TATA box
મોલેક્યુલર બાયોલોજીમાં, ટાટા બોક્સ (જેને ગોલ્ડબર્ગ-હોગનેસ બોક્સ પણ કહેવાય છે) એ આર્કિયા અને યુકેરીયોટ્સમાં જનીનોના મુખ્ય પ્રમોટર પ્રદેશમાં જોવા મળતા ડીએનએનો ક્રમ છે. ટાટા બોક્સના બેક્ટેરિયલ હોમોલોગને પ્રિબનો બોક્સ કહેવામાં આવે છે જે ટૂંકા સર્વસંમતિ ક્રમ ધરાવે છે. ટાટા બોક્સને બિન-કોડિંગ ડીએનએ ક્રમ ગણવામાં આવે છે (જેને સિસ-નિયમનકારી તત્વ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે). તેને "ટાટા બોક્સ" તરીકે ઓળખવામાં આવ્યું હતું કારણ કે તેમાં સર્વસંમતિ ક્રમ છે જે ટી અને એ બેઝ જોડીનું પુનરાવર્તન કરે છે. "બોક્સ" શબ્દની ઉત્પત્તિ કેવી રીતે થઈ તે અસ્પષ્ટ છે. 1980 ના દાયકામાં, માઉસ જીનોમ લોકીમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ સિક્વન્સની તપાસ કરતી વખતે, હોગનેસ બોક્સ સિક્વન્સ મળી આવ્યો હતો અને-31 સ્થિતિ પર "બોક્સ ઇન" કરવામાં આવ્યો હતો. જ્યારે સર્વસંમતિ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ અને વૈકલ્પિક વિસ્તારોની સરખામણી કરવામાં આવી ત્યારે સંશોધકો દ્વારા સમરૂપ પ્રદેશોને "બોક્સ" કરવામાં આવ્યા હતા. શ્રેણીબદ્ધ બોક્સિંગ "બોક્સ" શબ્દની ઉત્પત્તિ પર પ્રકાશ પાડે છે. ટાટા બોક્સની ઓળખ સૌપ્રથમ 1978માં યુકેરીયોટિક પ્રમોટરના ઘટક તરીકે કરવામાં આવી હતી. ટ્રાન્સક્રિપ્શન ટાટા ધરાવતા જનીનોમાં ટાટા બોક્સ પર શરૂ કરવામાં આવે છે. ટાટા બોક્સ એ કેટલાક યુકેરીયોટિક જનીનોમાં ટાટા-બંધનકર્તા પ્રોટીન (ટીબીપી) અને અન્ય ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળોનું બંધનકર્તા સ્થળ છે. આર. એન. એ. પોલિમરેઝ II દ્વારા જનીન અનુલેખન એન્હાન્સર્સ અને સાયલેન્સર્સ જેવા લાંબા અંતરના નિયમનકારી ઘટકો દ્વારા મુખ્ય પ્રમોટરના નિયમન પર આધાર રાખે છે. ટ્રાન્સક્રિપ્શનના યોગ્ય નિયમન વિના, યુકેરીયોટિક સજીવો તેમના પર્યાવરણને યોગ્ય રીતે પ્રતિસાદ આપી શકશે નહીં. ટાટા બોક્સની શરૂઆતના ક્રમ અને પદ્ધતિના આધારે, આ સર્વસંમતિ ક્રમમાં દાખલ કરવા, કાઢી નાખવા અને બિંદુ પરિવર્તન જેવા પરિવર્તન ફીનોટાઇપિક ફેરફારોમાં પરિણમી શકે છે. આ ફીનોટાઇપિક ફેરફારો પછી રોગ ફીનોટાઇપમાં ફેરવાઈ શકે છે. ટાટા બોક્સમાં પરિવર્તન સાથે સંકળાયેલા કેટલાક રોગોમાં ગેસ્ટ્રિક કેન્સર, સ્પિનોસેરેબેલર એટેક્સિયા, હંટીંગ્ટન રોગ, અંધત્વ, બીટા-થૅલેસીમિયા, ઇમ્યુનોસપ્રેશન, ગિલ્બર્ટ સિન્ડ્રોમ અને એચ. આય. વી-1 નો સમાવેશ થાય છે. ટાટા-બંધનકર્તા પ્રોટીન (ટીબીપી) ને વાયરલ ટ્રાન્સક્રિપ્શનના સાધન તરીકે વાયરસ દ્વારા પણ નિશાન બનાવી શકાય છે. ટાટા બોક્સ એ પ્રથમ યુકેરીયોટિક કોર પ્રમોટર મોટિફ હતું જેને 1978 માં અમેરિકન બાયોકેમિસ્ટ ડેવિડ હોગનેસ દ્વારા ઓળખવામાં આવ્યું હતું, જ્યારે તેઓ અને તેમના સ્નાતક વિદ્યાર્થી, માઇકલ ગોલ્ડબર્ગ સ્વિટ્ઝર્લૅન્ડમાં બેસલ યુનિવર્સિટીમાં વિશ્રામ પર હતા. તેમણે ડ્રોસોફિલા, સસ્તન પ્રાણીઓ અને વાયરલ જનીનોમાં 5 'ડીએનએ પ્રમોટર સિક્વન્સનું વિશ્લેષણ કરતી વખતે સૌપ્રથમ ટાટા સિક્વન્સની શોધ કરી હતી. ટાટા બોક્સ આરએનએ પોલિમરેઝ II દ્વારા ટ્રાન્સક્રાઇબ કરેલા પ્રોટીન કોડિંગ જનીનોમાં મળી આવ્યું હતું. ઉત્ક્રાંતિ ઇતિહાસ ટાટા બોક્સ પર મોટાભાગના સંશોધનો યીસ્ટ, માનવ અને ડ્રોસોફિલા જીનોમ પર હાથ ધરવામાં આવ્યા છે, જો કે, સમાન તત્વો આર્કિયા અને પ્રાચીન યુકેરીયોટ્સમાં મળી આવ્યા છે. આર્કિયા પ્રજાતિઓમાં, પ્રમોટરમાં 8 બી. પી. એ. ટી.-સમૃદ્ધ ક્રમ હોય છે જે ટ્રાન્સક્રિપ્શન સ્ટાર્ટ સાઇટના ઉપરના ભાગમાં ~ 24 બી. પી. સ્થિત હોય છે. આ ક્રમને મૂળરૂપે બોક્સ એ કહેવામાં આવતો હતો, જે હવે તે ક્રમ તરીકે ઓળખાય છે જે પ્રાચીન ટાટા-બંધનકર્તા પ્રોટીન (ટીબીપી) ના સમરૂપતા સાથે સંપર્ક કરે છે. ઉપરાંત, કેટલાક અભ્યાસોએ ઘણી સામ્યતાઓ શોધી કાઢી હોવા છતાં, અન્ય એવા પણ છે કે જેમણે આર્કિયલ અને યુકેરીયોટિક ટીબીપી વચ્ચે નોંધપાત્ર તફાવતો શોધી કાઢ્યા છે. આર્કિયા પ્રોટીન તેના પ્રાથમિક ક્રમમાં અને ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ચાર્જના વિતરણમાં વધુ સમપ્રમાણતા દર્શાવે છે, જે મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે ઉચ્ચ સમપ્રમાણતા ધ્રુવીય રીતે ટાટા બોક્સને બાંધવાની પ્રોટીનની ક્ષમતાને ઘટાડે છે. ઘણા યુકેરીયોટિક પ્રમોટર્સમાં ટાટા બોક્સ હાજર હોવા છતાં, તે મોટાભાગના પ્રમોટર્સમાં સમાયેલ નથી. એક અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું છે કે 1031 સંભવિત પ્રમોટર પ્રદેશોમાંથી 30 ટકાથી ઓછા વિસ્તારોમાં મનુષ્યમાં અનુમાનિત ટાટા બોક્સ મોટિફ છે. ડ્રોસોફિલામાં 205 મુખ્ય પ્રમોટરમાંથી 40 ટકાથી ઓછા પ્રમોટરમાં ટાટા બોક્સ હોય છે. જ્યારે ટાટા બોક્સની ગેરહાજરી હોય અને ટીબીપી હાજર ન હોય, ત્યારે ડાઉનસ્ટ્રીમ પ્રમોટર એલિમેન્ટ (ડી. પી. ઈ.) ઇનિશિએટર એલિમેન્ટ (આઈ. એન. આર.) ના સહયોગથી ટ્રાન્સક્રિપ્શન ફેક્ટર II ડી (ટી. એફ. આઈ. આઈ. ડી.) સાથે જોડાય છે, જે ટાટા-લેસ પ્રમોટર્સમાં ટ્રાન્સક્રિપ્શન શરૂ કરે છે. ડી. પી. ઈ. ની ઓળખ ડ્રોસોફિલા ટાટા વિનાના ત્રણ પ્રમોટર અને ટાટા વિનાના માનવ આઈ. આર. એફ.-1 પ્રમોટરમાં કરવામાં આવી છે. લક્ષણો સ્થાન પ્રોત્સાહક ક્રમ બેક્ટેરિયા અને યુકેરીયોટ્સ વચ્ચે બદલાય છે. યુકેરીયોટ્સમાં, ટાટા બોક્સ પ્રારંભ સ્થળની ઉપરની બાજુએ 25 આધાર જોડીઓ સ્થિત છે જેનો ઉપયોગ આરપીબી 4/આરબીપી 7 ટ્રાન્સક્રિપ્શન શરૂ કરવા માટે કરે છે. મેટાઝોઅન્સમાં, ટાટા બોક્સ ટ્રાન્સક્રિપ્શન સ્ટાર્ટ સાઇટની ઉપરની બાજુએ 30 બેઝ જોડીઓ સ્થિત છે. જ્યારે યીસ્ટ, એસ. સેરેવિસિયામાં, ટાટા બોક્સની ચલ સ્થિતિ હોય છે જે સ્ટાર્ટ સાઇટના ઉપરના ભાગમાં 40 થી 100 બી. પી. સુધીની હોઇ શકે છે. ટાટા બોક્સ જનીનોના 40 ટકા મુખ્ય પ્રવર્તકોમાં પણ જોવા મળે છે જે કોષોમાં એક્ટિન સાયટોસ્કેલેટન અને સંકોચાયેલા ઉપકરણ માટે કોડ કરે છે. કોર પ્રમોટરનો પ્રકાર ટ્રાન્સક્રિપ્શનના સ્તર અને જનીનની અભિવ્યક્તિને અસર કરે છે. ટાટા-બંધનકર્તા પ્રોટીન (ટીબીપી) ની ભરતી બે રીતે કરી શકાય છે, આરએનએ પોલિમરેઝ II માટે કોફેક્ટર એસએજીએ દ્વારા અથવા ટીએફઆઈઆઈડી દ્વારા. જ્યારે પ્રમોટર આરએનએ પોલિમરેઝ II ની ભરતી માટે એસએજીએ/ટાટા બોક્સ કોમ્પ્લેક્સનો ઉપયોગ કરે છે, ત્યારે તેઓ વધુ નિયંત્રિત હોય છે અને ભરતીના ટીએફઆઈઆઈડી/ટીબીપી મોડનો ઉપયોગ કરતા પ્રમોટરો કરતાં ઉચ્ચ અભિવ્યક્તિ સ્તર પ્રદર્શિત કરે છે. એનાલોગસ સિક્વન્સ બેક્ટેરિયામાં, પ્રમોટર પ્રદેશોમાં પ્રિબનો બોક્સ હોઈ શકે છે, જે યુકેરીયોટિક ટાટા બોક્સને અનુરૂપ હેતુ પૂરો પાડે છે. પ્રિબનો બૉક્સમાં-10 સ્થિતિની આસપાસ કેન્દ્રિત 6 બી. પી. વિસ્તાર છે અને-35 વિસ્તારની આસપાસ 8-12 બી. પી. ક્રમ છે જે બંને સંરક્ષિત છે. સી. એ. એ. ટી. બોક્સ (કે. એ. ટી. બોક્સ પણ) એ નીચેના સર્વસંમતિ ક્રમ સાથે ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનું ક્ષેત્ર છેઃ 5 'જી. જી. સી. સી. એ. એ. ટી. સી. ટી. 3'. સી. એ. એ. ટી. બોક્સ ટ્રાન્સક્રિપ્શન ઇનિશિએશન સાઇટના ઉપરના ભાગમાં લગભગ 75-80 બેઝ અને ટાટા બોક્સના ઉપરના ભાગમાં લગભગ 150 બેઝ પર સ્થિત છે. તે ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળોને (સી. એ. એ. ટી. ટી. એફ. અથવા સી. ટી. એફ.) જોડે છે અને તે રીતે આર. એન. એ. પોલિમરેઝના સરળ બંધન માટે નજીકના પ્રારંભિક સંકુલને સ્થિર કરે છે. CAAT બોક્સ ભાગ્યે જ જનીનોમાં જોવા મળે છે જે તમામ કોષ પ્રકારોમાં સર્વવ્યાપક પ્રોટીનને વ્યક્ત કરે છે. માળખાનો ક્રમ અને વ્યાપ ટાટા બોક્સ યુકેરીયોટિક કોર પ્રમોટરનો એક ઘટક છે અને તેમાં સામાન્ય રીતે સર્વસંમતિ ક્રમ 5 '-ટાટા (એ/ટી) એ (એ/ટી)-3' હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, યીસ્ટમાં, એક અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું છે કે વિવિધ સૅકરોમાઇસીસ જીનોમ્સમાં સર્વસંમતિ ક્રમ 5 '-ટાટા (એ/ટી) એ (એ/ટી) (એ/જી)-3' હતો, તેમ છતાં માત્ર 20 ટકા યીસ્ટ જનીનોમાં ટાટા ક્રમ પણ હતો. તેવી જ રીતે, મનુષ્યોમાં માત્ર 24 ટકા જનીનોમાં ટાટા બોક્સ ધરાવતા પ્રમોટર પ્રદેશો હોય છે. ટાટા-બોક્સ ધરાવતા જનીનો તણાવ-પ્રતિક્રિયાઓ અને ચોક્કસ પ્રકારના ચયાપચયમાં સામેલ હોય છે અને ટાટા-ઓછા જનીનોની સરખામણીમાં વધુ નિયંત્રિત હોય છે. સામાન્ય રીતે, ટાટા ધરાવતા જનીનો તેમના અત્યંત નિયંત્રિત સ્વભાવને કારણે કોષ વૃદ્ધિ, ડીએનએ પ્રતિકૃતિ, અનુલેખન અને અનુવાદ જેવા આવશ્યક કોષીય કાર્યોમાં સામેલ નથી. ટાટા બોક્સ સામાન્ય રીતે ટ્રાન્સક્રિપ્શન સ્ટાર્ટ સાઇટની ઉપરની બાજુએ 25-35 બેઝ જોડીમાં સ્થિત હોય છે. ટાટા બોક્સ ધરાવતા જનીનોને સામાન્ય રીતે વધારાના પ્રમોટર તત્વોની જરૂર પડે છે, જેમાં ટ્રાન્સક્રિપ્શન સ્ટાર્ટ સાઇટના ઉપરના ભાગમાં સ્થિત ઇનિશિએટર સાઇટ અને ડાઉનસ્ટ્રીમ કોર એલિમેન્ટ (ડીસીઈ) નો સમાવેશ થાય છે. આ વધારાના પ્રમોટર પ્રદેશો યુકેરીયોટ્સમાં ટ્રાન્સક્રિપ્શનની શરૂઆતને નિયંત્રિત કરવા માટે ટાટા બોક્સ સાથે જોડાણમાં કામ કરે છે. ટ્રાન્સક્રિપ્શનની શરૂઆતમાં કાર્યની ભૂમિકા ટાટા-બોક્સ એ પ્રારંભિક જટિલ રચનાનું સ્થળ છે, જે યુકેરીયોટ્સમાં ટ્રાન્સક્રિપ્શનની શરૂઆતનું પ્રથમ પગલું છે. પ્રિ-ઇનિશિયેશન કોમ્પ્લેક્સની રચના ત્યારે શરૂ થાય છે જ્યારે મલ્ટિ-સબ્યુનિટ ટ્રાન્સક્રિપ્શન ફેક્ટર II D (TFID) તેના TATA-બંધનકર્તા પ્રોટીન (TBP) સબ્યુનિટ પર TATA બોક્સ સાથે જોડાય છે. ટીબીપી પ્રોટીનમાં એન્ટિપેરેલલ β શીટ્સના પ્રદેશ દ્વારા ટાટા બોક્સના નાના ખાંચ સાથે જોડાય છે. ત્રણ પ્રકારની પરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ ટી. બી. પી. ને ટી. એ. ટી. એ. બોક્સ સાથે જોડવામાં ફાળો આપે છેઃ ટી. બી. પી. પરના ચાર ફેનાઇલાલાનિન અવશેષો (ફે57, ફે74, ફે148, ફે165) ડી. એન. એ. સાથે જોડાય છે અને ડી. એન. એ. માં કિન્ક્સ બનાવે છે, જે ડી. એન. એ. ના નાના ખાંચાને ખોલવા માટે દબાણ કરે છે. ટી. બી. પી. એમિનો એસિડ (એ. એસ. એન. 27, એ. એસ. એન. 117, ટી. આર. 82, ટી. આર. 173) (અને નાના ખાંચમાં પાયા) પર ધ્રુવીય બાજુની સાંકળો વચ્ચે ચાર હાઇડ્રોજન બંધ રચાય છે. ટી. બી. પી. અવશેષો (ખાસ કરીને ઇલે152 અને લ્યુ163) અને ડીએનએ પાયા વચ્ચે અસંખ્ય હાઇડ્રોફોબિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ (~ 15) રચાય છે, જેમાં વેન ડેર વાલ્સ દળોનો સમાવેશ થાય છે. વધુમાં, ટી. બી. પી. ના બંધનને ટાટા બોક્સની બાજુમાં ડીએનએ સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને સ્થિર કરીને સરળ બનાવવામાં આવે છે, જેમાં જી-સી સમૃદ્ધ સિક્વન્સનો સમાવેશ થાય છે. આ ગૌણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ ડીએનએના વળાંક અને હેલિકલ અનવાઇન્ડિંગને પ્રેરિત કરે છે. ડીએનએ બેન્ડિંગની માત્રા પ્રજાતિઓ અને ક્રમ પર આધારિત છે. ઉદાહરણ તરીકે, એક અભ્યાસમાં એડેનોવાયરસ ટાટા પ્રમોટર સિક્વન્સ (5 '-CGCTAAAAGGC-3') નો ઉપયોગ એક મોડેલ બંધનકર્તા ક્રમ તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો અને જાણવા મળ્યું હતું કે ટાટા બોક્સ સાથે માનવ ટીબીપી બંધન મુખ્ય ખાંચ તરફ 97° વળાંકને પ્રેરિત કરે છે જ્યારે યીસ્ટ ટીબીપી પ્રોટીન માત્ર 82° વળાંકને પ્રેરિત કરે છે. ટીબીપી/ટાટા-બોક્સ સંકુલના એક્સ-રે ક્રિસ્ટલોગ્રાફી અભ્યાસો સામાન્ય રીતે સંમત થાય છે કે ટીબીપી-બંધનની પ્રક્રિયા દરમિયાન ડીએનએ ~ 80° વળાંકમાંથી પસાર થાય છે. ટાટા બોક્સ સાથે ટીબીપી બંધન દ્વારા પ્રેરિત રચનાત્મક ફેરફારો વધારાના ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળો અને આરએનએ પોલિમરેઝ II ને પ્રમોટર પ્રદેશ સાથે જોડવાની મંજૂરી આપે છે. ટી. એફ. આઈ. આઈ. ડી. પહેલા ટાટા બોક્સ સાથે જોડાય છે, જે ટી. એફ. આઈ. આઈ. એ. દ્વારા ટી. એફ. આઈ. આઈ. ડી. સંકુલના ઉપરના ભાગ સાથે જોડાય છે. TFIIB પછી TFID-TFIIA-DNA સંકુલ સાથે TATA બોક્સના અપસ્ટ્રીમ અને ડાઉનસ્ટ્રીમ બંને ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા જોડાય છે. ત્યારબાદ ટી. એફ. આઈ. આઈ. એફ. ની મદદથી આ મલ્ટી-પ્રોટીન સંકુલમાં આર. એન. એ. પોલિમરેઝ II ની ભરતી કરવામાં આવે છે. વધારાના અનુલેખન પરિબળો પછી બાંધે છે, પહેલા TFIIE અને પછી TFIIH. આ યુકેરીયોટિક ટ્રાન્સક્રિપ્શન માટે પ્રારંભિક સંકુલની એસેમ્બલી પૂર્ણ કરે છે. સામાન્ય રીતે, ટાટા બોક્સ આરએનએ પોલિમરેઝ II પ્રમોટર પ્રદેશોમાં જોવા મળે છે, જોકે કેટલાક ઈન વિટ્રો અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે આરએનએ પોલિમરેઝ III ટાટા સિક્વન્સને ઓળખી શકે છે. આર. એન. એ. પોલિમરેઝ II અને વિવિધ અનુલેખન પરિબળોના આ સમૂહને બેઝલ ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ કોમ્પ્લેક્સ (બી. ટી. સી.) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ સ્થિતિમાં, તે માત્ર નીચા સ્તરનું અનુલેખન આપે છે. ટ્રાન્સક્રિપ્શનનું સ્તર વધારવા માટે અન્ય પરિબળોએ બી. ટી. સી. ને ઉત્તેજીત કરવું આવશ્યક છે. ડી. એન. એ. ના બી. ટી. સી. ઉત્તેજક ક્ષેત્રનું આવું જ એક ઉદાહરણ સીએએટી બોક્સ છે. મધ્યસ્થી સંકુલ, અનુલેખન નિયમનકારી પ્રોટીન અને ન્યુક્લિયોસોમ-સંશોધિત ઉત્સેચકો સહિતના વધારાના પરિબળો પણ વિવોમાં અનુલેખનને વધારે છે. ચોક્કસ કોષ પ્રકારોમાં અથવા ચોક્કસ પ્રવર્તકો પરની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ ટીબીપીને ઘણા ટીબીપી-સંબંધિત પરિબળોમાંથી એક દ્વારા બદલી શકાય છે (ડ્રોસોફિલામાં ટીઆરએફ1, મેટાઝોઅન્સમાં ટીબીપીએલ1/ટીઆરએફ2, કરોડઅસ્થિધારી પ્રાણીઓમાં ટીબીપીએલ2/ટીઆરએફ3), જેમાંથી કેટલાક ટીબીપીની જેમ ટાટા બોક્સ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. વિવિધ સક્રિયકો અથવા દમનકારો સાથે ટાટા બોક્સની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા જનીનોના અનુલેખનને ઘણી રીતે પ્રભાવિત કરી શકે છે. એન્હાન્સર્સ લાંબા અંતરના નિયમનકારી ઘટકો છે જે પ્રમોટરની પ્રવૃત્તિમાં વધારો કરે છે જ્યારે સાયલન્સર્સ પ્રમોટરની પ્રવૃત્તિને દબાવે છે. ટાટા બોક્સમાં મ્યુટેશન્સ મ્યુટેશન્સ મ્યુટેટેડ જનીન પર આધારિત વિવિધ અસરો સાથે કાઢી નાખવા અથવા દાખલ કરવાથી લઈને બિંદુ પરિવર્તન સુધીની શ્રેણીમાં હોઈ શકે છે. પરિવર્તન ટ્રાન્સક્રિપ્શનની શરૂઆત માટે ટાટા-બંધનકર્તા પ્રોટીન (ટીબીપી) ના બંધનને બદલે છે. આમ, જે જનીન વ્યક્ત કરવામાં આવતું નથી તેના આધારે ફીનોટાઇપમાં પરિણામી ફેરફાર થાય છે (આકૃતિ 3). દાખલ અથવા કાઢી નાખવું ટાટા બોક્સ પરિવર્તનના પ્રથમ અભ્યાસોમાંના એક અભ્યાસમાં ઓક્ટોપીન પ્રકારનાં સાયટોકીનિન જનીન માટે એગ્રોબેક્ટેરિયમ ટ્યૂમેફેસિયન્સમાંથી ડીએનએના ક્રમ પર ધ્યાન આપવામાં આવ્યું હતું. આ ચોક્કસ જનીનમાં ત્રણ ટાટા બોક્સ હોય છે. ફીનોટાઇપ પરિવર્તન ત્યારે જ જોવા મળ્યું હતું જ્યારે ત્રણેય ટાટા બોક્સ કાઢી નાખવામાં આવ્યા હતા. છેલ્લા ટાટા બોક્સ અને ટ્રાન્સક્રિપ્શન સ્ટાર્ટ સાઇટ વચ્ચે વધારાની બેઝ જોડી દાખલ કરવાથી સ્ટાર્ટ સાઇટમાં પરિવર્તન આવ્યું; આમ, ફેનોટાઇપિક પરિવર્તનમાં પરિણમ્યું. આ મૂળ પરિવર્તન અભ્યાસમાંથી, ટ્રાન્સક્રિપ્શનમાં ફેરફાર ત્યારે જોઈ શકાય છે જ્યારે ટ્રાન્સક્રિપ્શનને પ્રોત્સાહન આપવા માટે કોઈ ટાટા બોક્સ ન હોય, પરંતુ જ્યારે અનુક્રમમાં દાખલ કરવામાં આવે ત્યારે જનીનનું ટ્રાન્સક્રિપ્શન થશે. દાખલ કરવાને કારણે પરિણામી ફીનોટાઇપની પ્રકૃતિને અસર થઈ શકે છે. મકાઈના પ્રવર્તકોમાં પરિવર્તન છોડ-અંગ-વિશિષ્ટ રીતે પ્રવર્તક જનીનોની અભિવ્યક્તિને અસર કરે છે. ટાટા બોક્સની નકલ સ્કુટેલમ અને મૂળમાં ઉત્સેચકીય પ્રવૃત્તિમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે, જેનાથી પરાગ ઉત્સેચકીય સ્તરને અસર થતી નથી. ટાટા બોક્સને કાઢી નાખવાથી સ્કુટેલમ અને મૂળમાં ઉત્સેચકીય પ્રવૃત્તિમાં થોડો ઘટાડો થાય છે, પરંતુ પરાગમાં ઉત્સેચકીય સ્તરોમાં મોટો ઘટાડો થાય છે. પોઇન્ટ મ્યુટેશન્સ ટાટા બોક્સમાં પોઇન્ટ મ્યુટેશન્સમાં અસરગ્રસ્ત થઈ રહેલા જનીનને આધારે સમાન વિવિધ ફેનોટાઇપિક ફેરફારો હોય છે. અભ્યાસો એ પણ દર્શાવે છે કે ટાટા બોક્સ ક્રમમાં પરિવર્તનનું સ્થાન ટીબીપીના બંધનને અવરોધે છે. ઉદાહરણ તરીકે, TATAAA થી CATAAA માં પરિવર્તન ટ્રાન્સક્રિપ્શનને બદલવા માટે બંધનને સંપૂર્ણપણે અવરોધે છે, જો કોઈ ફેરફાર થાય કે ન હોય તો પડોશી સિક્વન્સ અસર કરી શકે છે. જો કે, ટાટાએએએથી ટાટાસીએએ સાથેના હેલા કોષોમાં ફેરફાર જોઈ શકાય છે, જે અનુલેખનમાં 20 ગણો ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે. ચોક્કસ જનીન અનુલેખન દ્વારા આ અપૂર્ણતાને કારણે થઈ શકે તેવા કેટલાક રોગો છેઃ થેલેસેમિયા, ફેફસાનું કેન્સર, ક્રોનિક હેમોલિટીક એનિમિયા, ઇમ્યુનોસપ્રેશન, હિમોફિલિયા બી લેડેન, અને થ્રોમ્બોફ્લેબિટિસ અને મ્યોકાર્ડિયલ ઇન્ફાર્ક્શન. સેવિનકોવા એટ અલ. પસંદ કરેલ ટાટા બોક્સ ક્રમ અને ટીબીપી માટે કેડી મૂલ્યની આગાહી કરવા માટે સિમ્યુલેશન લખ્યું છે. આનો ઉપયોગ ટાટા બોક્સ સાથે ટીબીપી કેટલું ચુસ્ત રીતે બંધનકર્તા છે તેના આધારે પસંદ કરેલા પરિવર્તનના પરિણામે ફેનોટાઇપિક લાક્ષણિકતાઓની સીધી આગાહી કરવા માટે થઈ શકે છે. ટાટા બોક્સ પ્રદેશમાં રોગ પરિવર્તન ટ્રાન્સક્રિપ્શનની શરૂઆત માટે ટાટા-બંધનકર્તા પ્રોટીન (ટીબીપી) ના બંધનને અસર કરે છે, જે વાહકોને રોગ ફીનોટાઇપ થવાનું કારણ બની શકે છે. જઠરાંત્રિય કેન્સર ટાટા બોક્સ પોલીમોર્ફિઝમ સાથે સંકળાયેલું છે. ટાટા બોક્સમાં પી. જી. 2 જનીનના અનુલેખન પરિબળ માટે બંધનકર્તા સ્થળ છે. આ જનીન પીજી2 સીરમ ઉત્પન્ન કરે છે, જેનો ઉપયોગ ગેસ્ટ્રિક કેન્સરમાં ગાંઠો માટે બાયોમાર્કર તરીકે થાય છે. લાંબા ટાટા બોક્સ સિક્વન્સ પી. જી. 2 સીરમના ઉચ્ચ સ્તર સાથે સંબંધિત છે જે ગેસ્ટ્રિક કેન્સરની સ્થિતિ સૂચવે છે. ટૂંકા ટાટા બોક્સ સિક્વન્સ ધરાવતા વાહકો પીજી2 સીરમનું નીચું સ્તર ઉત્પન્ન કરી શકે છે. કેટલીક ન્યુરોડિજનરેટિવ વિકૃતિઓ ટાટા બોક્સ પરિવર્તન સાથે સંકળાયેલી છે. બે વિકૃતિઓ પ્રકાશિત કરવામાં આવી છે, સ્પિનોસેરેબેલર એટેક્સિયા અને હંટીંગ્ટન રોગ. સ્પિનોસેરેબેલર એટેક્સિયામાં, રોગ ફીનોટાઇપ ટાટા-બંધનકર્તા પ્રોટીન (ટીબીપી) માં પોલીગ્લુટામાઇન પુનરાવર્તનના વિસ્તરણને કારણે થાય છે. દર્દીઓના મગજના વિભાગોમાં પ્રોટીન એકત્રીકરણ દ્વારા દર્શાવ્યા મુજબ, આ પોલીગ્લુટામાઇન-ટીબીપી કોષોનું સંચય થશે, જેના પરિણામે ચેતાકોષીય કોષોનું નુકસાન થાય છે. અતિશય મોતિયાની રચનાને કારણે અંધત્વ થઈ શકે છે જ્યારે ઓક્સિડેટીવ સ્ટ્રેસ જનીનનું સ્તર વધારવા માટે માઇક્રોઆરએનએ દ્વારા ટાટા બોક્સને નિશાન બનાવવામાં આવે છે. માઇક્રોઆરએનએ 3 '-અનુવાદિત પ્રદેશને લક્ષ્ય બનાવી શકે છે અને ઓક્સિડેટીવ તણાવ સંબંધિત જનીનોના અનુલેખનને સક્રિય કરવા માટે ટાટા બોક્સ સાથે જોડાઈ શકે છે. ટાટા બોક્સમાં એસએનપી બી-થેલેસેમિયા, ઇમ્યુનોસપ્રેશન અને અન્ય ન્યુરોલોજીકલ ડિસઓર્ડર્સ સાથે સંકળાયેલા છે. એસ. એન. પી. ટી. બી. પી./ટી. એ. ટી. એ. સંકુલને અસ્થિર કરે છે, જે ટી. એ. ટી. એ.-બંધનકર્તા પ્રોટીન (ટી. બી. પી.) જે દરે ટી. એ. ટી. એ. બોક્સ સાથે જોડાય છે તેમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે. આ રોગની તીવ્રતાને અસર કરતા ટ્રાન્સક્રિપ્શનના નીચલા સ્તર તરફ દોરી જાય છે. અભ્યાસોના પરિણામોએ અત્યાર સુધી ઈન વિટ્રોમાં ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દર્શાવી છે, પરંતુ પરિણામો ઈન વિવો સાથે તુલનાત્મક હોઈ શકે છે. ગિલ્બર્ટ સિન્ડ્રોમ યુ. ટી. જી. 1એ1 ટાટા બોક્સ પોલીમોર્ફિઝમ સાથે સંકળાયેલું છે. આનાથી નવજાત શિશુઓમાં કમળો થવાનું જોખમ રહે છે. માઇક્રોઆરએનએ એચઆઇવી-1 જેવા વાયરસની પ્રતિકૃતિ બનાવવામાં પણ ભૂમિકા ભજવે છે. નવીન એચ. આય. વી-1-એન્કોડેડ માઇક્રોઆરએનએ વાયરસના ઉત્પાદનને વધારવા તેમજ ટાટા બોક્સ ક્ષેત્રને લક્ષ્ય બનાવીને એચઆઇવી-1 વિલંબને સક્રિય કરવા માટે જોવા મળે છે. ક્લિનિકલ મહત્વ ટેકનોલોજી અત્યાર સુધીના ઘણા અભ્યાસો ઈન વિટ્રોમાં કરવામાં આવ્યા છે, જે કોષોમાં શું થઈ રહ્યું છે તેની વાસ્તવિક-સમયની રજૂઆત નહીં પણ શું થઈ શકે તેની માત્ર આગાહી પૂરી પાડે છે. વિવોમાં ટાટા-બંધનકર્તા પ્રવૃત્તિ દર્શાવવા માટે 2016 માં તાજેતરના અભ્યાસો કરવામાં આવ્યા છે. કેનોનિકલ ટીબીપી/ટીએફઆઈઆઈડી-આધારિત બેઝલ ટ્રાન્સક્રિપ્શન મશીનરી દ્વારા ટ્રાન્સક્રિપ્શનની શરૂઆત માટે મુખ્ય પ્રમોટર-વિશિષ્ટ પદ્ધતિઓ તાજેતરમાં વિવોમાં દસ્તાવેજીકરણ કરવામાં આવી છે જે ટાટા-બંધનમાં સામેલ માનવ એસીટીબી જનીનના એસઆરએફ-આધારિત અપસ્ટ્રીમ સક્રિયકરણ ક્રમ (યુએએસ) દ્વારા સક્રિયકરણ દર્શાવે છે. કેન્સર થેરાપી ફાર્માસ્યુટિકલ કંપનીઓ વર્ષોથી પરંપરાગત પદ્ધતિઓમાં ડીએનએને લક્ષ્ય બનાવવા માટે કેન્સર થેરાપી દવાઓની રચના કરી રહી છે અને તે સફળ સાબિત થઈ છે. જો કે, આ દવાઓની વિષાક્તતાએ વૈજ્ઞાનિકોને ડીએનએ સંબંધિત અન્ય પ્રક્રિયાઓનું અન્વેષણ કરવા માટે દબાણ કર્યું છે જેને તેના બદલે લક્ષ્ય બનાવી શકાય છે. તાજેતરના વર્ષોમાં, કેન્સર-વિશિષ્ટ પરમાણુ લક્ષ્યો શોધવા માટે સામૂહિક પ્રયાસો કરવામાં આવ્યા છે, જેમ કે પ્રોટીન-ડીએનએ સંકુલ, જેમાં ટાટા બંધનકર્તા રચના શામેલ છે. પ્રોટીન-ડીએનએ મધ્યવર્તીને ફસાવતા સંયોજનો ડીએનએ પ્રક્રિયા ઘટનાનો સામનો કરે તે પછી તે કોષ માટે ઝેરી બની શકે છે. આવા સંયોજનો ધરાવતી દવાઓના ઉદાહરણોમાં ટોપોટેકન, એસ. એન.-38 (ટોપોઆઇસોમરેઝ I), ડોક્સોરોબિસિન અને મિટોક્સેન્ટ્રોન (ટોપોઆઇસોમરેઝ II) નો સમાવેશ થાય છે. સિસ્પ્લેટિન એ એક સંયોજન છે જે ડીએનએના મુખ્ય ખાંચામાં નજીકના ગુઆનાઇન સાથે સહસંયોજક રીતે જોડાય છે, જે નાના ખાંચમાં ડીએનએ-બંધનકર્તા પ્રોટીનની પહોંચને મંજૂરી આપવા માટે ડીએનએને વિકૃત કરે છે. આ ટાટા-બંધનકર્તા પ્રોટીન (ટીબીપી) અને ટાટા બોક્સ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને અસ્થિર બનાવશે. પરિણામ એ છે કે ટ્રાન્સક્રિપ્શનની શરૂઆતને ડાઉન-રેગ્યુલેટ કરવા માટે ડીએનએ પર ટાટા-બંધનકર્તા પ્રોટીન (ટીબીપી) ને સ્થિર કરવું. આનુવંશિક ઇજનેરી ટાટા બોક્સમાં ફેરફાર ઉત્ક્રાંતિ ફેરફારોએ છોડ બદલાતી પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓને અનુરૂપ થવા માટે દબાણ કર્યું છે. પૃથ્વીના ઇતિહાસમાં, પૃથ્વીના એરોબિક વાતાવરણના વિકાસને પરિણામે છોડમાં આયર્નની ઉણપ થઈ. સમાન પ્રજાતિના અન્ય સભ્યોની તુલનામાં, માલસ બેક્કાટા વાર. ઝિઆઓજિનેન્સીસમાં આયર્ન-રેગ્યુલેટેડ ટ્રાન્સપોર્ટર 1 (આઈ. આર. ટી. 1) પ્રમોટરના પ્રમોટર અપસ્ટ્રીમમાં ટાટા બોક્સ દાખલ કરવામાં આવ્યું છે. પરિણામે, પ્રમોટર પ્રવૃત્તિના સ્તરોમાં વધારો થાય છે, TFID પ્રવૃત્તિમાં વધારો થાય છે અને ત્યારબાદ ટ્રાન્સક્રિપ્શનની શરૂઆત થાય છે, પરિણામે વધુ આયર્ન-કાર્યક્ષમ ફીનોટાઇપ બને છે. પ્રિબનો બોક્સ ઇનિશિએટર એલિમેન્ટ કોઝાક સર્વસંમતિ ક્રમ સંદર્ભો જીવવિજ્ઞાનમાં નિયમનકારી ક્રમ 1978 પણ જુઓ.