Citrate–malate shuttle
સાઇટ્રેટ-મેલેટ શટલ એ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી છે-જેને સામાન્ય રીતે બાયોકેમિકલ ચક્ર અથવા પ્રણાલી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે-જે ફેટી એસિડ સંશ્લેષણ માટે આંતરિક અને બાહ્ય મિટોકોન્ડ્રીયલ પટલમાં મિટોકોન્ડ્રીયલ મેટ્રિક્સમાં એસિટિલ-કોએનું પરિવહન કરે છે. મિટોકોન્ડ્રિયા બેવડા પટલમાં બંધ હોય છે. આંતરિક મિટોકોન્ડ્રીયલ પટલ એસિટિલ-કોએ માટે અભેદ્ય હોવાથી, સાયટોસોલમાં ફેટી એસિડ સંશ્લેષણ માટે શટલ સિસ્ટમ આવશ્યક છે. તે યકૃતમાં લિપિડ્સની ઉત્પત્તિ (યકૃત લિપોજેનેસિસ) માં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. સાઇટ્રેટ-મેલેટ શટલનું નામ બે મધ્યસ્થીઓ પરથી લેવામાં આવ્યું છે-ટૂંકા ગાળાના રસાયણો કે જે પ્રતિક્રિયાના પગલામાં ઉત્પન્ન થાય છે અને પછીના તબક્કામાં સંપૂર્ણપણે વપરાશ થાય છે-સાઇટ્રેટ અને મેલેટ કે જે મિટોકોન્ડ્રીયલ ડબલ પટલમાં એસિટિલ-કોએ પરમાણુને વહન કરે છે. સાઇટ્રેટ-મેલેટ શટલ મનુષ્યો અને અન્ય ઉચ્ચ યુકેરીયોટિક સજીવોમાં હાજર છે, અને તે ક્રેબ્સ ચક્ર સાથે નજીકથી સંબંધિત છે. આ પ્રણાલી ક્રેબ્સ ચક્રમાં મધ્યવર્તી તરીકે સેવા આપવા માટે મિટોકોન્ડ્રીયલ મેટ્રિક્સમાં મેલેટના પરિવહન માટે જવાબદાર છે, અને સાઇટ્રિક એસિડના વ્યાવસાયિક ઉત્પાદનમાં ઉપયોગમાં લેવાતી ફૂગ, એસ્પરગિલસ નાઇજરમાં સ્ત્રાવ માટે સાયટોસોલમાં સાઇટ્રેટના પરિવહન માટે જવાબદાર છે. મિકેનિઝમ મિટોકોન્ડ્રિયાની રચના તમામ કોષોને ટકી રહેવા માટે ઊર્જાની જરૂર હોય છે. મિટોકોન્ડ્રિયા એ શરીરના કોષમાં ડબલ-મેમ્બ્રેન માળખું છે જે આવશ્યક મેટાબોલિક ઉત્પાદનો ઉત્પન્ન કરે છે અને પરિવહન કરે છે. આ માળખાના 3 સ્તરો બાહ્ય પટલ, આંતર પટલ અવકાશ અને આંતરિક પટલ છે. મિટોકોન્ડ્રિયાની અંદરની જગ્યાને મિટોકોન્ડ્રીયલ મેટ્રિક્સ કહેવામાં આવે છે, જ્યારે બહારનો વિસ્તાર સાયટોસોલ છે. બાહ્ય પટલ મોટાભાગના નાના અણુઓને તેમાંથી પસાર થવા દે છે. તેનાથી વિપરીત, આંતરિક પટલ માત્ર ચોક્કસ અણુઓનું પરિવહન કરે છે, જે ઘણા પદાર્થો માટે અભેદ્ય છે. તેથી, આંતરિક પટલમાં અણુઓના પરિવહન માટે શટલ જરૂરી છે. તે પદાર્થોને આંતરિક પટલમાંથી બહારની તરફ લઈ જવા માટે પંપ તરીકે કામ કરે છે. પ્રણાલીનો ઘટક કોષોની સપાટી પર ઘણા પ્રોટીન હોય છે. કેટલાક પ્રોટીન ઓળખ, જોડાણ અથવા પરિવહનમાં સામેલ હોય છે. સાઇટ્રેટ-મેલેટ શટલ પ્રણાલીમાં સાઇટ્રેટ શટલ અને મેલેટ શટલનો સમાવેશ થાય છે, જે વાહક પ્રોટીન છે. કોષની સપાટી પર વાહક પ્રોટીન હાજર હોય છે. તેઓ મિટોકોન્ડ્રિયામાં વિવિધ અણુઓનું પરિવહન કરે છે. આ પ્રણાલીમાં પરિવહન કરવામાં આવતા પદાર્થો મેલેટ અને સાઇટ્રેટ છે. પ્રારંભિક સામગ્રી એસિટિલ-કોએ છે. તે એક અણુ છે જે એટીપી સંશ્લેષણ, પ્રોટીન ચયાપચય અને લિપિડ ચયાપચયમાં સામેલ છે. આંતરિક પટલ આ પરમાણુ માટે પારગમ્ય ન હોવાથી, અસરકારક પરિવહન માટે એસિટિલ-કોએને અન્ય ઉત્પાદનોમાં રૂપાંતરિત કરવાની જરૂર છે. તે પ્રતિક્રિયાનું પ્રથમ પગલું પણ છે. સાઇટ્રેટ અને મેલેટની હિલચાલ પ્રતિક્રિયા બે સેલ્યુલર સ્થાનો પર થાય છેઃ સાયટોસોલ અને મિટોકોન્ડ્રિયા મેટ્રિક્સ. માર્ગમાં છ મુખ્ય પગલાં છે. શરૂઆતમાં, એસિટિલ-સી. ઓ. એ. નું એસિટિલ જૂથ ઓક્સાલોએસેટેટ સાથે જોડાઈને સાઇટ્રેટ બનાવે છે, જે મિટોકોન્ડ્રીયલ મેટ્રિક્સમાં સહઉત્સેચક જૂથ (સી. ઓ. એ.) મુક્ત કરે છે. બીજા તબક્કામાં, સાઇટ્રેટ સાઇટ્રેટ પરિવહનકારો સાથે જોડાઈ જશે. શટલ સાઇટ્રેટને આંતરિક પટલથી ઇન્ટરમેમ્બ્રેન જગ્યા સુધી પહોંચાડે છે. પછી, સાંદ્રતા ઢાળને અનુસરીને, એટલે કે, બાહ્ય પટલમાં આંતર પટલ જગ્યાથી સાયટોસોલ સુધી સાઇટ્રેટની ચોખ્ખી હિલચાલ થાય છે. ઉચ્ચ સાઇટ્રેટ સાંદ્રતાના પ્રદેશથી નીચલા સાઇટ્રેટ સાંદ્રતાના પ્રદેશ સુધી. સાઇટ્રેટને બહાર કાઢ્યા પછી, તેને મૂળ પ્રતિક્રિયાકારકોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. ઊર્જા તરીકે ATP નો ઉપયોગ કરીને, સાઇટ્રેટને એસિટિલ જૂથ અને ઓક્સાલોએસેટેટમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. એસિટિલ જૂથ સાયટોસોલમાં સહઉત્સેચકમાં જોડાશે, એસિટિલ-કોએ બનાવશે. એકંદર પ્રક્રિયામાં છ મુખ્ય પગલાઓનો સમાવેશ થાય છે. સિસ્ટમ દ્વારા એક ચક્ર રચાય છે, જે સુનિશ્ચિત કરે છે કે એસિટિલ-કોએ, ઓક્સાલોએસેટેટ, સાઇટ્રેટ અને મેલેટ વચ્ચેનું રૂપાંતરણ વિદેશી અણુઓના ઉમેરા વિના ચાલુ રહી શકે છે. વધુમાં, ઓક્સાલોએસેટેટને NADH દ્વારા ઘટાડીને સાયટોસોલમાં મેલેટ કરવામાં આવે છે, જે મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન મુક્ત કરે છે. સાયટોસોલથી મેટ્રિક્સ તરફ જતા, માલેટ શટલ દ્વારા માલેટનું પરિવહન કરવામાં આવશે. તે એક અત્યંત કાર્યક્ષમ પરિવહન વ્યવસ્થા છે. છેવટે, મેલેટને NAD + (ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ) દ્વારા ફરીથી ઓક્સાલોએસેટેટમાં ઓક્સિડાઇઝ કરવામાં આવે છે, જે NADH મુક્ત કરે છે. ઓક્સાલોએસેટેટની પુનઃપ્રાપ્તિ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. ઓક્સાલોએસેટેટ પ્રથમ તબક્કામાં એસિટિલ-કોએ સાથે પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે, એક ચક્ર પૂર્ણ કરી શકે છે. શટલ સિસ્ટમ શરીરના લિપિડ ચયાપચય સાથે નજીકથી સંકળાયેલી છે, જેમ કે ફેટી એસિડનું ઉત્પાદન, ગ્લુકોઝનું વિઘટન અને ચરબીનું ઓક્સિડેશન. આ ઉત્પાદનો કોષોમાં અન્ય અણુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા કરશે. તે અન્ય ઊર્જા ઉત્પાદન ચક્ર-ક્રેબ્સ ચક્ર સાથે જોડાઈ શકે છે. કાર્ય સાઇટ્રેટ-મેલેટ શટલ કોષને સંગ્રહ માટે વધારાની એસિટિલ-સી. ઓ. એ. સાથે ફેટી એસિડ ઉત્પન્ન કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ સિદ્ધાંત ઇન્સ્યુલિન જેવો જ છે, જે યકૃતના કોષો અને હાડપિંજરના સ્નાયુઓમાં સંગ્રહ માટે શરીરમાં વધારાનું ગ્લુકોઝને ગ્લાયકોજનમાં ફેરવે છે, જેથી જ્યારે ઉર્જાનો અભાવ હોય, ત્યારે પણ શરીર ગ્લાયકોજનને તોડીને પોતાને ગ્લુકોઝ પ્રદાન કરી શકે છે. સાઇટ્રેટ-મેલેટ શટલ ફેટી એસિડ અને કોલેસ્ટ્રોલ સંશ્લેષણ માટે એસિટિલ-કોએને સાયટોસોલમાં પરિવહન કરીને ફેટી એસિડના રૂપમાં શરીરમાં રાસાયણિક ઊર્જાના વધુ સઘન સંગ્રહને સક્ષમ કરે છે. ઉત્પાદિત લિપિડ્સને પછી સંગ્રહિત કરી શકાય છે, જેથી ભવિષ્યમાં તેનો ઉપયોગ કરી શકાય. એસિટિલ-સીઓએ બે સ્રોતોમાંથી મિટોકોન્ડ્રીયલ મેટ્રિક્સમાં ઉત્પન્ન થાય છેઃ ગ્લાયકોલિસિસમાં પાયરુવેટ ડીકાર્બોક્સિલેશન અને β-ઓક્સિડેશન દ્વારા ફેટી એસિડ્સનું વિઘટન, જે બંને માનવમાં ઊર્જા ઉત્પાદનના આવશ્યક માર્ગો છે. પાયરુવેટ ડીકાર્બોક્સિલેશન એ પગલું છે જે લોહીમાં શર્કરાનું સ્તર ઊંચું હોય ત્યારે પાયરુવેટ ડિહાઇડ્રોજનેઝ સંકુલ દ્વારા નિયંત્રિત ગ્લાયકોલિસિસ અને ક્રેબ્સ ચક્રને જોડે છે. નહિંતર, ફેટી એસિડ β-ઓક્સિડેશન થાય છે અને ક્રેબ્સ ચક્ર દ્વારા ATP ઉત્પન્ન કરવા માટે એસિટિલ-CoA જરૂરી છે. ખામીયુક્ત સાઇટ્રેટ-મેલેટ શટલ ધરાવતા વિષયમાં, મિટોકોન્ડ્રિયામાં એસિટિલ-સીઓએ સાયટોસોલમાં બહાર નીકળી શકતું નથી. તેથી ફેટી એસિડ સંશ્લેષણમાં અવરોધ આવે છે અને શરીર વધારાની ઊર્જાને સામાન્ય પદાર્થની જેમ અસરકારક રીતે સંગ્રહિત કરી શકશે નહીં. વધુમાં, સાઇટ્રેટ-મેલેટ શટલની અયોગ્ય કામગીરી ક્રેબ્સ ચક્રમાં વિક્ષેપમાં પરિણમી શકે છે. ક્રેબ્સ ચક્ર સાથે જોડાણ-જેને ટી. સી. એ. ચક્ર અથવા સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે-તે એક બાયોકેમિકલ માર્ગ છે જે કોષમાં ગ્લુકોઝના વિરામને સરળ બનાવે છે. સાઇટ્રેટ-મેલેટ શટલમાં સામેલ સાઇટ્રેટ અને મેલેટ બંને ક્રેબ્સ ચક્રના જરૂરી મધ્યસ્થીઓ છે. સામાન્ય રીતે ક્રેબ્સ ચક્રમાં ઓક્સાલોએસેટેટ મિટોકોન્ડ્રિયનમાં પાયરુવેટના કાર્બોક્સિલેશનમાંથી ઉત્પન્ન થાય છે, જો કે સાયટોસોલમાં ઉત્પન્ન થયેલ મેલેટ પણ ક્રેબ્સ ચક્રમાં સીધા જોડાવા માટે આંતરિક મિટોકોન્ડ્રીયલ પટલમાં સ્થિત પરિવહન પ્રોટીન દ્વારા મિટોકોન્ડ્રિયનમાં પ્રવેશ કરી શકે છે. મિટોકોન્ડ્રીયલ પરિવહન પ્રોટીન મનુષ્યોમાં SLC25 જનીન દ્વારા એન્કોડ કરવામાં આવે છે અને ક્રેબ્સ ચક્રમાં સાઇટ્રેટ અને મેલેટ સહિત વિવિધ ચયાપચયના પરિવહનની સુવિધા આપે છે. આ પરિવહન પ્રોટીન આંતરિક મિટોકોન્ડ્રીયલ પટલની અંદર અને બહાર ચયાપચયના પ્રવાહને નિયંત્રિત કરે છે જે મોટાભાગના અણુઓ માટે અભેદ્ય છે. તેઓ ક્રેબ્સ ચક્રના કાર્બોહાઇડ્રેટ ચયાપચયને મિટોકોન્ડ્રીયલ મેટ્રિક્સમાંથી સાયટોસોલમાં એસિટિલ-કોએના પરિવહનને ઉત્પ્રેરિત કરીને લિપોજેનેસિસમાં ફેટી એસિડ સંશ્લેષણ સાથે જોડે છે, જે મિટોકોન્ડ્રિયામાંથી સાયટોસોલમાં સાઇટ્રેટ નિકાસના સ્વરૂપમાં કરવામાં આવે છે. સાયટોસોલિક સાઇટ્રેટ, જેનો અર્થ થાય છે સાયટોસોલમાં સાઇટ્રેટ, તે ઊર્જા પેદા કરવા માટેનો મુખ્ય સબસ્ટ્રેટ છે. તે એસિટિલ-કોએ મુક્ત કરે છે અને ફેટી એસિડ સંશ્લેષણ માટે એન. એ. ડી. પી. એચ. પ્રદાન કરે છે અને અનુગામી માર્ગોમાં ગ્લાયકોલિસિસ માટે એન. એ. ડી. + ઉત્પન્ન કરે છે. સાઇટ્રેટ એસિટિલ-કોએ કાર્બોક્સિલેઝને પણ સક્રિય કરે છે, જે એક એન્ઝાઇમ છે જે ફેટી એસિડ સંશ્લેષણ માર્ગમાં જરૂરી છે. સાઇટ્રેટ-મેલેટ શટલ કેન્સર કોષ ચયાપચયમાં ક્રેબ્સ ચક્રના કાર્યને અંશતઃ અથવા સંપૂર્ણપણે બદલી શકે છે. કેન્સર સેલમાં વૈકલ્પિક મેટાબોલિક માર્ગ સાથે જોડાણ તાજેતરના અભ્યાસમાં સૂચવવામાં આવ્યું છે કે સાઇટ્રેટ-મેલેટ શટલ β-ઓક્સિડેશન-સાઇટ્રેટ-મેલેટ શટલ મેટાબોલિક માર્ગ દ્વારા કેન્સરના કોષોને ટકાવી રાખવામાં ફાળો આપી શકે છે. સામાન્ય કોષોમાં, β-ઓક્સિડેશન એસિટિલ-CoA ઉત્પન્ન કરે છે જે ATP ઉત્પન્ન કરવા માટે ક્રેબ્સ ચક્રમાં પ્રવેશ કરે છે, અને જો ક્રેબ્સ ચક્ર નબળું પડે અને એસિટિલ-CoA એકઠા થાય તો β-ઓક્સિડેશન ચાલુ રાખી શકાતું નથી. જો કે, કેન્સરના કોષો તેને સાઇટ્રેટ-મેલેટ શટલ સાથે જોડીને સતત બીટા-ઓક્સિડેશન કરી શકે છે. નવા ચયાપચય માર્ગમાં મિટોકોન્ડ્રીયલ પરિવહન પ્રોટીન અને કેટલાક ઉત્સેચકોનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં ATP-સીટ્રેટ લાઇઝ (ACLY) અને મેલેટ ડિહાઇડ્રોજનેઝ 1 અને 2 (MDH1 અને MDH2) નો સમાવેશ થાય છે. સૂચિત ચયાપચય માર્ગ વોરબર્ગ અસરને સમજાવી શકે છે-કે કેન્સરના કોષો સબઓપ્ટિમલ માર્ગ દ્વારા ઊર્જા ઉત્પન્ન કરે છે-અને કેન્સરમાં હાયપોક્સિયા. આ માર્ગની ઊર્જા કાર્યક્ષમતા સામાન્ય β-ઓક્સિડેશન ક્રેબ્સ ચક્ર માર્ગ કરતાં 3.76 ગણી ઓછી છે, જે 1 મોલ પાલમિટેટમાંથી ATPના 98 મોલ્સને બદલે માત્ર 26 મોલ્સ ઉત્પન્ન કરે છે. કેન્સરના કોષોમાં આ માર્ગ અસ્તિત્વમાં છે કે કેમ તે હજુ પણ અનિશ્ચિત છે. આ માર્ગને બનતા અટકાવવાના પરિબળોમાં પાલ્મિટેટ અને સ્ટીઅરેટની લિપોટોક્સિસિટીનો સમાવેશ થાય છે. યકૃતની ભૂમિકા યકૃતમાં ચયાપચયની સક્રિય પેશીઓ હોય છે કારણ કે તે બિનઝેરીકરણ, પ્રોટીન અને કાર્બોહાઇડ્રેટ ચયાપચય માટે જવાબદાર છે. તેથી, તેને કાર્ય કરવા માટે ઘણી ઊર્જાની જરૂર પડે છે અને તેમાં વિપુલ પ્રમાણમાં મિટોકોન્ડ્રિયા હોય છે. મિટોકોન્ડ્રિયામાં કોઈપણ અસામાન્યતા યકૃતના ચયાપચયને અસર કરશે. જો યકૃત યોગ્ય રીતે કામ કરતું નથી, તો તે વધારાના ચયાપચય પેદા કરી શકે છે, જે સંચય તરફ દોરી જાય છે; તેનાથી વિપરીત, તે ચોક્કસ રસાયણો ઉત્પન્ન કરવામાં પણ નિષ્ફળ થઈ શકે છે. પરિણામે, મેટાબોલાઇટ્સનું અસંતુલન લીવર કેન્સરના વિકાસ તરફ દોરી શકે છે, એટલે કે હેપેટોકાર્સિનોજેનેસિસ. કેન્સર કોષો સામાન્ય કોષોની વૃદ્ધિ અને વિકાસ નિયંત્રિત અને સુવ્યવસ્થિત રીતે એક ચક્રને અનુસરે છે. જ્યારે તેઓ ક્ષતિગ્રસ્ત થાય છે, ત્યારે તેઓ એપોપ્ટોસિસ નામની પ્રક્રિયા દ્વારા મૃત્યુ પામે છે. જો કે, એપોપ્ટોસિસ કેન્સરના કોષોમાં વિક્ષેપિત થાય છે, જે તેમને અનિયંત્રિત રીતે વિભાજિત કરવા અને વધવા દે છે, સંભવિત રીતે અન્ય પેશીઓ અથવા અવયવો પર આક્રમણ કરે છે. તેઓ શરીરના કોષોની સામાન્ય મૃત્યુ પ્રક્રિયામાંથી પસાર થશે નહીં. હેપેટોસેલ્યુલર કાર્સિનોમા (એચસીસી) એ યકૃતના કેન્સરનો એક પ્રચલિત પ્રકાર છે જે 80 ટકાથી વધુ કિસ્સાઓમાં થાય છે. તે નોંધપાત્ર દવા સહનશીલતા, ફેલાવાની ક્ષમતા અને પુનરાવર્તનની ઉચ્ચ સંભાવનાને કારણે જીવલેણ કેન્સર છે. વૈજ્ઞાનિકોએ એચ. સી. સી. ની પ્રગતિના જોખમી પરિબળો શોધવા માટે ઘણા પ્રકારના સંશોધન હાથ ધર્યા છે. જોખમી પરિબળો મેટાબોલિક ડિસઓર્ડર યકૃતના કેન્સરનું એક કારણ છે. મિટોકોન્ડ્રિયા NAD + નો ઉપયોગ કરીને ઓક્સિડેશન માટે જવાબદાર છે, જે સાઇટ્રેટ-મેલેટ શટલ સિસ્ટમના ચોથા તબક્કામાં ઉત્પન્ન થાય છે. ઉચ્ચ સ્થૂળતા અથવા ઇન્સ્યુલિન પ્રતિકાર (ડાયાબિટીસ) ના દર્દીઓમાં, તેમના શરીરમાં મોટી માત્રામાં ફેટી એસિડ હોય છે, શટલ સિસ્ટમ ચરબીને અસરકારક રીતે ચયાપચય કરવા માટે પૂરતા પ્રમાણમાં NAD + ઉત્પન્ન કરી શકતી નથી. તેઓ નીચા NAD + સ્તરનું પણ પ્રદર્શન કરે છે. આમ, સ્થૂળતા અથવા ડાયાબિટીસના દર્દીઓને યકૃતનું કેન્સર થવાની શક્યતા વધુ હોય છે. વધુમાં, મિટોકોન્ડ્રિયાનું ઓવરલોડિંગ થઈ શકે છે. યકૃતમાં પ્રતિક્રિયાશીલ ઓક્સિજન પ્રજાતિઓના સ્તરમાં વધારો થાય છે. તે પ્રજાતિઓ અત્યંત પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે અને યકૃતના કોષો પર હુમલો કરે છે. તેઓ ડીએનએ સ્ટ્રાન્ડને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. ડીએનએ નુકસાન ધરાવતા કોષો અસામાન્ય રીતે વિભાજિત થઈ શકે છે. તેઓ કેન્સરના કોષોમાં વિકસી શકે છે, જેના પરિણામે એચસીસી થાય છે. અન્ય જોખમી પરિબળ પરિવર્તન અને વધુ પડતા અભિવ્યક્ત સાઇટ્રેટ-મેલેટ શટલ છે. કેન્સરની વિશાળ શ્રેણીમાં ઉચ્ચ આવર્તન ઉત્પરિવર્તિત જનીન, રાસ ઓન્કોજીન, એચસીસી સાથે નોંધપાત્ર રીતે નજીકનો સંબંધ ધરાવે છે. ઘણા એચ. સી. સી. દર્દીઓ આ જનીન ધરાવે છે. તેમની પાસે અસામાન્ય સાઇટ્રેટ-મેલેટ શટલ પણ હોય છે. ડાલિયન મેડિકલ યુનિવર્સિટીનું સંશોધન દર્શાવે છે કે એચસીસી દર્દીઓના સાઇટ્રેટ અને મેલેટના સ્તરમાં નોંધપાત્ર વધારો થયો છે, જે સાઇટ્રેટ-મેલેટ શટલની ઉચ્ચ પ્રવૃત્તિની શક્યતા સૂચવે છે. જ્યારે ટી. સી. એ. ચક્રની પ્રવૃત્તિ ઓછી હોય ત્યારે આ પદ્ધતિ અસરકારક છે. શટલ ફેટી એસિડ અને લેક્ટિક એસિડના ઉત્પાદનમાં પણ મદદ કરે છે. યકૃતના કેન્સરના કોષોમાં, ટી. સી. એ. ચક્ર અવરોધિત થાય છે, જેના કારણે વધુ પડતા પાયરુવેટનો સંચય થાય છે. તે શરીરની સંરક્ષણ પદ્ધતિનો સંકેત છે. સામાન્ય રીતે, કેન્સરના કોષો ઉચ્ચ પાયરુવેટ સ્તર હેઠળ મૃત્યુ પામે છે. જો કે, અતિશય અભિવ્યક્ત સાઇટ્રેટ-મેલેટ શટલ અતિશય પાયરુવેટને દૂર કરી શકે છે. આ પરિસ્થિતિમાં, યકૃત ગાંઠના કુદરતી કોષનું મૃત્યુ થશે નહીં. કેન્સરના કોષો વધતા રહી શકે છે. વધુમાં, ઉચ્ચ શટલ પ્રવૃત્તિ ફેટી એસિડના ઉત્પાદનમાં વધારો સાથે જોડાયેલી છે. તે એચસીસીનું જોખમ પરિબળ પણ છે. આનુવંશિકતા અને ઉત્ક્રાંતિ મિટોકોન્ડ્રીયલ રોગો મિટોકોન્ડ્રીયલ રોગો સામાન્ય રીતે મિટોકોન્ડ્રીયલ ડીએનએમાં પરિવર્તનને કારણે થાય છે. આ જનીનો વાહક પ્રોટીન અને ચોક્કસ ઉત્સેચકો સહિત વિવિધ પ્રોટીન સંશ્લેષણનું નિયમન કરે છે. મિટોકોન્ડ્રીયલ ડીએનએની પ્રતિકૃતિ દ્વિસંગી વિભાજનને અનુસરે છે. આ પ્રક્રિયામાં, જનીનોના 1 સમૂહને 2 સમૂહમાં વિભાજિત કરવામાં આવશે. બાળકોનું મિટોકોન્ડ્રીયલ જનીન તેમની માતા પાસેથી જ વારસામાં મળે છે. જો માતાના મિટોકોન્ડ્રીયલ ડીએનએમાં કોઈ આનુવંશિક ખામી અથવા પરિવર્તન હોય, તો તે બાળકો દ્વારા વારસામાં મળશે. જો જનીનોમાં તે ફેરફારો મિટોકોન્ડ્રીયલ રોગોનું કારણ બની શકે છે, તો બાળકોને 100% રોગો થવાની સંભાવના હોય છે. મેલેટ-ઓક્સાલોએસેટેટ શટલ માટે, 4 મુખ્ય જનીનો સામેલ છે. તે છે PMDH1, MDH, PMDH2, mMDH1. પી. એમ. ડી. એચ.-1 અને પી. એમ. ડી. એચ.-2 બે અલગ અલગ ઉત્સેચકોને એન્કોડ કરે છે જે મેલેટના ઓક્સિડેશન માટે એન. એ. ડી. + પ્રદાન કરે છે. વધુમાં, એમ. ડી. એચ. અને એમ. એમ. ડી. એચ. 1 એન્ઝાઇમ માટે એન્કોડ કરે છે જે સીધા મેલેટને ઓક્સિડાઇઝ કરે છે. મહત્વ SLC25 એ એક જનીન છે જે સાઇટ્રેટ શટલ જેવા મિટોકોન્ડ્રીયલ ટ્રાન્સપોર્ટરની વિશાળ શ્રેણીના સંશ્લેષણ માટે જરૂરી છે. આ જનીનમાં પરિવર્તન નિષ્ક્રિય મિટોકોન્ડ્રિયામાં પરિણમી શકે છે. આ આપણા શરીરના કોષોના ઊર્જા ઉત્પાદનમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે, જે ગંભીર ચયાપચય રોગોનું કારણ બને છે. તે અંગો અથવા પેશીઓમાં ગંભીર લક્ષણોનું કારણ બની શકે છે જેમાં ઊર્જાની ઊંચી માંગ હોય છે. આ અવયવોમાં યકૃત, મગજ, હૃદય, કિડનીનો સમાવેશ થાય છે. તેમને કાર્ય કરવા માટે વિપુલ પ્રમાણમાં કાર્યાત્મક મિટોકોન્ડ્રિયાની જરૂર પડે છે. ખામીયુક્ત અથવા ઘટાડેલા SLC25 જનીન અભિવ્યક્તિને કારણે થતી મિટોકોન્ડ્રીયલ વિકૃતિઓ સી. એ. સી. ની ઉણપ, એચ. એચ. એચ. સિન્ડ્રોમ, એ. જી. સી. 2 ની ઉણપ (સી. ટી. એલ. એન. 2/એન. આઈ. સી. સી. ડી.), એડ. પી. ઈ. ઓ., જન્મજાત એમીશ માઇક્રોસેફલી, પ્રારંભિક એપીલેપ્ટિક એન્સેફાલોપથી, એ. એ. સી. 1 ની ઉણપ, પી. આઈ. સી. (આઇસોફોર્મ એ) ની ઉણપ, એ. જી. સી. 1 ની ઉણપ, સ્ટ્રેટલ નેક્રોસિસ સાથે ન્યુરોપથી અને જન્મજાત સાઇડરોબ્લાસ્ટિક એનિમિયા જેવા રોગોનું કારણ બની શકે છે. વધુમાં, વિવિધ સજીવોના જીનોમિક્સમાં તેની ઉચ્ચ આવર્તનને કારણે સજીવોના અસ્તિત્વ માટે SLC25 જનીન નિર્ણાયક છે. તે સૂચવે છે કે આ જનીન પર્યાવરણીય લાક્ષણિકતાઓના જવાબમાં પ્રજાતિના અસ્તિત્વ માટે અનુકૂળ છે, તેથી તે પેઢી સાથે સાચવવામાં આવે છે અને પસાર થાય છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, ઉત્ક્રાંતિ માટે જનીન હકારાત્મક રીતે પસંદ કરવામાં આવે છે. એસ. એલ. સી. 25 જનીન માત્ર મનુષ્યોમાં જ નહીં, પણ અન્ય પ્રાણીઓમાં અથવા બેક્ટેરિયા અને વાયરસ જેવા સુક્ષ્મસજીવોમાં પણ જોવા મળે છે. તે દર્શાવે છે કે આ જનીન વિવિધ પ્રજાતિઓમાં સંરક્ષિત છે. આ સજીવોના અસ્તિત્વમાં જનીનના મહત્વ અને અનિવાર્યતા માટે પુરાવા પ્રદાન કરી શકે છે. સંદર્ભો ચયાપચય સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર