Guanosine pentaphosphate
(પી) પી. પી. જી. પી. પી., ગુઆનોસિન પેન્ટાફોસ્ફેટ અને ટેટ્રાફોસ્ફેટ, જેને "મેજિક સ્પોટ" ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે બેક્ટેરિયામાં કડક પ્રતિક્રિયામાં સામેલ એલર્મોન્સ છે જે એમિનો એસિડની અછત હોય ત્યારે આર. એન. એ. સંશ્લેષણના અવરોધનું કારણ બને છે. (પી) પી. પી. જી. પી. પી. દ્વારા આ અવરોધ કોષમાં ટ્રાન્સલેશન ઘટાડે છે, જે હાજર એમિનો એસિડનું સંરક્ષણ કરે છે. વધુમાં, પી. પી. જી. પી. પી. અને પી. પી. પી. જી. પી. પી. તણાવના પ્રતિભાવમાં સામેલ અન્ય ઘણા જનીનોના નિયમનનું કારણ બને છે જેમ કે એમિનો એસિડ ગ્રહણ (આસપાસના માધ્યમોમાંથી) અને જૈવસંશ્લેષણ માટેના જનીનો. ડિસ્કવરી પી. પી. જી. પી. અને પી. પી. પી. જી. પી. ની ઓળખ સૌપ્રથમ 1969માં માઈકલ કેશેલ દ્વારા કરવામાં આવી હતી. આ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ એમિનો એસિડ માટે ભૂખ્યા એસ્ચેરીચીયા કોલી કોશિકાઓમાં ઝડપથી એકઠા થતા જોવા મળ્યા હતા અને રાઇબોસોમલ અને ટ્રાન્સફર આરએનએના સંશ્લેષણને અટકાવે છે. હવે તે જાણીતું છે કે (પી) પી. પી. જી. પી. પી. કાર્બન અને ફોસ્ફેટ ભૂખમરો સહિતના અન્ય તાણના પ્રતિભાવમાં પણ ઉત્પન્ન થાય છે. ઐતિહાસિક રીતે, (પી) પી. પી. જી. પી. પી. ની આસપાસના સાહિત્યે બેક્ટેરિયાના તણાવના પ્રતિભાવોમાં તેની ભૂમિકા અંગે વિરોધાભાસી તારણો અને માહિતી આપી છે. (p) ppGpp E.coli ની ગેરહાજરી ગુઆનોસિન પેન્ટાફોસ્ફેટ કરતાં ગુઆનોસિન ટેટ્રાફોસ્ફેટના સંચય માટે વધુ સંવેદનશીલ હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. (પી) પી. પી. જી. પી. પી. ની સંપૂર્ણ ગેરહાજરી બહુવિધ એમિનો એસિડની જરૂરિયાતો, વૃદ્ધ સંસ્કૃતિઓનું નબળું અસ્તિત્વ, અવ્યવસ્થિત કોષ વિભાજન, આકારવિજ્ઞાન અને અપરિપક્વતાનું કારણ બને છે, તેમજ ભૂખમરામાં પ્રવેશ દરમિયાન વૃદ્ધિ સ્થિતિમાં બંધ થઈ જાય છે. (પી) પી. પી. જી. પી. પી. નું સંશ્લેષણ અને અધઃપતન (પી) પી. પી. જી. પી. પી. નું સંશ્લેષણ અને અધઃપતન બેક્ટેરિયલ મોડેલ જીવતંત્ર એસ્ચેરીચીયા કોલીમાં સૌથી વધુ વ્યાપક રીતે દર્શાવવામાં આવ્યું છે. (પી) પી. પી. જી. પી. સંશ્લેષણ (પી) પી. પી. જી. પી. પી. માં આર. એલ. એ. ની ભૂમિકા પી. પી. પી. જી. પી. સિન્થેઝ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, જેને આર. એલ. એ. તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, અને પી. પી. પી. જી. પી. પી. થી પી. પી. જી. પી. પી. માં પી. પી. પી. જી. પી. પી. ફોસ્ફોહાઇડ્રોલેઝ દ્વારા રૂપાંતરિત થાય છે. આર. એલ. એ. બેસો રાઇબોસોમ્સમાંથી લગભગ દરેક સાથે સંકળાયેલું છે અને જ્યારે ચાર્જ વગરના ટ્રાન્સફર આર. એન. એ. (ટી. આર. એન. એ.) પરમાણુ ટી. આર. એન. એ. દ્વારા જરૂરી એમિનો એસિડની અછતને કારણે રાઇબોસોમની એ સાઇટમાં પ્રવેશ કરે છે ત્યારે તે સક્રિય થાય છે. જો મ્યુટન્ટ બેક્ટેરિયમ રિલેએ-હોય તો તે હળવા હોવાનું કહેવાય છે અને એમિનો એસિડની ગેરહાજરીને કારણે આરએનએ ઉત્પાદનનું કોઈ નિયમન જોવા મળતું નથી. (પી) પી. પી. જી. પી. પી. અધોગતિ ઇ. કોલીમાં એસ. પી. ઓ. ટી. ની ભૂમિકા (પી) પી. પી. જી. પી. પી., એસ. પી. ઓ. ટી. ના અધોગતિ માટે જવાબદાર બીજા પ્રોટીનનું ઉત્પાદન કરે છે. જ્યારે કોષમાં એમિનો એસિડનું સંતુલન પુનઃસ્થાપિત થાય છે, ત્યારે (પી) પી. પી. જી. પી. પી. એસ. પી. ઓ. ટી. દ્વારા હાઇડ્રોલાઇઝ થાય છે અને વધુ ઊર્જાસભર અનુકૂળ સ્થિતિમાં પરત આવે છે. આ પ્રોટીન (પી) પી. પી. જી. પી. પી. નું સંશ્લેષણ કરવાની ક્ષમતા પણ ધરાવે છે, અને તણાવની અમુક પરિસ્થિતિઓમાં પ્રાથમિક સિન્થેઝ હોવાનું જણાય છે. મોટાભાગના અન્ય બેક્ટેરિયા એક જ પ્રોટીનને એન્કોડ કરે છે જે (પી) પી. પી. જી. પી. પી. ના સંશ્લેષણ અને અધઃપતન બંને માટે જવાબદાર છે, જે સામાન્ય રીતે એસ. પી. ઓ. ટી. ના હોમોલોગ્સ છે. (પી) પી. પી. જી. પી. પી. ના (પી) પી. પી. જી. પી. પી. ના લક્ષ્યાંકોમાં આર. આર. એન. એ. ઓપેરોનનો સમાવેશ થાય છે, જેમાંથી <આઇ. ડી. 1> માં સાત છે, જે તમામમાં 2 પ્રમોટર છે. જ્યારે (પી) પી. પી. જી. પી. પી. પ્રમોટર સાથે જોડાય છે ત્યારે તે આર. એન. એ. પોલિમરેઝ એન્ઝાઇમની ટ્રાન્સક્રિપ્શનને બાંધવાની અને શરૂ કરવાની ક્ષમતાને અસર કરે છે. એવું માનવામાં આવે છે કે (પી) પીપીજીપીપી ડીએનએ પર આરએનએ પોલિમરેઝ દ્વારા રચાયેલા ખુલ્લા સંકુલની સ્થિરતાને અસર કરી શકે છે અને તેથી પ્રમોટર મંજૂરીને અસર કરે છે. તેની હાજરી પણ અનુલેખન વિસ્તરણ દરમિયાન વિરામમાં વધારો તરફ દોરી જાય છે અને તે ન્યુક્લિયોસાઇડ ટ્રાઇફોસ્ફેટ સબસ્ટ્રેટ્સ સાથે સ્પર્ધા કરે છે. હવે સર્વસંમતિ છે કે (પી) પી. પી. જી. પી. પી. એ ન્યુક્લિયોસાઇડ ટ્રાઇફોસ્ફેટ (એન. ટી. પી.) સબસ્ટ્રેટ સાંદ્રતાને બદલે વૃદ્ધિ દર નિયંત્રણનો નિર્ધારક છે. બેક્ટેરિયલ ફિઝિયોલોજી પર (પી) પી. પી. જી. પી. પી. ની અસર પ્રોટીન સંશ્લેષણના અવરોધ દ્વારા વૃદ્ધિનું અવરોધ પી. પી. જી. પી. આઈ. એફ. 2-મધ્યસ્થી એફમેટ-ફે દીક્ષા ડિપેપ્ટાઇડ રચનાને અટકાવે છે, કદાચ 30 એસ અને 50 એસ પેટા એકમોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓમાં દખલ કરીને. ઇ. કોલી એમિનો એસિડ ભૂખમરો દરમિયાન પીપીપીજીપીપી કરતાં વધુ પીપીજીપીપી એકઠા કરે છે, અને પીપીજીપીપી પીપીપીજીપીપી કરતાં લગભગ 8 ગણી વધુ કાર્યક્ષમતા ધરાવે છે. જ્યારે બી. સબટિલિસ પી. પી. જી. પી. પી. કરતા વધુ પી. પી. પી. જી. પી. પી. એકઠા કરે છે. ઇ. કોલી એમિનો એસિડમાં ડીએનએ પ્રતિકૃતિનું અવરોધ ભૂખમરો ઓરીસી ખાતે પ્રારંભિક તબક્કે ડીએનએ પ્રતિકૃતિને અટકાવે છે, જે સંભવતઃ ડીએનએ પ્રતિકૃતિ પ્રારંભિક પ્રોટીનના અભાવને કારણે છે. બી. સબટિલિસમાં, (પી) પી. પી. જી. પી. પી. સંચયને કારણે પ્રતિકૃતિ અટકાવ બંને દિશામાં ઓરીસીથી લગભગ 100-200 kb દૂર ચોક્કસ સ્થળો પર આર. ટી. પી. પ્રોટીનના બંધનને કારણે થાય છે. ડી. એન. એ. પ્રાઈમેઝ (ડી. એન. એ. જી.) ને (પી) પી. પી. જી. પી. પી. દ્વારા સીધો અવરોધવામાં આવ્યો હતો. ઇ. કોલીથી વિપરીત, બી. સબટિલિસ પી. પી. જી. પી. પી. કરતાં વધુ પી. પી. પી. જી. પી. પી. એકઠા કરે છે; વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ વધુ શક્તિશાળી ડી. એન. એ. જી. અવરોધક છે. પી. પી. જી. પી. પી. ઓ. બી. જી. પ્રોટીન સાથે જોડાઈ શકે છે જે સંરક્ષિત, નાના જી. ટી. પી. એસ. પ્રોટીન પરિવાર સાથે સંબંધિત છે. ઓબીજી પ્રોટીન સિગ્મા બીના તણાવ સક્રિયકરણ માટે જરૂરી કેટલાક નિયમનકારો (આરએસબીટી, આરએસબીડબલ્યુ, આરએસબીએક્સ) સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. ફેજ પ્રતિકૃતિ અને વિકાસ પર અસર યજમાનનું (પી) પી. પી. જી. પી. પી. સ્તર ફેજ લેમ્બડાના વિકાસ માટે સંવેદક તરીકે કામ કરે છે, જે મુખ્યત્વે અનુલેખનને અસર કરે છે. સામાન્ય પી. પી. જી. પી. પી. સ્તર વીવોમાં પી. આર. અને સક્રિય પી. ઈ., પી. આઈ. અને પી. એ. ક્યુ. પ્રમોટરને અટકાવે છે અને ઈન વિટ્રોમાં અસરો ધરાવે છે જે લાઇસોજેનીની તરફેણ કરે છે. તેનાથી વિપરીત, (પી) પી. પી. જી. પી. પી. ની ગેરહાજર અથવા ઉચ્ચ સાંદ્રતા લિસિસની તરફેણ કરે છે. સામાન્ય પી. પી. જી. પી. પી. સ્તર નીચા એચ. એફ. એલ. બી. (એફ. ટી. એસ. એચ.) તરફ દોરીને લાઇસોજેનીની તરફેણ કરે છે. જ્યારે પી. પી. જી. પી. પી. ગેરહાજર હોય અથવા ઊંચું હોય, ત્યારે એચ. એફ. એલ. બી. પ્રોટીઝનું સ્તર ઊંચું હોય છે; આ નીચલા સી. આઈ. આઈ. (લાઇસોજેનીને પ્રોત્સાહન આપતા ફેજ પ્રોટીન) તરફ દોરી જાય છે અને લિસિસની તરફેણ કરે છે. ટ્રાન્સક્રિપ્શન પર અસર અસરગ્રસ્ત પ્રમોટરોની લાક્ષણિકતાઓ (પી) પીપીજીપી દ્વારા અવરોધિત પ્રમોટરોના મુખ્ય ઘટકોમાંનું એક જીસી-સમૃદ્ધ ભેદભાવ કરનારની હાજરી છે, જેને ટાટા-બોક્સ (-10 બોક્સ) અને + 1 એનટી (જ્યાં + 1 એ ટ્રાન્સક્રિપ્શન પ્રારંભ સાઇટ છે) વચ્ચેના પ્રદેશ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. 17-બી. પી. સર્વસંમતિથી વિપરીત, પી. પી. જી. પી. પી. દ્વારા નકારાત્મક રીતે નિયંત્રિત પ્રમોટર્સ પાસે 16-બી. પી. લિંકર હોય છે. પી. પી. જી. પી. પી. દ્વારા સક્રિય કરાયેલા પ્રમોટર્સ પાસે એટી-સમૃદ્ધ ડિસ્ક્રિમિનેટર અને લાંબુ લિંકર હોય તેવું લાગે છે (ઉદાહરણ તરીકે, તેમનું પ્રમોટર લિંકર 18 બી. પી. છે). આર. એન. એ. પી. એ લક્ષ્ય આનુવંશિક પુરાવા છે જે સૂચવે છે કે આર. એન. એ. પી. એ પી. પી. જી. પી. પી. નું લક્ષ્ય હતું તે શોધમાંથી આવ્યું છે કે એમ + મ્યુટન્ટ્સ (જેને કડક આર. એન. એ. પી. મ્યુટન્ટ્સ પણ કહેવાય છે) તેની ગેરહાજરીમાં પણ (પી) પી. પી. જી. પી. પી. દ્વારા આપવામાં આવેલ ફિઝિયોલોજી અને ટ્રાન્સક્રિપ્શન નિયમનની ઈન વિટ્રો અને ઈન વિવો નકલ પ્રદર્શિત કરે છે. આર. એન. એ. પી. સાથે પી. પી. જી. પી. પી. ને ક્રોસ-લિંકિંગ આ કલ્પનાને મજબૂત બનાવે છે. પી. પી. જી. પી. પી. અને આર. એન. એ. પી. વચ્ચેના જોડાણની માળખાકીય વિગતો કોક્રિસ્ટલ્સના વિશ્લેષણમાંથી આવી છે જે ઉત્પ્રેરક કેન્દ્રની નજીક આર. એન. એ. પી. ની ગૌણ ચેનલમાં પી. પી. જી. પી. પી. ને સ્થિત કરે છે. ડી. કે. એસ. એ. વૃદ્ધિ નિયમન ડી. કે. એસ. એ. એ 17-કે. ડી. એ. પ્રોટીન છે, તેનું માળખું જી. આર. એ. અને જી. આર. ઈ. બી. જેવું જ છે, જે સારી રીતે લાક્ષણિકતા ધરાવતા અનુલેખન વિસ્તરણ પરિબળો છે. ગ્રેએ અને ગ્રેબી ડીએનએને બદલે સીધા આરએનએપી સાથે જોડાય છે અને આરએનએપી ગૌણ ચેનલ દ્વારા તેમના એન-ટર્મિનલ કોઇલ-કોઇલ ફિંગર ડોમેનને દાખલ કરીને કાર્ય કરે છે. ફિંગર ડોમેનની ટોચ પર બે સંરક્ષિત એસિડિક અવશેષો આર. એન. એ. પી. ની બેકટ્રેક્ડ આર. એન. એ. ને તોડવાની આંતરિક ક્ષમતાને પ્રેરિત કરવા માટે જરૂરી છે. ડી. કે. એસ. એ. તેની આંગળીની ટોચ પર બે એસિડિક અવશેષો પણ ધરાવે છે, પરંતુ તે ન્યુક્લિઓલિટિક ક્લેવેજ પ્રવૃત્તિને પ્રેરિત કરતું નથી. તેના બદલે, આ અવશેષો પોલિમરાઇઝેશન માટે નિર્ણાયક Mg2 + આયનના પરસ્પર સંકલન દ્વારા RNAP સાથે ppGpp બંધનને સ્થિર કરવા માટે પ્રસ્તાવિત છે. ટ્રાન્સક્રિપ્શન અવરોધ અને સક્રિયકરણ પી. પી. જી. પી. પી. રાઇબોસોમલ પ્રમોટરો પાસેથી ટ્રાન્સક્રિપ્શનને સીધું અટકાવે છે. એક મોડેલ પી. પી. જી. પી. પી. અને ડી. કે. એસ. એ. એકસાથે છે અને આર. એન. એ. પી. દ્વારા ડીએનએ પર રચાયેલા ખુલ્લા સંકુલની સ્થિરતામાં સ્વતંત્ર રીતે ઘટાડો કરે છે. અન્ય એક મોડેલ ટ્રેપિંગ મિકેનિઝમ છે. આ મોડેલમાં, આર. એન. એ. પી. બંધ સંકુલમાં પી. પી. જી. પી. પી. દ્વારા ફસાયેલું છે અને અનુલેખન શરૂ કરવામાં અસમર્થ છે. આમ, પી. પી. જી. પી. પી. ઘણા સ્તરો પર કાર્ય કરે છે, અને તેની ક્રિયાની પદ્ધતિ ઘણા પરિબળોનું જટિલ પરિણામ છે, આંતરિક પ્રમોટર ગુણધર્મો તેમાંથી ઓછામાં ઓછા નથી. પીપીજીપીપી દ્વારા ટ્રાન્સક્રિપ્શન સક્રિયકરણ પ્રત્યક્ષ અથવા પરોક્ષ હોઈ શકે છે. પ્રત્યક્ષ સક્રિયકરણ ત્યારે થાય છે જ્યારે આરએનએપી આપેલ પ્રમોટર પાસેથી અનુલેખન વધારવા માટે પીપીજીપીપી, ડીકેએસએ અથવા બંને જેવા પ્રભાવકો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. એક પ્રમોટરના આ પ્રભાવકો દ્વારા પરોક્ષ સક્રિયકરણ અન્ય (મજબૂત) પ્રમોટરોના અવરોધ પર આધાર રાખે છે, જે આર. એન. એ. પી. ની ઉપલબ્ધતામાં વધારો કરે છે જે પરોક્ષ રીતે ટ્રાન્સક્રિપ્શનની શરૂઆતને સક્રિય કરે છે. પી. પી. જી. પી. દ્વારા સીધા સક્રિય થનારા પ્રમોટર્સમાં પાર્ગી, પી. ટી. એચ. આર. એ. બી. સી., પી. એલ. આઈ. વી. જે. અને ફીઝનો સમાવેશ થાય છે. પરોક્ષ રીતે સક્રિયકરણ પ્રોત્સાહન આપનારાઓમાં સિગ્મા પરિબળો પર આધારિત આ પરિબળોનો સમાવેશ થાય છેઃ S, H, N, E. જ્યારે rrn જેવા મજબૂત પ્રોત્સાહન આપનારાઓને અટકાવવામાં આવે છે, ત્યારે આ વૈકલ્પિક સિગ્મા પરિબળો માટે વધુ RNAP ઉપલબ્ધ હોય છે. પેથોજેનેસિસ અને (પી) પી. પી. જી. પી. પી. જ્યારે (પી) પી. પી. જી. પી. પી. ગેરહાજર હોય છે, ત્યારે અભ્યાસ કરાયેલા જીવતંત્ર સાથે અલગ અલગ કારણોસર પેથોજેનિસિટી સાથે ચેડા થાય છે. રિલેએ અને સ્પોટ જનીનોને કાઢી નાખવાથી, પરંતુ એકલા રિલેએ નહીં, એક (પી) પીપીજીપીપી0 સ્થિતિ આપી જે ઉંદરમાં મજબૂત ક્ષીણતા અને ઈન વિટ્રોમાં બિન-આક્રમકતામાં પરિણમી. રસી પરીક્ષણો દર્શાવે છે કે (પી) પી. પી. જી. પી. પી. 0 તાણ સાથે સિંગલ ઇમ્યુનાઇઝેશનના 30 દિવસ પછી, ઉંદરને સ્થાપિત એલ. ડી. 50 કરતા 106 ગણા ડોઝ પર જંગલી પ્રકારના સાલ્મોનેલા સાથે પડકારથી સુરક્ષિત કરવામાં આવ્યા હતા. પોલિફોસ્ફેટ સંચય એવી દરખાસ્ત કરવામાં આવી હતી કે (પી) પી. પી. જી. પી. પી. ના વધેલા સંશ્લેષણથી ઇ. કોલીમાં પોલિફોસ્ફેટ (પોલીપી) સંચય થશે. એલાર્મોન એક્સોપોલીફોસ્ફેટેઝ પી. પી. એક્સ. સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરી શકે છે, જે પોલીપીના હાઇડ્રોલિસિસને અટકાવશે, આમ બેક્ટેરિયામાં તેના સંચયનું કારણ બનશે. જો કે તાજેતરમાં એવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે તે વાસ્તવમાં DkSA છે અને (p) ppGpp નથી જે આ નિર્માણનું કારણ બને છે. સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસામાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે ફોયુ મ્યુટન્ટ (ફોયુ) વધુ (પી) પી. પી. જી. પી. પી. નું સંશ્લેષણ કરે છે અને આ એક કારણ હશે કે તે વધુ પોલિફોસ્ફેટ એકઠા કરે છે. વધુ વાંચન સંદર્ભો પેસિયોસ, ઓલ્ગા; બ્લાસ્કો, લુસિયા; બ્લેરિયોટ, ઇનેસ; ફર્નાન્ડીઝ-ગાર્સિયા, લૌરા; એમ્બ્રોઆ, એન્ટોન; લોપેઝ, મારિયા; બૌ, જર્મન; કેન્ટોન, રાફેલ; ગાર્સિયા-કોન્ટ્રેરાસ, રોડોલ્ફો; વુડ, થોમસ કે.; ટોમસ, મારિયા (2020-09-21). "(પી) પી. પી. જી. પી. પી. અને બેક્ટેરિયાની દ્રઢતામાં તેની ભૂમિકાઃ નવા પડકારો". એન્ટિમાઇક્રોબાયલ એજન્ટ્સ અને કેમોથેરાપી. 64 (10): e 01283-20. ડોઈઃ 10.1128/AAC.01283-20. ISSN 0066-4804. પીએમસી 7508602. PMID 32718971. જનીન અભિવ્યક્તિ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ કોષ જીવવિજ્ઞાન ફોસ્ફેટ એસ્ટર