Pseudouridine
स्यूडोउरिडिन (यूनानी अक्षर psi-म्बा द्वारा संक्षिप्त) न्यूक्लियोसाइड यूरिडिन का एक आइसोमर है जिसमें यूरेसिल नाइट्रोजन-कार्बन ग्लाइकोसिडिक बंधन के बजाय कार्बन-कार्बन के माध्यम से जुड़ा होता है। स्यूडोरिडीन कोशिकीय आर. एन. ए. में सबसे प्रचुर मात्रा में आर. एन. ए. संशोधन है। प्रतिलेखन और उसके बाद के संश्लेषण के बाद, आर. एन. ए. को 100 से अधिक रासायनिक रूप से विशिष्ट संशोधनों के साथ संशोधित किया जा सकता है। ये संभावित रूप से चार मानक न्यूक्लियोटाइड्स के अलावा प्रतिलेखन के बाद आर. एन. ए. अभिव्यक्ति को नियंत्रित कर सकते हैं और आर. एन. ए. के अनुवाद, स्थानीयकरण और स्थिरीकरण सहित कोशिका में विभिन्न भूमिकाएँ निभा सकते हैं। स्यूडोरिडिन, उनमें से एक होने के नाते, यूरिडिन का सी5-ग्लाइकोसाइड आइसोमर है जिसमें यूरिडिन में पाए जाने वाले सामान्य सी1-एन1 बंधन के बजाय राइबोज शुगर के सी1 और यूरेसिल के सी5 के बीच सी-सी बंधन होता है। सी-सी बॉन्ड इसे अधिक आवर्तन स्वतंत्रता और संरचनात्मक लचीलापन देता है। इसके अलावा, सूडोरिडीन में एन1 स्थिति में एक अतिरिक्त हाइड्रोजन बंधन दाता होता है। 5-राइबोसिलुरासिल के रूप में भी जाना जाता है, सूडोरिडीन संरचनात्मक आर. एन. ए. (स्थानांतरण, राइबोसोमल, छोटे नाभिकीय (एस. एन. आर. एन. ए.) और छोटे नाभिकीय) का एक सर्वव्यापी घटक है, और जीवन के तीन जातिजनित क्षेत्रों में आर. एन. ए. कोडिंग में मौजूद है और पहली बार खोजा गया था। यह खमीर टी. आर. एन. ए. में न्यूक्लियोटाइड्स का 4 प्रतिशत है। यह आधार संशोधन आर. एन. ए. को स्थिर करने और अपने अतिरिक्त इमिनो समूह के माध्यम से पानी के साथ अतिरिक्त हाइड्रोजन बंधन बनाकर आधार-ढेर में सुधार करने में सक्षम है। एस्चेरिचिया कोलाई आर. आर. एन. ए. में 11 सूडोरिडीन, यीस्ट साइटोप्लाज्मिक आर. आर. एन. ए. में 30 और माइटोकॉन्ड्रियल 21एस आर. आर. एन. ए. में एकल संशोधन और मानव आर. आर. एन. ए. में लगभग 100 सूडोरिडीन होते हैं जो यह दर्शाते हैं कि किसी जीव की जटिलता के साथ सूडोरिडाईलेशन की सीमा बढ़ जाती है। लीशमैनिया डोनोवानी जीनोम में भी स्यूडोरिडीन का पता चला था। पेप्टिडाइल स्थानांतरण प्रवेश स्थल और प्रोटीन अनुवाद में एम. आर. एन. ए. प्रवेश सुरंग में 18 सूडोरिडीन संशोधन स्थलों का पता चला। परजीवी में इन संशोधनों से प्रोटीन संश्लेषण और विकास दर में वृद्धि होती है। आर. आर. एन. ए. और टी. आर. एन. ए. में स्यूडोरिडीन को क्षेत्रीय संरचना को ठीक करने और स्थिर करने और एम. आर. एन. ए. डिकोडिंग, राइबोसोम असेंबली, प्रसंस्करण और अनुवाद में अपने कार्यों को बनाए रखने में मदद करने के लिए दिखाया गया है। एस. एन. आर. एन. ए. में स्यूडोरिडीन को स्प्लिसिंग विनियमन को सुविधाजनक बनाने के लिए स्प्लिसोसोमल आर. एन. ए.-प्री-एम. आर. एन. ए. अंतःक्रिया को बढ़ाने के लिए दिखाया गया है। विभिन्न आर. एन. ए. टी. आर. एन. ए. पर प्रभाव और संशोधन आर. एन. ए. के इस वर्ग में सर्वव्यापी है और सामान्य टी. आर. एन. ए. संरचनात्मक रूपांकनों की सुविधा प्रदान करता है। इस तरह का एक संरचनात्मक रूपांकन टी. पी. सी. सी. स्टेम लूप है जिसमें ए. पी. सी. 55 शामिल है। ेडआईएस आमतौर पर डी स्टेम और एंटीकोडन स्टेम और प्रत्येक डोमेन से टीआरएनए के लूप में पाया जाता है। प्रत्येक संरचनात्मक रूपांकनक विशिष्ट भौतिक रासायनिक गुण ओ संरचनाकेँ स्थिर करैत अछि जे मानक यूक सङ्ग सम्भव नहि होयत। अनुवाद के दौरान आर. आर. एन. ए. और एम. आर. एन. ए. के साथ टी. आर. एन. ए. अणुओं की अंतःक्रियाओं को मॉड्यूलेट करता है। आर. एन. ए. के समग्र तह को प्रभावित किए बिना, आर. एन. ए. और अन्य संशोधित न्यूक्लियोटाइड्स टी. आर. एन. ए. क्षेत्रों की स्थानीय संरचना को प्रभावित करते हैं। एंटीकोडन स्टेम-लूप (ए. एस. एल.) में राइबोसोम के लिए टी. आर. एन. ए. के उचित बंधन के लिए महत्वपूर्ण प्रतीत होता है। ए. एस. एल. की गतिशील संरचना को स्थिर करता है और 30एस राइबोसोम के लिए मजबूत बंधन को बढ़ावा देता है। ए. एस. एल. की स्थिर संरचना अनुवाद के दौरान सही एंटीकोडन-कोडन जोड़ी बनाए रखने में मदद करती है। यह स्थिरता पेप्टाइड बंधन निर्माण की दर को कम करके और गलत कोडन-एंटीकोडन जोड़े को अस्वीकार करने के लिए अधिक समय की अनुमति देकर अनुवादात्मक सटीकता को बढ़ा सकती है। स्थानीय संरचना स्थिरीकरण में  दृश्यमान की भूमिका के बावजूद, कोशिका व्यवहार्यता के लिए टी. आर. एन. ए. का सूडोरिडाइलेशन आवश्यक नहीं है और आमतौर पर अमीनोसिलेशन के लिए आवश्यक नहीं है। mRNAs में भी mRNAs पाया जाता है जो प्रोटीन संश्लेषण के लिए टेम्पलेट हैं। एम. आर. एन. ए. में ेड. पी. अवशेष स्टॉप कोडन यू. ए. ए., यू. जी. ए. और यू. ए. जी. की कोडिंग विशिष्टता को प्रभावित कर सकते हैं। इन स्टॉप कोडन में एक U → ेडसी संशोधन और एक U → C उत्परिवर्तन दोनों ही मूर्खतापूर्ण दमन को बढ़ावा देते हैं। बायोएनटेक/फाइजर के सार्स-कोव2 टीके में, जिसे बीएनटी162बी2, टोजिनामेरन या कॉमिर्नाटी के रूप में भी जाना जाता है, सभी यू को एन1-मिथाइलप्यूडोरिडाइन के साथ प्रतिस्थापित किया गया है, जो कि एन1 परमाणु में जोड़ा गया एक मिथाइल समूह होता है। आर. आर. एन. ए. जीवन के सभी क्षेत्रों और उनके अंगों की बड़ी और छोटी राइबोसोमल उप-इकाइयों में पाया जाता है। राइबोजोम में, II, IV और V डोमेन में क्लस्टर्स आर. एन. ए.-आर. एन. ए. और/या आर. एन. ए.-प्रोटीन अंतःक्रियाओं को स्थिर करते हैं। आर. आर. एन. ए. फोल्डिंग और राइबोजोम असेंबली में ेड. सी. आई. द्वारा प्रदान की गई स्थिरता सहायता कर सकती है। स्थानीय संरचनाओं की स्थिरता को भी प्रभावित कर सकता है जो अनुवाद के दौरान डिकोडिंग और प्रूफरीडिंग की गति और सटीकता को प्रभावित करता है। एस. एन. आर. एन. ए. ेड. सी. यूकेरियोट्स के प्रमुख स्प्लिसोसोमल एस. एन. आर. एन. ए. में पाया जाता है। एस. एन. आर. एन. ए. में ओ. पी. सी. अवशेष अक्सर जातिजनित रूप से संरक्षित होते हैं, लेकिन टैक्स और जीवों में कुछ भिन्नताएं होती हैं। एस. एन. आर. एन. ए. में ओ. पी. सी. अवशेष आम तौर पर उन क्षेत्रों में स्थित होते हैं जो आर. एन. ए.-आर. एन. ए. और/या आर. एन. ए.-प्रोटीन अंतःक्रियाओं में भाग लेते हैं जो स्प्लिसोसोम के संयोजन और कार्य में शामिल होते हैं। एस. एन. आर. एन. ए. एस. में ेड. पी. सी. अवशेष स्प्लिसोसोम के उचित तह और संयोजन में योगदान करते हैं जो पूर्व-एम. आर. एन. ए. प्रसंस्करण के लिए आवश्यक है। स्यूडोरिडीन आर. एन. ए. संशोधन हैं जो प्रतिलेखन के बाद किए जाते हैं, इसलिए आर. एन. ए. बनने के बाद। इस संशोधन को करने वाले प्रोटीन को स्यूडोरिडीन सिंथेस (पी. यू. एस.) कहा जाता है और ये जीवन के सभी राज्यों में पाए जाते हैं। अधिकांश शोध इस बात पर किए गए हैं कि पी. यू. एस. टी. आर. एन. ए. को कैसे संशोधित करता है, इसलिए एस. एन. आर. एन. ए. और एम. आर. एन. ए. से जुड़े तंत्र स्पष्ट रूप से परिभाषित नहीं हैं। पी. यू. एस. आर. एन. ए. विशिष्टता, संरचना और समरूपीकरण तंत्र पर भिन्न हो सकता है। पी. यू. एस. की विभिन्न संरचनाओं को पांच परिवारों में विभाजित किया गया है जो सक्रिय अनुक्रम और महत्वपूर्ण संरचनात्मक रूपांकनों को साझा करते हैं। ट्रूए ट्रूए डोमेन टीआरएनए, एसएनआरएनए और एमआरएनए में विभिन्न स्थानों को संशोधित करता है। इस परिवार में यूरिडिन के आइसोमेराइजेशन के तंत्र के बारे में अभी भी बात की जा रही है। पी. यू. एस. 1 नाभिक में स्थित है और विभिन्न स्थानों पर टी. आर. एन. ए. को संशोधित करता है, यू2 एस. एन. आर. एन. ए. का यू44 और यू6 एस. एन. आर. एन. ए. का यू28। अध्ययनों में पाया गया कि पी. यू. एस. 1 अभिव्यक्ति पर्यावरणीय तनाव के दौरान बढ़ी और आर. एन. ए. के विभाजन को विनियमित करने के लिए महत्वपूर्ण है। इसके अलावा, केंद्रक में बने टी. आर. एन. ए. को लेने और उन्हें कोशिका द्रव्य में भेजने के लिए पी. यू. एस. 1 आवश्यक है। पी. यू. एस. 2 पी. यू. एस. 1 के समान है, लेकिन माइटोकॉन्ड्रिया में स्थित है और केवल मिटो-टी. आर. एन. ए. के यू27 और यू28 को संशोधित करता है। यह प्रोटीन माइटोकॉन्ड्रियल टी. आर. एन. ए. को संशोधित करता है, जिसमें अन्य टी. आर. एन. ए. की तुलना में कम मात्रा में सूडोरिडीन संशोधन होते हैं। अधिकांश माइटोकॉन्ड्रिया स्थित प्रोटीन के विपरीत, पी. यू. एस. 2 में माइटोकॉन्ड्रियल लक्ष्य संकेत या एम. टी. एस. नहीं पाया गया है। पी. यू. एस. 3 पी. यू. एस. 1 के लिए एक समरूप है, लेकिन कोशिका द्रव्य और माइटोकॉन्ड्रियल में टी. आर. एन. ए. (यू 38/39) के विभिन्न स्थानों को संशोधित करता है। यह प्रोटीन ट्रुए परिवार में सबसे अधिक संरक्षित है। पी. यू. एस. 3 द्वारा किए गए संशोधनों में कमी तब पाई गई जब टी. आर. एन. ए. संरचना अनुचित रूप से मुड़ी हुई थी। टी. आर. एन. ए. के साथ प्रोटीन एन. सी. आर. एन. ए. और एम. आर. एन. ए. को लक्षित करता है, इस संशोधन के महत्व के बारे में अभी भी आगे के शोध की आवश्यकता है। पी. यू. एस. 1 के साथ पी. यू. एस. 3 मनुष्यों में स्टेरॉयड सक्रियक रिसेप्टर को संशोधित करता है। ट्रूब परिवार में केवल माइटोकॉन्ड्रियल और नाभिक में स्थित पी. यू. एस. 4 होता है। पी. यू. एस. 4 संशोधन टी. आर. एन. ए. की कोहनी में यू55 में स्थित भारी रूप से संरक्षित है। पी. यू. एस. 4 के मानव रूप में वास्तव में पी. यू. ए. या स्यूडोरिडीन सिंथेस और आर्कियोसिन ट्रांस-ग्लाइकोसिलेस नामक एक बाध्यकारी क्षेत्र नहीं है। पी. यू. एस. 4 में टी. आर. एन. ए. के टी-लूप भाग के लिए एक अनुक्रम विशिष्टता है। एम. आर. एन. ए. को संशोधित करने वाले पी. यू. एस. 4 का प्रारंभिक डेटा, लेकिन पुष्टि करने के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है। यह एक विशिष्ट ब्रोम मोज़ेक वायरस से भी जुड़ता है, जो एक पादप-संक्रमित आर. एन. ए. वायरस है। ट्रूड ट्रूड विभिन्न प्रकार के आरएनए को संशोधित करने में सक्षम है, और यह स्पष्ट नहीं है कि इन विभिन्न आरएनए सब्सट्रेट को कैसे पहचाना जाता है। पी. यू. एस. 7 यू2 एस. एन. आर. एन. ए. को 35वें स्थान पर संशोधित करता है और यह संशोधन तब बढ़ेगा जब कोशिकाएं गर्मी के झटके में होंगी। एक अन्य संशोधन स्थिति 13 में साइटोप्लाज्मिक टी. आर. एन. ए. और पूर्व-टी. आर. एन. ए. टी. आर. में स्थिति 35 है। पी. यू. एस. 7 संशोधित करता है कि लगभग विशिष्टता आर. एन. ए. के प्रकार पर निर्भर नहीं करती है क्योंकि एम. आर. एन. ए. पी. यू. एस. 7 द्वारा सूडोरिडिलेटेड दिखाता है। इसे आर. एन. ए. के अनुक्रम को पहचानें, यू. जी. यू. ए. आर. के साथ दूसरा यू न्यूक्लियोटाइड है जिसे संशोधित किया जाएगा। गर्मी के झटके के दौरान पी. यू. एस. 7 द्वारा एम. आर. एन. ए. का सूडोरिडाईलेशन बढ़ जाता है, क्योंकि प्रोटीन नाभिक से कोशिका द्रव्य में चला जाता है। आर. एन. ए. के नाभिक या माइटोकॉन्ड्रिया में जाने से पहले गर्मी के झटके के दौरान एम. आर. एन. ए. की स्थिरता को बढ़ाने के लिए संशोधन के बारे में सोचा जाता है, लेकिन अधिक अध्ययन की आवश्यकता है। आर. एल. यू. ए. इन प्रोटीनों का आर. एल. यू. ए. डोमेन सब्सट्रेट के लिए एक अलग प्रोटीन बंधन और फिर आर. एल. यू. ए. डोमेन के लिए विशेष बंधन के माध्यम से सब्सट्रेट की पहचान कर सकता है। पी. यू. एस. 5 का अच्छी तरह से अध्ययन नहीं किया गया है और यह सूडोरिडीन सिंथेस में स्थित है और पी. यू. एस. 2 के समान माइटोकॉन्ड्रियल संकेत लक्ष्यीकरण अनुक्रम नहीं है। प्रोटीन माइटोकॉन्ड्रियल 21S rRNA के U2819 को संशोधित करता है। यह भी संदेह था कि पुस 5 एम. आर. एन. ए. में कुछ यूरिडीन को संशोधित करता है, लेकिन पुष्टि करने के लिए फिर से अधिक डेटा की आवश्यकता है। पी. यू. एस. 6 में एक है जो केवल साइटोप्लाज्मिक और माइटोकॉन्ड्रियल टी. आर. एन. ए. के यू31 को संशोधित करता है। पस 6 को एम. आर. एन. ए. को संशोधित करने के लिए भी जाना जाता है। पी. यू. एस. 8, जिसे रिब 2 के रूप में भी जाना जाता है, यू32 स्थिति पर साइटोप्लाज्मिक टी. आर. एन. ए. को संशोधित करता है। सी-टर्मिनस पर राइबोफ्लेविन के जैवसंश्लेषण से संबंधित एक डी. आर. ए. पी.-डीअमिनेज़ क्षेत्र होता है। राइबोफ्लेविन सिंथेस से संबंधित आर. एल. यू. ए. और डी. आर. ए. पी. या डीअमिनेज़ डोमेन के प्रोटीन में पूरी तरह से अलग-अलग कार्य होते हैं और यह ज्ञात नहीं है कि वे एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं या नहीं। पी. यू. एस. 8 खमीर में आवश्यक है, लेकिन यह संदेह है कि यह राइबोफ्लेविन संश्लेषण से संबंधित है न कि सूडोरिडीन संशोधन से। पी. यू. एस. 9 और पी. यू. एस. 8 साइटोप्लाज्मिक के बजाय माइटोकॉन्ड्रियल टी. आर. एन. ए. में एक ही स्थिति को उत्प्रेरित करते हैं। यह एकमात्र पी. यू. एस. प्रोटीन है जिसमें एन-टर्मिनस पर एक माइटोकॉन्ड्रियल लक्षित संकेत क्षेत्र होता है। अध्ययनों से पता चलता है कि पी. यू. एस. 9 एम. आर. एन. ए. को संशोधित कर सकता है, जिसका अर्थ होगा कम सब्सट्रेट विशिष्टता। स्यूडोरिडीन के लिए जीनोम अनुक्रमण में आर. एस. यू. ए. तकनीकों की पहचान विभिन्न तकनीकों के माध्यम से की जा सकती है। आर. एन. ए. और डी. एन. ए. में परिवर्तनों की पहचान करने की एक सामान्य तकनीक द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री या एल. सी.-एम. एस. के साथ तरल क्रोमैटोग्राफी है। द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री द्रव्यमान और आवेश द्वारा अणुओं को अलग करती है। जबकि यूरिडिन और स्यूडोरिडिन का द्रव्यमान समान होता है, लेकिन अलग-अलग आवेश होते हैं। तरल क्रोमैटोग्राफी प्रतिधारण समय द्वारा काम करती है, जिसका संबंध स्तंभ को छोड़ने से है। स्यूडोउरिडिन की पहचान करने का एक रासायनिक तरीका सी. एम. सी. या एन-साइक्लोहेक्सिल-एन '-बीटा-(4-मिथाइलमोर्फोलिनियम) एथिलकार्बोडिमाइड नामक यौगिक का उपयोग करता है ताकि विशेष रूप से यूरिडिन को स्यूडोउरिडिन से अलग किया जा सके। सी. एम. सी. स्यूडोरिडीन और यूरिडीन दोनों के साथ बंधन करेगा, लेकिन पहले वाले के लिए कड़ा रहेगा, क्योंकि तीसरा नाइट्रोजन हाइड्रोजन बंधन बनाने में सक्षम है। इसके बाद एक संकेत अणु को टैग करके सी. एम. सी. को सूडोरिडीन से बंधा हुआ देखा जा सकता है। इस विधि पर अभी भी उच्च-थ्रूपुट बनने के लिए काम किया जा रहा है। स्यूडोउरिडिन की चिकित्सा प्रासंगिकता पास के चीनी-फॉस्फेट रीढ़ की हड्डी पर एक सूक्ष्म लेकिन महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है और बेस स्टैकिंग को भी बढ़ाती है। ये प्रभाव अधिकांश की जैविक भूमिका को रेखांकित कर सकते हैं, लेकिन शायद आर. एन. ए. में सभी सूडोरिडीन अवशेषों को नहीं। टी. आर. एन. ए. या आर. आर. एन. ए. में विशिष्ट सूडोरिडीन अवशेषों की कमी वाले कुछ आनुवंशिक उत्परिवर्ती अनुवाद में कठिनाइयाँ प्रदर्शित करते हैं, धीमी वृद्धि दर प्रदर्शित करते हैं, और मिश्रित संवर्धन में जंगली प्रकार के उपभेदों के साथ प्रभावी ढंग से प्रतिस्पर्धा करने में विफल रहते हैं। स्यूडोरिडीन संशोधन माइटोकॉन्ड्रियल मायोपैथी और साइडरोब्लास्टिक एनीमिया (एम. एल. ए. एस. ए.) और डिस्केरैटोसिस कंजेनिटा जैसी मानव बीमारियों में भी शामिल हैं। डिसकेरेटॉसिस कंजेनिटा और होयेराल-ह्रीडार्सन सिंड्रोम डीकेसी1 में उत्परिवर्तन के कारण होने वाले दो दुर्लभ वंशानुगत सिंड्रोम हैं, जो स्यूडोरिडीन सिंथेस डिसकेरिन के लिए जीन एन्कोडिंग है। स्यूडोरिडीन को मानव इम्यूनोडेफिशिएंसी वायरस (एच. आई. वी.) संक्रमण में वायरल विलंबता प्रक्रियाओं के नियामकों के रूप में मान्यता दी गई है। स्यूडोरिडाईलेशन को प्रसूति विरासत में प्राप्त मधुमेह और बहरापन (एम. आई. डी. डी.) के रोगजनन से भी जोड़ा गया है। विशेष रूप से, एक माइटोकॉन्ड्रियल टी. आर. एन. ए. में एक बिंदु उत्परिवर्तन एक न्यूक्लियोटाइड के छद्म पोषण को रोकता है, इस प्रकार टी. आर. एन. ए. तृतीयक संरचना को बदल देता है। इससे उच्च टी. आर. एन. ए. अस्थिरता हो सकती है, जिससे माइटोकॉन्ड्रियल अनुवाद और श्वसन में कमी हो सकती है। टीके जब कृत्रिम एम. आर. एन. ए. में यूरिडिन के स्थान पर सूडोरिडीन का उपयोग किया जाता है, तो संशोधित एम. आर. एन. ए. अणु टोल जैसे रिसेप्टर्स से कम प्रतिक्रिया पैदा करता है, जो मानव प्रतिरक्षा प्रणाली का एक हिस्सा है जो अन्यथा एम. आर. एन. ए. को अवांछित के रूप में पहचानता है। यह एम. आर. एन. ए. कोविड-19 टीकों सहित एम. आर. एन. ए. टीकों में सूडोरिडीन को उपयोगी बनाता है। सूडोरिडीन के इस गुण की खोज 2005 में कैटलिन कारिको और ड्रू वीसमैन ने की थी, जिसके लिए उन्होंने शरीर विज्ञान या चिकित्सा में 2023 का नोबेल पुरस्कार साझा किया था। एन1-मिथाइलप्यूडोराइडिन ेडआई की तुलना में और भी कम जन्मजात प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया प्रदान करता है, साथ ही साथ अनुवाद क्षमता में सुधार करता है। फाइजर-बायोएनटेक और मॉडर्ना एम. आर. एन. ए. दोनों टीके इसलिए ेड. सी. आई. के बजाय एन1-मिथाइलप्यूडोरिडीन का उपयोग करते हैं। यह भी देखें कि स्यूडोराइडिन किनेज़ टी. आर. एन. ए.-स्यूडोराइडिन सिंथेज़ पी. यू. एस. 1 संदर्भ न्यूक्लियोसाइड्स पाइरिमिडिनेडियन्स