डीएनए मेथिलिकेशन

मिथाइलेशन एक रासायनिक प्रक्रिया है जिसमें एक मिथाइल समूह को एक अणु से दूसरे में स्थानांतरित किया जाता है। में डीएनए मेथिलिकेशन एक मिथाइल समूह के जोड़े डीएनए के एक निश्चित हिस्से में आते हैं और इस प्रकार आनुवंशिक सामग्री के एक बिल्डिंग ब्लॉक को बदलते हैं।

डीएनए मिथाइलेशन क्या है?

डीएनए मिथाइलेशन में, एक मिथाइल समूह डीएनए में कुछ न्यूक्लियोटाइड से जुड़ता है। डीएनए, जिसे डीएनए या डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड के रूप में भी जाना जाता है, आनुवंशिक जानकारी का वाहक है। डीएनए में संग्रहीत जानकारी की मदद से, प्रोटीन का उत्पादन किया जा सकता है।

डीएनए की संरचना रस्सी की सीढ़ी से मेल खाती है, जिससे रस्सी सीढ़ी के स्टाइल्स को एक पेचदार तरीके से घुमाया जाता है ताकि एक तथाकथित डबल हेलिक्स संरचना बनाई जाए। रस्सी की सीढ़ी के किनारे चीनी और फॉस्फेट के अवशेषों से बने होते हैं। रस्सी की सीढ़ी के कश कार्बनिक आधारों का प्रतिनिधित्व करते हैं। डीएनए के आधार एडीनिन, साइटोसिन, गुआनिन और थाइमिन हैं।

रस्सी की सीढ़ी बनाने के लिए दो आधार प्रत्येक जोड़ी के रूप में जुड़ते हैं। बेस जोड़े प्रत्येक दो पूरक आधारों द्वारा गठित होते हैं: एडेनिन और थाइमिन के साथ-साथ साइटोसिन और गुआनिन। न्यूक्लियोटाइड एक अणु है जो फॉस्फेट, एक चीनी और एक आधार घटक से बनता है। डीएनए मेथिलिकेशन में, विशेष एंजाइम, मिथाइलट्रांसफेरेज़, मिथाइल समूह को बेस साइटोसिन से जोड़ते हैं। यह कैसे methylcytosine बनाया जाता है।

कार्य और कार्य

डीएनए मेथिलिकेशन को मार्कर माना जाता है जो सेल को डीएनए के कुछ क्षेत्रों का उपयोग या उपयोग करने में सक्षम बनाता है। वे जीन विनियमन के लिए एक तंत्र का प्रतिनिधित्व करते हैं। एक इसलिए उन्हें ऑन / ऑफ स्विच भी कह सकता है, क्योंकि ज्यादातर मामलों में आधार का मिथाइलेशन डीएनए के ट्रांसक्रिप्शन के दौरान संबंधित जीन की एक प्रतिलिपि को रोकता है।

डीएनए मिथाइलेशन यह सुनिश्चित करता है कि डीएनए अनुक्रम के बिना डीएनए को अलग-अलग तरीकों से इस्तेमाल किया जा सकता है। मिथाइलेशन जीनोम पर नई जानकारी बनाता है, यानी जेनेटिक मेकअप। एक एपिजेनेट और एपिजेनेटिक्स की प्रक्रिया की बात करता है। स्वदेशी बताते हैं कि विभिन्न कोशिकाएं समान आनुवंशिक जानकारी क्यों उत्पन्न कर सकती हैं। उदाहरण के लिए, मानव स्टेम कोशिकाओं से ऊतक प्रकार की एक विस्तृत विविधता उत्पन्न हो सकती है। एक संपूर्ण व्यक्ति भी व्यक्तिगत अंडा कोशिका से उभर सकता है। कोशिका का एपिजेनोम यह तय करता है कि यह किस रूप और कार्य को करता है। चिह्नित जीन कोशिका को दिखाते हैं कि इसके लिए क्या करना है। एक मांसपेशी कोशिका केवल डीएनए के चिह्नित वर्गों का उपयोग करती है जो इसके काम के लिए प्रासंगिक हैं। तंत्रिका कोशिकाएं, हृदय कोशिकाएं या फेफड़े की कोशिकाएं ऐसा ही करती हैं।

मिथाइल समूहों द्वारा अंकन लचीले होते हैं। उन्हें हटाया या स्थानांतरित किया जा सकता है। यह पहले से निष्क्रिय डीएनए खंड को फिर से सक्रिय कर देगा। यह लचीलापन आवश्यक है क्योंकि जीनोम और पर्यावरण के बीच एक निरंतर अंतराल होता है। डीएनए मेथिलिकेशन इन पर्यावरणीय प्रभावों को लेता है।

डीएनए मिथाइलेशन भी स्थिर हो सकते हैं और कोशिकाओं की एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक पारित होते हैं। एक स्वस्थ शरीर में, प्लीहा में केवल प्लीहा कोशिकाएं विकसित हो सकती हैं। यह सुनिश्चित करता है कि संबंधित निकाय अपने कार्यों को पूरा कर सकता है।

एपिजेनेटिक परिवर्तनों को न केवल एक सेल से दूसरी में स्थानांतरित किया जा सकता है, बल्कि एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी में भी स्थानांतरित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कीड़े डीएनए मेथिलिकरण के माध्यम से कुछ वायरस के लिए प्रतिरक्षा प्राप्त करते हैं।

बीमारियों और बीमारियों

एपिगेनोम में पैथोलॉजिकल परिवर्तन अब तक कई बीमारियों में पाए गए हैं और प्रतिरक्षा विज्ञान, न्यूरोलॉजी और विशेष रूप से ऑन्कोलॉजी के क्षेत्रों में बीमारियों के कारण के रूप में पहचाने जाते हैं।

कैंसर से प्रभावित ऊतकों में, डीएनए अनुक्रम में दोष और एपिगेनोम में दोष लगभग हमेशा पाए जाते हैं। ट्यूमर में अक्सर डीएनए मिथाइलेशन का असामान्य पैटर्न देखा जाता है। मेथिलिकेशन को बढ़ाया या घटाया जा सकता है। सेल के लिए दोनों के दूरगामी परिणाम हैं। बढ़े हुए मेथिलिकरण, यानी हाइपरमेथिलिकेशन की स्थिति में, तथाकथित ट्यूमर दबानेवाला जीन को निष्क्रिय किया जा सकता है। ट्यूमर दबानेवाला यंत्र जीन कोशिका चक्र को नियंत्रित करता है और अगर कोशिका के अध: पतन का खतरा हो तो क्षतिग्रस्त कोशिका की क्रमादेशित कोशिका मृत्यु को ट्रिगर कर सकता है। यदि ट्यूमर दबाने वाला जीन निष्क्रिय है, तो ट्यूमर कोशिकाएं अनियंत्रित रूप से गुणा कर सकती हैं।

कम स्थानीय मेथिलिकरण (हाइपोमेथिलेशन) के साथ, हानिकारक डीएनए तत्वों को अनजाने में सक्रिय किया जा सकता है। यदि मिथाइल समूहों को गलत तरीके से लेबल किया जाता है, तो यह भी कहा जाता है। इससे जीनोम की अस्थिरता होती है।कुछ कार्सिनोजेनिक पदार्थों को कोशिकाओं में मेथिलिकरण प्रक्रिया में हस्तक्षेप करने के लिए दिखाया गया है।

मिथाइलेशन पैटर्न में परिवर्तन कैंसर रोगी से कैंसर रोगी तक भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, यकृत कैंसर वाले रोगी में प्रोस्टेट कैंसर के रोगी की तुलना में अलग-अलग मिथाइलेशन स्तर होते हैं। इस तरह, शोधकर्ता तेजी से अपने मेथिलिकरण पैटर्न के आधार पर ट्यूमर को वर्गीकृत करने में सक्षम हैं। शोधकर्ता यह भी देख सकते हैं कि ट्यूमर कितना आगे बढ़ चुका है और इसका इलाज कैसे किया जा सकता है। हालांकि, एक नैदानिक ​​और चिकित्सीय विधि के रूप में डीएनए मेथिलिकरण का विश्लेषण अभी तक पूरी तरह से विकसित नहीं हुआ है, जिससे कि अनुसंधान क्षेत्र के बाहर तरीकों का उपयोग करने से पहले कुछ साल बीत जाएंगे।

एक बहुत ही विशेष बीमारी जिसके मूल में मेथिलिकरण है, वह है आईसीएफ सिंड्रोम। डीएनए मेथिलट्रांसफेरेज़ में एक उत्परिवर्तन होता है, वह एंजाइम जो मिथाइल समूहों को न्यूक्लियोटाइड्स से जोड़े रखता है। नतीजतन, प्रभावित लोगों में डीएनए का एक अंडर-मिथाइलेशन है। परिणाम एक प्रतिरक्षा कमी के कारण आवर्तक संक्रमण है। इसके अलावा, छोटे कद और पनपने में विफलता हो सकती है।