিঙ্ক, যা বিদেশী আরএনএকে চিনতে এবং দ্রুত ধ্বংস করা সম্ভব করে। যদি একটি আরএনএ-ধারণকারী ভাইরাস কোষে প্রবেশ করে, এই জাতীয় সুরক্ষা ব্যবস্থা এটিকে সংখ্যাবৃদ্ধি থেকে বাধা দেবে। যদি ভাইরাসটিতে ডিএনএ থাকে, তাহলে siRNA সিস্টেম তার ভাইরাল প্রোটিন উৎপাদনে হস্তক্ষেপ করবে (যেহেতু এর জন্য প্রয়োজনীয় mRNA স্বীকৃত হবে এবং কাটা হবে), এবং এই কৌশলটি ব্যবহার করলে তা সারা শরীরে ছড়িয়ে পড়বে। এটি প্রতিষ্ঠিত হয়েছে যে siRNA সিস্টেম অত্যন্ত বৈষম্যমূলক: প্রতিটি siRNA শুধুমাত্র তার নিজস্ব নির্দিষ্ট mRNA চিনবে এবং ধ্বংস করবে। siRNA-এর মধ্যে মাত্র একটি নিউক্লিওটাইডের প্রতিস্থাপন হস্তক্ষেপের প্রভাবে তীব্র হ্রাসের দিকে নিয়ে যায়। এখনও অবধি পরিচিত জিন ব্লকারগুলির কোনওটিরই লক্ষ্য জিনের ক্ষেত্রে এমন ব্যতিক্রমী নির্দিষ্টতা নেই।

বর্তমানে, এই পদ্ধতিটি মূলত বৈজ্ঞানিক গবেষণায় ব্যবহৃত হয় বিভিন্ন সেলুলার প্রোটিনের কার্যকারিতা সনাক্ত করতে। যাইহোক, এটি সম্ভাব্য ওষুধ তৈরি করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

আরএনএ হস্তক্ষেপের আবিষ্কার এইডস এবং ক্যান্সারের বিরুদ্ধে লড়াইয়ে নতুন আশা দিয়েছে। এটা সম্ভব যে প্রচলিত অ্যান্টিভাইরাল এবং অ্যান্টিক্যান্সার থেরাপির সাথে একত্রে siRNA থেরাপি ব্যবহার করে, একটি সম্ভাব্য প্রভাব অর্জন করা যেতে পারে, যেখানে দুটি চিকিত্সা আলাদাভাবে প্রয়োগ করা প্রতিটির সরল যোগফলের চেয়ে আরও স্পষ্ট থেরাপিউটিক প্রভাবের দিকে নিয়ে যায়।

চিকিৎসামূলক উদ্দেশ্যে স্তন্যপায়ী কোষে siRNA-হস্তক্ষেপের প্রক্রিয়াটি ব্যবহার করার জন্য, রেডিমেড ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড siRNA অণুগুলিকে কোষে প্রবর্তন করতে হবে। যাইহোক, এমন অনেকগুলি সমস্যা রয়েছে যা বর্তমানে অনুশীলনে এটি করার অনুমতি দেয় না এবং আরও কিছু ডোজ ফর্ম তৈরি করতে দেয়। প্রথমত, রক্তে তারা শরীরের প্রতিরক্ষার প্রথম স্তর, এনজাইম দ্বারা প্রভাবিত হয় - নিউক্লিয়াস, যা আমাদের শরীরের জন্য RNA-এর সম্ভাব্য বিপজ্জনক এবং অস্বাভাবিক ডাবল স্ট্র্যান্ড কেটে দেয়। দ্বিতীয়ত, তাদের নাম থাকা সত্ত্বেও, ছোট আরএনএগুলি এখনও বেশ দীর্ঘ, এবং, সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ, তারা একটি নেতিবাচক ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চার্জ বহন করে, যা তাদের পক্ষে নিষ্ক্রিয়ভাবে কোষে প্রবেশ করা অসম্ভব করে তোলে। এবং তৃতীয়ত, সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নগুলির মধ্যে একটি হল কিভাবে siRNA কে সুস্থ কোষগুলিকে প্রভাবিত না করে শুধুমাত্র নির্দিষ্ট ("অসুস্থ") কোষে কাজ করা (বা প্রবেশ) করা যায়? এবং অবশেষে আকারের সমস্যা। এই ধরনের সিন্থেটিক siRNA-এর সর্বোত্তম আকার একই 21-28 নিউক্লিওটাইড। আপনি যদি এর দৈর্ঘ্য বাড়ান, কোষগুলি ইন্টারফেরন উত্পাদন এবং প্রোটিন সংশ্লেষণ হ্রাসের সাথে প্রতিক্রিয়া জানাবে। অন্যদিকে, আপনি যদি 21টি নিউক্লিওটাইডের চেয়ে ছোট siRNA ব্যবহার করার চেষ্টা করেন, তবে কাঙ্ক্ষিত mRNA এর সাথে এর আবদ্ধতার নির্দিষ্টতা এবং একটি RISC কমপ্লেক্স গঠনের ক্ষমতা তীব্রভাবে হ্রাস পায়। এটি লক্ষ করা উচিত যে এই সমস্যাগুলি কাটিয়ে উঠা শুধুমাত্র siRNA থেরাপির জন্য নয়, সাধারণভাবে জিন থেরাপির জন্যও গুরুত্বপূর্ণ।

এগুলো মোকাবেলায় ইতিমধ্যে কিছু অগ্রগতি হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, বিজ্ঞানীরা siRNA অণু আরও তৈরি করার চেষ্টা করছেন লিপোফিলিক, অর্থাৎ, কোষের ঝিল্লি তৈরি করে এমন চর্বিগুলিতে দ্রবীভূত করতে সক্ষম এবং এইভাবে কোষে siRNA এর অনুপ্রবেশকে সহজতর করে। এবং শুধুমাত্র নির্দিষ্ট টিস্যুর মধ্যে কাজের সুনির্দিষ্টতা নিশ্চিত করার জন্য, জেনেটিক ইঞ্জিনিয়াররা তাদের ডিজাইনে বিশেষ নিয়ন্ত্রক অঞ্চলগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে যেগুলি সক্রিয় করা হয় এবং এই জাতীয় নকশায় থাকা তথ্যগুলি পড়তে শুরু করে (এবং তাই siRNA, যদি এটি সেখানে অন্তর্ভুক্ত করা হয়), শুধুমাত্র নির্দিষ্ট কোষ। কাপড়।

তাই ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের (ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়, সান দিয়েগো স্কুল অফ মেডিসিন) এর সান দিয়েগো স্কুল অফ মেডিসিনের গবেষকরা ছোট হস্তক্ষেপকারী আরএনএ (siRNA) সরবরাহ করার জন্য একটি নতুন কার্যকর ব্যবস্থা তৈরি করেছেন, যা কোষে নির্দিষ্ট প্রোটিনের উত্পাদনকে দমন করে। . এই সিস্টেমটি বিভিন্ন ধরণের ক্যান্সারযুক্ত টিউমারগুলিতে নির্দিষ্ট ওষুধ সরবরাহের প্রযুক্তির ভিত্তি হওয়া উচিত। "ছোট হস্তক্ষেপকারী আরএনএ, যা তথাকথিত আরএনএ হস্তক্ষেপের প্রক্রিয়া চালায়, ক্যান্সারের চিকিত্সার জন্য অবিশ্বাস্য সম্ভাবনা রয়েছে," অধ্যাপক স্টিভেন ডাউডি ব্যাখ্যা করেন, যিনি গবেষণার নেতৃত্ব দেন: "এবং যদিও আমাদের এখনও অনেক কাজ করতে হবে, মুহুর্তে আমরা স্বাস্থ্যকর কোষের ক্ষতি না করে প্রাথমিক টিউমার এবং মেটাস্টেস উভয় কোষের জনসংখ্যায় ওষুধ সরবরাহের প্রযুক্তি তৈরি করেছি।

বহু বছর ধরে, ডাউডি এবং তার সহকর্মীরা ছোট হস্তক্ষেপকারী RNA-এর ক্যান্সার প্রতিরোধী সম্ভাবনা নিয়ে গবেষণা করছেন। যাইহোক, প্রচলিত siRNA গুলি ক্ষুদ্র, নেতিবাচক চার্জযুক্ত অণু যা তাদের বৈশিষ্ট্যের কারণে কোষে সরবরাহ করা অত্যন্ত কঠিন। এটি অর্জনের জন্য, বিজ্ঞানীরা সংক্ষিপ্ত সংকেত প্রোটিন PTD (পেপটাইড ট্রান্সডাকশন ডোমেন) ব্যবহার করেছিলেন। 50 টিরও বেশি "হাইব্রিড প্রোটিন" এর ব্যবহারের সাথে আগে তৈরি করা হয়েছিল, যেখানে পিটিডি টিউমার বৃদ্ধি দমনকারী প্রোটিনের সাথে মিলিত হয়েছিল।

যাইহোক, PTD-এর সাথে siRNA-এর একটি সাধারণ সংযোগ কোষে RNA-এর ডেলিভারি ঘটায় না: siRNA গুলি ঋণাত্মকভাবে চার্জ করা হয়, PTD-গুলি ইতিবাচকভাবে চার্জ করা হয়, যার ফলে একটি ঘন RNA-প্রোটিন সমষ্টি তৈরি হয় যা কোষের ঝিল্লির মাধ্যমে পরিবাহিত হয় না। . তাই গবেষকরা প্রথমে পিটিডিকে একটি প্রোটিন আরএনএ-বাইন্ডিং ডোমেনে যুক্ত করে যা siRNA এর নেতিবাচক চার্জকে নিরপেক্ষ করে (ফলে PTD-DRBD নামে একটি ফিউশন প্রোটিন)। এই জাতীয় একটি আরএনএ-প্রোটিন কমপ্লেক্স ইতিমধ্যেই সহজেই কোষের ঝিল্লির মধ্য দিয়ে যায় এবং কোষের সাইটোপ্লাজমে প্রবেশ করে, যেখানে এটি বিশেষভাবে মেসেঞ্জার আরএনএ প্রোটিনগুলিকে বাধা দেয় যা টিউমার বৃদ্ধিকে সক্রিয় করে।

কোষে siRNA সরবরাহ করার জন্য PTD-DRBD ফিউশন প্রোটিনের ক্ষমতা নির্ধারণের জন্য, বিজ্ঞানীরা মানুষের ফুসফুসের ক্যান্সার থেকে প্রাপ্ত একটি সেল লাইন ব্যবহার করেছিলেন। PTD-DRBD-siRNA দিয়ে কোষের চিকিৎসার পর দেখা গেছে যে টিউমার কোষগুলো siRNA-এর জন্য সবচেয়ে বেশি সংবেদনশীল, যখন স্বাভাবিক কোষে (টি-কোষ, এন্ডোথেলিয়াল কোষ এবং ভ্রূণীয় স্টেম সেল নিয়ন্ত্রণ হিসেবে ব্যবহৃত হতো), যেখানে কোনো বৃদ্ধি হয়নি। অনকোজেনিক প্রোটিন উৎপাদন, কোন বিষাক্ত প্রভাব পরিলক্ষিত হয়নি।

এই পদ্ধতিটি বিভিন্ন পরিবর্তনের শিকার হতে পারে, বিভিন্ন siRNA ব্যবহার করে বিভিন্ন টিউমার প্রোটিনকে দমন করার জন্য, শুধুমাত্র অত্যধিক উত্পাদিত নয়, পরিবর্তিতও। টিউমারের পুনরাবৃত্তির ক্ষেত্রে থেরাপি পরিবর্তন করাও সম্ভব, যা সাধারণত নতুন মিউটেশনের কারণে কেমোথেরাপির ওষুধের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী হয়ে ওঠে।

অনকোলজিকাল রোগগুলি খুব পরিবর্তনশীল, এবং টিউমার সেল প্রোটিনের আণবিক বৈশিষ্ট্য প্রতিটি রোগীর জন্য পৃথক। কাজের লেখকরা বিশ্বাস করেন যে এই পরিস্থিতিতে, ছোট হস্তক্ষেপকারী আরএনএ ব্যবহার থেরাপির জন্য সবচেয়ে যুক্তিযুক্ত পদ্ধতি।

বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করেন যে ছোট আরএনএ-এর ভুল প্রকাশ অনেকগুলি রোগের একটি কারণ যা সারা বিশ্বের অনেক মানুষের স্বাস্থ্যকে মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করে। এই ধরনের রোগগুলির মধ্যে কার্ডিওভাসকুলার 23 এবং অনকোলজিক্যাল 24 হল। পরেরটির জন্য, এটি আশ্চর্যজনক নয়: ক্যান্সার কোষের বিকাশ এবং তাদের ভাগ্যে অসামঞ্জস্যতা নির্দেশ করে এবং ছোট আরএনএগুলি সংশ্লিষ্ট প্রক্রিয়াগুলিতে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। ক্যান্সারে শরীরের উপর ছোট RNAs যে বিশাল প্রভাব ফেলে তার সবচেয়ে প্রকাশক উদাহরণগুলির মধ্যে একটি এখানে। আমরা একটি ম্যালিগন্যান্ট টিউমার সম্পর্কে কথা বলছি, যা সেই জিনগুলির ভুল অভিব্যক্তি দ্বারা চিহ্নিত করা হয় যা জীবের প্রাথমিক বিকাশের সময় কাজ করে, জন্মের পরে নয়। এটি এক ধরনের শৈশব মস্তিষ্কের টিউমার যা সাধারণত দুই বছর বয়সের আগে দেখা যায়। হায়, এটি ক্যান্সারের একটি খুব আক্রমনাত্মক রূপ, এবং এখানে পূর্বাভাস এমনকি নিবিড় চিকিত্সার সাথেও প্রতিকূল। মস্তিষ্কের কোষে জেনেটিক উপাদানের অনুপযুক্ত পুনর্বণ্টনের ফলে অনকোলজিকাল প্রক্রিয়াটি বিকশিত হয়। একটি প্রোমোটার যা সাধারণত প্রোটিন-কোডিং জিনের একটির দৃঢ় অভিব্যক্তি ঘটায়, সে ছোট আরএনএ-এর একটি নির্দিষ্ট ক্লাস্টারের সাথে পুনর্মিলনের মধ্য দিয়ে যায়। তারপর, এই সম্পূর্ণ পুনর্বিন্যাস অঞ্চলটি প্রশস্ত করা হয়: অন্য কথায়, জিনোমে এর অনেকগুলি অনুলিপি তৈরি করা হয়। ফলস্বরূপ, স্থানান্তরিত প্রবর্তকের তুলনায় "ডাউনস্ট্রিম" অবস্থিত ছোট আরএনএগুলি তাদের উচিত তার চেয়ে অনেক বেশি প্রকাশ করা হয়। সক্রিয় ছোট আরএনএগুলির বিষয়বস্তুর স্তর আদর্শের চেয়ে প্রায় 150-1000 গুণ বেশি।

ভাত। 18.3।অ্যালকোহল-সক্রিয় ছোট আরএনএগুলি মেসেঞ্জার আরএনএর সাথে আবদ্ধ হতে পারে যা অ্যালকোহলের প্রতি শরীরের প্রতিরোধকে প্রভাবিত করে না। কিন্তু এই ছোট RNA গুলি মেসেঞ্জার RNA অণুর সাথে আবদ্ধ হয় না যা এই ধরনের প্রতিরোধের প্রচার করে। এটি অ্যালকোহল প্রতিরোধের সাথে যুক্ত প্রোটিন বৈচিত্র এনকোডিং ম্যাসেঞ্জার আরএনএ অণুগুলির অনুপাতের একটি আপেক্ষিক প্রাধান্যের দিকে পরিচালিত করে।

এই ক্লাস্টার 40 টিরও বেশি ছোট ছোট RNA গুলিকে এনকোড করে। প্রকৃতপক্ষে, এটি সাধারণত প্রাইমেটদের থাকা এই ধরনের ক্লাস্টারগুলির মধ্যে বৃহত্তম। এটি সাধারণত মানুষের বিকাশের প্রাথমিক পর্যায়ে, ভ্রূণের জীবনের প্রথম 8 সপ্তাহে প্রকাশ করা হয়। শিশু মস্তিষ্কে এর শক্তিশালী সক্রিয়করণ জেনেটিক অভিব্যক্তির উপর একটি বিপর্যয়কর প্রভাবের দিকে নিয়ে যায়। একটি ফলাফল হল একটি এপিজেনেটিক প্রোটিনের অভিব্যক্তি যা ডিএনএ-তে পরিবর্তন যোগ করে। এটি সমগ্র ডিএনএ মিথিলেশন প্যাটার্নে বিস্তৃত পরিবর্তনের দিকে নিয়ে যায়, এবং তাই সমস্ত ধরণের জিনের অস্বাভাবিক অভিব্যক্তির দিকে পরিচালিত করে, যার মধ্যে অনেকগুলি শুধুমাত্র তখনই প্রকাশ করা উচিত যখন একটি জীবের বিকাশের প্রাথমিক পর্যায়ে অপরিণত মস্তিষ্কের কোষগুলি বিভক্ত হয়। এভাবেই শিশুর কোষে ক্যান্সার কার্যক্রম চালু হয় ২৫।

ছোট আরএনএ এবং কোষের এপিজেনেটিক হার্ডওয়্যারের মধ্যে অনুরূপ যোগাযোগ অন্যান্য পরিস্থিতিতে উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলতে পারে যখন কোষগুলি ক্যান্সারের প্রবণতা বিকাশ করে। এই প্রক্রিয়াটি সম্ভবত এই সত্যের দিকে পরিচালিত করে যে ছোট আরএনএ এক্সপ্রেশনের ব্যাঘাতের প্রভাব এপিজেনেটিক পরিবর্তনগুলি পরিবর্তন করে যা মা থেকে কন্যা কোষে প্রেরণ করা হয়। এইভাবে, জিনের প্রকাশের প্রকৃতিতে সম্ভাব্য বিপজ্জনক পরিবর্তনের একটি স্কিম তৈরি করা যেতে পারে।

এখনও অবধি, বিজ্ঞানীরা এপিজেনেটিক প্রক্রিয়াগুলির সাথে ছোট আরএনএগুলির মিথস্ক্রিয়ার সমস্ত স্তরগুলি খুঁজে পাননি, তবে তারা এখনও কী ঘটছে তার বৈশিষ্ট্যগুলি সম্পর্কে কিছু ইঙ্গিত পেতে পরিচালনা করে। উদাহরণ স্বরূপ, দেখা গেল যে একটি নির্দিষ্ট শ্রেণীর ছোট RNA যা স্তন ক্যান্সারের আক্রমনাত্মকতা বাড়ায় মেসেঞ্জার RNA-তে কিছু এনজাইমকে লক্ষ্য করে যা মূল এপিজেনেটিক পরিবর্তনগুলিকে সরিয়ে দেয়। এটি ক্যান্সার কোষে এপিজেনেটিক পরিবর্তনের প্যাটার্ন পরিবর্তন করে এবং জেনেটিক এক্সপ্রেশন 26 কে আরও ব্যাহত করে।

অনেক ধরনের ক্যান্সার রোগীর মধ্যে ট্র্যাক করা কঠিন। অনকোলজিকাল প্রক্রিয়াগুলি হার্ড-টু-নাগালের জায়গায় ঘটতে পারে, যা নমুনা পদ্ধতিকে জটিল করে তোলে। এই ধরনের ক্ষেত্রে, ডাক্তারের পক্ষে ক্যান্সার প্রক্রিয়ার বিকাশ এবং চিকিত্সার প্রতিক্রিয়া পর্যবেক্ষণ করা সহজ নয়। প্রায়শই, চিকিত্সকরা পরোক্ষ পরিমাপের উপর নির্ভর করতে বাধ্য হন - বলুন, একটি টিউমারের টমোগ্রাফিক স্ক্যানে। কিছু গবেষক বিশ্বাস করেন যে ছোট আরএনএ অণুগুলি টিউমারের বিকাশের নিরীক্ষণের জন্য একটি নতুন কৌশল তৈরি করতে সাহায্য করতে পারে, যা এটির উত্স অধ্যয়ন করাও সম্ভব করে তোলে। যখন ক্যান্সার কোষ মারা যায়, তখন ছোট ছোট আরএনএ কোষ থেকে বেরিয়ে যায় যখন এটি ফেটে যায়। এই ছোট আবর্জনা অণুগুলি প্রায়শই সেলুলার প্রোটিন দিয়ে কমপ্লেক্স তৈরি করে বা কোষের ঝিল্লির টুকরো টুকরো করে নিজেদেরকে আবৃত করে। এই কারণে, তারা শরীরের তরল খুব স্থিতিশীল, যার মানে এই ধরনের RNA বিচ্ছিন্ন এবং বিশ্লেষণ করা যেতে পারে। যেহেতু তাদের সংখ্যা কম, গবেষকদের বিশ্লেষণের খুব সংবেদনশীল পদ্ধতি ব্যবহার করতে হবে। যাইহোক, এখানে কিছুই অসম্ভব নয়: নিউক্লিক অ্যাসিড সিকোয়েন্সিংয়ের সংবেদনশীলতা ক্রমাগত বৃদ্ধি পাচ্ছে 27। স্তন ক্যান্সার 28, ডিম্বাশয়ের ক্যান্সার 29 এবং অন্যান্য অন্যান্য অনকোলজিকাল রোগের ক্ষেত্রে এই পদ্ধতির প্রতিশ্রুতি নিশ্চিত করে ডেটা প্রকাশিত হয়েছে। ফুসফুসের ক্যান্সারের রোগীদের মধ্যে ছোট ছোট আরএনএ সঞ্চালনের বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে এই আরএনএগুলি নির্জন ফুসফুসের নোডুল (যাদের থেরাপির প্রয়োজন নেই) এবং ম্যালিগন্যান্ট টিউমার নোডুল (চিকিত্সা প্রয়োজন) রোগীদের মধ্যে পার্থক্য করতে সহায়তা করে।