आरएनए दृश्यों में शामिल जीन अभिव्यक्ति को विनियमित करने की पहचान की — ScienceDaily


मानव जीनोम में शामिल है के बारे में 20,000 प्रोटीन जीन कोडिंग, लेकिन कोडिंग भागों हमारे जीन के लिए खाते के बारे में केवल 2 प्रतिशत के पूरे जीनोम. पिछले दो दशकों के लिए, वैज्ञानिकों की कोशिश कर रहा है क्या पता लगाने के लिए अन्य 98 प्रतिशत रहा है ।

एक रिसर्च कंसोर्टियम के रूप में जाना जाता सांकेतिक शब्दों में बदलना (विश्वकोश डीएनए के तत्वों) ने महत्वपूर्ण प्रगति की है कि लक्ष्य की ओर, पहचान करने के लिए कई जीनोम स्थानों है कि करने के लिए बाध्य नियामक प्रोटीन की मदद करने, नियंत्रित करने के लिए जो जीन चालू हो या बंद. एक नए अध्ययन में है कि का हिस्सा भी है सांकेतिक शब्दों में बदलना, शोधकर्ताओं ने अब पहचान की कई अतिरिक्त साइटों है कि कोड के लिए आरएनए अणुओं है कि कर रहे हैं की संभावना को प्रभावित करने के लिए जीन की अभिव्यक्ति.

ये आरएनए दृश्यों नहीं मिलता अनुवाद में प्रोटीन, लेकिन अधिनियम में तरीकों की एक किस्म को नियंत्रित करने के लिए कितना प्रोटीन से बना है, प्रोटीन जीन कोडिंग. अनुसंधान टीम भी शामिल है, जो वैज्ञानिकों में से एमआईटी और कई अन्य संस्थानों, के साथ बनाया का उपयोग आरएनए-बाइंडिंग प्रोटीन में मदद करने के लिए उन्हें पता लगाने के लिए और आवंटित संभव कार्यों के लिए हजारों की दसियों के दृश्यों के जीनोम.

“यह पहली बार बड़े पैमाने पर कार्यात्मक जीनोमिक विश्लेषण के लिए शाही सेना बंधनकारी प्रोटीन के साथ कई अलग अलग तकनीक कहते हैं,” क्रिस्टोफर बर्गे, एक एमआईटी के प्रोफेसर जीव विज्ञान. “के साथ प्रौद्योगिकियों के अध्ययन के लिए शाही सेना बाध्यकारी प्रोटीन अब आ के स्तर है कि उन लोगों के लिए उपलब्ध किया गया अध्ययन डीएनए बाध्यकारी प्रोटीन, हम आशा है कि लाने के लिए आरएनए समारोह पूरी तरह से अधिक में जीनोमिक दुनिया.”

बर्गे के एक वरिष्ठ अध्ययन के लेखक के साथ-साथ, जियांग दांग फू और जीन यीओ विश्वविद्यालय के सैन डिएगो में कैलिफोर्निया, एरिक Lecuyer विश्वविद्यालय के मॉन्ट्रियल, और ब्रेंटन Graveley के UConn के स्वास्थ्य.

नेतृत्व अध्ययन के लेखक, जो प्रकट होता है आज में प्रकृति, पीटर रहे हैं फ्रीस, एक हाल ही में एमआईटी से पीएचडी प्राप्तकर्ता में कम्प्यूटेशनल और प्रणालियों जीव विज्ञान; एरिक वान Nostrand, गेब्रियल प्रैट, और जिओ रुई के UCSD; वांग Xiaofeng के मॉन्ट्रियल विश्वविद्यालय; और Xintao वी के UConn के स्वास्थ्य.

आरएनए विनियमन

की बहुत सांकेतिक शब्दों में बदलना परियोजना है इस प्रकार दूर पर भरोसा पता लगाने के विनियामक दृश्यों के डीएनए नामक तकनीक का उपयोग कर चिप-seq. इस तकनीक की अनुमति देता है, शोधकर्ताओं की पहचान करने के लिए डीएनए साइटों है कि कर रहे हैं करने के लिए बाध्य डीएनए बाध्यकारी प्रोटीन के रूप में इस तरह के प्रतिलेखन कारकों की मदद करने के लिए निर्धारित कार्यों के उन लोगों के डीएनए दृश्यों.

हालांकि, बर्गे अंक से बाहर, इस तकनीक का पता लगाने के नहीं होगा जीनोमिक होना चाहिए कि तत्वों में नकल शाही सेना में शामिल होने से पहले जीन विनियमन. इसके बजाय, आरएनए टीम पर भरोसा एक तकनीक के रूप में जाना जाता eCLIP उपयोग करता है, जो पराबैंगनी प्रकाश करने के लिए पार लिंक आरएनए अणुओं के साथ शाही सेना बाध्यकारी प्रोटीन (RBPs) कोशिकाओं के अंदर. शोधकर्ताओं तो अलग विशिष्ट RBPs का उपयोग कर एंटीबॉडी और अनुक्रम के रनस में वे थे करने के लिए बाध्य.

RBPs है कई अलग अलग कार्यों के साथ-कुछ कर रहे हैं splicing कारक है, जो मदद करने के लिए बाहर वर्गों में कटौती प्रोटीन की कोडिंग मैसेंजर आरएनए, जबकि दूसरों को समाप्त प्रतिलेखन बढ़ाने, प्रोटीन अनुवाद नीचे तोड़ने के लिए शाही सेना के अनुवाद के बाद, या गाइड शाही सेना के लिए एक विशिष्ट स्थान में सेल. का निर्धारण करने आरएनए दृश्यों कर रहे हैं कि करने के लिए बाध्य RBPs में मदद कर सकते हैं प्रकट करने के लिए जानकारी के समारोह के बारे में उन आरएनए अणुओं.

“RBP बाध्यकारी साइटों रहे हैं उम्मीदवार कार्यात्मक तत्वों में transcriptome,” बर्गे कहते हैं. “हालांकि, नहीं सभी साइटों बाइंडिंग के एक समारोह है, तो आप की जरूरत पूरक करने के लिए है कि अन्य प्रकार के साथ assays का आकलन करने के लिए समारोह।”

शोधकर्ताओं ने प्रदर्शन किया eCLIP पर के बारे में 150 RBPs और एकीकृत के साथ उन परिणामों से डेटा का एक और सेट में प्रयोगों जो वे नीचे गिरा दिया की अभिव्यक्ति के बारे में 260 RBPs, एक समय में, मानव कोशिकाओं में. वे तो मापा जाता है इस के प्रभाव को पछाड़ना पर आरएनए अणुओं के साथ बातचीत कि प्रोटीन होता है ।

का उपयोग कर एक तकनीक द्वारा विकसित की Burge लैब, शोधकर्ताओं भी थे नीचे संकीर्ण करने में सक्षम अधिक संक्षेप में, जहां RBPs करने के लिए बाध्य शाही सेना. इस तकनीक में जाना जाता है, के रूप में शाही सेना बाँध-एन-Seq, पता चलता है, बहुत ही कम दृश्यों, कभी कभी युक्त संरचनात्मक रूपांकनों के रूप में इस तरह bulges या hairpins, कि RBPs बाइंड करने के लिए.

कुल मिलाकर, शोधकर्ताओं के लिए सक्षम थे के बारे में अध्ययन के 350 1,500 जाना जाता है मानव RBPs का उपयोग कर, एक या एक से अधिक इन तकनीकों के प्रति प्रोटीन । शाही सेना splicing कारक अक्सर अलग गतिविधि पर निर्भर करता है, जहां वे बाँध में एक प्रतिलिपि, उदाहरण के लिए, सक्रिय splicing जब वे बाँध के एक छोर पर एक intron और दमन यह जब वे बाँध के दूसरे छोर. के संयोजन से डेटा इन तकनीकों की अनुमति शोधकर्ताओं का उत्पादन करने के लिए एक “एटलस” के नक्शे का वर्णन कैसे प्रत्येक RBP की गतिविधि पर निर्भर करता है इसकी बाइंडिंग स्थान है ।

“क्यों वे सक्रिय एक स्थान में और दबाने जब वे बाइंड करने के लिए किसी अन्य स्थान पर एक लम्बे समय से पहेली,” बर्गे कहते हैं. “लेकिन इस नक्शे का एक सेट मदद कर सकते हैं शोधकर्ताओं के लिए बाहर आंकड़ा क्या प्रोटीन सुविधाओं के साथ जुड़े रहे हैं प्रत्येक पैटर्न की गतिविधि.”

इसके अतिरिक्त, Lecuyer के समूह के विश्वविद्यालय में मॉन्ट्रियल इस्तेमाल किया हरी फ्लोरोसेंट प्रोटीन टैग करने के लिए 300 से अधिक RBPs और तुच्छ अपने स्थानों के भीतर कोशिकाओं, के रूप में इस तरह के नाभिक, कोशिका द्रव्य, या mitochondria. इस स्थान के बारे में जानकारी कर सकते हैं भी मदद करने के लिए वैज्ञानिकों के बारे में अधिक जानने के कार्यों की प्रत्येक RBP और आरएनए यह करने के लिए बांधता.

जोड़ने आरएनए और रोग

कई अनुसंधान प्रयोगशालाओं दुनिया भर में अब कर रहे हैं इन का उपयोग कर डेटा को उजागर करने के प्रयास के बीच लिंक के कुछ आरएनए दृश्यों की पहचान की है और मानव रोगों. कई बीमारियों के लिए, शोधकर्ताओं की पहचान की है आनुवंशिक वेरिएंट कहा जाता है एकल nucleotide बहुरूपताओं (SNPs) कि कर रहे हैं में अधिक आम लोगों को एक विशेष बीमारी है ।

“अगर उन लोगों में पाए जाते हैं एक प्रोटीन कोडिंग के क्षेत्र में, आप भविष्यवाणी कर सकते हैं पर प्रभाव प्रोटीन संरचना और समारोह में किया जाता है, जो सब समय है. लेकिन अगर वे होते हैं में एक noncoding क्षेत्र है, यह कठिन करने के लिए बाहर आंकड़ा है कि वे क्या कर रही हो सकता है,” बर्गे कहते हैं. “अगर वे एक हिट noncoding क्षेत्र है कि हम के रूप में पहचान की बाइंडिंग के लिए एक RBP, और बाधित RBP की आकृति है, तो हम भविष्यवाणी कर सकता है कि SNP को बदल सकता splicing या स्थिरता की जीन।”

बर्गे और उनके सहयोगियों ने अब योजना का उपयोग करने के लिए अपने आरएनए-आधारित तकनीकों के लिए उत्पन्न डेटा पर अतिरिक्त आरएनए-बाइंडिंग प्रोटीन.

“इस काम के लिए एक संसाधन प्रदान करता है कि मानव आनुवंशिकी समुदाय का उपयोग कर सकते हैं मदद करने के लिए की पहचान आनुवंशिक वेरिएंट है कि समारोह में शाही सेना के स्तर पर,” वे कहते हैं.

अनुसंधान द्वारा वित्त पोषित किया गया राष्ट्रीय मानव जीनोम रिसर्च इंस्टीट्यूट सांकेतिक शब्दों में बदलना परियोजना, के रूप में अच्छी तरह के रूप में एक अनुदान से Fonds डे Recherche डे क्यूबेक-Sante.



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