Seminal RNase
बोवाइन सेमिनल आरएनएज़ (बीएस-आरएनएज़) बोवाइन सेमिनल वेसिकल्स द्वारा उत्पादित रिबोन्यूक्लीज़ सुपरफ़ैमिली का एक सदस्य है। इस एंजाइम को इसके सदस्यों से स्पष्ट रूप से अलग नहीं किया जा सकता है क्योंकि इसमें अकेले होने वाली विशेषताओं की तुलना में अधिक विशेषताएं हैं जो यह एंजाइम अपने परिवार के सदस्यों के साथ साझा करता है। इस सवाल पर शोध कि विकास में प्रोटीन में नए कार्य कैसे आते हैं, वैज्ञानिकों को रिबोन्यूक्लीज़ (आरएनएज़) प्रोटीन परिवार के मामले में जीन रूपांतरण नामक एक सामान्य जैविक घटना के लिए एक असामान्य परिणाम खोजने के लिए प्रेरित किया। इस परिवार का सबसे प्रसिद्ध सदस्य, आर. एन. ए. एस. ए. (जिसे अग्न्याशय आर. एन. ए. एस. भी कहा जाता है), बैल के अग्न्याशय में व्यक्त किया जाता है। यह आंत में आर. एन. ए. को पचाने का काम करता है, और पहले बैल के पेट में किण्वन करने वाले बैक्टीरिया से विकसित होता है। समरूप आरएनएज़, जिसे सेमिनल आरएनएज़ कहा जाता है, आरएनएज़ ए से 23 एमिनो एसिड द्वारा भिन्न होता है और 1-1.5 मिलीग्राम/मिली की सांद्रता में सेमिनल प्लाज्मा में व्यक्त किया जाता है, जो द्रव प्रोटीन सामग्री का 3 प्रतिशत से अधिक है। बोवाइन सेमिनल रिबोन्यूक्लीज़ (बी. एस.-आर. एन. ए. एस.) विशिष्ट एंटीट्यूमर गतिविधि के साथ आर. एन. ए. एस. ए. का एक समरूप है। बोवाइन सेमिनल आरएनएज़ के कार्यात्मक गुण इस एंजाइम की शारीरिक भूमिका अभी तक नहीं पाई गई है और इस प्रकार यह अभी भी एक रहस्य है कि बोवाइन में सेमिनल द्रव में इस एंजाइम की इतनी अधिक सांद्रता क्यों है। विकासवादी प्रक्रिया में, इसने नए व्यवहार प्राप्त किए हैं जैसे कि आयनिक ग्लाइकोलिपिड्स के साथ दृढ़ता से जुड़ने वाले समग्र सक्रिय स्थलों के साथ एक डाइमर होना, जिसमें बोवाइन स्पर्मेटोजोआ सेमिनोलिपिड, एक फ्यूजोजेनिक सल्फेटेड गैलेक्टोलिपिड जिसमें इम्यूनोसप्रेसिव और साइटोस्टैटिक गतिविधियाँ होती हैं, जबकि पैतृक आरएनएज़ में ये व्यवहार नहीं होते हैं। आर. एन. ए. एस. ए., बोवाइन सेमिनल रिबोन्यूक्लीज़ (बी. एस.-आर. एन. ए. एस.) के समरूप में एक विशिष्ट एंटीट्यूमर गतिविधि होती है। पुरुष और महिला दोनों जननांग प्रणालियों के प्रतिरक्षण में, वीर्य प्लाज्मा प्रतिरक्षण दमन में एक प्रमुख भूमिका निभाता है। टी कोशिकाओं, बी कोशिकाओं, एनके कोशिकाओं और मैक्रोफेज सहित कई प्रकार की प्रतिरक्षात्मक कोशिकाओं के कार्य के साथ सेमिनल प्लाज्मा का प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष हस्तक्षेप दिखाया गया है। इम्यूनोसप्रेशन के ये प्रभाव प्रजाति-विशिष्ट नहीं हैं और शारीरिक सांद्रता में पाए जाते हैं जो आम तौर पर महिलाओं के मूत्रजनन पथ में देखे जाते हैं। आर. एन. एज़. स्राव का पता किसी अन्य स्तनपायी के वीर्य द्रव में नहीं चला है। सेमिनल आर. एन. एज़. जीन की उत्पत्ति जीन डुप्लिकेशन के बाद स्थापित प्रोटीन की भर्ती से कुछ नए जैव-आणविक कार्य होते हैं। मौजूद विभिन्न मॉडलों में, एक मॉडल से पता चलता है कि जीन डुप्लिकेशन के बाद, जीन की दो प्रतियों में से एक को पैतृक निर्धारित कार्यात्मक बाधाओं के तहत निरंतर विकास के अधीन किया जाएगा, जबकि डुप्लिकेट इस बीच एक कार्यात्मक भूमिका से प्रतिबंधित नहीं होगा और प्रोटीन "संरचना स्थान" खोजने के लिए स्वतंत्र महसूस करेगा। अंत में, यह एन्कोडेड नए व्यवहारों के साथ आ सकता है जो एक नए शारीरिक कार्य के लिए आवश्यक हैं और इस तरह चयनात्मक लाभ का प्रवचन करते हैं। किसी भी मामले में, हम इसे एक अस्पष्ट मॉडल के रूप में मान सकते हैं क्योंकि अधिकांश डुप्लिकेट को छद्म जीव बनना पड़ता है, जिन्हें केवल कुछ मिलियन वर्षों में एक अवर्णनीय आनुवंशिक जानकारी ("जंक डीएनए" के रूप में संदर्भित) माना जाता है। चूँकि चयनात्मक दबाव डुप्लिकेट जीन के साथ कुछ भी नहीं कर सकता है, वे हानिकारक उत्परिवर्तन के लिए प्रवण होते हैं जो किसी भी कार्य के लिए उपयोगी प्रोटीन को कूटबद्ध करने में उनकी असमर्थता को प्रस्तुत करते हैं। यह नए व्यवहारों के प्रोटीन संरचना स्थान की जांच करने के लिए एक उपकरण के रूप में एक कार्यात्मक रूप से अनियंत्रित जीन डुप्लिकेट का उपयोग करने के लिए प्रतिबंधित करता है जो प्रवचन योग्य शारीरिक कार्य हो सकता है। फिर प्रोटीन में नए कार्य कैसे उत्पन्न होंगे? जीन रूपांतरण जैसी कुछ जैविक घटनाओं के कारण छद्मजनों का पुनरुत्थान संभावनाओं में से एक है। ऐसा ही एक उदाहरण बोवाइन सेमिनल आर. एन. ए. एस. जीन का पुनरुत्थान है। प्राचीन आरएनएज़ के प्रयोगशाला पुनर्निर्माण से, यह दिखाया गया है कि इनमें से प्रत्येक लक्षण सेमिनल और अग्नाशय आरएनएज़ के सबसे हाल के सामान्य पूर्वज में अनुपस्थित था और कुछ समय बाद उपरोक्त दो प्रोटीन परिवारों के विचलन के बाद सेमिनल वंश में उत्पन्न हुआ। शोधकर्ताओं द्वारा एक सच्चे जुगाली करने वाले जातिजनित पेड़ में सभी टैक्सों से आर. एन. ए. एस. जीन का विश्लेषण किया गया, जिसका निर्माण पारसीमनी विश्लेषण द्वारा किया गया था, और उन्होंने खुलासा किया कि जीन डुप्लिकेशन के तुरंत बाद, अग्नाशय आर. एन. ए. एस. और सेमिनल आर. एन. ए. एस. लगभग 35 मिलियन साल पहले (एम. वाई. ए.) अलग हो गए थे। प्रो 19, सिस 32 और लाइस 62 सहित कई मार्कर प्रतिस्थापन, सेमिनल आर. एन. एज़ जीन में पेश किए गए हैं, जिससे उन्हें उनके अग्नाशय संबंधी चचेरे भाइयों से अलग माना जाता है। इसके आधार पर, मूल आर. एन. ए. एस. परिवार में सैगा, भेड़, डुइकर, कुडू और केप भैंस नामक टैक्स शामिल हैं, जबकि पेक्करी को इससे बाहर रखा गया है। बाद में, अनुक्रम विश्लेषणों, मास स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री और वेस्टर्न ब्लॉटिंग अध्ययनों से पता चला है कि वे उस मॉडल के अनुरूप हैं जो यह मानता है कि डुप्लिकेशन के तुरंत बाद सेमिनल आरनेस जीन ने एक शारीरिक कार्य प्राप्त किया और यह कार्य पूरे अलग-अलग विकास के दौरान जारी रहा (जीन की प्रत्येक प्रति स्वतंत्र रूप से विकसित हो जाती है) और बाद में यह आधुनिक बैलों को छोड़कर आधुनिक कुडू और केप भैंस सहित अन्य सभी प्रजातियों में खो गया था। हालाँकि, इसके लिए आवश्यक होगा कि यह कार्य अलग-अलग वंशावली में कई बार स्वतंत्र रूप से खो गया था। आधुनिक बैलों की ओर ले जाने वाले वंश में केप भैंस के विचलन के बाद, सेमिनल आर. एन. एस. जीन को हाल ही में पुनर्जीवित किया गया था। यह पूछना दिलचस्प है कि क्या बैल का घरेलूकरण एक कार्यशील प्रोटीन के रूप में सेमिनल आरएनएज़ के उद्भव से संबंधित है। आधुनिक बैलों में, क्या सेमिनल आर. एन. एज़ जीन का कोई कार्य है? यह वह सवाल है जो अब उठ रहा है। इस प्रश्न का समाधान करने के लिए हम इन जीन परिवारों में गैर-मूक से मूक प्रतिस्थापन अनुपात को ध्यान में रख सकते हैं। अप्रकटित सेमिनल आरएनएज़ अनुक्रमों के लिए नॉन-साइलेंट और साइलेंट प्रतिस्थापन का औसत अनुपात 2:1 है, जो इस मॉडल के अनुरूप है कि ये सेमिनल आरएनएज़ छद्म जीव हैं और एक जीन में यादृच्छिक प्रतिस्थापन के लिए अपेक्षित के करीब है जो बिना किसी चयनित कार्य के कार्य करता है। दूसरी ओर, अग्नाशय आर. एन. एस. के मामले में औसत अनुपात 1:1 से कम है जो उस मॉडल के साथ स्थिरता प्रदर्शित करता है जो बताता है कि अग्नाशय आर. एन. एस. कार्यात्मक हैं जहां चयनात्मक दबाव अमीनो एसिड प्रतिस्थापन को बाधित करता है। हालांकि, जब व्यक्त बैल सेमिनल आरएनएज़ की तुलना भैंस और कुडू में इसके निकटतम अप्रकाशित समरूप (समरूप गुणसूत्र) के साथ की जाती है, तो गैर-मूक और मूक प्रतिस्थापन का सबसे उल्लेखनीय अनुपात, 4:1, देखा जाता है। स्यूडोजेन्स एक नया कार्य करने के लिए और नए चयनित गुण प्रदान करने के लिए वे तेजी से शुरू किए गए एमिनो एसिड प्रतिस्थापन के साथ प्रोटीन "संरचना स्थान" की खोज करते हैं और ऐसे स्यूडोजेन्स में केवल गैर-मूक और मूक प्रतिस्थापन का उपर्युक्त उल्लेखनीय अनुपात होने की उम्मीद की जाती है। सेमिनल आर. एन. एज़. जीन का पुनरुत्थान स्पष्ट रूप से सी. आई. एस. 31 की शुरुआत से जुड़ा हुआ है। फिर इस छद्म रूप को कैसे पुनर्जीवित किया गया? यह कहना इतना स्पष्ट नहीं है और यह ध्यान दिया जा सकता है कि कुडू विलोपन के क्षेत्र और व्यक्त किए गए सेमिनल आर. एन. एस. सूडोजेन के अनुक्रम के बीच समानता लगभग 70 आधार जोड़े को 3 '-अनुवादित क्षेत्र में विस्तारित करती है जो 89 प्रतिशत समान हैं (70 में से 62 न्यूक्लियोटाइड्स के साथ)। हम उम्मीद कर सकते हैं कि क्षतिग्रस्त सेमिनल आरएनएज़ की मरम्मत के लिए एक नया शारीरिक विकास बनाने के लिए इसके और अग्नाशय जीन के बीच जीन रूपांतरण घटना हो सकती है। जीन रूपांतरण दो प्रकार का होता है-अंतर-समान्तर और इंटरलोकस जीन रूपांतरण। माना जाता है कि सेमिनल आर. एन. ए. एस. जीन फ़ंक्शन का पुनरुत्थान सेमिनल आर. एन. ए. एस. सूडोजेन के अपने समरूप कार्यात्मक जीन के साथ इंटरलोकस जीन रूपांतरण घटना का अप्रत्याशित परिणाम है। इन पुनर्संयोजन घटनाओं में, आनुवंशिक जानकारी को एक दाता कार्यात्मक स्थान से एक स्वीकारक छद्म रूप में स्थानांतरित किया जाता है जो गैर-कार्यात्मक होता है। इस प्रकार गैर-कार्यात्मक सेमिनल आरएनएज़ सूडोजेन ने कई लाख वर्षों से मृत अवस्था में होने के कारण कुछ नए शारीरिक कार्यों को प्राप्त किया है। जीन रूपांतरण घटना द्वारा एक छद्म के पुनरुत्थान के लिए साहित्य में यह पहला उदाहरण हो सकता है और अधिक अनुक्रमण डेटा के साथ इस डेटा का आगे परीक्षण करना दिलचस्प होगा। बाद में सेमिनल आरएनएज़ के मामले में एक और विकासवादी पहलू प्रस्तावित किया गया है जो दर्शाता है कि सेमिनल आरएनएज़ को दो चतुर्थक रूपों के साथ छोड़ दिया गया हैः एक विशेष जैविक क्रियाओं को प्रदर्शित करना है और दूसरा सिर्फ एक आरएनए-अपक्षयी एंजाइम है। इस प्रस्ताव के आधार पर इन दो संरचनाओं में मौलिक आरएनएज़ के विकास को एक विकासवादी प्रगति के रूप में माना जा सकता है जो संरचनात्मक और जैविक रूप से सह-अस्तित्व में हैं और अधिक बहुमुखी हैं। दुनिया भर के वैज्ञानिकों ने बहुत सारे छद्म जीवों का अध्ययन किया और उन्हें पहचाना। उन्होंने कई परियोजनाएं शुरू की हैं जो छद्म जीवों की संभावित भूमिकाओं की पहचान करने और उनका अध्ययन करने के लिए दुनिया भर में हैं। एनकोड ऐसी ही परियोजनाओं में से एक है। भले ही छद्मजन आणविक विश्लेषण के मुद्दों को तेज करते हैं, फिर भी उन्हें जीनोम जीवाश्मों के रूप में माना जाता है जो विकास का एक अच्छा रिकॉर्ड प्रदान करते हैं क्योंकि वे आणविक विश्लेषण के लिए विविध जानकारी प्रदान करते हैं। दुनिया भर के शोधकर्ता विभिन्न योजनाओं और गणना के मानदंडों द्वारा छद्मजनों की पहचान करने के लिए विभिन्न तरीकों का निर्माण कर रहे हैं जैसे कि वे छद्मजनों का एक समूह देते हैं जो सुसंगत हैं। कभी-कभी, पुनर्जीवित छद्मजनों को कार्यात्मक के रूप में पहचाना गया है और उन्हें गैर-कार्यात्मक होने के लिए भी बदला जा सकता है, जिसे फिर से उलट दिया जा सकता है। जीनोम में सभी छद्मजनों को "जंक डीएनए" नहीं माना जाना चाहिए। कार्यात्मक छद्मजनों के साक्ष्य उनके महत्व को मजबूत करते हैं, और वे अपने महत्व और संभावित पुनरुत्थान के कारण अनुसंधान में एक प्रमुख स्थान भी बन गए हैं। मानव और अन्य जीवों में इस ध्वनिहीन जीवाश्म की विशेषताओं का अध्ययन करने के लिए, शोधकर्ता अपने प्रयासों में योगदान दे रहे हैं। निकट भविष्य में, छद्मजनों के वास्तविक विकासवादी भाग्य जीनोम एनोटेशन की अंतर्निहित तस्वीर के साथ पाए जाएंगे। आणविक विकास भी देखें जीन डुप्लिकेशन जीन रूपांतरण स्यूडोजेन्स पूर्वज जीन पुनरुत्थान बोविना रिबोन्यूक्लीज़ ए एन. सी. ओ. डी. ई. क्षय कारक संदर्भ आणविक विकास विकासवादी जीव विज्ञान