H3Y41P
एच3वाई41पी डीएनए पैकेजिंग प्रोटीन हिस्टोन एच3 में एक एपिजेनेटिक संशोधन है। यह एक निशान है जो फॉस्फोराइलेशन को हिस्टोन एच3 प्रोटीन के 41वें टायरोसिन अवशेष को इंगित करता है। संरचनात्मक हेटेरोक्रोमैटिन के कोशिका चक्र-निर्भर विनियमन को लागू करने के लिए, H3Y41p अन्य नियामक तंत्रों के साथ सहयोग करता है। सक्रिय बी-कोशिका जैसे फैलते बड़े बी-कोशिका लिम्फोमा में, जेएके1 एक गैर-कैनॉनिकल एपिजेनेटिक विनियमन तंत्र के माध्यम से ऑटोक्राइन आईएल-6 और आईएल-10 साइटोकिन सक्रियण में मध्यस्थता करता है जिसमें टायरोसिन 41 पर हिस्टोन एच3 का फॉस्फोराइलेशन शामिल होता है। नामकरण इस संशोधन का नाम हिस्टोन एच3 प्रोटीन उप-इकाई पर टायरोसिन 41 के प्रोटीन फॉस्फोराइलेशन को इंगित करता हैः सेरीन/थ्रेओनिन/टायरोसिन फॉस्फोराइलेशन एक नकारात्मक रूप से आवेशित फॉस्फेट समूह के जुड़ने से प्रोटीन संरचना में बड़े बदलाव हो सकते हैं, जिससे प्रोटीन कार्य को नियंत्रित करने में फॉस्फोराइलेशन की अच्छी तरह से विशेषता वाली भूमिका हो सकती है। यह स्पष्ट नहीं है कि हिस्टोन फॉस्फोराइलेशन के संरचनात्मक प्रभाव क्या हैं, लेकिन हिस्टोन फॉस्फोराइलेशन के अनुवाद के बाद के संशोधन के रूप में स्पष्ट कार्य हैं। सक्रिय बी-कोशिका जैसे (एबीसी) फैलते बड़े बी-कोशिका लिम्फोमा में, जेएके1 एक गैर-कैनॉनिकल एपिजेनेटिक विनियमन तंत्र के माध्यम से ऑटोक्राइन आईएल-6 और आईएल-10 साइटोकिन सक्रियण में मध्यस्थता करता है जिसमें टायरोसिन 41 पर हिस्टोन एच3 का फॉस्फोराइलेशन शामिल होता है। हिस्टोन एच3 पर, जेएके2 फॉस्फोराइलेट्स वाई41 होता है। हेटेरोक्रोमैटिन प्रोटीन 1 अल्फा (एचपी1) एच3 के इस क्षेत्र से जुड़ता है, और एच3वाई41 का जेएके2 सक्रियण इस बंधन में बाधा डालता है। जे. ए. के. 2 गतिविधि का अवरोध हेमेटोपोएटिक ऑन्कोजीन एल. एम. ओ. 2 की अभिव्यक्ति और ल्यूकेमिक कोशिकाओं में इसके प्रवर्तक पर एच3वाई41 के फॉस्फोराइलेशन दोनों को कम करता है, जबकि उसी स्थान पर एच. पी. 1 बंधन को बढ़ाता है। संवैधानिक हेटेरोक्रोमैटिन प्रतिलेखन की क्षमता अलग-अलग गुणसूत्र स्थानों पर क्रोमैटिन संपीड़न की डिग्री से सीधे प्रभावित होती है। यूक्रोमैटिन, जो आम तौर पर खुला होता है और अधिकांश कोडिंग अनुक्रमों में पाया जाता है, और हेटेरोक्रोमैटिन, जो अधिक सघन होता है और अत्यधिक दोहराव वाले वर्गों में पाया जाता है, दो प्रकार के क्रोमैटिन हैं। हेटेरोक्रोमैटिन को आगे संकाय और संरचनात्मक हेटेरोक्रोमैटिन में अलग किया जाता है, जिनमें से पहला डी. एन. ए. अनुक्रमों में पाया जाता है जो विकासात्मक प्रोटीन के लिए कोड है। सेंट्रोमेरेस और टेलोमेरेस जैसे विशिष्ट गुणसूत्र स्थानों से जुड़े गैर-कोडिंग दोहराए जाने वाले डीएनए को संवैधानिक हेटेरोक्रोमैटिन के रूप में संदर्भित किया जाता है। संरचनात्मक हेटेरोक्रोमैटिन के कोशिका चक्र-निर्भर विनियमन को लागू करने के लिए, H3Y41p अन्य नियामक तंत्रों के साथ सहयोग करता है। H3Y41p को पूरे कोशिका चक्र में बारीकी से नियंत्रित किया जाता है, जिसमें फॉस्फोराइलेशन एम-चरण में होता है और मध्य-एस-चरण तक रहता है; यह विभाजन सूचकांक शिखर से पहले होता है, और इसकी उपस्थिति सेंट्रोमेरिक हेटेरोक्रोमैटिन से स्वि6 विस्थापन के साथ मेल खाती है। एच3वाई41पी सीडी प्रोटीन में एक संक्रमण का कारण बनता है, जिसमें स्वि6/एचपी1 को आरएनए पोलीमरेज़ II को डीएनए तक पहुँच प्रदान करने के लिए विस्थापित किया जा रहा है और सीएचपी1, एक आरआईटीएस घटक, जिसे हेटेरोक्रोमैटिन के आरएनएआई-मध्यस्थ गठन के लिए भर्ती किया जा रहा है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं का जीनोमिक डीएनए विशेष प्रोटीन अणुओं के चारों ओर लपेटा जाता है जिन्हें हिस्टोन के रूप में जाना जाता है। डी. एन. ए. के लूपिंग से बनने वाले परिसरों को क्रोमैटिन के रूप में जाना जाता है। हिस्टोन फॉस्फोराइलेशन जैसे हिस्टोन के अनुवाद के बाद के संशोधन को प्रोटीनः डी. एन. ए. या प्रोटीनः प्रोटीन अंतःक्रिया को बदलकर क्रोमैटिन संरचना को संशोधित करने के लिए दिखाया गया है। हिस्टोन अनुवाद के बाद के संशोधन क्रोमैटिन संरचना को संशोधित करते हैं। सबसे अधिक संबद्ध हिस्टोन फॉस्फोराइलेशन डीएनए क्षति के लिए सेलुलर प्रतिक्रियाओं के दौरान होता है, जब फॉस्फोराइलेटेड हिस्टोन एच2ए डीएनए टूटने की जगह के आसपास बड़े क्रोमैटिन डोमेन को अलग करता है। शोधकर्ताओं ने जांच की कि क्या हिस्टोन के संशोधन सीधे आर. एन. ए. पोलीमरेज़ II निर्देशित प्रतिलेखन को प्रभावित करते हैं। शोधकर्ता ऐसे प्रोटीन का चयन करते हैं जो प्रतिलेखन पर अपने प्रभावों का परीक्षण करने के लिए हिस्टोन को संशोधित करने के लिए जाने जाते हैं, और पाया कि तनाव-प्रेरित काइनेज, एमएसके1, आरएनए संश्लेषण को रोकता है। एम. एस. के. 1 द्वारा प्रतिलेखन का अवरोध सबसे अधिक संवेदनशील था जब टेम्पलेट क्रोमैटिन में था, क्योंकि डी. एन. ए. टेम्पलेट जो क्रोमैटिन में नहीं थे, एम. एस. के. 1 के प्रभावों के लिए प्रतिरोधी थे। यह दिखाया गया कि सेरीन 1 पर एमएसके1 फॉस्फोराइलेटेड हिस्टोन एच2ए, और सेरीन 1 के एलेनिन में उत्परिवर्तन ने एमएसके1 द्वारा प्रतिलेखन के अवरोध को अवरुद्ध कर दिया। इस प्रकार परिणामों ने सुझाव दिया कि हिस्टोन का एसिटिलेशन एमएसके1 के रूप में एक काइनेज द्वारा एक अवरोधक फॉस्फोराइलेशन को दबाकर प्रतिलेखन को उत्तेजित कर सकता है। फॉस्फोराइलेशन तंत्र और संशोधन का कार्य अमीनो एसिड की पार्श्व श्रृंखला में एक आवेशित और हाइड्रोफिलिक समूह का परिचय देता है, संभवतः पास के अमीनो एसिड के साथ बातचीत को बदलकर प्रोटीन की संरचना को बदल देता है। पी53 जैसे कुछ प्रोटीनों में कई फॉस्फोराइलेशन साइट होते हैं, जो जटिल, बहु-स्तरीय विनियमन की सुविधा प्रदान करते हैं। जिस आसानी से प्रोटीन को फॉस्फोरिलेटेड और डीफॉस्फोरिलेटेड किया जा सकता है, उसके कारण इस प्रकार का संशोधन कोशिकाओं के लिए बाहरी संकेतों और पर्यावरणीय स्थितियों का जवाब देने के लिए एक लचीला तंत्र है। काइनेस फॉस्फोरिलेट प्रोटीन और फॉस्फेट डीफॉस्फोरिलेट प्रोटीन। कई एंजाइमों और रिसेप्टर्स को फॉस्फोराइलेशन और डीफॉस्फोराइलेशन द्वारा "चालू" या "बंद" कर दिया जाता है। प्रतिवर्ती फॉस्फोराइलेशन के परिणामस्वरूप कई एंजाइमों और रिसेप्टर्स में संरचना में एक संरचनात्मक परिवर्तन होता है, जिससे वे सक्रिय या निष्क्रिय हो जाते हैं। फॉस्फोराइलेशन आमतौर पर यूकेरियोटिक प्रोटीन में सेरीन, थ्रेओनिन, टायरोसिन और हिस्टिडीन अवशेषों पर होता है। यूकेरियोटिक प्रोटीन का हिस्टिडाइन फॉस्फोराइलेशन टायरोसिन फॉस्फोराइलेशन की तुलना में बहुत अधिक बार होता प्रतीत होता है। प्रोकैरियोटिक प्रोटीन में फॉस्फोराइलेशन सेरीन, थ्रेओनिन, टायरोसिन, हिस्टिडीन या आर्जिनिन या लाइसिन अवशेषों पर होता है। अमीनो एसिड अवशेष के गैर-ध्रुवीय आर समूह में फॉस्फेट (पी. ओ. 43-) अणु का जुड़ना प्रोटीन के हाइड्रोफोबिक हिस्से को अणु के ध्रुवीय और अत्यधिक हाइड्रोफिलिक हिस्से में बदल सकता है। इस तरह से प्रोटीन की गतिशीलता प्रोटीन में अन्य हाइड्रोफोबिक और हाइड्रोफिलिक अवशेषों के साथ लंबी दूरी के अलॉस्टरी के माध्यम से प्रोटीन की संरचना में एक संरचनात्मक परिवर्तन को प्रेरित कर सकती है। एपिजेनेटिक प्रभाव हिस्टोन-संशोधित परिसरों या क्रोमैटिन पुनर्निर्माण परिसरों द्वारा हिस्टोन पूंछ के अनुवाद के बाद के संशोधन की व्याख्या कोशिका द्वारा की जाती है और यह जटिल, संयोजी प्रतिलेखन उत्पादन की ओर ले जाता है। ऐसा माना जाता है कि एक हिस्टोन कोड एक विशेष क्षेत्र में हिस्टोन के बीच एक जटिल बातचीत द्वारा जीन की अभिव्यक्ति को निर्धारित करता है। हिस्टोन की वर्तमान समझ और व्याख्या दो बड़े पैमाने की परियोजनाओं से आती हैः एनकोड और एपिजेनोमिक रोडमैप। एपिजेनोमिक अध्ययन का उद्देश्य पूरे जीनोम में एपिजेनेटिक परिवर्तनों की जांच करना था। इसने क्रोमैटिन अवस्थाओं को जन्म दिया, जो विभिन्न प्रोटीन और/या हिस्टोन संशोधनों को एक साथ समूहबद्ध करके जीनोमिक क्षेत्रों को परिभाषित करते हैं। जीनोम में प्रोटीन के बंधन स्थान को देखकर ड्रोसोफिला कोशिकाओं में क्रोमैटिन अवस्थाओं की जांच की गई। चीप-अनुक्रमण के उपयोग से जीनोम में विभिन्न बैंडिग की विशेषता वाले क्षेत्रों का पता चला। ड्रोसोफिला में भी विभिन्न विकासात्मक चरणों का वर्णन किया गया था, साथ ही हिस्टोन संशोधन प्रासंगिकता पर जोर दिया गया था। प्राप्त आंकड़ों पर एक नज़र डालने से हिस्टोन संशोधनों के आधार पर क्रोमैटिन अवस्थाओं की परिभाषा प्राप्त हुई। कुछ संशोधनों का मानचित्रण किया गया और कुछ जीनोमिक क्षेत्रों में स्थानीयकरण के लिए संवर्धन देखा गया। मानव जीनोम को क्रोमैटिन अवस्थाओं के साथ एनोटेट किया जाता है। इन एनोटेटेड अवस्थाओं का उपयोग अंतर्निहित जीनोम अनुक्रम से स्वतंत्र रूप से जीनोम को एनोटेट करने के नए तरीकों के रूप में किया जा सकता है। डी. एन. ए. अनुक्रम से यह स्वतंत्रता हिस्टोन संशोधनों की एपिजेनेटिक प्रकृति को लागू करती है। क्रोमैटिन अवस्थाएँ उन नियामक तत्वों की पहचान करने में भी उपयोगी होती हैं जिनका कोई परिभाषित अनुक्रम नहीं होता है, जैसे कि एन्हांसर। एनोटेशन का यह अतिरिक्त स्तर कोशिका विशिष्ट जीन विनियमन की गहरी समझ के लिए अनुमति देता है। विधियाँ हिस्टोन चिह्न का पता विभिन्न तरीकों से लगाया जा सकता हैः 1. क्रोमैटिन इम्यूनोप्रेसिपिटेशन सीक्वेंसिंग (चीप-सीक्वेंसिंग) एक बार लक्षित प्रोटीन से बंधे और इम्यूनोप्रेसिपिटेड होने पर डी. एन. ए. संवर्धन की मात्रा को मापता है। इसके परिणामस्वरूप अच्छा अनुकूलन होता है और इसका उपयोग कोशिकाओं में होने वाले डीएनए-प्रोटीन बंधन को प्रकट करने के लिए विवो में किया जाता है। चीप-सेक का उपयोग जीनोमिक क्षेत्र के साथ विभिन्न हिस्टोन संशोधनों के लिए विभिन्न डी. एन. ए. टुकड़ों की पहचान और मात्रा निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। 2. माइक्रोकॉकल न्यूक्लियस सीक्वेंसिंग (एम. एन. ए. एस.-एस. ई. क्यू.) का उपयोग उन क्षेत्रों की जांच करने के लिए किया जाता है जो अच्छी स्थिति वाले न्यूक्लियोसोम से बंधे होते हैं। माइक्रोकॉकल न्यूक्लियस एंजाइम का उपयोग न्यूक्लियोसोम स्थिति की पहचान करने के लिए किया जाता है। अच्छी स्थिति वाले न्यूक्लियोसोम में अनुक्रमों का संवर्धन देखा जाता है। 3. ट्रांसपोसेज एक्सेसिबल क्रोमैटिन सीक्वेंसिंग (ए. टी. ए. सी.-एस. ई. क्यू.) के लिए परख का उपयोग उन क्षेत्रों को देखने के लिए किया जाता है जो न्यूक्लियोसोम मुक्त (ओपन क्रोमैटिन) हैं। यह न्यूक्लियोसोम स्थानीयकरण को उजागर करने के लिए अतिसक्रिय टीएन5 ट्रांसपोसन का उपयोग करता है। संदर्भ एपिजेनेटिक्स पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधन