Temporal feedback
મોલેક્યુલર અને સેલ બાયોલોજીમાં, ટેમ્પોરલ ફીડબેક, જેને ઇન્ટરલિંક્ડ અથવા ઇન્ટરલૉક્ડ ફીડબેક તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે એક જૈવિક નિયમનકારી રચના છે જેમાં ઝડપી અને ધીમી હકારાત્મક ફીડબેક લૂપ્સને "બધા અથવા કંઈ નહીં" સ્વીચો બનાવવા માટે એકબીજા સાથે જોડવામાં આવે છે. આ ઇન્ટરલિંકિંગ અલગ, એડજસ્ટેબલ સક્રિયકરણ અને નિષ્ક્રિયકરણ સમય ઉત્પન્ન કરે છે. આ પ્રકારનો પ્રતિસાદ સેલ્યુલર પ્રક્રિયાઓમાં મહત્વપૂર્ણ માનવામાં આવે છે જેમાં "બધા અથવા કોઈ નહીં" નિર્ણય ચોક્કસ ઇનપુટ માટે જરૂરી પ્રતિસાદ છે. માઇટોટિક ટ્રિગર, ઉભરતા યીસ્ટમાં ધ્રુવીકરણ, સસ્તન કેલ્શિયમ સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શન, ઇ. જી. એફ. રીસેપ્ટર સિગ્નલિંગ, પ્લેટલેટ સક્રિયકરણ અને ઝેનોપસ oocyte પરિપક્વતા એકબીજા સાથે જોડાયેલી ઝડપી અને ધીમી બહુવિધ હકારાત્મક પ્રતિસાદ પ્રણાલીઓના ઉદાહરણો છે. જૈવિક પ્રણાલીઓમાં, અસ્થાયી પ્રતિસાદ એ સર્વવ્યાપક સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શન મોટિફ છે જે પ્રણાલીઓને શ્રેણીબદ્ધ ઇનપુટ્સને નિર્ણાયક, બધા-અથવા-કોઈ ડિજિટલ આઉટપુટમાં રૂપાંતરિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. એકબીજા સાથે જોડાયેલી ઝડપી અને ધીમી પ્રતિસાદ લૂપ સાથેની સિસ્ટમ બેવડા સમયની સ્વીચ ઉત્પન્ન કરે છે, જે ઉત્તેજના દરમિયાન અવાજ માટે ઝડપથી પ્રેરક અને મજબૂત હોય છે. તેનાથી વિપરીત, એક ઝડપી અથવા ધીમું લૂપ સ્વિચિંગની ઝડપ અને સ્વીચની સ્થિરતા માટે અલગથી જવાબદાર છે. કોમ્પ્યુટર સિમ્યુલેશન અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે એક જ પ્રકારની બે લૂપ્સને જોડવાથી એક જ લૂપ હોવા પર કોઈ એકંદર ફાયદો થતો નથી, જો કે ડ્યુઅલ-લૂપ સ્વીચ મોનોસ્ટેબલ શાસનમાં પ્રદર્શન કરે છે. સિંગલ અને ડ્યુઅલ લૂપ્સ બન્ને બિસ્ટેબલ સ્વીચ તરીકે વર્તે છે. સિંગલ અને ડ્યુઅલ પોઝિટિવ ફીડબેક લૂપ સ્વીચોની પ્રતિક્રિયાઓને ઉત્તેજનામાં દર્શાવવા માટે કેટલાક કોમ્પ્યુટેશનલ મોડેલ્સ તૈયાર કરવામાં આવ્યા છે. જૈવિક ઉદાહરણો અનુલેખન પરિબળ NF-κB વિવિધ જનીનોને નિયંત્રિત કરે છે જે સંકેત, તણાવ પ્રતિક્રિયાઓ, કોષ વૃદ્ધિ અને એપોપ્ટોસિસમાં આવશ્યક ભૂમિકા ભજવે છે. તેના અવરોધક આઇસોફોર્મ્સ, I-κBα,-β,-ε ના અધોગતિ અને સંશ્લેષણ દ્વારા NF-κB સક્રિયકરણનું અસ્થાયી નિયંત્રણ ગણતરીત્મક રીતે મોડેલિંગ કરવામાં આવ્યું છે. આ મોડેલ સૂચવે છે કે I-κBα મજબૂત નકારાત્મક પ્રતિસાદમાં પરિણમે છે જે NF-κB પ્રતિસાદને ઝડપથી બંધ કરવા તરફ દોરી જાય છે. બીજી બાજુ, લાંબા ઉત્તેજના દરમિયાન NF-κB ની ઓસિલેટરી પોટેન્શિયલ અને સ્થિરીકરણ I-κBβ અને-ε દ્વારા ઘટાડવામાં આવ્યું હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. અંગ અંગજનનની વૃદ્ધિ અને પ્રગતિ સ્વ-નિયમનકારી, મજબૂત સંકેત પ્રણાલી દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે જેમાં સ્વતંત્ર મોર્ફોજેન સંકેતોને બદલે એકબીજા સાથે જોડાયેલી પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિઓનો સમાવેશ થાય છે. અંગની કળીઓના મોર્ફોજેનેસિસ પરના અભ્યાસ અંગની કળીના એક ચોક્કસ અક્ષ પર કેન્દ્રિત છે. જો કે તે લાંબા સમયથી નોંધવામાં આવ્યું છે કે ધ્રુવીકરણ પ્રવૃત્તિના ક્ષેત્ર (ઝેડપીએ) માટે એપિકલ એક્ટોડર્મલ રિજ (એઇઆર) ની જાળવણીની જરૂર છે. એ. આર. ઈ. પર ઝેડ. પી. એ. ની નિર્ભરતા તેમની વચ્ચેના જોડાણને સૂચવે છે. એ. આર. ઈ. અને ઝેડ. પી. એ. વચ્ચેની આંતરક્રિયા દરમિયાન ત્રણ તબક્કાઓ જોવા મળ્યા છે. પ્રારંભિક તબક્કામાં BMP4 દ્વારા નિયમનને કારણે ઝડપી આરંભકર્તા લૂપ (~ 2h લૂપ સમય) માં ગ્રેમ 1 અભિવ્યક્તિનો સમાવેશ થાય છે. એસએચ સિગ્નલિંગ જીઆરઈએમ1 અને એઈઆર-એફજીએફથી સ્વતંત્ર રીતે સક્રિય થાય છે. પ્રસાર તબક્કામાં અંગની કળીના વિકાસ દરમિયાન દૂરની પ્રગતિના નિયંત્રણનો સમાવેશ થાય છે. આખરે ZPA-SHH સિગ્નલિંગ અને Grem1 એક્સપ્રેશન ડોમેન વચ્ચેના વિસ્તૃત અંતરને કારણે સિગ્નલિંગ સિસ્ટમની સમાપ્તિ. માઉસ લિમ્બ પેટર્નમાં, ઝડપી GREM1 મોડ્યુલને ધીમી એસએસએચ/એફજીએફ એપિથેલિયલ-મેસેનકાઇમલ ફીડબેક લૂપ સાથે જોડીને અંગ વિકાસ નિયંત્રિત થાય છે. સર્કેડિયન લય, જે સજીવોમાં શરીરવિજ્ઞાન અને વર્તનનું નિયમન કરે છે, તે એકબીજા સાથે જોડાયેલી પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિઓ પર પણ આધારિત છે. સસ્તન પ્રાણીઓમાં, આ પ્રક્રિયા હાયપોથાલેમસમાં સુપ્રાચિયાસ્મેટિક ન્યુક્લિયસ (એસસીએન) દ્વારા ચલાવવામાં આવે છે, જે બે નકારાત્મક પ્રતિસાદ લૂપ્સ પર-ક્રાય અને ક્લોક-બમલથી બનેલી હોય છે. સમયગાળા (પ્રતિ) અને ક્રિપ્ટોક્રોમ (ક્રાય) જનીનોનું અનુલેખન ત્યાં સુધી આગળ વધી શકતું નથી જ્યાં સુધી CLOCK અને BMAL1 ડાયમેરાઇઝ્ડ ન થાય અને ઇ-બોક્સ તત્વ સાથે બંધાયેલ ન હોય, જે પ્રક્રિયા CREB-બંધનકર્તા પ્રોટીન (CPB) દ્વારા શરૂ કરવામાં આવી છે. એકવાર પ્રતિ અને ક્રાયના ઇ-બોક્સ તત્વો સાથે બંધાઈ ગયા પછી, એમઆરએનએ ટ્રાન્સક્રિપ્ટનું સફળ ઉત્પાદન થાય છે અને પ્રોટીન PER અને CRY નું સંશ્લેષણ થાય છે. PER અને CRY પછી જનીન રેવ-એર્બના અનુલેખનને ડાયમેરાઇઝ કરે છે અને દબાવે છે, જેનું પ્રોટીન ઉત્પાદન, REV-ERB, બમલના અનુલેખનને દબાવે છે. વિવોમાં બી. એમ. એ. એલ. નું દમન પર-ક્રાયના ટ્રાન્સએક્ટિવેશનને અટકાવે છે, જેનાથી માત્ર 24 કલાકમાં ચક્ર પૂર્ણ થાય છે. સંદર્ભો સેલ સિગ્નલિંગ સેલ સંચાર સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શન