Ultra-conserved element
અલ્ટ્રા-કન્ઝર્વ્ડ એલિમેન્ટ (યુ. સી. ઇ.) ને મૂળરૂપે 200 બેઝ જોડી (બી. પી.) કરતા લાંબા જીનોમ સેગમેન્ટ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવ્યું હતું, જે સંપૂર્ણપણે સંરક્ષિત છે, જેમાં માનવ, ઉંદર અને ઉંદરના ઓર્થોલોગસ પ્રદેશો વચ્ચે કોઈ નિવેશ અથવા કાઢી નાંખવાની અને <આઇ. ડી. 1> ઓળખ નથી. માનવ જીનોમમાં 481 અતિ-સંરક્ષિત તત્વોની ઓળખ કરવામાં આવી છે. જો રાઇબોસોમલ ડીએનએ (આરડીએનએ પ્રદેશો) ને બાકાત રાખવામાં આવે, તો તેનું કદ 200 બી. પી. થી 781 બી. પી. સુધી હોય છે. યુસીઆર 21 અને વાય સિવાયના તમામ રંગસૂત્રો પર જોવા મળે છે. અલ્ટ્રા-કન્ઝર્વ્ડ એલિમેન્ટ્સ (યુ. સી. બેઝ) વિશે જીનોમિક માહિતી એકત્રિત કરતો ડેટાબેઝ http://ucbase.unimore.it પર ઉપલબ્ધ છે. તેની રચના થઈ ત્યારથી, આ શબ્દનો ઉપયોગ વધુ ઉત્ક્રાંતિવાદી દૂરની પ્રજાતિઓ અથવા ટૂંકા વિભાગોને સમાવવા માટે વિસ્તૃત થયો છે, ઉદાહરણ તરીકે 200 બી. પી. ને બદલે 100 બી. પી. કેટલીક વ્યાખ્યાઓ અનુસાર, વિભાગો પ્રજાતિઓ વચ્ચે સમન્વયાત્મક હોવાની જરૂર નથી. માનવ યુસીઇ ચિકન અને ફુગુ જેવી વધુ ઉત્ક્રાંતિવાદી રીતે દૂરની પ્રજાતિઓ સાથે ઉચ્ચ સંરક્ષણ પણ દર્શાવે છે. ઓળખવામાં આવેલા 481 માનવ યુસીઇમાંથી, આશરે 97 ટકા ચિકન જીનોમ સાથે ઉચ્ચ ઓળખ સાથે સંરેખિત થાય છે, જો કે માનવ જીનોમના માત્ર 4 ટકા જ ચિકન જીનોમ સાથે વિશ્વસનીય રીતે સંરેખિત થઈ શકે છે. તેવી જ રીતે, ફુગુ જિનોમમાં સમાન સિક્વન્સ માનવ યુસીઇ માટે 68 ટકા ઓળખ ધરાવે છે, તેમ છતાં માનવ જિનોમ માત્ર 1.8 ટકા ફુગુ જિનોમ સાથે વિશ્વસનીય રીતે સંરેખિત થાય છે. ઘણીવાર બિન-કોડિંગ ડીએનએ હોવા છતાં, કેટલાક અતિ-સંરક્ષિત ઘટકો ટ્રાન્સક્રિપ્શનલી સક્રિય હોવાનું જાણવા મળ્યું છે, જે બિન-કોડિંગ આરએનએ અણુઓનું ઉત્પાદન કરે છે. ઉત્ક્રાંતિ સંશોધકોએ મૂળરૂપે ધાર્યું હતું કે ડીએનએના આ લાંબા ભાગોનું સંપૂર્ણ સંરક્ષણ ઉત્ક્રાંતિના મહત્વને સૂચિત કરે છે, કારણ કે આ પ્રદેશોએ 300-400 મિલિયન વર્ષો માટે મજબૂત નકારાત્મક (શુદ્ધિકરણ) પસંદગીનો અનુભવ કર્યો હોવાનું જણાય છે. તાજેતરમાં, આ ધારણાને બે મુખ્ય પૂર્વધારણાઓ દ્વારા બદલવામાં આવી છેઃ કે યુસીઇ ઘટાડેલા નકારાત્મક પસંદગી દર દ્વારા અથવા ઘટાડેલા પરિવર્તન દર દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, જેને ઉત્ક્રાંતિના "કોલ્ડ સ્પોટ" તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. ઘણા અભ્યાસોએ દરેક પૂર્વધારણાની માન્યતાની તપાસ કરી છે. તક દ્વારા અતિ-સંરક્ષિત તત્વો શોધવાની સંભાવના (તટસ્થ ઉત્ક્રાંતિ હેઠળ) 2.9 અબજ પાયાઓમાં 10−22 કરતા ઓછી હોવાનો અંદાજ છે. કોલ્ડ સ્પોટ પૂર્વધારણાના સમર્થનમાં, યુસીઇ તટસ્થ પરિવર્તન દર માટે રૂઢિચુસ્ત મોડેલો હેઠળ અપેક્ષા કરતા 20 ગણા ઓછા પરિવર્તન કરતા હોવાનું જણાયું હતું. પરિવર્તન દરમાં આ ગણો ફેરફાર તફાવત મનુષ્યો, ચિમ્પાન્ઝી અને ચિકન વચ્ચે સુસંગત હતો. માનવ જીનોમ એસેમ્બલી GRCh38 ના UCE પ્રદેશોમાં 29,983 બહુરૂપતાઓની હાજરી દ્વારા ઉદાહરણ તરીકે, અતિ-સંરક્ષિત તત્વોને પરિવર્તનમાંથી મુક્તિ આપવામાં આવી નથી. જો કે, અસરગ્રસ્ત ફેનોટાઇપ્સ માત્ર આમાંથી 112 બહુરૂપતાઓને કારણે થયા હતા, જેમાંથી મોટાભાગના યુસીઈના કોડિંગ પ્રદેશોમાં સ્થિત હતા. ઉંદરમાં કરવામાં આવેલા એક અભ્યાસમાં નક્કી કરવામાં આવ્યું છે કે પ્રોમોટર અને પ્રોટીન કોડિંગ જનીનોની નિકટતામાં UCE ને કાઢી નાખવામાં આવ્યા હોવા છતાં, જિનોમમાંથી UCE ને કાઢી નાખવાથી સ્પષ્ટ હાનિકારક ફીનોટાઇપ બનાવવામાં આવ્યા નથી. અસરગ્રસ્ત ઉંદર ફળદ્રુપ હતા અને નજીકના કોડિંગ જનીનોની લક્ષિત સ્ક્રીનોએ કોઈ બદલાયેલ ફેનોટાઇપ દર્શાવ્યું ન હતું. એક અલગ માઉસ અભ્યાસે દર્શાવ્યું હતું કે અલ્ટ્રા-કન્ઝર્વ્ડ એન્હાન્સર્સ મ્યુટેજેનેસિસ માટે મજબૂત હતા, અને તારણ કાઢ્યું હતું કે તેમના કાર્ય માટે યુસીઇ સિક્વન્સનું સંપૂર્ણ સંરક્ષણ જરૂરી નથી, જે ઉત્ક્રાંતિના મહત્વ ઉપરાંત સિક્વન્સ સુસંગતતાનું બીજું કારણ સૂચવે છે. હ્યુમન અલ્ટ્રા-કન્ઝર્વ્ડ નોનકોડિંગ એલિમેન્ટ્સ (યુસીએનઇ) ના કોમ્પ્યુટેશનલ વિશ્લેષણમાં જાણવા મળ્યું છે કે પ્રદેશો એ-ટી સિક્વન્સ માટે સમૃદ્ધ છે અને સામાન્ય રીતે જીસી નબળા છે. જો કે, યુ. એન. સી. ઈ. સી. પી. જી. માટે સમૃદ્ધ અથવા અત્યંત મિથાઇલેટેડ હોવાનું જણાયું હતું. આ સૂચવી શકે છે કે આ પ્રદેશોમાં ડીએનએ માળખામાં થોડો ફેરફાર થયો છે જે તેમની ચોક્કસ જાળવણીની તરફેણ કરે છે, પરંતુ આ શક્યતા પરીક્ષણ દ્વારા માન્ય કરવામાં આવી નથી. કાર્ય ઘણીવાર, અતિ-સંરક્ષિત તત્વો ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ રેગ્યુલેટર્સ અથવા વિકાસલક્ષી જનીનોની નજીક સ્થિત હોય છે જે જનીન વધારવા અને સ્પ્લિસિંગ રેગ્યુલેશન જેવા કાર્યો કરે છે. મનુષ્યો અને જાપાનીઝ પફર માછલી ટેકીફુગુ રુબ્રિપ્સ વચ્ચેના અતિ-સંરક્ષિત તત્વોની સરખામણી કરતા એક અભ્યાસે કરોડઅસ્થિધારી પ્રાણીઓના વિકાસમાં મહત્વ સૂચવ્યું હતું. ઉંદરમાં એ. આર. એક્સ. જનીનની નજીક યુ. સી. ઇ. ના ડબલ-નોકઆઉટ્સને કારણે મગજમાં સંકોચાયેલો હિપ્પોકેમ્પસ થયો હતો, જોકે તેની અસર ઘાતક નહોતી. કેટલાક યુ. સી. ઇ. લખાયેલા નથી અને તેમને અલ્ટ્રા-કન્ઝર્વ્ડ નોનકોડિંગ એલિમેન્ટ્સ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. જો કે, મનુષ્યમાં ઘણા યુ. સી. આર. વ્યાપક રીતે લખાયેલા હોય છે. ટ્રાન્સક્રાઇબ કરેલા યુ. ટી. આર. (ટી-યુ. ટી. આર.) તરીકે ઓળખાતા ટ્રાન્સક્રાઇબ કરેલા લોકોની એક નાની સંખ્યા માનવ કાર્સિનોમા અને લ્યુકેમિયા સાથે જોડાયેલી છે. ઉદાહરણ તરીકે, TUC338 માનવ હેપેટોસેલ્યુલર કાર્સિનોમા કોષોમાં મજબૂત રીતે નિયમન કરવામાં આવે છે. ખરેખર, યુસીઈ ઘણીવાર તંદુરસ્ત સંદર્ભો કરતાં કેન્સરના કોષોમાં કોપી નંબરની વિવિધતાથી વધુ પ્રભાવિત થાય છે, જે સૂચવે છે કે ટી-યુસીઈની કોપી નંબરમાં ફેરફાર કરવો હાનિકારક હોઈ શકે છે. માનવ રોગ સંશોધનમાં ભૂમિકાએ દર્શાવ્યું છે કે ટી-યુસીઆરમાં પેશી-વિશિષ્ટ અભિવ્યક્તિ હોય છે, અને ગાંઠો અને અન્ય રોગો વચ્ચે વિભેદક અભિવ્યક્તિ રૂપરેખા હોય છે. નીચે આપેલા કોષ્ટકો યુસીઆરની અંદર લખાણ અને બહુરૂપતાઓને પ્રકાશિત કરે છે જે માનવ રોગોમાં ફાળો આપે છે. ઉદાહરણ તરીકે, વારસાગત નોન-પોલીપોસિસ કોલોરેક્ટલ કેન્સર ધરાવતી વ્યક્તિઓના નિયોપ્લાસ્ટિક અને નોન-નિયોપ્લાસ્ટિક બંને નમૂનાઓમાં, યુસીઆર ફ્લેન્કિંગ સેગમેન્ટ્સ કરતાં ઓછા પરિવર્તનોનું સંચય કરે છે. રોગ સંબંધિત નિયમન મિકેનિઝમ્સ અલ્ટ્રા-કન્ઝર્વ્ડ એલિમેન્ટ ટ્રાન્સક્રિપ્ટ્સ અલ્ટ્રા-કન્ઝર્વ્ડ એલિમેન્ટ્સની અંદર ફેનોટાઇપ-સંકળાયેલ પોલિમોર્ફિઝમ્સ આ પણ જુઓ હ્યુમન એક્સિલરેટેડ પ્રદેશો સિન્ટેની સંદર્ભો ડીએનએ