Retrozyme
રેટ્રોઝાઇમ્સ એ રેટ્રોટ્રાન્સપોસન્સનો એક પરિવાર છે જે સૌપ્રથમ છોડના જીનોમમાં મળી આવ્યો હતો પરંતુ હવે તે પ્રાણીઓના જીનોમમાં પણ ઓળખાય છે. રેટ્રોઝાઇમ્સ તેમના ક્રમમાં હેમરહેડ રાઇબોઝાઇમ (એચએચઆર) ધરાવે છે (અને તેથી રેટ્રોઝાઇમ નામ રેટ્રોટ્રાન્સપોસન અને હેમરહેડ રાઇબોઝાઇમનું સંયોજન છે), જો કે તેઓ કોઈ કોડિંગ પ્રદેશો ધરાવતા નથી. રેટ્રોઝાઇમ્સ એ બિન-સ્વાયત્ત રેટ્રોએલિમેન્ટ્સ છે, અને તેથી જીનોમના નવા પ્રદેશોમાં જવા માટે અન્ય ઘટકોમાંથી પ્રોટીન ઉધાર લે છે. રેટ્રોઝાઇમ્સ સક્રિય રીતે સહસંયોજક બંધ ગોળાકાર આર. એન. એ. (સર્ક આર. એન. એ. અથવા સી. સી. સી. આર. એન. એ.) માં લખાય છે અને બંને ધ્રુવીયતામાં જોવા મળે છે, જે તેમના જીવનચક્રમાં ફરતા વર્તુળની પ્રતિકૃતિનો ઉપયોગ સૂચવી શકે છે. છોડમાં રેટ્રોઝાઇમના જીનોમિક માળખામાં કેન્દ્રિય બિન-કોડિંગ પ્રદેશનો સમાવેશ થાય છે જે લગભગ 300-600 nt સુધી લંબાઇ શકે છે, જે HHR મોટિફ ધરાવતા લગભગ 300-400 nt લાંબા ટર્મિનલ પુનરાવર્તનો દ્વારા ફરતી હોય છે. તેમની પાસે ગતિશીલતા દરમિયાન મુખ્ય ડીએનએ સંશ્લેષણ માટે જરૂરી બે સિક્વન્સ (એક પ્રાઇમર બાઈન્ડીંગ સાઇટ (પીબીએસ) જે ટીઆરએનએ-મેટ સિક્વન્સને પૂરક છે અને એક પોલી-પ્યુરિન ટ્રેક્ટ (પીપીટી)) પણ છે. છોડના જીનોમના અન્ય ઘટકોની સરખામણીમાં રેટ્રોઝાઇમનું સૌથી વિશિષ્ટ લક્ષણ હેમરહેડ રાઇબોઝાઇમ છે. નહિંતર, તેઓ છોડના જીનોમના અન્ય જાણીતા લક્ષણો જેવા કે ટર્મિનલ-રિપીટ રેટ્રોટ્રાન્સપોસન્સ ઇન મિનિયેચર (TRIMs) અને સ્મોલ LTR રેટ્રોટ્રાન્સપોસન્સ (SMARTs) જેવા હોય છે. પીબીએસ, પીપીટી અને એચએચઆર મોટિફ એ રેટ્રોઝાઇમ સિક્વન્સના એકમાત્ર ભાગો છે જે સંરક્ષણ અને સમરૂપતા દર્શાવે છે. હાલમાં એવું માનવામાં આવે છે કે રેટ્રોઝાઇમ્સ મોટા રેટ્રોટ્રાન્સપોસન પરિવારમાંથી વિકસિત થયા છે જે ઘણા યુકેરીયોટ્સમાં પેનેલોપ જેવા તત્વો (પી. એલ. ઇ.) તરીકે ઓળખાય છે. રેટ્રોઝાઇમ્સ પી. એલ. ઇ. સાથે સંખ્યાબંધ વિશિષ્ટ લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે, જેમાં પ્રકાર I એચ. એચ. આર., ટેન્ડમ કોપી તરીકેની ઘટના અને અત્યાર સુધીના તમામ વિશ્લેષણ કરાયેલા મેટાઝોઅન્સમાં સહ-અસ્તિત્વનો સમાવેશ થાય છે. રેટ્રોઝાઇમ્સ હાલમાં 170એનટી જેટલા નાના અને 1,116એનટી જેટલા મોટા અનુક્રમ કદ સુધી પહોંચવા માટે જાણીતા છે. નાના રેટ્રોઝાઇમ્સ સામાન્ય રીતે અપૃષ્ઠવંશી પ્રાણીઓમાં જોવા મળે છે, જેમ કે ભૂમધ્ય સમુદ્રના મસેલ (માયટિલસ ગેલોપ્રોવિન્શલિસ) ના જિનોમમાં 300એનટી રેટ્રોઝાઇમ. સૌથી મોટું જાણીતું રેટ્રોઝાઇમ 1,116એનટી લંબાઈનું છે, જે જેટ્રોફા કર્કાસના તાણના જિનોમમાં મળી આવ્યું છે. હાલમાં, રેટ્રોઝાઇમ્સ અને સમાન તત્વો માટેનો એકમાત્ર ડેટાબેઝ વાઇરોઇડડીબી છે, જે હાલમાં નેશનલ સેન્ટર ફોર બાયોટેકનોલોજી ઇન્ફર્મેશન ન્યુક્લિયોટાઇડ ડેટાબેઝમાંથી લેવામાં આવેલા 73 રેટ્રોઝાઇમ્સના ક્રમ ધરાવે છે. ખાસ કરીને રેટ્રોઝાઇમ્સના સિક્વન્સ શરૂઆતમાં સીધા અને અલગથી જેનબેંકમાંથી મળી આવ્યા હતા અને ડાઉનલોડ કરવામાં આવ્યા હતા, કારણ કે રેટ્રોઝાઇમ્સમાં હાલમાં કોઈ વર્ગીકરણ વર્ગીકરણ નથી. પ્રયોગશાળામાં રેટ્રોઝાઇમ્સનો અભ્યાસ કરવા માટે કેટલીક પદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવી છે. લાક્ષણિકતાઓ રેટ્રોઝાઇમ્સ છોડના વિવિધ પેશીઓમાં અલગ અલગ રીતે એકઠા થાય છે. વધુમાં, છોડની કેટલીક પ્રજાતિઓના પાળેલા સમકક્ષમાં રેટ્રોઝાઇમ્સની નોંધપાત્ર રીતે ઓછી નકલો હોય છે, જે સૂચવે છે કે પાળેલા પ્રાણીઓમાં રેટ્રોઝાઇમ સિક્વન્સ પર નકારાત્મક પસંદગીનું દબાણ લાગુ પડે છે. છોડમાં રેટ્રોઝાઇમ્સનું બીજું રસપ્રદ લક્ષણ તેમનું સક્રિય અનુલેખન છે, તેમ છતાં મોટાભાગના રેટ્રોટ્રાન્સપોસન્સ નિષ્ક્રિય હોય છે. સૌથી નાના જાણીતા રેટ્રોઝાઇમ્સ તે છે જે અપૃષ્ઠવંશી પ્રાણીઓમાં જોવા મળે છે, જ્યાં તેઓ 170-400 nt સુધીની હોઇ શકે છે. તેઓ ઓછામાં ઓછા, મોટાભાગના કોષ પ્રકારોમાં વ્યક્ત થતા હોય તેવું લાગે છે. છોડની જેમ, પ્રાણીઓમાં પણ રેટ્રોઝાઇમ્સ શારીરિક કોષો અને સૂક્ષ્મજીવાણુ કોષો બંનેમાં ઉચ્ચ સ્તરે વ્યક્ત થાય છે. જ્યારે રેટ્રોઝાઇમ્સ રેખીય અને ગોળાકાર બંને સ્વરૂપોમાં જોવા મળે છે, ત્યારે સર્ક્યુલરાઇઝ્ડ રેટ્રોઝાઇમ્સના સ્તરો વિવોમાં વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં જોવા મળે છે અને રેખીય સ્વરૂપો પ્રતિકૃતિ દરમિયાન એચ. એચ. આર. મોટિફ દ્વારા સ્વ-સફાઈનું ઉત્પાદન અથવા શુદ્ધિકરણ દરમિયાન સ્વયંસ્ફુરિત ભંગાણનું પરિણામ હોઈ શકે છે. પ્રાણીઓના રેટ્રોઝાઇમ્સમાં છોડના રેટ્રોઝાઇમ્સ સાથે ઘણા તફાવતો છે. પ્રતિકૃતિ ચક્ર દરમિયાન વિવિધ પ્રોટીન વનસ્પતિ અને પ્રાણીઓના રેટ્રોઝાઇમ્સને ગોળાકાર અને ઉલટાવી શકાય તેવું અનુલેખન કરે છે. પ્રાણીઓના રેટ્રોઝાઇમ્સમાં છોડના રેટ્રોઝાઇમ્સમાં જાણીતા તમામ લાક્ષણિક લાંબા-અંતિમ પુનરાવર્તનો, પી. બી. એસ. અને પી. પી. ટી. નો અભાવ હોય છે. અને જ્યારે પ્લાન્ટ રેટ્રોઝાઇમ્સમાં એચ. એચ. આર. મોટિફની માત્ર એક કે બે નકલો હોય છે, ત્યારે પ્રાણી રેટ્રોઝાઇમ્સમાં આવી ઘણી નકલો હોઈ શકે છે. એનિમલ રેટ્રોઝાઇમ્સમાં નાના ટેન્ડમ પુનરાવર્તનો પણ હોય છે જે ઘણીવાર ટાર્ગેટ સાઇડ ડુપ્લિકેશન (ટી. એસ. ડી.) દ્વારા ફરતી હોય છે. પ્રાણીઓમાં TSD સામાન્ય રીતે 8-12 bp હોય છે, જે છોડમાં જોવા મળતા 4bp TSD કરતા સહેજ મોટા હોય છે. પ્રતિકૃતિ ચક્ર રેટ્રોઝાઇમ ક્રમ પ્રથમ યજમાનમાં પોલિમરેઝ દ્વારા લખવામાં આવે છે. આ ઉત્પાદન એક ઓલિગોમેરિક આર. એન. એ. ક્રમ છે જે એક જ લખાણ છે જેમાં રેટ્રોઝાઇમ ક્રમની બહુવિધ નકલો હોય છે. હેમરહેડ રિબોઝાઇમ મોટિફ પછી ઓલિગોમેરિક ટ્રાન્સક્રિપ્ટને કેટલાક મોનોમેરિક ટ્રાન્સક્રિપ્ટમાં અલગ કરવા માટે ઓટોકેટાલીટીકલી સ્વ-સફાઇ કરે છે, જેમાં દરેકમાં રેટ્રોઝાઇમ ક્રમની માત્ર એક નકલ હોય છે. આ નકલ પ્રતિકૃતિ ચક્રની મધ્યવર્તી છે, જેમાં 5 '-હાઇડ્રોક્સિલ અને 2'-3 '-ચક્રીય ફોસ્ફેટના છેડા સાથે મૂળ ક્રમની વિરુદ્ધ ધ્રુવીયતા હોય છે. યજમાનમાં એક લિગેઝ પ્રોટીન પછી આ મધ્યવર્તીને સ્થિર, ગોળાકાર આર. એન. એ. અણુમાં ગોળાકાર કરી શકે છે. છોડમાં, આ લિગેઝ ક્લોરોપ્લાસ્ટ ટી. આર. એન. એ. લિગેઝ છે. સર્ક્યુલરાઈઝેશન માટે ક્લોરોપ્લાસ્ટ ટી. આર. એન. એ. લિગેઝ પરની નિર્ભરતા વાઇરોઇડ્સના એવસનવાઇરોઇડે પરિવારમાં પણ જોવા મળે છે. પ્રાણીઓમાં, લિગેઝ એ આરટીસીબી ટીઆરએનએ લિગેઝ છે. રેટ્રોઝાઇમ આર. એન. એ. ના અનુરૂપ પૂરક ડીએનએ પેદા કરવા માટે અલગ રેટ્રોટ્રાન્સપોસનમાંથી રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટ પ્રવૃત્તિ જરૂરી છે, અને આ સી. ડી. એન. એ. ની ધ્રુવીયતા મૂળ ક્રમની ધ્રુવીયતાને અનુરૂપ છે. છોડ અને પ્રાણીઓના રેટ્રોઝાઇમ્સ તેમના આર. એન. એ. અણુની સી. ડી. એન. એ. નકલ બનાવવા માટે વિવિધ રેટ્રોટ્રાન્સપોસન્સ પર આધાર રાખે છે. છોડમાં, જીપ્સી પરિવારના એલ. ટી. આર. રેટ્રોટ્રાન્સપોસન્સનો ઉપયોગ થાય છે. પ્રાણીઓમાં કયા પ્રકારનાં રેટ્રોટ્રાન્સપોસન્સ પર આધાર રાખવામાં આવે છે તે સ્પષ્ટ નથી, તેમ છતાં આ LINE અથવા PLE જેવા વર્ગો હોઈ શકે છે. ડીએનએ નકલ તૈયાર થયા પછી, રેટ્રોઝાઇમ ક્રમને જીનોમિક લોકીમાં ફરીથી દાખલ કરવાની તક મળે છે. ગતિશીલ આનુવંશિક ઘટકો સાથેના સંબંધો રેટ્રોઝાઇમ્સ ગતિશીલ આનુવંશિક ઘટકો (એમ. જી. ઈ.) ના પ્રકારો, ખાસ કરીને વાઇરોઇડ્સ, ઉપગ્રહ આર. એન. એ. (એસ. ટી. આર. એન. એ.) અને રિબોઝાઇવિરિયા (તાજેતરમાં વર્ણવેલ વાયરસનું ક્ષેત્ર) સાથે ગાઢ સામ્યતા ધરાવે છે. એક માટે, હેમરહેડ રાઇબોઝાઇમ (એચ. એચ. આર.) મોટિફ આ તમામ તત્વોમાં જોવા મળે છે. આ ઘટકો ફરતા વર્તુળની પ્રતિકૃતિ દ્વારા પણ પ્રતિકૃતિ બનાવે છે, જ્યાં એચ. એચ. આર. મોટિફ સંરક્ષિત સ્થળ પર ગોળાકાર આર. એન. એ. પરમાણુને તોડવાની સ્વયં ઉત્પ્રેરક ભૂમિકા ભજવે છે. વધુમાં, આ તમામ ઘટકો તેમના ક્રમને લખવા માટે યજમાન પોલિમરેઝ અને તેમને ગોળાકાર આર. એન. એ. અણુમાં પુનઃવિતરિત કરવા માટે લિગેઝ પર આધાર રાખે છે. રેટ્રોઝાઇમ્સ શાખાઓની રચના કરે છે, જેમ કે કેટલાક એસ. ટી. આર. એન. એ. અને એવસનવાઇરોઇડે (વાઇરોઇડ્સના બે વર્ગોમાંથી એક) કરે છે. તેમની સરળતાને કારણે, ઘણા લોકોએ સૂચવ્યું છે કે વાઇરોઇડ્સની ઉત્પત્તિ થઈ છે અને તે આર. એન. એ. વિશ્વના અવશેષો છે. અન્ય સૂચનોમાં વાઇરોઇડ્સ અન્ય વાયરસમાંથી ઉદ્ભવે છે, જે કદમાં અધોગતિ પામે છે અને કોઈપણ પ્રોટીન-કોડિંગ જનીનો ગુમાવે છે. આ સૂચનો સામે અનેક પડકારો ઊભા કરવામાં આવ્યા છે. ફૂલોના છોડમાં વાઇરોઇડ્સ અને ઉપગ્રહ આર. એન. એ. ની મર્યાદિત શ્રેણી (બેક્ટેરિયા અને આર્કિયામાં કોઈ મળી નથી) સૂચવે છે કે તેમની ઉત્પત્તિ યુકેરીયોટ્સના ઉદભવ પછીની તારીખ છે. તાજેતરની શોધ અને રેટ્રોઝાઇમ્સ સંબંધિત પ્રગતિઓ વર્તમાન પૂર્વધારણા તરફ દોરી ગઈ છે કે રેટ્રોઝાઇમ્સ વાયરોઇડ્સ અને એસ. ટી. આર. એન. એ. ની ઉત્પત્તિનો સ્રોત છે. રિબોઝાઈવાયરસ સાથેનો સંબંધ ઓછો સીધો છે. રાઇબોઝાઇવાયરસ રેટ્રોઝાઇમ્સ, વાઇરોઇડ્સ અને ઉપગ્રહો કરતાં વધુ જટિલ છે. પ્રોટીન-કોડિંગ જનીનને આશ્રય આપવા માટે તેઓ એકમાત્ર વાઈરોઇડ જેવા તત્વ છે. આ જનીન કેપ્સિડ માટે કોડ કરે છે જે વિવિધ સ્વરૂપોને જન્મ આપવા માટે અનુવાદ પછીના ફેરફારોમાંથી પસાર થાય છે જે એકસાથે યજમાનમાં વિવિધ કાર્યો કરે છે, જે તેમના જીવનચક્રને સક્ષમ કરે છે. વધુમાં, રિબોઝાઇવાયરસ માત્ર પ્રાણીઓના વંશમાં જ સાંકડી રીતે જોવા મળે છે જ્યારે વાઇરોઇડ્સ અને ઉપગ્રહ આર. એન. એ. બંને માત્ર છોડમાં જ ચેપી હોવાનું જાણીતું છે. પ્રાણીઓમાં રિબોઝાઇવાયરસનો સાંકડો ફેલાવો, છોડમાં વાઇરોઇડ્સની ઉત્પત્તિ માટેના મજબૂત પુરાવા સાથે જોડાઈને, સૂચવે છે કે રિબોઝાઇવાયરસ એ એમ. જી. ઇ. નો તાજેતરનો વર્ગ છે. રિબોઝાઇવાયરસ વાયરોઇડ્સમાંથી ઉભરી આવ્યા હોઈ શકે છે અને પછી આડી જનીન સ્થાનાંતરણ દ્વારા પ્રાણીઓમાં સ્થાનાંતરિત થઈ શકે છે, અમુક સમયે પ્રોટીન-કોડિંગ જનીન પ્રાપ્ત કરે છે. વૈકલ્પિક રીતે, કારણ કે રેટ્રોઝાઇમ્સ છોડ અને પ્રાણીઓ બંનેમાં જાણીતા છે, રેટ્રોઝાઇમ્સે સ્વતંત્ર રીતે પ્રાણીઓના વંશમાં રિબોઝાઇવાયરસને જન્મ આપ્યો હોઈ શકે છે. તે અસ્પષ્ટ છે કે વાઇરોઇડ્સ અને અન્ય વાઇરોઇડ જેવા તત્વો એક કે ઘણી વખત રેટ્રોઝાઇમ્સમાંથી ઉભરી આવ્યા છે, અને જ્યારે તેઓ આર. એન. એ. ની દુનિયામાં પાછા આવવાની શક્યતા નથી, ત્યારે કેટલાક હજુ પણ પ્રતિકૃતિ કદની સૈદ્ધાંતિક નીચી મર્યાદાની નજીકના ન્યૂનતમ પ્રતિકૃતિઓ તરીકે તેમના મહત્વ પર ભાર મૂકે છે. હેમરહેડ રિબોઝાઇમ રેટ્રોટ્રાન્સપોસન રિબોઝિવેરિયા સેટેલાઇટ (જીવવિજ્ઞાન) વાઈરોઇડ વાયરસ સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ વાઈરોઇડડીબી, વાઈરોઇડ અને વાઈરોઇડ જેવા ગોળાકાર આરએનએ મોબાઇલ આનુવંશિક તત્વોનો ડેટાબેઝ પણ જુઓ.