માઇક્રોઆરએનએ: વાઇરલ ઇન્ફેક્શનમાં ક્રિયાની પદ્ધતિ અને તેના મહત્વની નવી સમજ

માઇક્રોઆરએનએ અથવા ટૂંકમાં એમઆરએનએ (એમઆરએનએ અથવા મેસેન્જર આરએનએ સાથે મૂંઝવણમાં ન આવે) 1993 માં મળી આવી હતી અને જનીન અભિવ્યક્તિને નિયંત્રિત કરવામાં તેમની ભૂમિકા માટે છેલ્લા બે દાયકા અથવા તેથી વધુ વર્ષોમાં વ્યાપકપણે અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. miRNAs શરીરના વિવિધ કોષો અને પેશીઓમાં અલગ રીતે વ્યક્ત થાય છે. ક્વીન્સ યુનિવર્સિટી, બેલફાસ્ટના વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા તાજેતરના સંશોધનોએ જ્યારે શરીરના કોષોને વાયરસ દ્વારા પડકારવામાં આવે છે ત્યારે રોગપ્રતિકારક તંત્રના નિયમનમાં miRNAsની મિકેનિસ્ટિક ભૂમિકાનો ખુલાસો કર્યો છે. આ તારણો રોગની ઉન્નત સમજણ તરફ દોરી જશે અને નવલકથા રોગનિવારક વિકાસના લક્ષ્ય તરીકે તેમના શોષણ તરફ દોરી જશે.  

માઇક્રોઆરએનએ અથવા miRNAs ભિન્નતા, મેટાબોલિક હોમિયોસ્ટેસિસ, પ્રસાર અને એપોપ્ટોસિસ જેવી પોસ્ટ-ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ પ્રક્રિયાઓમાં તેમની ભૂમિકા માટે છેલ્લા બે દાયકામાં લોકપ્રિયતા મેળવી છે. ^(1-5). miRNAs નાના સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ છે આરએનએ સિક્વન્સ કે જે કોઈપણ પ્રોટીન માટે એન્કોડ કરતા નથી. તેઓ મોટા પુરોગામીમાંથી ઉતરી આવ્યા છે, જે ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ છે આરએનએ. ની બાયોજેનેસિસ miRNA કોષના ન્યુક્લિયસમાં શરૂ થાય છે અને તેમાં પ્રાથમિક પેઢીનો સમાવેશ થાય છે miRNA દ્વારા ટ્રાન્સક્રિપ્ટ આરએનએ પોલિમરેઝ II એ એન્ઝાઇમ કોમ્પ્લેક્સ દ્વારા પ્રી-મીઆરએનએ હેરપિન છોડવા માટે પ્રાથમિક ટ્રાન્સક્રિપ્ટને ટ્રિમિંગ દ્વારા અનુસરવામાં આવે છે. પ્રાથમિક miRNA પછી તેને સાયટોપ્લાઝમમાં નિકાસ કરવામાં આવે છે જ્યાં તેના પર DICER (એક પ્રોટીન સંકુલ કે જે પ્રી-miRNA ને વધુ ચીરી નાખે છે) દ્વારા કાર્ય કરવામાં આવે છે, ત્યાંથી પરિપક્વ સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ miRNA ઉત્પન્ન થાય છે. પરિપક્વ miRNA પોતાને આરએનએ પ્રેરિત સાયલન્સિંગ કોમ્પ્લેક્સ (RISC) ના ભાગ રૂપે એકીકૃત કરે છે અને લક્ષ્ય mRNAs માં 3' અનઅનુવાદિત પ્રદેશો (UTRs) માં જોવા મળતા પૂરક પ્રદેશોમાં RISC ને જોડીને પોસ્ટ-ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ જનીન સાયલન્સિંગને પ્રેરિત કરે છે. 

ની શોધ સાથે વાર્તા 1993 માં શરૂ થઈ miRNAs in સી લી અને તેના સાથીદારો દ્વારા ⁽⁶⁾. એવું જોવામાં આવ્યું હતું કે LIN-14 પ્રોટીનને લિન-4 નામના બીજા ટ્રાન્સક્રિપ્ટેડ જનીન દ્વારા ડાઉન રેગ્યુલેટ કરવામાં આવ્યું હતું અને લાર્વાના વિકાસ માટે આ ડાઉન રેગ્યુલેશન જરૂરી હતું. સી સ્ટેજ L1 થી L2 સુધી પ્રગતિમાં છે. ટ્રાંસ્ક્રાઇબ કરેલ લિન-4 લિન-14 ના 3'UTR પ્રદેશમાં પૂરક બંધન દ્વારા LIN-4 અભિવ્યક્તિને ડાઉનરેગ્યુલેટ કરવામાં પરિણમ્યું એમઆરએનએમાં નાના ફેરફારો સાથે એમઆરએનએ લિન-4 ના સ્તરો. આ ઘટના શરૂઆતમાં વિશિષ્ટ અને વિશિષ્ટ હોવાનું માનવામાં આવતું હતું સી. એલિગન્સ, લગભગ 2000 સુધી, જ્યારે તેઓ અન્ય પ્રાણીઓની પ્રજાતિઓમાં મળી આવ્યા હતા ⁽⁷⁾. ત્યારથી, છોડ અને પ્રાણીઓ બંનેમાં miRNA ની શોધ અને અસ્તિત્વનું વર્ણન કરતા સંશોધન લેખોનો પૂર આવ્યો છે. 25000 થી વધુ miRNAs અત્યાર સુધી શોધાયેલ છે અને ઘણા લોકો માટે, સજીવના જીવવિજ્ઞાનમાં તેઓ જે ચોક્કસ ભૂમિકા ભજવે છે તે હજુ પણ અસ્પષ્ટ છે. 

miRNAs તેઓ દ્વારા નિયંત્રિત mRNA ના 3' UTRs માં પૂરક સાઇટ્સ સાથે જોડાઈને એમઆરએનએને પોસ્ટ-ટ્રાન્સક્રિપ્શનલી દબાવીને તેમની અસરોનો ઉપયોગ કરો. મજબૂત પૂરકતા એમઆરએનએને અધોગતિ માટે નિર્ધારિત કરે છે જ્યારે નબળી પૂરકતા એમઆરએનએ સ્તરોમાં કોઈ ફેરફારનું કારણ નથી પરંતુ અનુવાદને અવરોધે છે. જોકે miRNA ની મુખ્ય ભૂમિકા ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ દમનમાં છે, તેઓ દુર્લભ કિસ્સાઓમાં સક્રિયકર્તા તરીકે પણ કામ કરે છે. ⁽⁸⁾. miRNAs એ ગર્ભની અવસ્થાથી લઈને અંગ અને અંગ પ્રણાલીના વિકાસ સુધી જનીનો અને જનીન ઉત્પાદનોનું નિયમન કરીને જીવતંત્રના વિકાસમાં અનિવાર્ય ભૂમિકા ભજવે છે. ^(9-11). સેલ્યુલર હોમિયોસ્ટેસિસ જાળવવામાં તેમની ભૂમિકા ઉપરાંત, miRNAs કેન્સર જેવા વિવિધ રોગોમાં પણ સામેલ છે (miRNAs બંને સક્રિયકર્તા અને જનીનોને દબાવનાર તરીકે કામ કરે છે), ન્યુરોડિજનરેટિવ ડિસઓર્ડર અને કાર્ડિયોવેસ્ક્યુલર રોગો. વિવિધ રોગોમાં તેમની ભૂમિકાને સમજવા અને સમજાવવાથી રોગ નિવારણ માટે સહવર્તી નવા ઉપચારાત્મક અભિગમો સાથે નવી બાયોમાર્કરની શોધ થઈ શકે છે. miRNAs રોગ સામે અસરકારક પ્રતિભાવ સ્થાપિત કરવા માટે રોગપ્રતિકારક તંત્રના જનીનોનું નિયમન કરીને બેક્ટેરિયા અને વાયરસ જેવા સુક્ષ્મ જીવો દ્વારા થતા ચેપના વિકાસ અને પેથોજેનેસિસમાં પણ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. વાઇરલ ઇન્ફેક્શનના કિસ્સામાં, ટાઇપ I ઇન્ટરફેરોન (IFN આલ્ફા અને IFN બીટા) એન્ટિ-વાયરલ સાઇટોકાઇન્સ તરીકે પ્રકાશિત થાય છે જે બદલામાં લડાયક પ્રતિભાવ માઉન્ટ કરવા માટે રોગપ્રતિકારક શક્તિને મોડ્યુલેટ કરે છે. ⁽¹²). ઇન્ટરફેરોનનું ઉત્પાદન ટ્રાંસ્ક્રિપ્શન અને અનુવાદ બંને સ્તરે કડક રીતે નિયંત્રિત થાય છે અને યજમાન દ્વારા એન્ટિ-વાયરલ પ્રતિભાવ નક્કી કરવામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. જો કે, વાઇરસ આ રોગપ્રતિકારક પ્રતિભાવને દબાવવા માટે યજમાન કોષોને છેતરવા માટે પૂરતા પ્રમાણમાં વિકસિત થયા છે, વાયરસને તેની નકલ માટે લાભ પૂરો પાડે છે અને તેથી રોગના લક્ષણોમાં વધારો કરે છે. ^{(12, 13)}. વાઇરલ ઇન્ફેક્શન પર યજમાન દ્વારા IFN ઉત્પાદન વચ્ચે આંતરપ્રક્રિયાનું ચુસ્ત નિયંત્રણ અને ચેપી વાઇરસ દ્વારા તેનું દમન, પ્રશ્નમાં જણાવેલ વાયરસના કારણે રોગની હદ અને અવધિ નક્કી કરે છે. જોકે IFN ઉત્પાદન અને સંબંધિત IFN ઉત્તેજિત જનીનો (ISGs) નું ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ નિયંત્રણ સારી રીતે સ્થાપિત છે ⁽¹⁴⁾, અનુવાદ નિયંત્રણની પદ્ધતિ હજુ પણ પ્રપંચી રહી છે ⁽¹⁵⁾. 

મેકગિલ યુનિવર્સિટી, કેનેડાના સંશોધકો દ્વારા તાજેતરના અભ્યાસ અને ધ ક્વીન્સ યુનિવર્સિટી, બેલફાસ્ટના અનુવાદ નિયંત્રણની યાંત્રિક સમજ પૂરી પાડે છે આઈએફએન ઉત્પાદન કે જે IFN-બીટા ઉત્પાદન અને miRNA, miR-4a ની સંડોવણીને દબાવવામાં 34EHP પ્રોટીનની ભૂમિકાને પ્રકાશિત કરે છે. 4EHP, Ifnb34 mRNA ના miR-1a-પ્રેરિત ટ્રાન્સલેશનલ સાયલન્સિંગને મોડ્યુલેટ કરીને IFN ઉત્પાદનને ઘટાડે છે. આરએનએ વાયરસ અને IFN બીટા ઇન્ડક્શન સાથેનો ચેપ miR-34a miRNA ના સ્તરમાં વધારો કરે છે, નકારાત્મક પ્રતિસાદ નિયમનકારી લૂપને ટ્રિગર કરે છે જે 4EHP દ્વારા IFN બીટા અભિવ્યક્તિને દબાવી દે છે. ⁽¹⁶⁾. વર્તમાન રોગચાળાને પગલે આ અભ્યાસ ખૂબ જ મહત્વનો છે કોવિડ -19 (આરએનએ વાયરસને કારણે થતો ચેપ) કારણ કે તે રોગને વધુ સમજવામાં મદદ કરશે અને miR-34a miRNA ના સ્તરોને ડિઝાઇનર એક્ટિવેટર્સ/ઇન્હિબિટર્સનો ઉપયોગ કરીને અને ક્લિનિકલ ટ્રાયલ્સમાં પરીક્ષણ કરીને ચેપનો સામનો કરવાની નવી રીતો તરફ દોરી જશે. IFN પ્રતિભાવ પર તેની અસરો. IFN બીટા થેરાપીનો ઉપયોગ કરતી ક્લિનિકલ ટ્રાયલના અહેવાલો છે ⁽¹⁷⁾ અને આ અભ્યાસ હોમિયોસ્ટેટિક વાતાવરણ જાળવવા માટે યજમાન ટ્રાન્સલેશનલ મશીનરીને આંતરિક રીતે નિયમન કરવામાં miRNA ની ભૂમિકા પર પ્રકાશ પાડીને મોલેક્યુલર મિકેનિઝમ્સને ઉકેલવામાં મદદ કરશે. 

આવા અને અન્ય જાણીતા અને ઉભરતા પર ભવિષ્યની તપાસ અને સંશોધન miRNAs જીનોમિક, ટ્રાન્સક્રિપ્ટોમિક અને/અથવા પ્રોટીઓમિક ડેટા સાથે આ તારણોના એકીકરણ સાથે, માત્ર સેલ્યુલર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ અને રોગ વિશેની અમારી મિકેનિસ્ટિક સમજને વધારશે નહીં, પરંતુ નવલકથા તરફ પણ દોરી જશે. miRNA miRNA ને એક્ટિમિર તરીકે ઉપયોગ કરીને આધારિત ઉપચારો miRNAs કે જે પરિવર્તિત અથવા કાઢી નાખવામાં આવ્યા છે) અને પ્રચલિત અને ઉભરતા માનવ અને પ્રાણીઓના રોગો માટે એન્ટિગોમિર્સ (એન્ટાગોનિસ્ટ તરીકે miRNAsનો ઉપયોગ જ્યાં કથિત mRNAનું અસામાન્ય અપરેગ્યુલેશન છે).  

*** 

સંદર્ભ  

1. Clairea T, Lamarthee B, Anglicheau D. MicroRNAs: નાના અણુઓ, મોટી અસરો, અંગ પ્રત્યારોપણમાં વર્તમાન અભિપ્રાય: ફેબ્રુઆરી 2021 – વોલ્યુમ 26 – અંક 1 – p 10-16. DOI: https://doi.org/10.1097/MOT.0000000000000835  

2. એમ્બ્રોસ વી. પ્રાણી માઇક્રોઆરએનએના કાર્યો. કુદરત. 2004, 431 (7006): 350–5. DOI: https://doi.org/10.1038/nature02871  

3. બાર્ટેલ ડીપી. માઇક્રોઆરએનએ: જીનોમિક્સ, બાયોજેનેસિસ, મિકેનિઝમ અને ફંક્શન. કોષ. 2004, 116 (2): 281–97. DOI: https://10.1016/S0092-8674(04)00045-5  

4. જેન્સન એમડી અને લંડ એએચ માઇક્રોઆરએનએ અને કેન્સર. મોલેક્યુલર ઓન્કોલોજી. 2012, 6 (6): 590-610. DOI: https://doi.org/10.1016/j.molonc.2012.09.006  

5. ભાસ્કરન એમ, મોહન એમ. માઇક્રોઆરએનએ: ઇતિહાસ, બાયોજેનેસિસ અને પ્રાણીઓના વિકાસ અને રોગમાં તેમની વિકસતી ભૂમિકા. પશુવૈદ પથોલ. 2014;51(4):759-774. DOI: https://doi.org/10.1177/0300985813502820 

6. રોઝાલિન્ડ સી. લી, રોન્ડા એલ. ફેઈનબૌમ, વિક્ટર એમ્બ્રોસ. સી. એલિગન્સ હેટરોક્રોનિક જનીન લિન-4 લિન-14, સેલ, વોલ્યુમ 75, અંક 5,1993, પૃષ્ઠ 843-854, ISSN 0092-8674 માટે એન્ટિસેન્સ પૂરકતા સાથે નાના આરએનએને એન્કોડ કરે છે. DOI: https://doi.org/10.1016/0092-8674(93)90529-Y 

7. પાસક્વિનેલી એ., રેઈનહાર્ટ બી., સ્લેક એફ. એટ અલ. ના ક્રમ અને ટેમ્પોરલ અભિવ્યક્તિનું સંરક્ષણ ચાલો-7 હેટરોક્રોનિક રેગ્યુલેટરી આરએનએ. કુદરત 408, 86–89 (2000). DOI: https://doi.org/10.1038/35040556 

8. વાસુદેવન એસ, ટોંગ વાય અને સ્ટીટ્ઝ જેએ. દમનથી સક્રિયકરણ તરફ સ્વિચ કરવું: માઇક્રોઆરએનએ અનુવાદને નિયંત્રિત કરી શકે છે. વિજ્ઞાન  21 ડિસેમ્બર 2007: વોલ્યુમ. 318, અંક 5858, પૃષ્ઠ 1931-1934. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1149460 

9. બર્નસ્ટેઇન ઇ, કિમ એસવાય, કાર્મેલ એમએ, એટ અલ. માઉસના વિકાસ માટે ડાયસર જરૂરી છે. નેટ જિનેટ 2003; 35:215–217. DOI: https://doi.org/10.1038/ng1253 

10. Kloosterman WP, Plasterk RH. પ્રાણીઓના વિકાસ અને રોગમાં માઇક્રો-આરએનએના વિવિધ કાર્યો. દેવ સેલ. 2006; 11:441–450. DOI: https://doi.org/10.1016/j.devcel.2006.09.009 

11. Wienholds E, Koudijs MJ, van Eeden FJM, et al. ઝેબ્રાફિશના વિકાસ માટે માઇક્રોઆરએનએ-ઉત્પાદક એન્ઝાઇમ Dicer1 આવશ્યક છે. નેટ જિનેટ 2003; 35:217–218. DOI: https://doi.org/10.1038/ng1251 

12. હેલર ઓ, કોચ્સ જી અને વેબર એફ. ઇન્ટરફેરોન રિસ્પોન્સ સર્કિટ: પેથોજેનિક વાયરસ દ્વારા ઇન્ડક્શન અને સપ્રેસન. વાઈરોલોજી. વોલ્યુમ 344, અંક 1, 2006, પૃષ્ઠ 119-130, ISSN 0042-6822, DOI: https://doi.org/10.1016/j.virol.2005.09.024 

13. McNab F, Mayer-Barber K, Sher A, Wack A, O'Garra A. ચેપી રોગમાં પ્રકાર I ઇન્ટરફેરોન્સ. નેટ રેવ ઇમ્યુનોલ. 2015 ફેબ્રુઆરી;15(2):87-103. DOI: https://doi.org/10.1038/nri3787 

14. Apostolou, E., and Thanos, D. (2008). વાઈરસ ચેપ એનએફ-કપ્પા-બી-આશ્રિત ઇન્ટરક્રોમોસોમલ એસોસિએશનો પ્રેરિત કરે છે જે મોનોએલેલિક IFN-b જનીન અભિવ્યક્તિની મધ્યસ્થી કરે છે. સેલ 134, 85–96. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2008.05.052   

15. સાવન, આર. (2014). ઇન્ટરફેરોન અને તેમના સિગ્નલિંગ માર્ગોનું પોસ્ટ-ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ નિયમન. J. ઇન્ટરફેરોન સાયટોકાઇન Res. 34, 318–329. DOI: https://doi.org/10.1089/jir.2013.0117  

16. ઝાંગ એક્સ, ચપટ સી એટ અલ. કેપ-બંધનકર્તા પ્રોટીન 4EHP દ્વારા એન્ટિવાયરલ ઇમ્યુનિટીનું માઇક્રોઆરએનએ-મધ્યસ્થી અનુવાદ નિયંત્રણ. મોલેક્યુલર સેલ 81, 1–14 2021. પ્રકાશિત: 12 ફેબ્રુઆરી, 2021. DOI:https://doi.org/10.1016/j.molcel.2021.01.030

17. SCIEU 2021. કોવિડ-19ની સારવાર માટે ઇન્ટરફેરોન-β: સબક્યુટેનીયસ એડમિનિસ્ટ્રેશન વધુ અસરકારક. વૈજ્ઞાનિક યુરોપિયન. 12 ફેબ્રુઆરી 2021 ના ​​રોજ પોસ્ટ કરવામાં આવ્યું. આના રોજ ઑનલાઇન ઉપલબ્ધ http://scientificeuropean.co.uk/interferon-β-for-treatment-of-covid-19-subcutaneous-administration-more-effective/ 14 ફેબ્રુઆરી 2021 ના ​​રોજ એક્સેસ.  

***