टुकड़ों में मुड़ने वाले प्रोटिन को कौन आदेश देता है

जीन स्तर पर जारी होने वाले निर्देश अब तक जाने नहीं गये

• डीएनए के अंदर होता है गुप्त कोड

• वर्ष 1970 से जारी है जीन पर शोध

• भविष्य के अध्ययन का मार्ग खोलता है

राष्ट्रीय खबर

रांचीः क्या टुकड़ों में जीन उन प्रोटीन के लिए कोड करते हैं जो टुकड़ों में मुड़ते हैं? राइस यूनिवर्सिटी के पीटर वोलिनेस के नेतृत्व में एक नया अध्ययन फोल्डेबल प्रोटीन के विकास में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। यह शोध नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज की कार्यवाही में प्रकाशित हुआ था।

राइस और ब्यूनस आयर्स विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने प्रोटीन अनुक्रमों के फोल्डेबल और नॉनफोल्डेबल भागों के बीच अंतर करने के लिए ऊर्जा परिदृश्य सिद्धांत का उपयोग किया। उनका अध्ययन इस बारे में चल रही बहस को उजागर करता है कि क्या डीएनए के टुकड़े जो अपनी उत्पत्ति के दौरान प्रोटीन के केवल एक हिस्से के लिए कोड करते हैं, वे अपने आप मुड़ सकते हैं। शोधकर्ताओं ने प्रोटीन संरचनाओं में एक्सॉन और प्रोटीन फोल्डेबिलिटी के विकास के बीच व्यापक संबंध पर ध्यान केंद्रित किया। उन्होंने एक्सॉन, जीन के वे हिस्से जो प्रोटीन के लिए कोड करते हैं, और इंट्रॉन, प्रोटीन में जीन अनुवाद के दौरान छोड़े गए मूक क्षेत्रों के महत्व पर प्रकाश डाला।

डॉ वोलिनेस ने कहा, अब उपलब्ध व्यापक जीनोमिक एक्सॉन-इंट्रॉन संगठन और प्रोटीन अनुक्रम डेटा का उपयोग करके, हमने एक्सॉन सीमा संरक्षण का पता लगाया और ऊर्जा परिदृश्य सैद्धांतिक माप का उपयोग करके इसके व्यवहार का आकलन किया। वह बुलार्ड-वेल्च फाउंडेशन के विज्ञान के प्रोफेसर, रसायन विज्ञान, जैव विज्ञान, भौतिकी और खगोल विज्ञान के प्रोफेसर और सैद्धांतिक जैविक भौतिकी केंद्र के सह-निदेशक हैं। जब 1970 के दशक में टुकड़ों में जीन की खोज की गई थी, तो तुरंत यह प्रस्तावित किया गया था कि अनुक्रम को तोड़कर, इस संरचना ने फोल्डेबल प्रोटीन बनाने में मदद की। जब शोधकर्ताओं ने 1990 के दशक में इसे फिर से देखा, तो मौजूदा डेटा अस्पष्ट था, वोलिन्स ने कहा।

टीम ने अब 38 प्रचुर और संरक्षित प्रोटीन परिवारों में संभावित प्रोटीन फोल्डिंग मॉड्यूल के रूप में एक्सॉन का मूल्यांकन किया है। पीढ़ियों से, एक्सॉन जीनोम के साथ बेतरतीब ढंग से फेरबदल कर सकते हैं, जिससे जीन में महत्वपूर्ण परिवर्तन होते हैं और नए प्रोटीन बनते हैं। निष्कर्षों ने एक्सॉन आकार वितरण में घातीय क्षय से विचलन का संकेत दिया, जो सुझाव देता है कि विकासवादी चयन था।

ब्यूनस आयर्स विश्वविद्यालय के एक पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता एज़ेक्विएल गैलपर्न ने कहा, प्रोटीन फोल्डिंग और विकास निकटता से जुड़ी हुई घटनाएँ हैं। प्राकृतिक प्रोटीन अमीनो एसिड की रैखिक श्रृंखलाएं हैं जो आमतौर पर जैविक कार्यों को करने के लिए कॉम्पैक्ट त्रि-आयामी संरचनाओं में बदल जाती हैं। अमीनो एसिड का विशिष्ट अनुक्रम अंतिम थ्री डी संरचना को निर्धारित करता है। इसलिए, यह विचार कि एक्सॉन स्वतंत्र रूप से मुड़े हुए प्रोटीन क्षेत्रों, या फोल्डन में बदल जाते हैं, बहुत आकर्षक है। कम्प्यूटेशनल विधियों का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने एक एक्सॉन द्वारा कोडित अमीनो एसिड श्रृंखला के पूर्ण प्रोटीन के समान एक स्थिर थ्री डी संरचना में मोड़ने की संभावना को मापा। उनके परिणामों से पता चला कि जबकि सभी एक्सॉन फोल्डेबल मॉड्यूल की ओर नहीं ले जाते हैं, सबसे अधिक संरक्षित एक्सॉन, जो लगातार विविध जीवों में पाए जाते हैं, बेहतर फोल्डन के साथ मेल खाते हैं।

अध्ययन में कुछ गोलाकार प्रोटीन परिवारों में प्रोटीन फोल्डिंग और विकास के बीच संबंध पाया गया। प्रोटीन फोल्डिंग में प्रासंगिक समयसीमा के भीतर जैविक कार्य करने के लिए अंतरिक्ष में फोल्डिंग करने वाली अमीनो एसिड श्रृंखला शामिल होती है। यह संबंध प्रोटीन विज्ञान में एक मौलिक अवधारणा है, जिसका मूल्यांकन जीनोमिक डेटा और ऊर्जा कार्यों का उपयोग करके किया जाता है।

दिलचस्प बात यह है कि सामान्य प्रवृत्ति सभी प्रोटीन परिवारों के लिए नहीं थी, यह सुझाव देते हुए कि अन्य जैविक कारक प्रोटीन फोल्डिंग और विकास को प्रभावित कर सकते हैं। शोधकर्ताओं का कार्य इन अतिरिक्त कारकों और विकासवादी जीव विज्ञान पर उनके प्रभाव को समझने के लिए भविष्य के अध्ययनों का मार्ग प्रशस्त करता है।