Ribosome profiling
રિબોસોમ પ્રોફાઇલિંગ, અથવા રિબો-સેક (જેને રિબોસોમ ફૂટપ્રિન્ટિંગ પણ કહેવાય છે), લગભગ 50 વર્ષ પહેલાં જોન સ્ટિટ્ઝ અને મેરિલીન કોઝાક દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલી તકનીકનું અનુકૂલન છે જે નિકોલસ ઇન્ગોલિયા અને જોનાથન વેઇઝમેને આગામી પેઢીના સિક્વન્સિંગ સાથે કામ કરવા માટે સ્વીકાર્યું હતું જે કયા એમઆરએનએ સક્રિય રીતે અનુવાદિત થઈ રહ્યા છે તે નિર્ધારિત કરવા માટે વિશિષ્ટ મેસેન્જર આરએનએ (એમઆરએનએ) સિક્વન્સિંગનો ઉપયોગ કરે છે. એક સંબંધિત તકનીક કે જેનો ઉપયોગ કયા એમ. આર. એન. એ. નું સક્રિય રીતે ભાષાંતર કરવામાં આવી રહ્યું છે તે નક્કી કરવા માટે પણ થઈ શકે છે તે ટ્રાન્સલેટિંગ રિબોસોમ એફિનિટી પ્યુરિફિકેશન (ટી. આર. એ. પી.) પદ્ધતિ છે, જે રોકફેલર યુનિવર્સિટી ખાતે નાથાનીયેલ હેઇન્ટ્ઝ દ્વારા વિકસાવવામાં આવી હતી (પોલ ગ્રીનગાર્ડ અને મિરિયમ હેમેનના સહયોગથી). ટી. આર. એ. પી. માં રાઇબોસોમ ફૂટપ્રિન્ટિંગનો સમાવેશ થતો નથી પરંતુ તે કોષના પ્રકાર-વિશિષ્ટ માહિતી પૂરી પાડે છે. વર્ણન તે ચોક્કસ ક્ષણે કોષમાં સક્રિય રીતે અનુવાદ કરતા તમામ રાઇબોસોમ્સનો "વૈશ્વિક સ્નેપશોટ" ઉત્પન્ન કરે છે, જેને ટ્રાન્સલેટોમ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. પરિણામે, આ સંશોધકોને અનુવાદ શરૂ થવાના સ્થળોનું સ્થાન, કોષ અથવા પેશીઓમાં અનુવાદિત ઓ. આર. એફ. ના પૂરક, સંદેશવાહક આર. એન. એ. પર રાઇબોસોમનું વિતરણ અને અનુવાદિત રાઇબોસોમ્સની ઝડપને ઓળખવા માટે સક્ષમ બનાવે છે. રાઇબોઝોમ પ્રોફાઇલિંગ આર. એન. એ.-સેકથી વિપરીત અનુવાદ દ્વારા ડીકોડિંગની પ્રક્રિયા દરમિયાન રાઇબોઝોમ દ્વારા સુરક્ષિત માત્ર એમ. આર. એન. એ. સિક્વન્સને લક્ષ્ય બનાવે છે, જે નમૂનામાં હાજર આપેલ ક્રમના તમામ એમ. આર. એન. એ. ને ક્રમ આપે છે. આ તકનીક પોલીસોમ પ્રોફાઇલિંગથી પણ અલગ છે. રાઇબોઝોમ પ્રોફાઇલિંગ એ શોધ પર આધારિત છે કે રાઇબોઝોમની અંદરના એમ. આર. એન. એ. ને ન્યુક્લીઝના ઉપયોગ દ્વારા અલગ કરી શકાય છે જે અસુરક્ષિત એમ. આર. એન. એ. પ્રદેશોને ઘટાડે છે. આ તકનીક એમ. આર. એન. એ. ના પ્રોટીનમાં રૂપાંતરિત થતા પ્રદેશોનું વિશ્લેષણ કરે છે, તેમજ વૈશ્વિક જનીન અભિવ્યક્તિની સમજ આપવા માટે દરેક પ્રદેશના અનુવાદના સ્તરનું વિશ્લેષણ કરે છે. તેના વિકાસ પહેલા, વિવોમાં અનુવાદને માપવાના પ્રયાસોમાં પોલીસોમ્સમાંથી અલગ કરાયેલા આરએનએ પર માઇક્રોએરે વિશ્લેષણ, તેમજ એપિટોપ ટેગ કરેલા રાઇબોસોમ્સના આકર્ષણ શુદ્ધિકરણ દ્વારા ટ્રાન્સલેશનલ પ્રોફાઇલિંગનો સમાવેશ થાય છે. આ ઉપયોગી અને પૂરક પદ્ધતિઓ છે, પરંતુ રાઇબોસોમ પ્રોફાઇલિંગ દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવતી સંવેદનશીલતા અને સ્થિતિની માહિતીને મંજૂરી આપતી નથી. ઉપયોગો રાઇબોસોમ પ્રોફાઇલિંગના ત્રણ મુખ્ય ઉપયોગો છેઃ અનુવાદિત એમ. આર. એન. એ. પ્રદેશોને ઓળખવા, નવજાત પેપ્ટાઇડ્સને કેવી રીતે ફોલ્ડ કરવામાં આવે છે તેનું નિરીક્ષણ કરવું અને સંશ્લેષણ કરવામાં આવતા ચોક્કસ પ્રોટીનની માત્રાને માપવી. અનુવાદિત એમ. આર. એન. એ. પ્રદેશોને ઓળખવા ચોક્કસ દવાઓનો ઉપયોગ કરીને, રાઇબોસોમ પ્રોફાઇલિંગ એમ. આર. એન. એ. ના પ્રારંભિક પ્રદેશો, વિસ્તરતા પ્રદેશો અને અનુવાદ અટકાવવાના ક્ષેત્રોને ઓળખી શકે છે. આગળ કોઈ પણ આરંભને રોકવા માટે હેરિંગ્ટોનાઇન અથવા લેક્ટિડોમાઇસિન ઉમેરીને પ્રારંભિક પ્રદેશો શોધી શકાય છે. આ સમગ્ર કોષ લાઇસેટમાં એમ. આર. એન. એ. ના પ્રારંભિક કોડનનું વિશ્લેષણ કરવાની મંજૂરી આપે છે, જેનો ઉપયોગ બિન-એ. યુ. જી. ક્રમ નક્કી કરવા માટે કરવામાં આવ્યો છે જે અનુવાદની શરૂઆત કરે છે. અન્ય વિસ્તરતા પ્રદેશોને સાયક્લોહેક્સિમાઇડ જેવી એન્ટિબાયોટિક્સ ઉમેરીને શોધી શકાય છે જે સ્થાનાંતરણને અટકાવે છે, ક્લોરામ્ફેનિકોલ જે રાઇબોઝોમની અંદર પેપ્ટાઇડ્સના સ્થાનાંતરણને અટકાવે છે, અથવા થર્મલ ફ્રીઝિંગ જેવા બિન-દવા માધ્યમો. આ વિસ્તરણ ફ્રીઝિંગ પદ્ધતિઓ અનુવાદની ગતિશાસ્ત્રનું વિશ્લેષણ કરવાની મંજૂરી આપે છે. બહુવિધ રાઇબોસોમ્સ અનુવાદ પ્રક્રિયાને ઝડપી બનાવવા માટે એક જ એમ. આર. એન. એ. અણુનું ભાષાંતર કરી શકે છે, તેથી રાઇબોસેક એમ. આર. એન. એ. ની અંદર પ્રોટીન કોડિંગ પ્રદેશો દર્શાવે છે અને એમ. આર. એન. એ. ને અનુક્રમિત કરવામાં આવે તેના આધારે આ કેટલી ઝડપથી કરવામાં આવે છે. આ ચોક્કસ કોડોન પર ટ્રાન્સક્રિપ્ટોમની અંદર વિરામ સાઇટ્સ બતાવવા માટે રાઇબોસોમ પ્રોફાઇલિંગ માટે પણ પરવાનગી આપે છે. ધીમા અથવા થોભાવેલા અનુવાદની આ સાઇટ્સ રાઇબોઝોમની ઘનતામાં વધારો કરીને દર્શાવવામાં આવે છે અને આ વિરામ ચોક્કસ પ્રોટીનને કોષની અંદર તેમની ભૂમિકાઓ સાથે જોડી શકે છે. ચીપ સાથે પેપ્ટાઇડ ફોલ્ડિંગ કપલિંગ રાઇબોઝોમ પ્રોફાઇલિંગ એ સ્પષ્ટ કરી શકે છે કે નવા સંશ્લેષિત પ્રોટીન કેવી રીતે અને ક્યારે ફોલ્ડ કરવામાં આવે છે. રિબો-સેક દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવેલ પદચિહ્નોના ઉપયોગથી, ચેપરોન જેવા પરિબળો સાથે સંકળાયેલા ચોક્કસ રિબોસોમ્સને શુદ્ધ કરી શકાય છે. ચોક્કસ સમયે રાઇબોઝોમને અટકાવવું, તેને સમય જતાં પોલિપેપ્ટાઇડનું ભાષાંતર કરવાની મંજૂરી આપવી, અને વિવિધ બિંદુઓને ચેપરોનને ખુલ્લા પાડવી અને ચીપનો ઉપયોગ કરીને બહાર નીકળવું આ નમૂનાઓને શુદ્ધ કરે છે અને તે બતાવી શકે છે કે પેપ્ટાઇડ કયા સમયે ફોલ્ડ થઈ રહ્યું છે. પ્રોટીન સંશ્લેષણ માપવા માટે રિબો-સેકનો ઉપયોગ અનુવાદ કાર્યક્ષમતાનો અંદાજ કાઢવા માટે પણ થઈ શકે છે, જે પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટે પ્રોક્સી છે. આ એપ્લિકેશન માટે, રિબોઝોમ પ્રોફાઇલિંગ અને મેળ ખાતી આર. એન. એ. સિક્વન્સિંગ માહિતી પેદા થાય છે. પ્રારંભિક માહિતી વિશ્લેષણ સમર્પિત કોમ્પ્યુટેશનલ માળખા (ઉદા.) દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. અનુવાદ કાર્યક્ષમતાની ગણતરી તેના આર. એન. એ. અભિવ્યક્તિને નિયંત્રિત કરતી વખતે દરેક જનીનની રાઇબોઝોમ ઓક્યુપન્સી તરીકે કરી શકાય છે. આ અભિગમને આર. એન. એ. સાથે જોડાયેલા પ્રોટીનના નિર્દેશિત વિક્ષેપ સાથે જોડી શકાય છે અને અનુવાદમાં તફાવતને માપવા માટે રાઇબોસોમ પ્રોફાઇલિંગનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. આ વિક્ષેપિત એમ. આર. એન. એ. પ્રોટીન સાથે સંકળાયેલા હોઈ શકે છે, જેની બંધનકર્તા સાઇટ્સ નિયમન સૂચવવા માટે આર. એન. એ. પર પહેલેથી જ મેપ કરવામાં આવી છે. પ્રક્રિયા કોષો અથવા પેશીઓને અલગ કરે છે અને રાઇબોસોમ્સ સાથે જોડાયેલા એમ. આર. એન. એ. અણુઓને અલગ કરે છે. સંકુલને સ્થિર કરો. આ સામાન્ય રીતે સાયક્લોહેક્સિમાઇડ સાથે કરવામાં આવે છે પરંતુ અન્ય રસાયણોનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. અનુવાદ-અસમર્થ લિસિસ શરતો સાથે અનુવાદ અવરોધકોને છોડવું પણ શક્ય છે. રિબોન્યુક્લીઝનો ઉપયોગ કરીને, રાઇબોસોમ્સ દ્વારા સુરક્ષિત ન હોય તેવા આરએનએને ડાયજેસ્ટ કરો. સુક્રોઝ ગ્રેડિયન્ટ ડેન્સિટી સેન્ટ્રીફ્યુગેશન અથવા વિશિષ્ટ ક્રોમેટોગ્રાફી કૉલમનો ઉપયોગ કરીને mRNA-રાઇબોસોમ કોમ્પ્લેક્સને અલગ કરો. પ્રોટીનને દૂર કરવા માટે મિશ્રણનું ફેનોલ/ક્લોરોફોર્મ શુદ્ધિકરણ. અગાઉ સંરક્ષિત એમ. આર. એન. એ. ટુકડાઓ માટે કદ પસંદ કરો. 3 'એડેપ્ટરને ટુકડાઓમાં લગાડો. જાણીતા આર. આર. એન. એ. અશુદ્ધિઓને બાદ કરો (વૈકલ્પિક). રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેસનો ઉપયોગ કરીને આર. એન. એ. ને સી. ડી. એન. એ. માં રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટ કરો. સ્ટ્રાન્ડ-વિશિષ્ટ રીતે વિસ્તૃત કરો. ક્રમ વાંચે છે. અનુવાદાત્મક રૂપરેખા નક્કી કરવા માટે અનુક્રમના પરિણામોને જીનોમિક અનુક્રમમાં સંરેખિત કરો. રાઇબોસોમ પ્રોફાઇલિંગ માટે ખાસ રચાયેલ કોમ્પ્યુટેશનલ અભિગમોનો ઉપયોગ કરીને પરિણામી ડેટાનું વિશ્લેષણ કરો. સામગ્રી આર. એન. એ.-રાઇબોસોમ સંકુલ સાયક્લોહેક્સિમાઇડ ન્યુક્લિયસ ફેનોલ/ક્લોરોફોર્મ રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેસ ડી. એન. ટી. પી. સિક્વન્સિંગ મેથડ-સી. ડી. એન. એ. લાઇબ્રેરી. સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ GWIPS-વિઝ બ્રાઉઝર રિબોગેલેક્સી RPF-DB ટ્રિપ્સ-VIZ બ્રાઉઝર રિબફ્લો, રિબોર, રિબોપાય જીનોમિક્સ તકનીકો રિબોજાઇમ્સ મોલેક્યુલર બાયોલોજી તકનીકો