Terminal deoxynucleotidyl transferase
टर्मिनल डीऑक्सिन्यूक्लियोटिडिल ट्रांसफर (टी. डी. टी.), जिसे डी. एन. ए. न्यूक्लियोटिडिलेक्सोट्रांसफेरेज (डी. एन. टी. टी.) या टर्मिनल ट्रांसफर के रूप में भी जाना जाता है, एक विशेष डी. एन. ए. पोलीमरेज़ है जो अपरिपक्व, पूर्व-बी, पूर्व-टी लिम्फोइड कोशिकाओं और तीव्र लिम्फोब्लास्टिक ल्यूकेमिया/लिम्फोमा कोशिकाओं में व्यक्त किया जाता है। टी. डी. टी. एंटीबॉडी जीन पुनर्संयोजन के दौरान टी. सी. आर. और बी. सी. आर. जीन के वी, डी और जे एक्सॉन में एन-न्यूक्लियोटाइड्स जोड़ता है, जिससे जंक्शनल विविधता की घटना को सक्षम किया जाता है। मनुष्यों में, टर्मिनल हस्तांतरण डी. एन. टी. टी. जीन द्वारा कूटबद्ध किया जाता है। डी. एन. ए. पोलीमरेज़ एंजाइमों के एक्स परिवार के सदस्य के रूप में, यह पोलीमरेज़ λ और पोलीमरेज़ μ के साथ संयोजन में काम करता है, जो दोनों पोलीमरेज़ एंजाइमों के एक ही एक्स परिवार से संबंधित हैं। टी. डी. टी. द्वारा शुरू की गई विविधता ने कशेरुकी प्रतिरक्षा प्रणाली के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है, जिससे एंटीजन रिसेप्टर्स की विविधता में काफी वृद्धि हुई है जो एक कोशिका रोगजनकों से लड़ने के लिए सुसज्जित है। टी. डी. टी. नॉकआउट चूहों का उपयोग करने वाले अध्ययनों में सामान्य या जंगली प्रकार की प्रणालियों की तुलना में टी-कोशिका रिसेप्टर (टी. सी. आर.) विविधता में भारी कमी (10 गुना) पाई गई है। टी. सी. आर. की अधिक विविधता जो एक जीव से सुसज्जित है, संक्रमण के प्रति अधिक प्रतिरोध की ओर ले जाती है। हालाँकि टी. डी. टी. 1960 में स्तनधारियों में पहचाने जाने वाले पहले डी. एन. ए. पोलीमरेज़ में से एक था, लेकिन यह सभी डी. एन. ए. पोलीमरेज़ में से सबसे कम समझे जाने वाले में से एक है। 2016-18 में, टी. डी. टी. को ट्रांस टेम्पलेट आश्रित व्यवहार में प्रदर्शित करने के लिए खोजा गया था, इसके अलावा इसके अधिक व्यापक रूप से ज्ञात टेम्पलेट स्वतंत्र व्यवहार टी. डी. टी. भ्रूण यकृत एच. एस. सी. में अनुपस्थित है, जो भ्रूण अवधि के दौरान बी-कोशिकाओं में जंक्शन विविधता को काफी खराब करता है। कार्य और विनियमन आम तौर पर, टी. डी. टी. एक डी. एन. ए. अणु के 3 'टर्मिनस में न्यूक्लियोटाइड्स के जोड़ को उत्प्रेरित करता है। अधिकांश डी. एन. ए. पोलीमरेज़ के विपरीत, इसे टेम्पलेट की आवश्यकता नहीं होती है। इस एंजाइम का पसंदीदा सब्सट्रेट 3 '-ओवरहैंग है, लेकिन यह 3' सिरों को कुंद या छिद्रित करने के लिए न्यूक्लियोटाइड्स भी जोड़ सकता है। इसके अलावा, टी. डी. टी. एकमात्र पोलीमरेज़ है जो विवो में विलयन में मुक्त न्यूक्लियोटाइड्स से 2-15 एन. टी. डी. एन. ए. पॉलिमर के संश्लेषण को उत्प्रेरित करने के लिए जाना जाता है। इन विट्रो में, यह व्यवहार विशिष्ट लंबाई के बिना डी. एन. ए. पॉलिमर के सामान्य गठन को उत्प्रेरित करता है। विवो में उत्पादित 2-15 nt डीएनए टुकड़ों को डीएनए मरम्मत और/या पुनर्संयोजन मशीनरी से संबंधित संकेत मार्गों में कार्य करने के लिए परिकल्पना की जाती है। कई बहुलकों की तरह, टी. डी. टी. को एक द्विवेलेंट कैटायन कोफैक्टर की आवश्यकता होती है, हालांकि, टी. डी. टी., और, जैसे कैटायनों की एक व्यापक श्रृंखला का उपयोग करने की अपनी क्षमता में अद्वितीय है। एंजाइमी गतिविधि की दर उपलब्ध द्विवेलेंट कैटायन और न्यूक्लियोटाइड को जोड़ने पर निर्भर करती है। टी. डी. टी. ज्यादातर प्राथमिक लसीका अंगों जैसे थाइमस और अस्थि मज्जा में व्यक्त किया जाता है। इसकी अभिव्यक्ति का विनियमन कई मार्गों के माध्यम से होता है। इनमें प्रोटीन-प्रोटीन अंतःक्रियाएँ शामिल हैं, जैसे कि टी. डी. आई. एफ. 1। टी. डी. आई. एफ. 1 एक अन्य प्रोटीन है जो टी. डी. टी. पॉलीमरेज़ के डी. एन. ए. बंधन क्षेत्र को छिपाकर अपने कार्य को बाधित करने के लिए टी. डी. टी. के साथ परस्पर क्रिया करता है। टी. डी. टी. अभिव्यक्ति का विनियमन प्रतिलेखन स्तर पर भी मौजूद है, जिसमें विनियमन चरण-विशिष्ट कारकों से प्रभावित होता है, और विकासात्मक रूप से प्रतिबंधात्मक तरीके से होता है। यद्यपि अभिव्यक्ति आम तौर पर प्राथमिक लसीका अंगों में पाई जाती है, हाल के काम ने सुझाव दिया है कि प्रतिजन के माध्यम से उत्तेजना के परिणामस्वरूप टी-कोशिकाओं के लिए थाइमस के बाहर जीन पुनर्व्यवस्था के लिए आवश्यक अन्य एंजाइमों के साथ माध्यमिक टीडीटी अभिव्यक्ति हो सकती है। तीव्र लिम्फोब्लास्टिक ल्यूकेमिया वाले रोगी टी. डी. टी. का बहुत अधिक उत्पादन करते हैं। इन रोगियों से प्राप्त कोशिका रेखाएँ शुद्ध टी. डी. टी. के पहले स्रोतों में से एक के रूप में कार्य करती हैं और इस खोज की ओर ले जाती हैं कि मानव और गोजातीय समरूपों के बीच गतिविधि में अंतर मौजूद है। तंत्र कई बहुलकों के समान, टी. डी. टी. के उत्प्रेरक स्थल के ताड़ क्षेत्र में दो द्विवेलेंट धनायन होते हैं जो न्यूक्लियोटाइड बंधन में सहायता करते हैं, 3 '-ओ. एच. समूह के पी. के. ए. को कम करने में मदद करते हैं और अंततः परिणामी पायरोफॉस्फेट उप-उत्पाद के प्रस्थान की सुविधा प्रदान करते हैं। आइसोफॉर्म भिन्नता चूहों, गोवंशों और मनुष्यों में टी. डी. टी. के कई आइसोफॉर्म देखे गए हैं। आज तक, चूहों में दो प्रकारों की पहचान की गई है जबकि तीन की पहचान मनुष्यों में की गई है। चूहों में पहचाने जाने वाले दो स्प्लाइस प्रकारों का नाम उनकी संबंधित लंबाई के अनुसार रखा गया हैः टी. डी. टी. एस. में 509 एमिनो एसिड होते हैं जबकि टी. डी. टी. एल., लंबे संस्करण में 529 एमिनो एसिड होते हैं। टी. डी. टी. एस. और टी. डी. टी. एल. के बीच अंतर उन क्षेत्रों के बाहर होता है जो डी. एन. ए. और न्यूक्लियोटाइड्स को बांधते हैं। यह कि 20 एमिनो एसिड अंतर एंजाइमी गतिविधि को प्रभावित करता है, विवादास्पद है, कुछ लोगों का तर्क है कि टी. डी. टी. एल. के संशोधन एक्सोन्यूक्लीज़ गतिविधि प्रदान करते हैं जबकि अन्य का तर्क है कि टी. डी. टी. एल. और टी. डी. टी. एस. की इन विट्रो गतिविधि लगभग समान है। इसके अतिरिक्त, टी. डी. टी. एल. कथित तौर पर एक अज्ञात तंत्र के माध्यम से विवो में टी. डी. टी. एस. की उत्प्रेरक गतिविधि को संशोधित कर सकता है। यह सुझाव दिया जाता है कि यह वी (डी) जे पुनर्संयोजन में टी. डी. टी. की भूमिका के विनियमन में सहायता करता है। मानव टी. डी. टी. समरूपों के तीन प्रकार टी. डी. टी. एल. 1, टी. डी. टी. एल. 2 और टी. डी. टी. एस. हैं। टी. डी. टी. एल. 1 व्यापक रूप से लसीका कोशिका रेखाओं में व्यक्त किया जाता है जबकि टी. डी. टी. एल. 2 मुख्य रूप से सामान्य छोटे लसीका कोशिकाओं में व्यक्त किया जाता है। व्यक्त होने पर दोनों नाभिक में स्थानीयकृत हो जाते हैं और दोनों में 3 '-> 5' एक्सोन्यूक्लीज़ गतिविधि होती है। इसके विपरीत, टी. डी. टी. एस. समरूपों में एक्सोन्यूक्लीज़ गतिविधि नहीं होती है और वे वी (डी) जे पुनर्संयोजन के दौरान आवश्यक विस्तार करते हैं। चूँकि म्यूरीन टी. डी. टी. एल. में परिकल्पित एक समान एक्सोन्यूक्लीज़ गतिविधि मानव और गोजातीय टी. डी. टी. एल. में पाई जाती है, कुछ लोगों का मानना है कि गोजातीय और मानव टी. डी. टी. एल. आइसोफॉर्म टी. डी. टी. एस. आइसोफॉर्म को उसी तरह से नियंत्रित करते हैं जैसे चूहों में प्रस्तावित किया गया है। इसके अलावा, कुछ लोगों का अनुमान है कि टी. डी. टी. एल. 1 टी. डी. टी. एल. 2 और/या टी. डी. टी. एस. गतिविधि के विनियमन में शामिल हो सकता है। वी (डी) जे पुनर्संयोजन में भूमिका आर. ए. जी. 1/2 एंजाइमों की क्रिया पर, दरार घटना द्वारा बनाए गए प्रत्येक डी. एन. ए. खंड के अंत में दरार वाले डबल-स्ट्रैंडेड डी. एन. ए. में हेयरपिन संरचनाएँ रह जाती हैं। हेयरपिन दोनों आर्टेमिस कॉम्प्लेक्स द्वारा खोले जाते हैं, जिसमें फॉस्फोरिलेटेड होने पर एंडोन्यूक्लीज़ गतिविधि होती है, जो टी. डी. टी. को कार्य करने के लिए मुक्त 3 'ओ. एच. छोर प्रदान करती है। एक बार जब आर्टेमिस कॉम्प्लेक्स अपना काम कर लेता है और नए खोले गए डीएनए हेयरपिन में पैलिन्ड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड्स (पी-न्यूक्लियोटाइड्स) जोड़ देता है, तो टी. डी. टी. के लिए अपना काम करने के लिए मंच तैयार हो जाता है। टी. डी. टी. अब 5 'से 3' की दिशा में मौजूदा पी-न्यूक्लियोटाइड्स में एन-न्यूक्लियोटाइड्स को जोड़ने में सक्षम है जिसे पॉलीमरेज़ के कार्य करने के लिए जाना जाता है। आर्टेमिस कॉम्प्लेक्स की क्रिया के बाद उत्पन्न प्रत्येक 3 'छोर में औसतन 2 से 5 यादृच्छिक आधार जोड़े जोड़े जाते हैं। जोड़े गए आधारों की संख्या दो नए संश्लेषित एस. एस. डी. एन. ए. खंडों के लिए सामान्य वाटसन-क्रिक आधार जोड़ी पैटर्न (ए-टी, सी-जी) के अनुसार गैर-समरूप अंत जुड़ने के दौरान सूक्ष्म समरूपता संरेखण से गुजरने के लिए पर्याप्त है। वहाँ से गैर-युग्मित न्यूक्लियोटाइड्स को एक एक्सोन्यूक्लीज़ द्वारा निष्कासित किया जाता है, जैसे कि आर्टेमिस कॉम्प्लेक्स (जिसमें एंडोन्यूक्लीज़ गतिविधि के अलावा एक्सोन्यूक्लीज़ गतिविधि होती है), और फिर टेम्पलेट-निर्भर पॉलीमरेज़ अंतराल को भर सकते हैं, अंत में खंडों को संयोजित करने के लिए लाइगेज़ की क्रिया के साथ नए कोडिंग जोड़ का निर्माण करते हैं। यद्यपि टी. डी. टी. चार आधार जोड़े को एन-न्यूक्लियोटाइड खंडों में जोड़ते समय उनके बीच भेदभाव नहीं करता है, लेकिन इसने ग्वानीन और साइटोसिन आधार जोड़े के लिए एक पूर्वाग्रह दिखाया है। टेम्पलेट पर निर्भर गतिविधि एक टेम्पलेट-निर्भर तरीके से, टी. डी. टी. दोहरे फंसे हुए डी. एन. ए. में स्ट्रैंड ब्रेक के पार न्यूक्लियोटाइड्स को इस तरह से शामिल कर सकता है जिसे अधिकांश पोलीमरेज़ में पाए जाने वाले सीआईएस तंत्र के विपरीत ट्रांस में संदर्भित किया जाता है। यह एक बढ़ते हुए अंतराल के साथ स्ट्रैंड और कम के बीच एक आधार-जोड़ी ब्रेक के साथ इष्टतम रूप से होता है। इसे लूप1 नामक टी. डी. टी. के एक उपखंड द्वारा सुगम बनाया जाता है जो चुनिंदा रूप से डबल-स्ट्रैंडेड डी. एन. ए. में छोटे ब्रेक के लिए जांच करता है। इसके अलावा, इस टेम्पलेट आश्रित गतिविधि की खोज ने अधिक विश्वसनीय यंत्रवादी परिकल्पनाओं को जन्म दिया है कि V (D) J पुनर्संयोजन में N क्षेत्रों के परिवर्धन की लंबाई का वितरण कैसे उत्पन्न होता है। पोलीमरेज़ और पोलीमरेज़ λ ट्रांस टेम्पलेटेड आश्रित सिंथेटिक गतिविधि में टी. डी. टी. के समान प्रदर्शित करते हैं, लेकिन डाउनस्ट्रीम डबल-स्ट्रैंडेड डी. एन. ए. पर समान निर्भरता के बिना। इसके अलावा, पॉलीमरेज़ λ को भी समान टेम्पलेट-स्वतंत्र सिंथेटिक गतिविधि प्रदर्शित करने के लिए पाया गया है। एक अंतिम हस्तांतरण के रूप में गतिविधि के साथ, यह एक अधिक सामान्य टेम्पलेट-निर्भर फैशन में काम करने के लिए भी जाना जाता है। टी. डी. टी. और पोलीमरेज़ के बीच समानताओं से पता चलता है कि वे विकासवादी रूप से निकटता से संबंधित हैं। आणविक जीव विज्ञान में टर्मिनल ट्रांसफर के अनुप्रयोग हैं। इसका उपयोग आर. ए. सी. ई. में न्यूक्लियोटाइड जोड़ने के लिए किया जा सकता है जिसे बाद में पी. सी. आर. में प्राइमर के लिए एक टेम्पलेट के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। इसका उपयोग रेडियोधर्मी समस्थानिकों के साथ लेबल किए गए न्यूक्लियोटाइड्स को जोड़ने के लिए भी किया जा सकता है, उदाहरण के लिए एपोप्टोसिस के प्रदर्शन के लिए टीयूएनईएल परख (टर्मिनल डीऑक्सिन्यूक्लियोटिडिल ट्रांसफर डीयूटीपी निक एंड लेबलिंग) में (जिसे आंशिक रूप से, खंडित डीएनए द्वारा चिह्नित किया जाता है)। तीव्र लिम्फोब्लास्टिक ल्यूकेमिया के निदान के लिए इम्यूनोफ्लोरेसेंस परख में भी इसका उपयोग किया जाता है। इम्यूनोहिस्टोकेमिस्ट्री और फ्लो साइटोमेट्री में, टी. डी. टी. के एंटीबॉडी का उपयोग अपरिपक्व टी और बी कोशिकाओं और प्लुरिपोटेंट हेमेटोपोएटिक स्टेम कोशिकाओं की उपस्थिति को प्रदर्शित करने के लिए किया जा सकता है, जिनमें एंटीजन होता है, जबकि परिपक्व लिम्फोइड कोशिकाएं हमेशा टी. डी. टी.-नकारात्मक होती हैं। जबकि टी. डी. टी.-पॉजिटिव कोशिकाएं स्वस्थ लिम्फ नोड्स और टॉन्सिल में कम संख्या में पाई जाती हैं, तीव्र लिम्फोब्लास्टिक ल्यूकेमिया की घातक कोशिकाएं भी टी. डी. टी.-पॉजिटिव होती हैं, और इसलिए, एंटीबॉडी का उपयोग इस बीमारी का निदान करने और इसे बचपन के छोटे सेल ट्यूमर से अलग करने के लिए एक पैनल के हिस्से के रूप में किया जा सकता है। टी. डी. टी. ने हाल ही में ओलिगोन्यूक्लियोटाइड्स के डी नोवो संश्लेषण में भी उपयोग देखा है, जिसमें टी. डी. टी.-डी. एन. टी. पी. एक समय में 1 एन. टी. तक प्राइमर विस्तार करने में सक्षम है। दूसरे शब्दों में, एंजाइम टी. डी. टी. ने प्राइमर अनुक्रम में एक बार में एक अक्षर जोड़कर सिंथेटिक डी. एन. ए. बनाने की क्षमता का प्रदर्शन किया है। डी. एन. ए. डी. एन. ए. पोलीमरेज़ संदर्भ भी देखें आगे पढ़ने के लिए बाहरी लिंक ईसी 2.7.7