Ube3a-ATS
यू. बी. ई. 3. ए.-ए. टी. एस./यू. बी. ई. 3. ए.-ए. टी. एस. (मानव/माउस), जिसे अन्यथा यूबीक्विटिन लाइगेज ई. 3. ए.-ए. टी. एस. के रूप में जाना जाता है, एंटीसेंस डी. एन. ए. स्ट्रैंड का नाम है जिसे यू. बी. ई. 3. ए. लोकस में एल. एन. सी. ए. टी. (बड़े गैर-कोडिंग एंटीसेंस ट्रांसक्रिप्ट) नामक एक बड़े ट्रांसक्रिप्ट के हिस्से के रूप में लिखा जाता है। उबे3ए लोकस केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में अंकित होता है और केवल मातृ एलील से व्यक्त किया जाता है। माना जाता है कि पैतृक एलील पर यूबे3ए का मौन होना एलएनसीएटी के यूबे3ए-एटीएस भाग के माध्यम से होता है, क्योंकि गैर-कोडिंग एंटीसेंस प्रतिलेख अक्सर मुद्रित स्थान पर पाए जाते हैं। मातृ गुणसूत्र पर यूबीई3ए का विलोपन और/या उत्परिवर्तन एंजेलमैन सिंड्रोम (एएस) का कारण बनता है और यूबीई3ए-एटीएस इस बीमारी के लिए एक चिकित्सा खोजने में एक महत्वपूर्ण पहलू साबित हो सकता है। जबकि ए. एस. वाले रोगियों में मातृ यूबे3ए एलील निष्क्रिय है, पैतृक एलील बरकरार है लेकिन एपिजेनेटिक रूप से शांत है। यदि निष्क्रिय है, तो पैतृक एलील ए. एस. रोगियों में सक्रिय यू. बी. ई. 3ए. प्रोटीन का स्रोत हो सकता है। इसलिए, पैतृक यू. बी. ई. 3. ए. को चुप कराने में यू. बी. ई. 3. ए.-ए. टी. एस. कैसे शामिल हो सकता है, इसके तंत्र को समझने से ए. एस. के लिए नए उपचार हो सकते हैं। इस संभावना को हाल के एक अध्ययन से प्रदर्शित किया गया है जहां ए. एस. से पीड़ित चूहों को दी जाने वाली दवा टोपोटेकन, यू. बी. ई. 3ए-ए. टी. एस. के प्रतिलेखन को कम करके पैतृक यू. बी. ई. 3ए. जीन की सक्रिय अभिव्यक्ति है। एल. एन. सी. ए. टी. संगठन मानव यू. बी. ई. 3ए-ए. टी. एस. को एल. एन. सी. ए. टी. के एक भाग के रूप में मुख्य रूप से केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सी. एन. एस.) में पैतृक एलील से व्यक्त किया जाता है। प्रतिलिपि लगभग 450 के. बी. एस. लंबी है, यू-एक्सॉन से शुरू होती है और संभवतः इसके विपरीत स्ट्रैंड पर यू. बी. ई. 3ए तक फैली हुई है। स्नर्फ/एस. एन. आर. पी. एन. के प्रवर्तक और छाप केंद्र यू-एक्सॉन क्षेत्र में पाए जाते हैं। प्रवर्तक क्षेत्र अनिवार्य है, क्योंकि इस क्षेत्र को हटाने से यूबीई3ए-एटीएस प्रतिलेखन समाप्त हो जाता है। प्रवर्तक के पास पीडब्लूएस-आईसी है और पीडब्लूएस-आईसी के लगभग 35 किलोबाइट ऊपर की ओर एएस-आईसी है। माना जाता है कि ये दोनों क्षेत्र पूरे एलएनसीएटी स्ट्रैंड की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करते हैं। प्रवर्तक से शुरू करके, पूरी प्रतिलिपि का प्रतिलेखन किया जा सकता है और प्रतिलेखन के बाद इसे आगे संसाधित और जोड़ा जाता है। ट्रेंड्स इन न्यूरोसी में समीक्षा की गई। यू-एक्सॉन प्रवर्तक क्षेत्र के बगल में स्थित एस. एन. आर. पी. एन./एस. एन. यू. आर. एफ. है जिसे वैकल्पिक रूप से मनुष्यों में एस. एन. आर. पी. एन. या एस. एन. यू. आर. एफ. में विभाजित किया जा सकता है (चूहों में यह एक बाइस्ट्रॉनिक प्रतिलेख के रूप में रहता है)। एस. एन. आर. पी. एन. अज्ञात कार्य के प्रोटीन के लिए कोड करता है जो कोशिका नाभिक में स्थानीयकृत होता है। एक छोटे परमाणु रिबोन्यूक्लियोप्रोटीन के लिए स्नूर्फ कोड। जबकि इनमें से अधिकांश प्रोटीन स्प्लिसिंग में शामिल हैं, इस विशेष प्रोटीन की भूमिका अभी तक ज्ञात नहीं है। एस. एन. आर. पी. एन./एस. एन. यू. आर. एन. ए. से नीचे की ओर और इसके इंट्रॉन के भीतर कई सी/डी बॉक्स एस. एन. ओ. आर. एन. ए. के लिए अनुक्रम हैं। अधिकांश सी/डी बॉक्स स्नोआरएनए गैर-एमआरएनए मिथाइलेशन में कार्य करते हैं। हालांकि, हाल ही में, यूबीई3ए-एटीएस पर एक स्नोआरएनए, एसएनओआरडी 115, को सेरोटोनिन रिसेप्टर 2सी प्री-एमआरएनए के वैकल्पिक विभाजन को बदलने के लिए पाया गया है। इसके अलावा, इस स्नोआरएनए में पाँच अलग-अलग एमआरएनए के विभाजन को बदलने की क्षमता है। स्नोआरएनए के अनुक्रमों में नेस्टेड आईपीडब्ल्यू (इम्प्रिंटेड प्रेडर-विली) है, जो एक गैर-कोडिंग क्षेत्र है जिसे हटाने से प्रेडर-विली सिंड्रोम होता है। मॉडल प्रणालियाँ माउस और मानव Ube3a-ATS/Ube3a ऑर्थोलॉगस हैं और क्षेत्रों के सामान्य संगठन समान हैं। उदाहरण के लिए, माउस लोकस में Snurf/Snrpn, snoRNAs और IPW भी होते हैं। मुख्य अंतर Ube3a-ATS प्रतिलेखों के स्थान और लंबाई हैं। मानव यूबे3ए/यूबे3ए-एटीएस गुणसूत्र 15 पर स्थित है, जबकि माउस यूबे3ए गुणसूत्र 7 पर स्थित है। Ube3a-ATS सहित माउस LNCAT, लगभग 1000 kb लंबा है, जो मानव 450 kb LNCAT से बहुत लंबा है। माउस और मानव एल. एन. सी. ए. टी./यू. बी. ई. 3. ए.-ए. टी. एस. के समान संगठन और इस तथ्य के कारण कि माउस यू. बी. ई. 3. ए. लोकस भी मुद्रित है, माउस यू. बी. ई. 3. ए./यू. बी. ई. 3. ए.-ए. टी. एस. के बीच छाप और बातचीत का अध्ययन करने के लिए एक उत्कृष्ट मॉडल प्रणाली है। इसके अलावा, माउस न्यूरॉन्स कल्चर में अपने छाप पैटर्न को बनाए रखना जारी रखते हैं। जबकि यूबे3ए-एटीएस प्रतिलेख सहित संपूर्ण एलएनसीएटी प्रतिलेख का प्रतिलेखन किया जा सकता है, इसे अक्सर विभिन्न प्रकार के एक्सॉन को शामिल करने और बाहर करने के लिए जोड़ा जाता है। विभिन्न स्प्लाइस प्रकार विभिन्न ऊतक प्रकारों और स्थितियों में व्यक्त किए जाते हैं। अधिकांश भाग के लिए, यह सोचा जाता है कि कम से कम कुछ प्रकार के यूबी3ए-एटीएस सीएनएस कोशिकाओं में व्यक्त किए जाते हैं जो कि पुर्किंजे कोशिकाओं और हिप्पोकैम्पल न्यूरॉन्स जैसे मुद्रित होते हैं। हालांकि, इस प्रतिलेख के डाउनस्ट्रीम और अपस्ट्रीम दोनों भागों का स्थानिक विनियमन है। और जर्नल ऑफ न्यूरोसाइंस। चूहे के भ्रूण में, स्नूर्फ/एस. एन. आर. पी. एन. एक्सोन को ब्लास्टोसिस्ट में लगभग 7 दिनों के बाद पाया गया और पूरे विकास के दौरान व्यक्त किया जाता रहा। स्नर्फ/एस. एन. आर. पी. एन. एक्सोन विकास के दौरान सी. एन. एस. ऊतक तक ही सीमित होते हैं, और केवल बाद में वयस्कता के दौरान अन्य ऊतकों में व्यक्त किए जाते हैं। यू. बी. ई. 3ए-ए. टी. एस. एक्सोन को कोइटेम के 10 दिन बाद तक पता नहीं चला था और उनकी अभिव्यक्ति भी विकास के दौरान सी. एन. एस. तक सीमित थी। सामान्य तौर पर, यूबे3ए-एटीएस का पता न्यूरोजेनेसिस के प्रारंभिक चरणों के दौरान लगाया जाता है, जबकि स्नूर्फ/एसएनआरपीएन को अलग-अलग पूर्ववर्ती कोशिकाओं में और विभेदन के दौरान व्यक्त किया जाता है। यू. सी. एस. सी. जीनोम ब्राउज़र के अनुसार कम से कम 10 अलग-अलग स्प्लाइस आइसोफॉर्म हैं। एक अध्ययन के अनुसार, स्प्लाइस संस्करण जो सीधे यूबे3ए को ओवरलैप करता है, कोशिका द्रव्य में पाया जाता है। दोनों युग्मविकल्पों पर अभिव्यक्ति को रोकना एक विशिष्ट छाप केंद्र समूह को मातृ और पैतृक युग्मविकल्पों पर यूबे3ए-एटीएस की विभेदक अभिव्यक्ति को नियंत्रित करने के लिए सोचा गया था। छाप केंद्र (आई. सी.) में दो क्षेत्र हैं जो ए. एस. और पी. डब्ल्यू. एस. से जुड़े हैं-ए. एस.-आई. सी. और पी. डब्ल्यू. एस.-आई. सी.। ये छाप केंद्र नियंत्रण क्षेत्र हैं जो यह निर्धारित करते हैं कि आसपास के जीन और क्षेत्रों को व्यक्त किया जा सकता है या नहीं और ये मातृ और पैतृक दोनों एलील पर पाए जाते हैं। जबकि मातृ और पैतृक जीन पर विभेदक मिथाइलेशन पैटर्न अक्सर छाप के साथ जुड़े होते हैं, AS-IC दोनों युग्मविकल्पों पर अनमिथाइलेटेड रहता है। हालाँकि, पड़ोसी पीडब्लूएस-आईसी मातृ एलील पर मिथाइलेटेड है, लेकिन पैतृक एलील पर अनमिथाइलेटेड रहता है। पीडब्लूएस-आईसी पर एलएनसीएटी और यूबीई3ए-एटीएस की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करने का संदेह है। चूहों में जहां पी. डब्ल्यू. एस.-आई. सी. को हटा दिया गया है, यू. बी. ई. 3ए.-ए. टी. एस. की अभिव्यक्ति कम हो जाती है। केंद्रीय तंत्रिका प्रणाली में, यूबीई3ए-एटीएस को अधिमानतः पैतृक एलील से व्यक्त किया जाता है जहां पीडब्लूएस-आईसी मिथाइलेटेड नहीं होता है। दूसरी ओर, मातृ एलील पर, जहां पीडब्लूएस-आईसी मिथाइलेटेड है, यूबीई3ए-एटीएस व्यक्त नहीं किया जाता है, यह सुझाव देते हुए कि पीडब्लूएस-आईसी का मिथाइलेशन किसी तरह यूबीई3ए-एटीएस अभिव्यक्ति को रोकता है। यह कई अध्ययनों द्वारा समर्थित है जहां भ्रूण स्टेम कोशिकाओं में मिथाइल हस्तांतरण को बाहर निकालकर पीडब्ल्यूएस-आईसी के मिथाइलेशन को रोकने के परिणामस्वरूप यूबीई3ए-एटीएस की द्विवार्षिक अभिव्यक्ति होती है और मातृ एलील पर यूबीई3ए को शांत किया जाता है। हालांकि, मातृ यूबी3ए-एटीएस की अभिव्यक्ति को रोकने में शामिल एकमात्र प्रक्रिया मिथाइलेशन नहीं है। यह उम्मीद की जाती है कि इम्प्रिंटिंग डोमेन अन्य प्रोटीनों के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, जो मातृ एलील पर एलएनसीएटी और यूबी3ए-एटीएस को शांत करने में योगदान करते हैं। उदाहरण के लिए, जब एम. ई. सी. पी. 2 को बाहर कर दिया जाता है, जैसे कि रेट सिंड्रोम रोगियों में, यू. बी. ई. 3ए-ए. टी. एस. को द्विवार्षिक रूप से व्यक्त किया जाता है, जिससे मातृ एलील से यू. बी. ई. 3ए की अभिव्यक्ति कम हो जाती है। टकराव मॉडल वर्तमान में तीन मॉडल हैं जो बताते हैं कि कैसे एलएनसीएटी का यूबी3ए-एटीएस पैतृक यूबी3ए-टकराव मॉडल, आरएनए-डीएनए इंटरैक्शन मॉडल और दोहरे फंसे आरएनए हस्तक्षेप मॉडल को चुप कर देता है। हालांकि इन मॉडलों को सीधे यूबे3ए/यूबे3ए-एटीएस के लिए प्रदर्शित नहीं किया गया है, लेकिन इन तरीकों से अन्य प्राकृतिक एंटीसेंस प्रतिलेखों को शांत करने के साक्ष्य के आधार पर उन्हें प्रशंसनीय माना जाता है। हालाँकि, टकराव मॉडल, सबसे हाल के सहायक अध्ययनों के कारण, सबसे अधिक संभावना दिखाई देती है। टक्कर मॉडल को केवल एक कार के लिए पर्याप्त चौड़ी सड़क के रूप में सोचा जा सकता है। एक स्मार्ट कार एक दिशा से यात्रा कर रही है, और दूसरी दिशा से एक हल, अंततः टकरा रहा है। टक्कर के बाद, हल स्मार्ट कार को पीछे की ओर धकेल देता है, क्योंकि यह आगे की यात्रा जारी रखती है। यूबीई3ए/यूबीई3ए-एटीएस के लिए टकराव मॉडल में, आरएनए पॉलीमरेज़ (आरएनएपी) प्रतिलेखन के दौरान इंद्रिय और एंटीसेंस टेम्पलेट के साथ एक दूसरे की ओर यात्रा करते हैं। Ube3a और Ube3a-ATS के लिए सेंस और एंटीसेंस टेम्पलेट ओवरलैप होते हैं। दो प्रतिलेखन बुलबुले आमने-सामने टकराएंगे, और यूबे3ए-एटीएस का प्रतिलेखन करने वाला आरएनएपी, हल होने के नाते, यूबे3ए (स्मार्ट कार) का प्रतिलेखन करने वाले आरएनएपी को पीछे की ओर और अंततः टेम्पलेट से बाहर धकेल देगा। यह Ube3a के पूर्ण प्रतिलेखन को रोकता है। इस मॉडल का समर्थन हाल के दो अध्ययनों से मिलता है। पहले अध्ययन में इंद्रियों पर जीन के प्रतिलेखन को देखा गया जो एंटीसेंस स्ट्रैंड पर व्यक्त किए जा रहे जीन द्वारा ओवरलैप किए गए थे। ओवरलैप का क्षेत्र जितना लंबा होगा, इंद्रिय स्ट्रैंड का प्रतिलेखन उतना ही कम कुशल होगा, जो दर्शाता है कि एक स्ट्रैंड पर प्रतिलेखन दूसरे स्ट्रैंड पर प्रतिलेखन के साथ हस्तक्षेप करता है। एक अन्य अध्ययन ने परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी का उपयोग करके एक टेम्पलेट को ट्रांसक्राइब करने वाले आरएनएपी के बीच टकराव की सीधे निगरानी की। आर. एन. ए. पी. डी. एन. ए. के टुकड़ों पर रुके हुए थे और अन्य लंबे आर. एन. ए. पी. से टकरा गए थे। तस्वीरों में आरएनएपी में से एक के पीछे हटने के अलावा, टक्कर के तुरंत बाद दो आरएनएपी को रोकते हुए दिखाया गया है। हालांकि ये अध्ययन यूबीई3ए/यूबीई3ए-एटीएस के लिए नहीं किए गए हैं, इस स्थान पर प्रतिलेखन की निगरानी के लिए परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी का उपयोग इस बात की अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकता है कि यूबीई3ए को वास्तव में यूबीई3ए-एटीएस के माध्यम से कैसे शांत किया जाता है। यूबीई3ए के लिए इन मॉडलों की पुष्टि करने के लिए आगे के अध्ययन अभी भी बहुत आवश्यक हैं। विरोधाभासी अध्ययन जबकि कई अध्ययन इस विचार का समर्थन करते हैं कि यूबीई3ए-एटीएस पैतृक यूबीई3ए को चुप कराने में शामिल हो सकता है, अन्य अध्ययन इसका खंडन करते हैं। एक अध्ययन विशेष रूप से यूबे3ए-एटीएस द्वारा यूबे3ए के सीआईएस साइलेन्सिंग के खिलाफ तर्क देता है। इस अध्ययन में, जब मातृ यूबे3ए एलील को हटा दिया गया था, तो पैतृक यूबे3ए-एटीएस अभिव्यक्ति में वृद्धि देखी गई थी। इससे पता चलता है कि पैतृक उबे3ए को नियंत्रित करने वाले पैतृक उबे3ए-एटीएस के बजाय, मातृ उबे3ए किसी तरह पैतृक उबे3ए-एटीएस की अभिव्यक्ति को दबा देता है, संभवतः सीआईएस के बजाय ट्रांस में। इन जीनों के मातृ और पैतृक समरूप क्षेत्रों के बीच एक अंतःक्रिया वास्तव में अंतर-चरण के दौरान मानव और चूहे की कोशिकाओं में देखी गई थी। ट्रांस साइलेन्सिंग में समझाने के लिए एक तंत्र में पैतृक यूबी3ए-एटीएस आरएनए और मातृ यूबी3ए एमआरएनए के बीच एक अंतःक्रिया शामिल है। यह संभव है कि मातृ यूबी3ए एमआरएनए पैतृक यूबी3ए-एटीएस आरएनए के साथ बातचीत करता है और इन दोनों प्रतिलेखों की स्थिरता को कम करता है। जब केवल यूबे3ए-एटीएस को यूबे3ए के बिना बनाया जाता है, तो यूबे3ए-एटीएस अधिक स्थिर हो जाता है। एक अन्य अध्ययन ने सुझाव दिया है कि यूबे3ए-एटीएस अभिव्यक्ति मुद्रित क्षेत्रों में नहीं होती है। इन सीटू संकरणों ने पुर्किंजे कोशिकाओं या हिप्पोकैम्पल न्यूरॉन्स में यूबे3ए-एटीएस को प्रकट नहीं किया। हालांकि, अन्य अपस्ट्रीम एक्सॉन जो Snurf/Snrpn से मेल खाते हैं, व्यक्त किए गए थे, जो दर्शाते हैं कि टकराव मॉडल अभी भी हो सकता है। अतः अभी और शोध की आवश्यकता है। भविष्य में कई अध्ययनों ने यूबे3ए-एटीएस के माध्यम से यूबे3ए अभिव्यक्ति को नियंत्रित करने की संभावना का उपयोग करने का प्रयास किया है। एएस में, पैतृक पीडब्लूएस-आईसी मिथाइलेटेड नहीं है, माना जाता है कि यूबीई3ए-एटीएस अभिव्यक्ति की अनुमति देता है। इसलिए, यदि पीडब्लूएस-आईसी का मिथाइलेशन संभव था, तो यूबीई3ए-एटीएस प्रतिलेखन को प्रतिबंधित किया जा सकता था, जिससे मातृ एलील से अभिव्यक्ति की कमी को पूरा करने के लिए पैतृक एलील से यूबीई3ए अभिव्यक्ति की अनुमति मिलती है। कई ए. एस. रोगियों के साथ एक वर्ष का अध्ययन किया गया। इन रोगियों को मिथाइलेशन को बढ़ावा देने वाले आहार पर रखा गया था जिसमें बीटेन, मेटाफोलिन, क्रिएटिन और विटामिन बी 12 की खुराक शामिल थी। हालांकि, एक साल के बाद, इन रोगियों में मिथाइलेशन पैटर्न नहीं बदला। एक अन्य अध्ययन ने विभिन्न दवाओं के एक बड़े पुस्तकालय का परीक्षण किया, और कई टोपोआइसोमरेज़ I और II अवरोधकों की पहचान की, जो माउस न्यूरॉन्स और चूहों में पैतृक यूबीई3ए की अभिव्यक्ति को बढ़ाते हैं। टोपोइसोमरेज़ अवरोधक व्यापक रूप से कीमोथेरेप्यूटिक्स के रूप में उपयोग किए जाते हैं और डबल स्ट्रैंड ब्रेक को प्रेरित करके प्रतिकृति कोशिकाओं को एपोप्टोसिस से गुजरने का कारण बनते हैं जो प्रतिकृति कांटे को रोकते हैं। हालांकि, पैतृक यूबीई3ए को सक्रिय करने में उनकी कार्रवाई का तंत्र अभी तक ज्ञात नहीं है, लेकिन इसमें यूबीई3ए-एटीएस के साथ प्रतिलेखन हस्तक्षेप शामिल हो सकता है, क्योंकि दवा उपचार के बाद यूबीई3ए-एटीएस प्रतिलेखों में कमी आई है। समूह ने विशेष रूप से टोपोटेकन का अध्ययन करने के लिए चुना, जो कम नैनोमोलर रेंज में सबसे प्रभावी था और पहले से ही कई प्रकार के कैंसर के इलाज के लिए खाद्य और औषधि प्रशासन द्वारा अनुमोदित है। मानव गुणसूत्र 15 एंटीसेन्स आर. एन. ए. पर जीन