माइक्रोआरएनए: वायरल संक्रमण और इसके महत्व में क्रिया के तंत्र की नई समझ

MicroRNAs या संक्षेप में miRNAs (एमआरएनए या मैसेंजर आरएनए के साथ भ्रमित नहीं होना) की खोज 1993 में की गई थी और पिछले दो दशकों में या तो जीन अभिव्यक्ति को विनियमित करने में उनकी भूमिका के लिए बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है। miRNAs को शरीर की विभिन्न कोशिकाओं और ऊतकों में भिन्न रूप से व्यक्त किया जाता है। क्वीन्स यूनिवर्सिटी, बेलफास्ट के वैज्ञानिकों द्वारा हाल ही में किए गए शोध ने प्रतिरक्षा प्रणाली के नियमन में miRNAs की यंत्रवत भूमिका का खुलासा किया है जब शरीर की कोशिकाओं को वायरस द्वारा चुनौती दी जाती है। इन निष्कर्षों से उपन्यास चिकित्सीय विकास के लक्ष्य के रूप में बीमारी और उनके शोषण की समझ में वृद्धि होगी।  

MicroRNAs or miRNAs have gained popularity over the past two decades for their role in post-transcriptional processes such as differentiation, metabolic homeostasis, proliferation and apoptosis ^(1-5). miRNAs are small single-stranded आरएनए sequences that do not encode for any proteins. They are derived from larger precursors, which are double-stranded आरएनए. The biogenesis of miRNA starts in the nucleus of the cell and involves generation of primary miRNA transcripts by आरएनए polymerase II followed by trimming of the primary transcript to release the pre-miRNA hairpin by an enzyme complex. The primary miRNA is then exported to the cytoplasm where it is acted upon by DICER (a protein complex that further cleaves the pre-miRNA), thereby producing the mature single-stranded miRNA. The mature miRNA integrates itself as part of the RNA induced silencing complex (RISC) and induces post-transcriptional gene silencing by fastening RISC to the complementary regions, found within the 3’ untranslated regions (UTRs), in the target mRNAs. 

The story began in 1993 with the discovery of miRNAs in सी एलिगेंस ली और उनके सहयोगियों द्वारा ⁽⁶⁾. यह देखा गया कि लिन-14 प्रोटीन को लिन-4 नामक एक अन्य ट्रांसक्राइब्ड जीन द्वारा डाउनरेगुलेट किया गया था और यह डाउनरेगुलेशन लार्वा के विकास के लिए आवश्यक था। सी एलिगेंस in progressing from stage L1 to L2. The transcribed lin-4 resulted in downregulating LIN-14 expression via complementary binding to the 3’UTR region of lin-4 mRNA, with little changes to mRNA levels of lin-4. This phenomenon was initially thought to be exclusive and specific to सी. एलिगेंस, लगभग 2000 तक, जब वे अन्य जानवरों की प्रजातियों में खोजे गए थे ⁽⁷⁾. Since then, there has been a deluge of research articles describing the discovery and existence of miRNAs in both plants and animals. Over 25000 miRNAs have been discovered so far and for many, the exact role they play in the biology of the organism still remains elusive. 

miRNAs उनके द्वारा नियंत्रित एमआरएनए के 3 'यूटीआर' में पूरक साइटों के लिए बाध्य करके एमआरएनए को पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल रूप से दबाकर उनके प्रभाव डालते हैं। एक मजबूत संपूरकता एमआरएनए को गिरावट के लिए निर्धारित करती है जबकि एक कमजोर संपूरकता एमआरएनए स्तरों में कोई परिवर्तन नहीं करती है लेकिन अनुवाद के अवरोध का कारण बनती है। यद्यपि ट्रांसक्रिप्शनल दमन में miRNA की प्रमुख भूमिका है, वे दुर्लभ मामलों में सक्रियकर्ताओं के रूप में भी कार्य करते हैं ⁽⁸⁾. भ्रूण अवस्था से अंग और अंग प्रणालियों के विकास के लिए जीन और जीन उत्पादों को विनियमित करके miRNAs जीव के विकास में एक अनिवार्य भूमिका निभाते हैं। ^(9-11). In addition to their role in maintaining cellular homeostasis, miRNAs have also been implicated in various diseases such as cancer (miRNAs acting as both activators and repressor of genes), neurodegenerative disorders and cardiovascular diseases. Understanding and elucidating their role in various diseases can lead to new biomarker discovery with concomitant new therapeutic approaches for disease prevention. miRNAs also play a critical role in the development and pathogenesis of infections caused by micro-organisms such as bacteria and viruses by regulating the genes of the immune system to mount an effective response to the disease. In case of viral infections, Type I interferons (IFN alpha and IFN beta) are released as anti-viral cytokines which in turn modulates the immune system to mount a combative response ⁽¹²) इंटरफेरॉन के उत्पादन को प्रतिलेखन और अनुवाद दोनों स्तरों पर कसकर नियंत्रित किया जाता है और मेजबान द्वारा एंटी-वायरल प्रतिक्रिया को निर्धारित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। हालांकि, वायरस इस प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को दबाने के लिए मेजबान कोशिकाओं को धोखा देने के लिए पर्याप्त रूप से विकसित हुए हैं, इसकी प्रतिकृति के लिए वायरस को लाभ प्रदान करते हैं और इस तरह रोग के लक्षणों को बढ़ाते हैं। ^{(12, 13)}. वायरल संक्रमण पर मेजबान द्वारा आईएफएन उत्पादन और संक्रमित वायरस द्वारा इसके दमन के बीच परस्पर क्रिया का कड़ा नियंत्रण उक्त वायरस के कारण होने वाली बीमारी की सीमा और अवधि को निर्धारित करता है। हालांकि IFN उत्पादन और संबंधित IFN प्रेरित जीन (ISGs) का ट्रांसक्रिप्शनल नियंत्रण अच्छी तरह से स्थापित है ⁽¹⁴⁾, अनुवाद नियंत्रण का तंत्र अभी भी मायावी बना हुआ है ⁽¹⁵⁾. 

मैकगिल विश्वविद्यालय, कनाडा और के शोधकर्ताओं द्वारा हाल ही में किया गया अध्ययन क्वींस विश्वविद्यालय, बेलफास्ट के अनुवादकीय नियंत्रण की यंत्रवत समझ प्रदान करता है आईएफएन उत्पादन जो IFN-बीटा उत्पादन को दबाने और miRNA, miR-4a की भागीदारी में 34EHP प्रोटीन की भूमिका पर प्रकाश डालता है। 4EHP, ifnb34 mRNA के miR-1a-प्रेरित ट्रांसलेशनल साइलेंसिंग को संशोधित करके IFN उत्पादन को डाउनरेगुलेट करता है। RNA वायरस और IFN बीटा इंडक्शन के साथ संक्रमण miR-34a miRNA के स्तर को बढ़ाता है, एक नकारात्मक प्रतिक्रिया नियामक लूप को ट्रिगर करता है जो IFN बीटा अभिव्यक्ति को 4EHP के माध्यम से दबाता है ⁽¹⁶⁾. वर्तमान महामारी के कारण इस अध्ययन का बहुत महत्व है COVID -19 (एक आरएनए वायरस के कारण होने वाला संक्रमण) क्योंकि यह बीमारी को और अधिक समझने में मदद करेगा और डिजाइनर एक्टिवेटर्स/इनहिबिटर्स का उपयोग करके miR-34a miRNA के स्तरों को संशोधित करके और नैदानिक ​​​​परीक्षणों में उनका परीक्षण करके संक्रमण से निपटने के नए तरीकों की ओर ले जाएगा। IFN प्रतिक्रिया पर इसके प्रभाव। IFN बीटा थेरेपी का उपयोग करने वाले नैदानिक ​​परीक्षणों की रिपोर्टें मिली हैं ⁽¹⁷⁾ और यह अध्ययन एक होमोस्टैटिक वातावरण को बनाए रखने के लिए मेजबान ट्रांसलेशनल मशीनरी को आंतरिक रूप से विनियमित करने में miRNA की भूमिका को उजागर करके आणविक तंत्र को जानने में मदद करेगा। 

Future investigations and research on such and other known and emerging miRNAs coupled with integration of these findings with genomic, transcriptomic, and/or proteomic data, will not only enhance our mechanistic understanding of the cellular interactions and disease, but would also lead to novel miRNA based therapies by exploiting miRNA as actimirs (utilizing miRNAs as activators for replacement of miRNAs that have been mutated or deleted) and antagomirs (utilizing miRNAs as antagonists where there is abnormal upregulation of the said mRNA) for prevalent and emerging human and animal diseases.  

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संदर्भ  

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