Mediator (coactivator)
મધ્યસ્થી એ મલ્ટીપ્રોટીન સંકુલ છે જે તમામ યુકેરીયોટ્સમાં ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ કોએક્ટિવેટર તરીકે કાર્ય કરે છે. તેની શોધ 1990માં રોજર ડી. કોર્નબર્ગની પ્રયોગશાળામાં થઈ હતી, જેમને 2006માં રસાયણશાસ્ત્રમાં નોબેલ પુરસ્કાર મળ્યો હતો. મધ્યસ્થી સંકુલ અનુલેખન પરિબળો અને આર. એન. એ. પોલિમરેઝ II સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. મધ્યસ્થી સંકુલોનું મુખ્ય કાર્ય ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળોમાંથી પોલિમરેઝમાં સંકેતો પ્રસારિત કરવાનું છે. મધ્યસ્થ સંકુલ ઉત્ક્રાંતિવાદી, રચનાત્મક અને રચનાત્મક સ્તરે પરિવર્તનશીલ હોય છે. પ્રથમ છબી કોઈ ચોક્કસ મધ્યસ્થી સંકુલ શું બનેલું હોઈ શકે તેનો માત્ર એક "સ્નેપશોટ" દર્શાવે છે, પરંતુ તે ચોક્કસપણે વિવોમાં સંકુલની રચનાને ચોક્કસપણે દર્શાવતું નથી. ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન, મધ્યસ્થી વધુ જટિલ બની ગયો છે. યીસ્ટ Saccharomyces cerevisiae (એક સરળ યુકેરીયોટ) માં મુખ્ય મધ્યસ્થી (સી. ડી. કે. મોડ્યુલ સિવાય) માં 21 પેટા એકમો હોવાનું માનવામાં આવે છે, જ્યારે સસ્તન પ્રાણીઓમાં 26 સુધી હોય છે. વ્યક્તિગત પેટા એકમો ગેરહાજર હોઈ શકે છે અથવા વિવિધ પરિસ્થિતિઓમાં અન્ય પેટા એકમો દ્વારા બદલી શકાય છે. ઉપરાંત, મધ્યસ્થી પ્રોટીનમાં ઘણા આંતરિક રીતે અવ્યવસ્થિત પ્રદેશો છે, જે અન્ય બંધાયેલા પ્રોટીન અથવા પ્રોટીન સંકુલ સાથે અને વગર બંનેમાં જોવા મળતી રચનાત્મક લવચીકતામાં ફાળો આપી શકે છે. સીડીકે મોડ્યુલ વિના મધ્યસ્થી સંકુલનું વધુ વાસ્તવિક મોડેલ બીજી આકૃતિમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે. આર. એન. એ. પોલિમરેઝ II દ્વારા સફળ અનુલેખન માટે મધ્યસ્થી સંકુલ જરૂરી છે. મધ્યસ્થી ટ્રાન્સક્રિપ્શન પ્રારંભિક સંકુલમાં પોલિમરેઝ સાથે સંપર્ક કરે છે તેવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. ડીએનએની ગેરહાજરીમાં મધ્યસ્થી સાથે પોલિમરેઝનું જોડાણ દર્શાવતું તાજેતરનું મોડેલ ડાબી બાજુની આકૃતિમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે. આર. એન. એ. પોલિમરેઝ II ઉપરાંત, મધ્યસ્થીએ ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળો અને ડી. એન. એ. સાથે પણ સંકળાયેલા હોવા જોઈએ. આવી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનું એક મોડેલ જમણી બાજુની આકૃતિમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે. નોંધ લો કે મધ્યસ્થીના વિવિધ આકારવિજ્ઞાનનો અર્થ એ નથી કે એક મોડેલ સાચું છે; તેના બદલે તે તફાવતો મધ્યસ્થની લવચીકતાને પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે કારણ કે તે અન્ય અણુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, એન્હાન્સર અને કોર પ્રમોટરને બાંધ્યા પછી, મધ્યસ્થી સંકુલ એક રચનાત્મક પરિવર્તનમાંથી પસાર થાય છે જેમાં આરએનએ પોલિમરેઝ II અને ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ સક્રિયકરણ સાથે જોડાણને મંજૂરી આપવા માટે કિનેઝ મોડ્યુલ સંકુલથી અલગ પડે છે. મધ્યસ્થ સંકુલ કોષના કેન્દ્રકની અંદર સ્થિત છે. તે યીસ્ટમાં લગભગ તમામ વર્ગ II જનીન પ્રવર્તકોના સફળ અનુલેખન માટે જરૂરી છે. તે સસ્તન પ્રાણીઓમાં પણ એ જ રીતે કામ કરે છે. મધ્યસ્થી એક સહ-સક્રિયક તરીકે કાર્ય કરે છે અને આરએનએ પોલિમરેઝ II હોલોએન્ઝાઇમના સી-ટર્મિનલ ડોમેન સાથે જોડાય છે, જે આ એન્ઝાઇમ અને ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળો વચ્ચે સેતુ તરીકે કામ કરે છે. માળખું યીસ્ટ મધ્યસ્થી સંકુલ યુકેરીયોટિક રાઇબોઝોમના નાના પેટા એકમ જેટલું વિશાળ છે. યીસ્ટ મધ્યસ્થી 25 પેટા એકમોથી બનેલી હોય છે, જ્યારે સસ્તન મધ્યસ્થી સંકુલ સહેજ મોટા હોય છે. મધ્યસ્થીને 4 મુખ્ય ભાગોમાં વહેંચી શકાય છેઃ માથું, મધ્ય, પૂંછડી અને ક્ષણિક રીતે સંકળાયેલ CDK8 કિનેઝ મોડ્યુલ. મધ્યસ્થી પેટા એકમોમાં "સ્પ્લાઇન્સ" તરીકે ઓળખાતા ઘણા આંતરિક અવ્યવસ્થિત પ્રદેશો હોય છે, જે મધ્યસ્થીના માળખાકીય ફેરફારોને મંજૂરી આપવા માટે મહત્વપૂર્ણ હોઈ શકે છે જે સંકુલના કાર્યને બદલે છે. આ આંકડો દર્શાવે છે કે કેવી રીતે મેડ 14 પેટા એકમના સ્પ્લાઇન સંકુલના મોટા ભાગને એક સાથે જોડે છે જ્યારે હજુ પણ લવચીકતાને મંજૂરી આપે છે. મધ્યસ્થી સંકુલ કે જેમાં પેટા એકમનો અભાવ હોય તે મળી આવ્યા છે અથવા ઉત્પન્ન થયા છે. આ નાના મધ્યસ્થીઓ હજુ પણ કેટલીક પ્રવૃત્તિઓમાં સામાન્ય રીતે કાર્ય કરી શકે છે, પરંતુ અન્ય ક્ષમતાઓનો અભાવ છે. આ મોટા સંકુલનો ભાગ હોવા છતાં કેટલાક પેટા એકમોનું કંઈક અંશે સ્વતંત્ર કાર્ય સૂચવે છે. માળખાકીય પરિવર્તનશીલતાનું બીજું ઉદાહરણ કરોડઅસ્થિધારી પ્રાણીઓમાં જોવા મળે છે, જેમાં સાયક્લિન-આધારિત કિનેઝ મોડ્યુલના પેટા એકમોના 3 પેરાલોગ્સ 3 સ્વતંત્ર જનીન ડુપ્લિકેશન ઘટનાઓ દ્વારા વિકસિત થયા છે, ત્યારબાદ અનુક્રમ વિચલન થાય છે. એક અહેવાલ છે કે મધ્યસ્થી ચોક્કસ પ્રકારના બિન-કોડિંગ આર. એન. એ., એન. સી. આર. એન. એ.-એ. સાથે સ્થિર જોડાણ બનાવે છે. આ સ્થિર સંગઠનો વિવોમાં જનીન અભિવ્યક્તિને નિયંત્રિત કરવા માટે પણ દર્શાવવામાં આવ્યા છે, અને MED12 માં પરિવર્તન દ્વારા અટકાવવામાં આવે છે જે માનવ રોગ FG સિન્ડ્રોમ ઉત્પન્ન કરે છે. આમ, મધ્યસ્થી સંકુલનું માળખું આર. એન. એ. તેમજ પ્રોટીનયુક્ત અનુલેખન પરિબળો દ્વારા વધારી શકાય છે. ફંક્શન મધ્યસ્થની મૂળ શોધ કરવામાં આવી હતી કારણ કે તે આર. એન. એ. પોલિમરેઝ II કાર્ય માટે મહત્વપૂર્ણ હતું, પરંતુ તે ટ્રાન્સક્રિપ્શન પ્રારંભ સ્થળ પર માત્ર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ કરતાં ઘણા વધુ કાર્યો ધરાવે છે. આર. એન. એ. પોલિમરેઝ II-મધ્યસ્થી કોર દીક્ષા સંકુલ મધ્યસ્થી એ અનુલેખનની શરૂઆત માટે નિર્ણાયક ઘટક છે. મધ્યસ્થી આર. એન. એ. પોલિમરેઝ II અને સામાન્ય અનુલેખન પરિબળો ટી. એફ. આઈ. આઈ. બી., ટી. એફ. આઈ. આઈ. ડી., ટી. એફ. આઈ. આઈ. ઈ., ટી. એફ. આઈ. આઈ. એફ. અને ટી. એફ. આઈ. આઈ. એચ. થી બનેલા પૂર્વ-પ્રારંભ સંકુલ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે અને અનુલેખનને સ્થિર કરે છે અને શરૂ કરે છે. ઉભરતા યીસ્ટમાં મધ્યસ્થી-આર. એન. એ. પોલ II સંપર્કોના અભ્યાસોએ સંકુલની રચનામાં ટી. એફ. આઈ. આઈ. બી.-મધ્યસ્થી સંપર્કોના મહત્વ પર ભાર મૂક્યો છે. દીક્ષા સંકુલમાં ટી. એફ. આઈ. આઈ. ડી. સાથે મધ્યસ્થીની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દર્શાવવામાં આવી છે. મુખ્ય મધ્યસ્થી (સી. એમ. ઈ. ડી.) નું માળખું કે જે મુખ્ય પૂર્વ-શરૂઆત સંકુલ સાથે સંકળાયેલું છે તે સ્પષ્ટ કરવામાં આવ્યું હતું. આર. એન. એ. સંશ્લેષણ પ્રારંભિક સંકુલ, જેમાં મધ્યસ્થી, અનુલેખન પરિબળો, ન્યુક્લિયોસોમ અને આર. એન. એ. પોલિમરેઝ IIનો સમાવેશ થાય છે, તે અનુલેખનની શરૂઆત માટે પોલિમરેઝને સ્થાન આપવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે. આર. એન. એ. સંશ્લેષણ થઈ શકે તે પહેલાં, પોલિમરેઝ મધ્યસ્થીથી અલગ થવું જોઈએ. આ કાઇનેઝ દ્વારા પોલિમરેઝના ભાગના ફોસ્ફોરાયલેશન દ્વારા પૂર્ણ થાય તેવું લાગે છે. મહત્ત્વની વાત એ છે કે, પોલિમરેઝ ટ્રાન્સક્રિપ્શન શરૂ કરે તે સમયે મધ્યસ્થી અને ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળો ડીએનએથી અલગ થતા નથી. તેના બદલે, ટ્રાન્સક્રિપ્શનનો બીજો રાઉન્ડ શરૂ કરવા માટે અન્ય આરએનએ પોલિમરેઝની ભરતી કરવા માટે સંકુલ પ્રમોટર પાસે રહે છે. એવા કેટલાક પુરાવા છે જે સૂચવે છે કે યીસ્ટમાં મધ્યસ્થી ટી. આર. એન. એ. ના આર. એન. એ. પોલિમરેઝ III (પોલ III) લખાણોના નિયમનમાં સામેલ છે. તે પુરાવાના સમર્થનમાં, એક સ્વતંત્ર અહેવાલમાં સૅકરોમાઇસીસ સેરેવિસિયામાં પોલ III સાથે મધ્યસ્થીનું ચોક્કસ જોડાણ દર્શાવવામાં આવ્યું હતું. તે લેખકોએ આર. એન. એ. પોલિમરેઝ I અને ટ્રાન્સક્રિપ્શન વિસ્તરણ અને આર. એન. એ. પ્રક્રિયામાં સામેલ પ્રોટીન સાથેના ચોક્કસ જોડાણોની પણ જાણ કરી હતી, જે વિસ્તરણ અને પ્રક્રિયામાં મધ્યસ્થીની સંડોવણીના અન્ય પુરાવાને ટેકો આપે છે. ક્રોમેટિન સંસ્થા મધ્યસ્થી ક્રોમેટિનના "લૂપિંગ" માં સામેલ છે, જે રંગસૂત્રના દૂરના પ્રદેશોને નજીકની ભૌતિક નિકટતામાં લાવે છે. ઉપર ઉલ્લેખિત એન. સી. આર. એન. એ.-એ આવા લૂપિંગમાં સામેલ છે. એન્હાન્સર આર. એન. એ. (ઇ. આર. એન. એ.) એ જ રીતે કાર્ય કરી શકે છે. યુક્રોમેટિનના લૂપિંગ ઉપરાંત, મધ્યસ્થી સેન્ટ્રોમેરેસ અને ટેલોમેરેસ પર હેટેરોક્રોમેટિનની રચના અથવા જાળવણીમાં સામેલ હોવાનું જણાય છે. કોષ પટલ પર સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શન ટી. જી. એફ. બી. એ. સિગ્નલિંગ 2 અલગ અલગ અંતઃકોશિકીય માર્ગોમાં પરિણમે છે. તેમાંથી એક MED15 પર નિર્ભર છે, જ્યારે અન્ય MED15થી સ્વતંત્ર છે. માનવ કોષો અને કેનોરહૅબિડાઇટિસ એલિગન્સ એમ. ઇ. ડી. 15 એ એસ. આર. ઇ. બી. પી. ને સંડોવતા માર્ગ દ્વારા લિપિડ હોમિયોસ્ટેસિસમાં સામેલ છે મોડેલ પ્લાન્ટમાં અરેબિડોપ્સિસ થાલિયાનામાં પ્લાન્ટ હોર્મોન સેલિસિલિક એસિડ દ્વારા સંકેત આપવા માટે એમ. ઇ. ડી. 15 નું ઓર્થોલોગ જરૂરી છે, જ્યારે જેસ્મોનેટ અને શેડ સિગ્નલિંગ પ્રતિસાદોના ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ સક્રિયકરણ માટે એમ. ઇ. ડી. 25 જરૂરી છે. સી. ડી. કે. મોડ્યુલના બે ઘટકો (એમ. ઈ. ડી. 12 અને એમ. ઈ. ડી. 13) ડબલ્યુ. એન. ટી. સિગ્નલિંગ પાથવેમાં સામેલ છે એમ. ઈ. ડી. 23 આર. એ. એસ./એમ. એ. પી. કે./ઇ. આર. કે. પાથવેમાં સામેલ છે આ સંક્ષિપ્ત સમીક્ષા વ્યક્તિગત મધ્યસ્થી પેટા એકમોની વૈવિધ્યતાને દર્શાવે છે, અને તે વિચાર તરફ દોરી જાય છે કે મધ્યસ્થી એ સિગ્નલિંગ પાથવેઝનું અંતિમ બિંદુ છે. માનવ રોગ વિવિધ માનવ રોગોમાં મધ્યસ્થની સંડોવણીની સમીક્ષા કરવામાં આવી છે. મધ્યસ્થીના પેટા એકમ સાથે રોગ પેદા કરતા સંકેત માર્ગની એક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને અટકાવવાથી સામાન્ય કાર્ય માટે જરૂરી સામાન્ય અનુલેખનને અટકાવી શકાતું નથી, મધ્યસ્થી પેટા એકમો ઉપચારાત્મક દવાઓ માટે આકર્ષક ઉમેદવાર છે. ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ યીસ્ટમાં ખૂબ જ સૌમ્ય કોષ લિસિસનો ઉપયોગ કરતી એક પદ્ધતિ, ત્યારબાદ મધ્યસ્થી પેટા એકમ (મેડ 17) માટે એન્ટિબોડી સાથે સહ-રોગપ્રતિકારક શક્તિએ લગભગ તમામ અગાઉ નોંધાયેલી અથવા આગાહી કરેલી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓની પુષ્ટિ કરી છે અને મધ્યસ્થી સાથે વિવિધ પ્રોટીનની અગાઉની ઘણી શંકાસ્પદ ચોક્કસ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ જાહેર કરી છે. MED 1 તમામ મધ્યસ્થી પેટા એકમોની ચર્ચા આ લેખના અવકાશની બહાર છે, પરંતુ પેટા એકમોમાંથી એકની વિગતો અન્ય પેટા એકમો માટે એકત્રિત કરી શકાય તેવી માહિતીના પ્રકારોનું ઉદાહરણ છે. માઇક્રો આર. એન. એ. દ્વારા નિયમન માઇક્રો આર. એન. એ. ઘણા પ્રોટીનની અભિવ્યક્તિનું નિયમન કરવામાં સામેલ છે. મેડ 1 એમ. આઈ. આર.-1 દ્વારા લક્ષિત છે, જે કેન્સરમાં જનીન નિયમનમાં મહત્વપૂર્ણ છે. ગાંઠ દબાવનાર એમ. આઈ. આર.-137 પણ એમ. ઈ. ડી. 1 ને નિયંત્રિત કરે છે. ઉંદરનો ગર્ભ વિકાસ નુલ મ્યુટન્ટ્સ ગર્ભાવસ્થાના પ્રારંભિક ઉંમરે (ગર્ભ દિવસ 11.5) મૃત્યુ પામે છે. હાયપોમોર્ફિક મ્યુટન્ટ્સ (જે 2 દિવસ સુધી ટકી શકે છે) ની તપાસ કરીને, એવું જાણવા મળ્યું હતું કે પ્લેસેન્ટલ ખામીઓ મુખ્યત્વે ઘાતક હતી અને કાર્ડિયાક અને યકૃતના વિકાસમાં પણ ખામીઓ હતી, પરંતુ અન્ય ઘણા અંગો સામાન્ય હતા માઉસ કોષો અને પેશીઓ શરતી પરિવર્તન ઉંદરમાં ઉત્પન્ન થઈ શકે છે જે ચોક્કસ સમયે માત્ર ચોક્કસ કોષો અથવા પેશીઓને અસર કરે છે, જેથી માઉસ પુખ્તાવસ્થા સુધી વિકાસ કરી શકે અને પુખ્ત ફીનોટાઇપનો અભ્યાસ કરી શકાય. એક કિસ્સામાં, MED1 નર ઉંદરમાં અર્ધસૂત્રણની ઘટનાઓના સમયને નિયંત્રિત કરવામાં ભાગ લેતો હોવાનું જણાયું હતું. કેરાટિનોસાઇટ્સમાં શરતી મ્યુટન્ટ્સ ત્વચાના ઘાના ઉપચારમાં તફાવત દર્શાવે છે. ઉંદરમાં શરતી મ્યુટન્ટ ડેન્ટલ એપિથેલિયમને એપિડર્મલ એપિથેલિયમમાં બદલતું જોવા મળ્યું હતું, જેના કારણે ચીરો સાથે વાળ વધ્યા હતા. મધ્યસ્થી સંકુલ અભ્યાસ કરાયેલા તમામ યુકેરીયોટ્સમાં ઓછામાં ઓછા 31 પેટા એકમોથી બનેલું છેઃ MED1, MED4, MED6, MED7, MED8, MED9, MED10, MED11, MED12, MED13, MED13L, MED14, MED15, MED16, MED17, MED18, MED19, MED20, MED21, MED22, MED23, MED24, MED25, MED26, MED27, MED28, MED29, MED30, MED31, CCNC અને CDK8. ત્રણ ફૂગ-વિશિષ્ટ ઘટકો છે, જેને મેડ 2, મેડ 3 અને મેડ 5 તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. પેટા એકમો ઓછામાં ઓછા ત્રણ માળખાકીય રીતે અલગ પેટા મોડ્યુલો બનાવે છે. હેડ અને મિડલ મોડ્યુલો આરએનએ પોલિમરેઝ II સાથે સીધો સંપર્ક કરે છે, જ્યારે વિસ્તરેલ પૂંછડી મોડ્યુલ જનીન-વિશિષ્ટ નિયમનકારી પ્રોટીન સાથે સંપર્ક કરે છે. CDK8 મોડ્યુલ ધરાવતો મધ્યસ્થી મધ્યસ્થી કરતાં ઓછો સક્રિય છે જેમાં ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ સક્રિયકરણને ટેકો આપવા માટે આ મોડ્યુલનો અભાવ છે. હેડ મોડ્યુલમાં એમઈડી6, એમઈડી8, એમઈડી11, એસઆરબી4/એમઈડી17, એસઆરબી5/એમઈડી18, આરઓએક્સ3/એમઈડી19, એસઆરબી2/એમઈડી20 અને એસઆરબી6/એમઈડી22 સામેલ છે. મધ્ય મોડ્યુલમાં એમ. ઇ. ડી. 1, એમ. ઇ. ડી. 4, એન. યુ. ટી. 1/એમ. ઇ. ડી. 5, એમ. ઇ. ડી. 7, સી. એસ. ઇ. 2/એમ. ઇ. ડી. 9, એન. યુ. ટી. 2/એમ. ઇ. ડી. 10, એસ. આર. બી. 7/એમ. ઇ. ડી. 21 અને એસ. ઓ. એચ. 1/એમ. ઇ. ડી. 31 છે. CSE2/MED9 સીધા MED4 સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. પૂંછડીના મોડ્યુલમાં MED2, PGD1/MED3, RGR1/MED14, GAL11/MED15 અને SIN4/MED16 સામેલ છે. CDK8 મોડ્યુલમાં MED12, MED13, CCNC અને CDK8 સામેલ છે. એક અથવા વધુ અલગ પેટા એકમોનો અભાવ ધરાવતા મધ્યસ્થી સંકુલની વ્યક્તિગત તૈયારીઓને વિવિધ રીતે એઆરસી, સીઆરએસપી, ડીઆરઆઈપી, પીસી2, એસએમસીસી અને ટીઆરએપી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. અન્ય પ્રજાતિઓમાં નીચે મધ્યસ્થી જટિલ પેટા એકમોની ક્રોસ-પ્રજાતિઓની સરખામણી છે. નોંધો સંદર્ભો પ્રોટીન સંકુલ જનીન અભિવ્યક્તિ