Degradosome
डिग्रेडोसोम अधिकांश बैक्टीरिया में मौजूद एक बहु-प्रोटीन परिसर है जो राइबोसोमल आर. एन. ए. के प्रसंस्करण और संदेशवाहक आर. एन. ए. के क्षरण में शामिल है और गैर-कोडिंग आर. एन. ए. द्वारा नियंत्रित होता है। इसमें प्रोटीन आर. एन. ए. हेलिकेस बी, आर. एन. ए. एस. ई और पॉलीन्यूक्लियोटाइड फॉस्फोरिलेस होते हैं। कोशिकाओं में सेलुलर आर. एन. ए. के भंडार में लगातार उतार-चढ़ाव होता रहता है। उदाहरण के लिए, एस्चेरिचिया कोलाई में, मैसेंजर आर. एन. ए. की जीवन प्रत्याशा 2 से 25 मिनट के बीच होती है, अन्य बैक्टीरिया में यह अधिक समय तक रह सकती है। यहाँ तक कि विश्राम कोशिकाओं में भी, आर. एन. ए. एक स्थिर अवस्था में अवक्रमित हो जाता है, और इस प्रक्रिया के न्यूक्लियोटाइड उत्पादों को बाद में न्यूक्लिक एसिड संश्लेषण के नए दौर के लिए पुनः उपयोग किया जाता है। जीन विनियमन और गुणवत्ता नियंत्रण के लिए आर. एन. ए. कारोबार बहुत महत्वपूर्ण है। सभी जीवों में आर. एन. ए. क्षरण के लिए विभिन्न उपकरण होते हैं, उदाहरण के लिए रिबोन्यूक्लीज़, हेलिकेस, 3 '-एंड न्यूक्लियोटिडिलट्रांसफ़ेरेस (जो प्रतिलेखों में पूंछ जोड़ते हैं), 5'-एंड कैपिंग और डिकैपिंग एंजाइम और मिश्रित आर. एन. ए.-बाइंडिंग प्रोटीन जो सबस्ट्रेट के रूप में या पहचान के लिए प्रस्तुति के लिए आर. एन. ए. मॉडल करने में मदद करते हैं। अक्सर, ये प्रोटीन स्थिर परिसरों में जुड़ते हैं जिनमें उनकी गतिविधियाँ समन्वित या सहकारी होती हैं। इनमें से कई आर. एन. ए. चयापचय प्रोटीन एस्चेरिचिया कोलाई के बहु-एंजाइम आर. एन. ए. अपक्षय के घटकों में दर्शाए जाते हैं, जो चार बुनियादी घटकों द्वारा गठित होता हैः हाइड्रोलाइटिक एंडो-रिबोन्यूक्लीज़ आर. एन. ए. एस. ई., फॉस्फोरोलाइटिक एक्सो-रिबोन्यूक्लीज़ पी. एन. पी. एस., ए. टी. पी.-निर्भर आर. एन. ए. हेलिकेज़ (आर. एच. आई. बी.) और एक ग्लाइकोलिक एंजाइम एनोलेस। आर. एन. ए. डिग्रेडोसोम की खोज दो अलग-अलग प्रयोगशालाओं में की गई थी जब वे ई. कोलाई, आर. एन. एस. ई. के शुद्धिकरण और लक्षण वर्णन पर काम कर रहे थे और वे कारक जो आर. एन. ए.-अपक्षयी एंजाइमों, ठोस रूप से, पी. एन. पी. एस. की गतिविधि पर प्रभाव डाल सकते हैं। यह तब पाया गया जब इसके दो प्रमुख यौगिकों का अध्ययन किया जा रहा था। संरचना इस मल्टीएनजाइम की संरचना जीव के आधार पर भिन्न हो सकती है। ई. कोलाई में मल्टीप्रोटीन जटिल आरएनए डिग्रेडोसोम में 4 विहित घटक होते हैंः आरएनएज़ ईः एक बड़ा हाइड्रोलाइटिक एंडो-रिबोन्यूक्लीज़ जिसे आरएनएज़ ई के एन-टर्मिनल आधे में विभाजित किया जा सकता है, जिसमें उत्प्रेरक क्षेत्र होता है और यह वह स्थान है जहाँ न्यूक्लियोटिकल गतिविधि रहती है; और सी-टर्मिनल आधा, जो एक ज्ञात कार्य के बिना एक बड़ी श्रृंखला असंरचित प्रोटीन है जो डिग्रेडोसोम को इकट्ठा करने के लिए आवश्यक मचान प्रदान करता है। यह क्षेत्र बहुत लचीला है, जिससे डिग्रेडोसोम के घटकों के लिए परस्पर क्रिया करना आसान हो जाता है। ई. कोलाई में, आर. एनज़ ई कोशिकीय झिल्ली में स्थित होता है और इसे प्रतिदीप्ति सूक्ष्मदर्शी द्वारा देखा जा सकता है। इसकी संरचना 1061 अमीनो एसिड द्वारा अनुरूप है और इसका आणविक द्रव्यमान 118 केडीए है। पी. एन. पी. एस.: एक फॉस्फोरोलाइटिक एक्सो-रिबोन्यूक्लीज़ जो आर. एन. ए. का क्षरण करता है। इसकी श्रृंखला में 421 अमीनो एसिड होते हैं और इसका आणविक द्रव्यमान 47 केडीए होता है। एनोलेज़ः 432 अमीनो एसिड द्वारा निर्मित एक ग्लाइकोटिक एंजाइम एनोलेज़, इसलिए इसका आणविक द्रव्यमान 46 केडीए है। आर. एन. ए. हेलिकेस (आर. एच. एल. बी.): एंजाइमों का एक बड़ा परिवार, इस प्रकार में 711 एमिनो एसिड होते हैं और इसका वजन 77kDa होता है। ई. कोलाई के डिग्रेडोसोम में इस डी. ई. ए. डी.-बॉक्स प्रोटीन (इस प्रकार के प्रोटीन विभिन्न चयापचय प्रक्रियाओं में शामिल होते हैं जो आमतौर पर आर. एन. ए. को प्रभावित करते हैं) की पहचान पहले संकेतकों में से एक था कि आर. एन. ए. हेलिकेस संभवतः एम. आर. एन. ए. के क्षरण में भाग ले सकते हैं। विभिन्न प्रोटीनों के साथ आर. एन. ए. डिग्रेडोसोम के कुछ वैकल्पिक रूप हैं जो रिपोर्ट किए गए हैं। पूरक वैकल्पिक अपक्षयी घटक पी. सी. एन. बी. (पॉली ए. पोलीमरेज़) और आर. एन. ए. हेलिकेस आर. एच. एल. ई. और एस. आर. एम. बी. हैं। कोल्ड शॉक के दौरान अन्य वैकल्पिक घटकों में आरएनए हेलिकेस सीएसडीए शामिल हैं। स्थिर चरण के दौरान अतिरिक्त वैकल्पिक अपक्षयी घटकों में आर. एन. आर. (आर. एन. एस. आर.) और अनुमानित आर. एन. ए. हेलिकेस एच. आर. पी. ए. शामिल हैं। पी. पी. के. (पॉलीफॉस्फेट काइनेज) एक अन्य घटक है जिसे आर. एन. ए. चैपरोन एच. एफ. क्यू., पी. ए. पी. (प्रोस्टैटिक एसिड फॉस्फेट), अन्य प्रकार के चैपरोन और राइबोसोमल प्रोटीन के समान परिसर का हिस्सा बताया गया है। ये ई. कोलाई से कोशिका-निकाली गई अपक्षयी तैयारी में पाए गए हैं। आर. एन. ए. डिग्रेडोसोम की संरचना उतनी कठोर नहीं है जितनी चित्र में प्रतीत होती है क्योंकि यह केवल यह समझने के लिए एक मॉडल है कि यह कैसे काम करता है। आर. एन. ए. डिग्रेडोसोम की संरचना गतिशील होती है और प्रत्येक घटक अपने आस-पास के घटकों के साथ परस्पर क्रिया करता है। तो संरचना एक आणविक क्षेत्र की तरह है जहाँ आर. एन. ए. प्रत्येक घटक के साथ एक सब्सट्रेट के रूप में परस्पर क्रिया कर सकता है और जब ऐसा होता है, तो आर. एन. ए. के लिए परिसर से बाहर निकलना वास्तव में मुश्किल होता है। कार्य आर. एन. ए. डिग्रेडोसोम एक विशाल बहु-एंजाइम संघ है जो आर. एन. ए. चयापचय और एस्चेरिचिया कोलाई और स्यूडोअल्टेरोमोनास हेलोप्लांकटिस जैसे कई बैक्टीरिया में जीन अभिव्यक्ति के प्रतिलेखन के बाद के नियंत्रण में शामिल है। बहु-प्रोटीन परिसर उनकी परिपक्वता के दौरान संरचित आर. एन. ए. अग्रदूतों को संसाधित करने के लिए एक मशीन के रूप में भी कार्य करता है। आर. एन. ए. हेलिकेस को आर. एन. ए. स्टेम-लूप में डबल हेलिक्स संरचना विकसित करने के लिए क्षरण की प्रक्रिया में मदद करने के लिए माना जाता है। कभी-कभी, डीग्रेडोसोम के साथ आर. आर. एन. ए. के सहशुद्धीकरण की सराहना की जाती है, जिससे पता चलता है कि परिसर आर. आर. एन. ए. और एम. आर. एन. ए. क्षरण में भाग ले सकता है। डिग्रेडोसोम की भूमिका के बारे में बहुत कम स्पष्ट जानकारी है। ई. कोलाई में एक प्रतिलेख के क्षरण के चरणों को देखते हुए, जो ज्ञात है वह यह है कि पहली जगह में एंडोरिबोन्यूक्लीज़ सब्सट्रेट को विभाजित कर सकते हैं ताकि बाद में एक्सोरिबोन्यूक्लीज़ उत्पादों पर काम कर सकें। आर. एच. आई. बी. में अपने आप में बहुत कम गतिविधि होती है लेकिन आर. एन. ए. एस. ई. के साथ अंतःक्रिया इसे उत्तेजित कर सकती है। आर. एन. ए. की क्षरण प्रक्रिया में एनोलेज की भूमिका अभी भी ठीक से वर्णित नहीं है, जाहिरा तौर पर यह क्षरण की प्रक्रिया के दौरान परिसर को अधिक विशिष्ट होने में मदद करता है। बैक्टीरियल आर. एन. ए. डिग्रेडोसोम का एक विशेष रूप से दिलचस्प पहलू कई अध्ययन किए गए परिसरों में चयापचय एंजाइमों की उपस्थिति है। ई. कोलाई डिग्रेडोसोम में मौजूद एनोलेज एंजाइम के अलावा, क्रमशः सी. क्रेसेंटस और बी. सबटिलिस डिग्रेडोसोम में चयापचय एंजाइम एकोनिटेज और फॉस्फोफ्रुक्टोकिनेज की पहचान की गई है। इन एंजाइमों की उपस्थिति का कारण वर्तमान में स्पष्ट नहीं है। डिग्रेडोसोम सक्रियण यह बहु-प्रोटीन परिसर एक गैर-कोडिंग आर. एन. ए. द्वारा उत्तेजित होता है, जिसे यूकेरियोटिक कोशिकाओं में एम. आई. आर. एन. ए. और बैक्टीरिया में एस. आर. एन. ए. कहा जाता है। एमिनो एसिड के छोटे अनुक्रमों का उपयोग आमतौर पर इसके विनाश के लिए एम. आर. एन. ए. को लक्षित करने के लिए किया जाता है। यहाँ से, इसे करने के दो तरीके हैंः ट्रांसलेशन-इनिशिएशन रीजन (टी. आई. आर.) या कोडिंग डी. एन. ए. सीक्वेंस (सी. डी. एस.) को लक्षित करना। सबसे पहले, एस. आर. एन. ए. को लक्षित एम. आर. एन. ए. से जोड़ने के लिए एक एच. एफ. क्यू. (चैपरोन प्रोटीन) की आवश्यकता होती है। एक बार लगाव हो जाने के बाद, यदि जटिल एच. एफ. क्यू.-एस. आर. एन. ए. टी. आई. आर. पर समाप्त होता है, तो यह राइबोसोम बाइंडिंग साइट (आर. बी. एस.) को अवरुद्ध कर देता है ताकि राइबोसोम अनुवाद नहीं कर सकें, और एम. आर. एन. ए. को समाप्त करने के लिए नाभिक (आर. एन. ए. एस. ई.) को सक्रिय कर सके। एक अन्य संभावना एक अन्य क्षेत्र पर समाप्त हो रही है, जो जटिल कार्य को अनुवाद के एक परिष्करण बिंदु के रूप में बनाता है। इस तरह, राइबोसोम डिकोडिंग का अपना काम कर सकते हैं, प्रक्रिया जो परिसर में पहुंचने पर रुक जाती है, जहां सभी विनाश प्रक्रिया को चालू कर दिया जाता है। आर. एन. ए. क्षरण आर. एन. ए. की विनाश प्रक्रिया बहुत जटिल है। इसे समझने में आसान बनाने के लिए, हम एस्चेरिचिया कोलाई में एम. आर. एन. ए. क्षरण प्रक्रिया का एक उदाहरण के रूप में उपयोग करते हैं क्योंकि यह सबसे प्रसिद्ध प्रक्रिया है। यह मुख्य रूप से एंडो-और राइबो-न्यूक्लियस द्वारा मध्यस्थता करता है। एंजाइम आर. एन. एस. II और पी. एन. पी. एस. (पॉलीन्यूक्लियोटाइड फॉस्फोरिलेस) एम. आर. एन. ए. को 3 '→ 5' तरीके से अपघटित करते हैं। डिग्रेडोसोम में 4 डिब्बे होते हैं जिनमें कई रिबोन्यूक्लीज़ होते हैं। प्रारंभ में, संश्लेषित आर. एन. ए. एक पॉलीफॉस्फेट संरचना है। यही कारण है कि आर. एन. ए. पायरोफॉस्फोहाइड्रोलेस पी. पी. पी. एच. की क्रिया द्वारा मोनोफॉस्फेट प्राप्त करने के लिए डीफॉस्फोराइलेशन की आवश्यकता होती है। प्रतिलेखों के दो भाग होते हैंः फॉस्फेट टर्मिनल (पी-टर्मिनल) और अंत में एक स्टेम-लूप संरचना। पी-टर्मिनल आर. एन. ए. एस. ई. द्वारा एंडोरिबोन्यूक्लियोलिटिक रूप से विच्छेदित होता है, जबकि स्टेम-लूप आर. एन. ए. हेलिकेस द्वारा पचाया जाता है। यदि कोई द्वितीयक संरचनाएँ हैं, तो पी. एन. पी. एस. जैसे एक्सोरिबोन्यूक्लीज़ द्वारा कमी को सरल बनाने के लिए पोलीमरेज़ पी. ए. पी. के प्रदर्शन की आवश्यकता होती है। अंत में, स्क्रैप को ऑलिगोरिबोन्यूक्लीज़ द्वारा संसाधित किया जाता है। प्रक्रिया अन्य प्रजातियों में समान है और केवल एंजाइमी मशीनरी में परिवर्तन होती है। उदाहरण के लिए, बेसिलस सबटिलिस एंडो-रिबोन्यूक्लीज़ के रूप में आरएनएज़ ई का उपयोग करने के बजाय, यह आरएनएज़ वाई या आरएनएज़ जे का उपयोग करता है या आर्किया में इस काम के लिए एक एक्सोसोम (पुटिका) का उपयोग किया जाता है। डिग्रेडोसोम, जो संरचना में गतिशील, संरचना में परिवर्तनशील और निर्धारित प्रयोगशाला स्थितियों के तहत गैर-आवश्यक है, फिर भी कई जीवाणु प्रजातियों (आर्किया, यूकेरियोट, एस्चेरिचिया कोलाई, माइटोकॉन्ड्रिया, आदि) के विकास के दौरान बनाए रखा गया है। ), वैश्विक सेलुलर विनियमन में इसके विविध योगदान के कारण। यह प्रयोगात्मक रूप से प्रदर्शित किया गया है कि डिग्रेडोसोम की उपस्थिति ई. कोलाई के लिए एक चयनात्मक लाभ है। डिग्रेडोसोम जैसी संरचनाओं को कई γ-प्रोटिओबैक्ट्रिया का हिस्सा माना गया है और वास्तव में अन्य दूरस्थ जीवाणु वंशावली में पाया गया है। वे आर. एन. एस. ई. पर बनाए गए हैं, हालांकि, इन डिग्रेडोसोम जैसी असेंबलियों की संरचना हमेशा समान नहीं होती है, यह कुछ प्रोटिक घटकों पर अलग हो सकती है। ई. कोलाई मनुष्यों और अन्य जानवरों के आर. एन. ए. अपक्षयी में ई. कोलाई उनके आंतों के मार्ग में एक सामान्य के रूप में होता है। यह प्रयोगशालाओं में सबसे अधिक अध्ययन किए गए जीवों में से एक है और यह बैक्टीरिया और जीवन के अन्य क्षेत्रों में आनुवंशिक विनियमन को समझने के लिए एक उपयोगी मॉडल रहा है। ई. कोलाई का आर. एन. ए. अवक्रमक एक ऐसी संरचना है जो आर. एन. ए. चयापचय में विविध भूमिका निभाती है। यह जीवन के सभी क्षेत्रों में पाए जाने वाले समान संयोजनों के साथ समरूप घटकों और कार्यात्मक सादृश्य को साझा करता है। इसके घटकों में से एक ए. टी. पी.-निर्भर मोटर है जो प्रोटीन-प्रोटीन अंतःक्रियाओं के माध्यम से सक्रिय होती है और आर. एन. ए. क्षरण के ऊर्जा-निर्भर मोड में रिबोन्यूक्लीज़ के साथ सहयोग करती है। ई. कोलाई में 5 '→ 3' क्षरण मार्ग नहीं होता है। इसके एम. आर. एन. ए. में 5 'कैप्ड एंड नहीं होते हैं और कोई भी 5' → 3 'एक्सोन्यूक्लीज़ ज्ञात नहीं हैं। यही बात अन्य यूबैक्टीरिया के साथ भी होती है, इसलिए 5 '→ 3' क्षरण मार्ग यूकेरियोटिक कोशिकाओं का एक विशेष लक्षण हो सकता है। एक्सोजोम जटिल प्रोटियाजोम संदर्भ प्रोटीन परिसर रिबोन्यूक्लीज़ भी देखें।