GlycoRNA
ગ્લાયકોઆરએનએ એ સિયાલિલેટેડ ગ્લાયકેન્સ સાથેના નાના બિન-કોડિંગ આરએનએ છે. ગ્લાયકેન્સ લિપિડ્સ અને પ્રોટીન પર પોલિસેકરાઇડ સાંકળો ઉમેરીને આંતર અને ઇન્ટ્રામોલેક્યુલર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓમાં મધ્યસ્થી કરે છે. આ અન્ય મેક્રોમોલેક્યુલ્સની જેમ, આર. એન. એ. સિયાલિલેશનમાંથી પસાર થઈ શકે છે અને ગ્લાયકેન માળખાં સહન કરી શકે છે. કેટલાક ઉદાહરણોમાં નાના પરમાણુ (એસ. એન.) આર. એન. એ., રિબોસોમલ (આર) આર. એન. એ., નાના ન્યુક્લિયોલર (એસ. એન. ઓ.) આર. એન. એ., ટ્રાન્સફર (ટી) આર. એન. એ. અને વાય. આર. એન. એ. નો સમાવેશ થાય છે-જેમાંથી બાદમાં ગ્લાયકોસિલેટેડ આર. એન. એ. પ્રજાતિઓની સૌથી મોટી ટકાવારીનો સમાવેશ થાય છે. મુખ્યત્વે કોષની સપાટી પર જોવા મળતા, આ ગ્લાયકોઆરએનએ રોગપ્રતિકારક તંત્ર અને કોષ-થી-કોષ સંચારમાં ભાગ લઈ શકે છે. રાસાયણિક જીવવિજ્ઞાની ડૉ. કેરોલિન બર્ટોઝીની આગેવાની હેઠળની સ્ટેનફોર્ડ યુનિવર્સિટીની સંશોધન ટીમ દ્વારા મે 2021માં ગ્લાયકોઆરએનએની શોધનો ઇતિહાસ શોધાયો હતો. આ શોધ એક પ્રયોગમાંથી આવી છે જ્યાં પોસ્ટ-ડોક રાયન ફ્લિને ગ્લાયકેનની પૂર્વવર્તી શર્કરાને લેબલ કરવા માટે મેટાબોલિક ટેગિંગ તકનીકનો ઉપયોગ કર્યો હતો. આ પ્રક્રિયામાં તેમણે જે શોધ્યું તે ગ્લાયકોસિલેટેડ, સેલ મેમ્બ્રેન-બાઉન્ડ આરએનએ હતું. અત્યાર સુધી, લિપિડ્સ અને પ્રોટીન એ જ પ્રકારના ખાંડ-સુશોભિત મેક્રોમોલેક્યુલ્સ હતા જે અગાઉ વિજ્ઞાન દ્વારા સમજવામાં આવતા હતા. ગ્લાયકોઆરએનએ દુર્લભ ન હોવા છતાં, તે સમજાયું હતું કે તેમની શોધ પ્રમાણમાં તાજેતરમાં જ થઈ હતી, કારણ કે તેમની હાજરી સુસ્થાપિત સેલ્યુલર જીવવિજ્ઞાનના સ્વીકૃત સિદ્ધાંતોને નકારી કાઢે છે. આર. એન. એ. ગ્લાયકોસીલેશનનું જીવવિજ્ઞાન ગ્લાયકોઆરએનએ ગ્લાયકોસીલેશનની ચોક્કસ પદ્ધતિ હજુ પણ અસ્પષ્ટ છે. તે અસ્પષ્ટ રહે છે કે શું તે ER-ગોલ્ગી સંકુલમાં ગ્લાયકોલિપિડ્સ અને ગ્લાયકોપ્રોટીન દ્વારા અથવા વિવિધ મશીનરી દ્વારા કરવામાં આવતી સમાન પ્રક્રિયાને અનુસરે છે. ફ્લાયન અને બેર્ટોઝીએ ગ્લાયકોઆરએનએનું પ્રથમ વર્ણન રજૂ કર્યું છે, અને સૂચવ્યું છે કે આરએનએ એ જ મશીનરી અને પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને ગ્લાયકોસિલેટેડ છે જે ગ્લાયકોસિલેટેડ પ્રોટીનમાં એન-અને ઓ-લિંક્ડ ગ્લાયકેન્સનું ઉત્પાદન કરે છે. અગાઉના પ્રયોગોમાં કોષોમાં આર. એન. એ. ને ક્યાં અને કેવી રીતે શર્કરા સાથે જોડવામાં આવે છે તેના પર ધ્યાન આપવામાં આવ્યું નથી. પ્રોટીન અને લિપિડ મુખ્યત્વે એન્ડોપ્લાઝ્મિક રેટિક્યુલમ અને ગોલ્ગી ઉપકરણમાં કાર્બોહાઇડ્રેટ ટેગ મેળવે છે. સેલ્યુલર બાયોલોજીના સિદ્ધાંતો કહે છે કે મેક્રોમોલેક્યુલ્સમાં શર્કરાનું પ્રારંભિક સ્થાનાંતરણ એન્ડોપ્લાઝ્મિક રેટિક્યુલમમાં થાય છે. પછી, ગોલ્ગીમાં શર્કરાનો અનુગામી ઉમેરો પરિપક્વ ગ્લાયકેન માળખાઓની રચનામાં પરિણમે છે. ગોલ્ગીમાં, આ નવા બનાવેલા ગ્લાયકેન્સને ઓર્ગેનેલ્સમાં પરિવહન માટે ફોલ્લાઓમાં પેક કરવામાં આવે છે અથવા પ્લાઝ્મા પટલમાં સ્ત્રાવ થાય છે. જો કે, આ વિભાગોમાં આર. એન. એ. અસ્તિત્વમાં હોવાનું જાણીતું નથી. ઔષધીય અને આનુવંશિક અવરોધ અભિગમોનો ઉપયોગ કરીને, ફ્લાયન અને બેર્ટોઝીએ ગ્લાયકોઆરએનએના ઉત્પાદન પર કી ગ્લાયકેન બાયોસિન્થેટિક મશીનરીને રોકવાની અસરોની શોધ કરી. તેમને જાણવા મળ્યું કે ગ્લાયકોઆરએનએનું ઉત્પાદન કોષોમાં નબળું પડે છે જ્યાં ગ્લાયકેન બાયોસિન્થેટિક મશીનરી આનુવંશિક રીતે બદલવામાં આવી છે, જો કે બાહ્ય ગ્લાયકેન ઉમેરવાથી અવરોધને ઉલટાવી શકાય છે. અન્ય એક અભ્યાસમાં, ઓલિગોસેકેરિલટ્રાન્સફેરેઝનું અવરોધ, એક પટલ પ્રોટીન જે એસ્પેરાજિન અવશેષોમાં ગ્લાયકેન્સના ઉમેરાને ઉત્પ્રેરિત કરે છે, તે પણ ગ્લાયકોઆરએનએના ઉત્પાદનને ઘટાડતું જોવા મળ્યું હતું. ફ્લાયન અને બેર્ટોઝીના અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું હતું કે સેલ્યુલર ગ્લાયકોઆરએનએ પણ ગ્લાયકેન બાયોસિન્થેટિક મશીનરી દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. આર. એન. એ. જોડાણ પર ગ્લાયકેનનું સીધું માપ પદ્ધતિ અને તેના કાર્ય બંનેને જાહેર કરવામાં મદદ કરશે. જોડાણ કેવી રીતે આગળ વધે છે તેના માટે કેટલીક સંભવિત સમજૂતીઓ છે. બર્ટોઝીની પ્રયોગશાળાએ ગ્લાયકેન આરએનએને એકસાથે શું ધરાવે છે તે સમજવા માટે ઘણા પ્રયોગો કર્યા. સુક્રોઝ ઢાળ દ્વારા ગ્લાયકોઆરએનએ ચલાવવું એ સૂચવે છે કે બે ઘટકોને જોડતો અણુ નાના આરએનએ કરતા મોટો નથી. સંશોધકોએ સૌપ્રથમ વિચાર્યું હતું કે આરએનએ એકબીજા સાથે બિન-સહસંયોજક રીતે જોડાઈ શકે છે-જ્યાં સુધી આરએનએઝ દ્વારા પચાવવામાં ન આવે ત્યાં સુધી અધોગતિ ટાળવા માટે પૂરતું મજબૂત બંધન. જો કે, આ ખૂબ જ અસંભવિત હતું, કારણ કે તમામ પુરાવા સહસંયોજક નેટવર્ક દ્વારા આરએનએ-ગ્લાયકેન જોડાણ તરફ નિર્દેશ કરે છે. બીજી શક્યતા એ છે કે ગ્લાયકેન્સ પ્રોટીનને બાંધી શકે છે, જે બદલામાં આર. એન. એ. ને જોડે છે. સંશોધકોએ અનુમાન લગાવ્યું છે કે આરએનએ-ગ્લાયકેન જોડાણ સંભવતઃ આરએનએ પાયાના સીધા ગ્લાયકોસિલેશનને કારણે નથી. ગ્લાયકોઆરએનએની પી. એન. જી. એઝ. એફ. પ્રત્યેની સંવેદનશીલતા, જે એસ્પેરાજિન અને એન-ગ્લાયકેન્સના નિકટવર્તી જી. એલ. સી. એન. એ. સી. વચ્ચેના ગ્લાયકોસિડિક જોડાણને વિભાજિત કરે છે, તે બિન-ન્યુક્લિયોબેઝ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને સૂચવે છે. જો કે, ગ્લાયકોસિડિક જોડાણ થવા માટે પૂર્વવર્તી ન્યુક્લિયોબેઝમાં ફેરફાર જરૂરી હોઈ શકે છે. આર. એન. એ. ગ્લાયકોસિલેશન પાછળનું રસાયણશાસ્ત્ર અજ્ઞાત છે અને જોડાણની રાસાયણિક અને માળખાકીય લાક્ષણિકતાઓને વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે વધુ સંશોધનની જરૂર છે. રોગ સાથેના સંબંધો આર. એન. એ. જીવવિજ્ઞાન સંશોધનમાં ગ્લાયકોઆરએનએની અસર અપાર છે, ખાસ કરીને જ્યારે રોગની પ્રગતિ અને દવા ઉપચાર સાથે સંબંધિત હોય. અબેરન્ટ ગ્લાયકોસિલેશન એ વિવિધ માનવ રોગોની સારી રીતે ઓળખાયેલી ઓળખ છે. તે એક લોકપ્રિય માન્યતા રહી છે કે પ્રોટીન અને લિપિડના અસામાન્ય ગ્લાયકોસિલેશનને કારણે થતા રોગો તે રોગોની પેથોલોજીમાં ફાળો આપે છે. ગ્લાયકોઆરએનએની શોધ સંશોધકોને વૈકલ્પિક અણુની દિશામાં નિર્દેશ કરે છે જે માનવ રોગોમાં વિક્ષેપિત ગ્લાયકોસિલેશન નેટવર્ક માટે જવાબદાર હોઈ શકે છે. અપૂર્ણાંક અને ઇમ્યુનોહિસ્ટોકેમિકલ ઇમેજિંગ અભ્યાસો દર્શાવે છે કે ગ્લાયકોઆરએનએ મુખ્યત્વે કોષની સપાટી સાથે સંકળાયેલા છે, જેનો પુરાવો સિયાલિક એસિડ-ક્લીવિંગ એન્ઝાઇમ સાથે સારવાર કર્યા પછી કોષની સપાટીમાંથી તેમના નુકસાન દ્વારા મળે છે. આ સૂચવે છે કે તેઓ બાહ્યકોષીય પરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓમાં સામેલ હોઈ શકે છે. સેલ સપાટીના ગ્લાયકોઆરએનએ આરએનએ વાયરસ-ચેપગ્રસ્ત કોષોને શોધવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા એન્ટી-આરએનએ એન્ટિબોડીને બાંધવા ઉપરાંત સિયાલિક એસિડ-બંધનકર્તા ઇમ્યુનોગ્લોબ્યુલિન જેવા લેક્ટિન (સિગલેક) રીસેપ્ટર પરિવારના સભ્યો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા જોવા મળ્યા હતા. આ રીસેપ્ટર્સ રોગપ્રતિકારક પ્રતિભાવ મોડ્યુલેશનમાં ભૂમિકા ભજવવા માટે જાણીતા છે, ખાસ કરીને યજમાન-રોગકારક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ, કેન્સરમાં રોગપ્રતિકારક ચોરી અને સ્વયંપ્રતિરક્ષા બીમારીઓ સાથે આનુવંશિક જોડાણો. સિગ્લેક રીસેપ્ટર ફેમિલી લિગાન્ડ ભાગીદારો મોટાભાગે અજ્ઞાત છે, ઓછામાં ઓછા ભાગમાં કારણ કે અગાઉના સંશોધનોમાં ધારવામાં આવ્યું હતું કે તેઓ ગ્લાયકોપ્રોટીન અથવા ગ્લાયકોલિપિડ્સને બાંધે છે. પરિણામે, ગ્લાયકોઆરએનએ આ અને અન્ય અનાથ ગ્લાયકેન-બંધનકર્તા રીસેપ્ટર્સ માટે સંભવિત લિગાન્ડ હોઈ શકે છે. સ્વયંપ્રતિરક્ષા વિકૃતિઓ અસંખ્ય આર. એન. એ. અને આર. એન. એ.-સંકળાયેલ સ્વયંપ્રતિજન સાથે જોડાયેલી છે. ફ્લાયન અને બર્ટોઝીએ દ્રાવ્ય સિગ્લેક-એફસી રીએજન્ટ્સ અને ફ્લો સાયટોમેટ્રીનો ઉપયોગ માનવ સિગ્લેક રીસેપ્ટર્સના કોષની સપાટીના ગ્લાયકોઆરએનએ સાથે બંધનની તપાસ કરવા માટે કર્યો હતો. તેમને જાણવા મળ્યું કે 12 માર્કેટિંગ સિગ્લેક-એફસી રીએજન્ટ્સમાંથી 9 હેલા કોષો સાથે જોડાય છે, અને જેમાંથી બે, સિગ્લેક-11 અને સિગ્લેક-14, બંધનકર્તા હતા જે આરએનએઝ એ સારવાર માટે સંવેદનશીલ હતા. આ માહિતી એ પૂર્વધારણાને સમર્થન આપે છે કે કોષની સપાટીના ગ્લાયકોઆરએનએ સિગ્લેક રીસેપ્ટર્સ માટે સીધા લિગાન્ડ તરીકે કામ કરી શકે છે. બાયોમેડિકલ એપ્લિકેશન્સ ગ્લાયકોઆરએનએમાં આરએનએ સિક્વન્સિંગ (આરએનએ-સેક) ના ક્ષેત્રમાં ક્રાંતિ લાવવાની અને માનવ જીનોમ વિશેની આપણી સમજણમાં સુધારો કરવાની ક્ષમતા છે. પ્રદર્શન (ક્યુઆરટી-પીસીઆર) એરે અને આરએનએ-સેક દ્વારા, ગ્લાયકોસિલેટેડ આરએનએ બાયોમાર્કર્સને ઓળખવું શક્ય છે જેનો ઉપયોગ લક્ષિત ઉપચાર પદ્ધતિઓ વિકસાવવા માટે થઈ શકે છે. ગ્લાયકોસિલટ્રાન્સફેરેઝની બદલાયેલી અભિવ્યક્તિને શોધીને, આપણે ચોક્કસપણે જોઈ શકીએ છીએ કે કયા આરએનએ ગ્લાયકોસિલેટેડ છે અને કયા પ્રોટીન તેને બહાર કાઢે છે. કેન્સર અને સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસ જેવા રોગોમાં, ચાલક પરિવર્તન પરિવર્તનશીલ આરએનએ ગ્લાયકોસિલેશનનું કારણ બની શકે છે. આનુવંશિક લેન્ડસ્કેપ્સ અને આ વિકૃતિઓની વિજાતીયતાને સંપૂર્ણપણે સમજવા માટે, ગ્લાયકોપ્રોટોમિક્સના આ ક્ષેત્રમાં વધુ અભ્યાસ જરૂરી છે. રોગપ્રતિકારક સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શનમાં પણ ગ્લાયકોઆરએનએની ભૂમિકા હોઈ શકે છે. સિગ્લેક રીસેપ્ટર્સ અને એન્ટી-ડી. એસ. આર. એન. એ. એન્ટિબોડીઝ સાથે જોડાવાની તેમની ક્ષમતા સાથે, ગ્લાયકોઆર. એન. એ. માં બાયોમાર્કર તરીકે ઉપયોગ કરવાની ક્ષમતા હોય છે, જે ચોક્કસ રોગોનું ઝડપી નિદાન અને પૂર્વસૂચન સક્ષમ કરે છે. વધુમાં, ગ્લાયકેન્સ સાથે આર. એન. એ. માં ફેરફાર કરવો એ ઇમ્યુનોથેરાપી દવાઓ પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોઈ શકે છે અને આમ તે દવાના લક્ષ્યો તરીકે કામ કરી શકે છે. ઇમ્યુનોથેરાપી ઉપરાંત, રેડિયોથેરાપી અને કિમોથેરાપી સહિત અન્ય કેટલીક ઉપચાર પદ્ધતિઓમાં કોષની સપાટી પર ગ્લાયકોઆરએનએના ગ્લાયકેન માળખામાં ફેરફાર કરવાની ક્ષમતા છે. આમ, આનો ઉપયોગ ઘણા દવા ઉપચારમાં રોગપ્રતિકારક પ્રતિભાવ સંકેત પ્રાપ્તકર્તાના પ્રકાર તરીકે થવાની અપેક્ષા છે. સંદર્ભો વિકિપીડિયા વિદ્યાર્થી કાર્યક્રમ બિન-કોડિંગ આરએનએ