Cdc14
Cdc14 અને Cdc14 અનુક્રમે જનીન અને તેનું પ્રોટીન ઉત્પાદન છે. Cdc14 મોટાભાગના યુકેરીયોટ્સમાં જોવા મળે છે. સી. ડી. સી. 14 ની વ્યાખ્યા હાર્ટવેલ દ્વારા લોકી માટે તેમની પ્રખ્યાત સ્ક્રીનમાં કરવામાં આવી હતી જે સેક્રોમાઇસીસ સેરેવિસિયાના કોષ ચક્રને નિયંત્રિત કરે છે. Cdc14 પાછળથી પ્રોટીન ફોસ્ફેટેઝને એન્કોડ કરવા માટે દર્શાવવામાં આવ્યું હતું. Cdc14 એ દ્વિ-વિશિષ્ટતા છે, જેનો અર્થ છે કે તેમાં સેરીન/થ્રેઓનિન અને ટાયરોસિન-નિર્દેશિત પ્રવૃત્તિ છે. પ્રોલિનની બાજુમાં સેરીનની પસંદગી નોંધવામાં આવી છે. ઘણા પ્રારંભિક અભ્યાસો, ખાસ કરીને ઉભરતા યીસ્ટ Saccharomyces cerevisiae માં, દર્શાવે છે કે પ્રોટીન અંતમાં માઇટોટિક પ્રક્રિયાઓને નિયંત્રિત કરવામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. જો કે, પ્રણાલીઓની શ્રેણીમાં વધુ તાજેતરનું કાર્ય સૂચવે છે કે તેનું સેલ્યુલર કાર્ય વધુ જટિલ છે. સેલ્યુલર કાર્ય Saccharomyces cerevisiae પ્રજાતિઓમાં, જેમાં Cdc14 પ્રવૃત્તિને શ્રેષ્ઠ રીતે સમજવામાં આવે છે અને સૌથી વધુ અભ્યાસ કરવામાં આવે છે, Cdc14 (SCcdc14) ની પ્રવૃત્તિ સારી રીતે અભ્યાસ કરાયેલ સાયક્લિન-આધારિત પ્રોટીન કિનેઝ, Cdk1 ના ડીફોસ્ફોરાયલેટિંગ લક્ષ્યો દ્વારા માઇટોટિક બહાર નીકળવા તરફ દોરી જાય છે. Cdc14 એનાફેઝ-પ્રમોટિંગ કોમ્પ્લેક્સના રેગ્યુલેટર Cdh1 ના ડીફોસ્ફોરાયલેશન દ્વારા તેના સાયક્લિન પાર્ટનર (સાયક્લિન B) ના પ્રોટીઓલિસિસને ઉત્તેજીત કરીને Cdk1 નો વિરોધ કરે છે. Cdc14, Cdk1ના અવરોધક Sic1નું અનુલેખન વધારવા માટે સ્વિ5ને ડીફોસ્ફોરિલેટ્સ પણ કરે છે. આ "સરળ" માઇટોટિક એક્ઝિટ મોડેલ જટિલ બન્યું કારણ કે માઇટોસિસમાં વધારાની ભૂમિકાઓ SCCdc14 ને આભારી હતી. આમાં સ્પિન્ડલને સ્થિર કરવું અને સાયટોકીનેસિસ અને આર. ડી. એન. એ./ટેલોમેર અલગતાને નિયંત્રિત કરવાનો સમાવેશ થાય છે. આવી બહુવિધ ભૂમિકાઓ સાથે સુસંગત, SCCdc14 ઘણા પ્રોટીનને બાંધવા માટે જોવા મળે છે જે કોષ ચક્ર અને DNA પ્રતિકૃતિને નિયંત્રિત કરે છે, અથવા જે સ્પિન્ડલ અથવા કિનેટોચોર સાથે સંકળાયેલ છે. અન્ય યીસ્ટમાં કામ કરવાથી Cdc14ની ભૂમિકાની સમજણ વધુ જટિલ બની હતી. ફિશન સ્કિઝોસેકરોમાઇસીસ પોમ્બેના ઓર્થોલોગમાં મ્યુટન્ટ્સ સામાન્ય રીતે માઇટોસિસમાંથી બહાર નીકળે છે (એસ. સેરેવિસિયાથી વિપરીત) પરંતુ સેપ્ટેશન અને સાયટોકીનેસિસમાં બદલાય છે. ઉપરાંત, જ્યારે પ્રોટીન એસ. પોમ્બેના સી. ડી. કે. 1 ઓર્થોલોગને નિયંત્રિત કરે છે, ત્યારે આ એસ. સેરેવિસિયાથી વિપરીત પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે; તે એસ. સી. 1 અથવા સી. ડી. એચ. 1 ઓર્થોલોગ્સને ડીફોસ્ફોરાયલેટ કરતું નથી, પરંતુ સી. ડી. સી. 25 ફોસ્ફેટેઝને ડાઉન-રેગ્યુલેટ કરીને સી. ડી. સી. 2 ના નિષ્ક્રિયતાને પ્રોત્સાહન આપે છે. કેન્ડિડા એલ્બિકનનું Cdc14 પણ સેપ્ટેશન અને સાયટોકીનેસિસમાં સામેલ છે, પરંતુ માઇટોટિક એક્ઝિટમાં નહીં. પ્રાણી પ્રણાલીઓમાં સી. ડી. સી. 14ના અભ્યાસોએ સી. ડી. સી. 14ની વાર્તાને વધુ ગૂંચવણભરી બનાવી છે. પ્રાણીઓમાં ત્રણ અલગ અલગ Cdc14 જનીનો હોય છે, જેમાં બહુવિધ સ્પ્લાઇસ પ્રકારો હોય છે, જે કાર્ય અને સ્થાનમાં અલગ દેખાય છે. ઉપરાંત, કેટલાક નિર્ણાયક અભ્યાસોએ વિરોધાભાસી પરિણામો આપ્યા છે. નેમાટોડ કેનોરહૅબિડાઇટિસ એલિગન્સ એક Cdc14 (CeCdc14) બનાવે છે, જે મિટોસિસમાં સ્પિન્ડલ અને સેન્ટ્રોસોમ્સને અને ઇન્ટરફેઝ ખાતે કોષરસને સ્થાન આપે છે. CeCdc14 સાથેના એક RNAi અભ્યાસમાં સાયટોકીનેસિસની ખામી સર્જાઈ હતી, જે ઝેનોપસ લેવિસમાં સમાન કાર્ય સાથે સુસંગત હતી. જો કે, બીજા આર. એન. એ. આઈ. અભ્યાસમાં કોઈ ખામી જોવા મળી ન હતી, અને એવું સૂચવવામાં આવ્યું હતું કે પ્રથમ પ્રયોગમાં ઘણા બધા ઓલિગોન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો જે લક્ષ્યની બહારની અસરો પેદા કરે છે. માનવ Cdc14 સાથે વિરોધાભાસી માહિતી પણ અસ્તિત્વમાં છે. સી. ઈ. સી. ડી. સી. 14થી વિપરીત, એચ. સી. ડી. સી. 14એ મિટોસિસમાં સેન્ટ્રોસોમિક નથી, પરંતુ ઇન્ટરફેઝ દરમિયાન સાયટોપ્લાઝમિક અને સેન્ટ્રોસોમિક છે. એક અભ્યાસમાં એચ. સી. ડી. સી. 14બી મુખ્યત્વે એસ. સી. ડી. સી. 14 (પરંતુ સી. ઈ. સી. ડી. સી. 14થી વિપરીત) જેવા ન્યુક્લિયોલર હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ અન્ય લોકોએ ન્યુક્લિયર ફિલામેન્ટ્સ અને સ્પિન્ડલ પર એચ. સી. ડી. સી. 14બી શોધી કાઢ્યું હતું જ્યારે એચ. સી. ડી. સી. 14એ અને એચ. સી. ડી. સી. 14બીના આર. એન. એ. આઈ. ઘટાડાથી સેન્ટ્રિયોલ ડુપ્લિકેશન, કોષ ચક્રની પ્રગતિ અને માઇટોટિક એક્ઝિટમાં ખામી સર્જાઈ હતી, જનીનો માટે કાઢી નાખવામાં આવેલા કોષોએ વૃદ્ધિ અથવા માઇટોસિસમાં કોઈ ખામી દર્શાવી ન હતી, અને શરતી એચ. સી. ડી. સી. 14એ અને એચ. સી. ડી. સી. 14બી નોકઆઉટનો ઉપયોગ કરીને સંવર્ધિત માનવ કોષોમાં પણ કોષ ચક્રની ખામીની સમાન નિષ્ફળતા દર્શાવવામાં આવી હતી. છેવટે, ચિકનમાં, નોકઆઉટ રેખાઓમાં કોષ-ચક્રની પ્રગતિ, માઇટોટિક પ્રવેશ અથવા બહાર નીકળવું, સાયટોકીનેસિસ અથવા સેન્ટ્રોસોમ વર્તણૂકમાં ખામીઓનો સંપૂર્ણ અભાવ હતો. એવા પુરાવા છે કે Cdc14 ડીએનએ નુકસાન ચેકપોઇન્ટમાં ભાગ લઈ શકે છે. યુકેરીયોટ્સમાં સી. ડી. સી. 14 માટે નવીન ભૂમિકા ફાયટોપ્થોરા ઇન્ફેસ્ટન્સના અભ્યાસ દ્વારા સૂચવવામાં આવી હતી, જે યુકેરીયોટિક સૂક્ષ્મજીવ છે જે આયર્લેન્ડના મહાન દુષ્કાળના કારણ તરીકે શ્રેષ્ઠ રીતે ઓળખાય છે. નોંધપાત્ર રીતે, જ્યારે ઉપર ઉલ્લેખિત પ્રજાતિઓ તમામ પ્રમાણમાં નજીકના વર્ગીકરણ સંબંધીઓ (ફૂગ/મેટાઝોઆ જૂથમાં) છે, ત્યારે પી. ઇન્ફેસ્ટન્સનો એક અલગ ઉત્ક્રાંતિ ઇતિહાસ છે; તેને ઓમીસેટ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, અને તે ડાયાટોમ્સ અને બ્રાઉન શેવાળ સાથે કિંગડમ સ્ટ્રેમેનોપિલા (કેટલીક યોજનાઓમાં હેટેરોકોન્ટ્સ) નો સભ્ય છે. પી. ઇન્ફેસ્ટન્સ (પી. આઈ. સી. ડી. સી. 14) નું એકલ સી. ડી. સી. 14 જનીન ફૂગ અને મેટાઝોઅન્સથી અલગ રીતે વ્યક્ત થાય છે; સમગ્ર કોષ ચક્રમાં અનુલેખન અને અનુવાદ પછી નિયમન કરવાને બદલે, પી. આઈ. સી. ડી. સી. 14 મજબૂત અનુલેખન નિયંત્રણ હેઠળ છે અને હાઇફામાં વ્યક્ત થતું નથી, જ્યાં મોટાભાગના માઇટોસિસ થાય છે. તેના બદલે, પી. આઈ. સી. ડી. સી. 14 તેના બાયફ્લેજેલેટેડ ઝૂસ્પોર્સ સહિત અલૈંગિક બીજકણની રચના દરમિયાન બનાવવામાં આવે છે. પી. આઈ. સી. ડી. સી. 14 બેઝલ બોડીની નજીક, ફ્લેગેલાના તળિયે એકઠા થતા જોવા મળ્યા હતા. ફૂગ અને પ્રાણીઓમાં સી. ડી. સી. 14ની વિવિધ ભૂમિકાઓના પ્રકાશમાં, એવું સૂચન કરવામાં આવ્યું હતું કે પી. ઇન્ફેસ્ટન્સ ડેટા સૂચવે છે કે સી. ડી. સી. 14ની પૂર્વજોની ભૂમિકા યુકેરીયોટ્સના ફ્લેજેલા તબક્કાને સામેલ કરે છે. આ સિદ્ધાંતના સમર્થનમાં વધારાની માહિતી પાછળથી ઝેબ્રાફિશના અભ્યાસોમાંથી મેળવવામાં આવી હતી, જ્યાં તેના Cdc14 પ્રોટીન પણ મૂળભૂત શરીરમાં સ્થાનિકીકરણ કરે છે અને સિલિયાની રચનામાં ભૂમિકા ભજવે છે, જે ફ્લેજેલાના ટૂંકા સ્વરૂપો છે. Cdc14 ઉભરતા યીસ્ટમાં અર્ધસૂત્રણ દરમિયાન મુખ્ય પગલાઓના નિયમનમાં પણ સામેલ છે. સીડીસી55, પ્રોટીન ફોસ્ફેટેઝ 2 (પીપી2એ) નું નિયમનકારી પેટા એકમ, અર્ધસૂત્રણના પ્રારંભિક તબક્કા દરમિયાન ન્યુક્લિયોલસમાં સીડીસી14ને અલગ કરે છે. અર્ધસૂત્રણ I સ્પિન્ડલને એસેમ્બલ કરવા માટે Cdc14 નું સીક્વેસ્ટ્રેશન જરૂરી છે. જોકે, રંગસૂત્રોને અલગ કરવા માટે સી. ડી. સી. 14નું પ્રારંભિક તબક્કાનું વિભાજન જરૂરી નથી. ડર (સીડીસી ફોરટીન અર્લી એનાફેઝ રિલીઝ) જટિલ પ્રોટીન, એસએલકે19 અને એસપીઓ12 સીડીસી14ના પ્રકાશનને નિયંત્રિત કરે છે. ન્યુક્લિયોલસમાંથી સી. ડી. સી. 14નું પ્રકાશન સી. ડી. કે. 1 નિષ્ક્રિયતામાં પરિણમે છે અને આખરે અર્ધસૂત્રણ Iના એનાફેઝ દરમિયાન સ્પિન્ડલને અલગ કરવામાં પરિણમે છે. સીડીસી14 અથવા એસએલકે19 અને એસપીઓ12થી વંચિત કોષોમાં અસામાન્ય અર્ધસૂત્રણ હોય છે. અર્ધસૂત્રણ દરમિયાન તેમનો માત્ર એક જ વિભાગ હોય છે. રંગસૂત્રો પણ અસામાન્ય રીતે અલગ પડે છે. એનાફેઝ I દરમિયાન સ્પિન્ડલના વિસર્જનમાં વિલંબને કારણે અસામાન્યતા ઊભી થાય છે. જો કે, રંગસૂત્રોનું વિભાજન ચાલુ રહે છે અને અર્ધસૂત્રક વિભાજનના બંને તબક્કાઓ લાંબા અર્ધસૂત્રણ I સ્પિન્ડલ પર થાય છે. એસ. પી. ઓ. 12 અને એસ. એલ. કે. 19 સાથે સી. ડી. સી. 14 એ સુનિશ્ચિત કરવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે કે અર્ધસૂત્રણ દરમિયાન રંગસૂત્ર વિભાજનના બે તબક્કાઓ સતત થાય છે. ઉત્ક્રાંતિ દ્વારા Cdc14 નું વિતરણ Cdc14 વ્યાપકપણે વહેંચાયેલું છે, જે મોટાભાગના યુકેરીયોટ રાજ્યોમાં જોવા મળે છે. જો કે, તે અનુક્રમિત જીનોમની શોધના આધારે તમામ પ્રજાતિઓમાં જોવા મળતું નથી. એક અથવા વધુ Cdc14 જનીનો એલ્વિઓલેટ્સ, પ્રાણીઓ, ફૂગ, ટ્રાઇપેનોસોમ્સ અને નીચલા છોડમાં જોવા મળે છે. જો કે, Cdc14 જનીનો દેખીતી રીતે કેટલાક વંશમાં ખોવાઈ ગયા છે, જેમાં ઉચ્ચ છોડ, રોડોફાઇટ્સ અને સ્લાઇમ મોલ્ડનો સમાવેશ થાય છે. પ્રજાતિમાં Cdc14 ની હાજરી અને તે પ્રજાતિ ફ્લેજેલા અથવા સિલિયા બનાવે છે કે કેમ તે વચ્ચે એકદમ ચુસ્ત હકારાત્મક સહસંબંધ છે. આ Cdc14ની પૂર્વજોની ભૂમિકા સાથે સંબંધિત હોઈ શકે છે. ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન ફ્લેજેલા-એન્કર બેઝાલ બોડીઝ અથવા મિટોસિસમાં સામેલ સેન્ટ્રિયોલ્સ સૌપ્રથમ દેખાયા હતા કે કેમ તે અંગે ચર્ચા થઈ છે, પરંતુ એક સિદ્ધાંત એ છે કે ફ્લેજેલા પહેલા ગતિશીલતા અને સંવેદનાત્મક અંગ તરીકે વિકસિત થયો હતો, અને બેઝાલ બોડીને પછીથી માઇટોટિક ભૂમિકામાં સહ-પસંદ કરવામાં આવ્યો હતો. Cdc14 નું કાર્ય તે અવયવોના ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન વિવિધ કાર્યો માટે અનુકૂળ થઈ શકે છે. લક્ષ્યાંકો Cdc14 ના બાયોકેમિકલ કાર્ય વિશેની મોટાભાગની માહિતી એસ. સેરેવિસિયાના અભ્યાસમાંથી આવે છે. તે પ્રજાતિમાં, એક મહત્વપૂર્ણ લક્ષ્ય Cdh1/Hct1 છે. સી. ડી. એચ. 1 એ. પી. સી. સાથે સંકળાય છે અને એ. પી. સી. પ્રવૃત્તિ તરફ દોરી જાય છે (એનાફેઝ પ્રોત્સાહન સંકુલ); સક્રિય એ. પી. સી. એ માઇટોટિક બહાર નીકળવામાં મુખ્ય ચાલક છે. વધુમાં, Cdc14 માઇટોટિક સાયક્લિન્સ, Sic1 ના સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક અવરોધકને ડીફોસ્ફોરિલેટ કરે છે, જે Sic1 પ્રોટીનને સ્થિર કરે છે. Cdc14 પ્રવૃત્તિ પણ ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળ Swi5 ના સ્થિરીકરણ તરફ દોરી જાય છે, જે Sic1 ટ્રાન્સક્રિપ્શનના નિયમન તરફ દોરી જાય છે. શક્ય છે કે સી. ડી. સી. 14 તમામ સી. એલ. બી.-સી. ડી. કે. 1 લક્ષ્યો પર ફોસ્ફેટેઝ તરીકે કામ કરે છે, જે માઇટોટિક સાયક્લિન્સની અસરોને ઉલટાવી શકે છે. Cdc14 ના લક્ષ્યાંકો દેખીતી રીતે ખૂબ જ વૈવિધ્યસભર છે. યીસ્ટ ટુ-હાઇબ્રિડ અને એફિનિટી કેપ્ચર પદ્ધતિઓએ ઘણા પ્રોટીનને ઓળખી કાઢ્યા છે જે સંભવિત રીતે SCCdc14 સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, જેમાં કોષ ચક્ર અને DNA પ્રતિકૃતિને નિયંત્રિત કરવા માટે જાણીતા અથવા સ્પિન્ડલ અથવા કિનેટોચોર સાથે સંકળાયેલા પ્રોટીનનો સમાવેશ થાય છે. સી. ડી. સી. 14 આર. એન. એ. પોલિમરેઝ I ને પણ અટકાવે છે, જે રિબોસોમલ આર. એન. એ. (આર. આર. એન. એ.) લખાણોને દૂર કરીને સંપૂર્ણ રંગસૂત્ર વિચ્છેદનને મંજૂરી આપવામાં મદદ કરે છે જે અન્યથા આર. ડી. એન. એ. સાથે કન્ડેન્સીન બંધનને અવરોધે છે. એસ. સેરેવિસિયામાં, સીડીસી14 તેના સ્પર્ધાત્મક અવરોધક સીએફઆઈ/નેટ1 દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે, જે સીડીસી14ને ન્યુક્લિયોલસમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે. એનાફેઝ દરમિયાન, સી. ડી. સી. 14 "અનકેજ્ડ" હોય છે અને બાકીના કોષમાં ફેલાય છે. બે નેટવર્ક ન્યુક્લિયોલસમાંથી Cdc14 ના પ્રકાશનમાં મધ્યસ્થી કરે છેઃ FEAR (CDC ફોરટીન અર્લી એનાફેઝ રિલીઝ) અને MEN (મિટોટિક એક્ઝિટ નેટવર્ક); જ્યારે આ નેટવર્ક જટિલ છે, એવું માનવામાં આવે છે કે આ નેટવર્ક Cfi/Net1 અને/અથવા Cdc14 ના ફોસ્ફોરાયલેશનમાં પરિણમે છે, પરિણામે સંકુલનું વિઘટન થાય છે. એસ. પોમ્બેમાં, Cdk1 દ્વારા Cdc14 ઓર્થોલોગનું ફોસ્ફોરાયલેશન ફોસ્ફેટેઝની ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિને સીધી રીતે રોકવા માટે જાણીતું છે. સંદર્ભો મિટોસિસ