మైక్రోఆర్ఎన్ఏలు: వైరల్ ఇన్ఫెక్షన్లలో మెకానిజం ఆఫ్ యాక్షన్ మరియు దాని ప్రాముఖ్యత గురించి కొత్త అవగాహన

మైక్రోఆర్ఎన్ఏలు లేదా సంక్షిప్త miRNAలు (mRNA లేదా మెసెంజర్ RNAతో గందరగోళం చెందకూడదు) 1993లో కనుగొనబడ్డాయి మరియు జన్యు వ్యక్తీకరణను నియంత్రించడంలో వాటి పాత్ర కోసం గత రెండు దశాబ్దాలుగా లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కాలంగా విస్తృతంగా అధ్యయనం చేయబడ్డాయి. miRNAలు వివిధ శరీర కణాలు మరియు కణజాలాలలో విభిన్నంగా వ్యక్తీకరించబడతాయి. బెల్‌ఫాస్ట్‌లోని క్వీన్స్ యూనివర్శిటీలోని శాస్త్రవేత్తల ఇటీవలి పరిశోధనలో శరీర కణాలు వైరస్‌ల ద్వారా సవాలు చేయబడినప్పుడు రోగనిరోధక వ్యవస్థ నియంత్రణలో miRNAల యొక్క యాంత్రిక పాత్రను బయటపెట్టాయి. ఈ పరిశోధనలు వ్యాధిపై మెరుగైన అవగాహనకు దారితీస్తాయి మరియు నవల చికిత్సా అభివృద్ధికి లక్ష్యంగా వారి దోపిడీకి దారి తీస్తుంది.  

మైక్రోఆర్ఎన్ఏలు లేదా miRNAలు భేదం, జీవక్రియ హోమియోస్టాసిస్, విస్తరణ మరియు అపోప్టోసిస్ వంటి పోస్ట్-ట్రాన్స్క్రిప్షనల్ ప్రక్రియలలో వారి పాత్ర కోసం గత రెండు దశాబ్దాలుగా ప్రజాదరణ పొందింది ^(1-5). miRNAలు చిన్న సింగిల్ స్ట్రాండ్‌గా ఉంటాయి RNA ఏ ప్రోటీన్ల కోసం ఎన్కోడ్ చేయని సీక్వెన్సులు. అవి పెద్ద పూర్వగాములు నుండి ఉద్భవించాయి, ఇవి డబుల్ స్ట్రాండెడ్ RNAలు. యొక్క బయోజెనిసిస్ miRNA కణం యొక్క కేంద్రకంలో మొదలవుతుంది మరియు ప్రాథమిక ఉత్పత్తిని కలిగి ఉంటుంది miRNA ద్వారా ట్రాన్స్క్రిప్ట్స్ RNA ఎంజైమ్ కాంప్లెక్స్ ద్వారా ప్రీ-మిఆర్ఎన్ఎ హెయిర్‌పిన్‌ను విడుదల చేయడానికి ప్రాథమిక ట్రాన్స్క్రిప్ట్‌ను కత్తిరించడం ద్వారా పాలిమరేస్ II. ప్రాథమిక miRNA తర్వాత సైటోప్లాజమ్‌కి ఎగుమతి చేయబడుతుంది, అక్కడ అది డైసర్ (ప్రీ-మిఆర్‌ఎన్‌ఎను మరింతగా విడదీసే ప్రోటీన్ కాంప్లెక్స్) ద్వారా పని చేస్తుంది, తద్వారా పరిపక్వ సింగిల్-స్ట్రాండ్డ్ మిఆర్‌ఎన్‌ఎను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. పరిపక్వ miRNA RNA ప్రేరిత సైలెన్సింగ్ కాంప్లెక్స్ (RISC)లో భాగంగా తనను తాను ఏకీకృతం చేస్తుంది మరియు లక్ష్య mRNAలలో 3' అనువదించని ప్రాంతాలలో (UTRs) కనుగొనబడిన పరిపూరకరమైన ప్రాంతాలకు RISCని బంధించడం ద్వారా పోస్ట్-ట్రాన్స్క్రిప్షనల్ జీన్ సైలెన్సింగ్‌ను ప్రేరేపిస్తుంది. 

అనే ఆవిష్కరణతో 1993లో కథ మొదలైంది miRNAలు in సి. ఎలిగాన్స్ లీ మరియు అతని సహచరుల ద్వారా ⁽⁶⁾. LIN-14 ప్రోటీన్ లిన్-4 అని పిలువబడే మరొక లిప్యంతరీకరణ జన్యువు ద్వారా నియంత్రించబడలేదని గమనించబడింది మరియు లార్వా అభివృద్ధికి ఈ తగ్గింపు అవసరం సి. ఎలిగాన్స్ దశ L1 నుండి L2 వరకు పురోగతిలో ఉంది. లిప్యంతరీకరించబడిన lin-4 ఫలితంగా lin-14 యొక్క 3'UTR ప్రాంతానికి పరిపూరకరమైన బైండింగ్ ద్వారా LIN-4 వ్యక్తీకరణను తగ్గించడం జరిగింది. mRNA, చిన్న మార్పులతో mRNA lin-4 స్థాయిలు. ఈ దృగ్విషయం మొదట ప్రత్యేకమైనది మరియు నిర్దిష్టమైనదిగా భావించబడింది సి. ఎలిగాన్స్, 2000 వరకు, అవి ఇతర జంతు జాతులలో కనుగొనబడ్డాయి ⁽⁷⁾. అప్పటి నుండి, మొక్కలు మరియు జంతువులు రెండింటిలోనూ miRNA ల యొక్క ఆవిష్కరణ మరియు ఉనికిని వివరించే పరిశోధనా కథనాల వరద ఉంది. 25000 పైగా miRNAలు ఇప్పటివరకు కనుగొనబడ్డాయి మరియు చాలా మందికి, జీవి యొక్క జీవశాస్త్రంలో అవి పోషించే ఖచ్చితమైన పాత్ర ఇప్పటికీ అస్పష్టంగానే ఉంది. 

miRNAలు అవి నియంత్రించే mRNA యొక్క 3' UTRలలోని కాంప్లిమెంటరీ సైట్‌లకు బైండింగ్ చేయడం ద్వారా mRNAలను పోస్ట్-ట్రాన్స్క్రిప్షన్‌గా అణచివేయడం ద్వారా వాటి ప్రభావాలను చూపుతాయి. ఒక బలమైన కాంప్లిమెంటరిటీ mRNAని అధోకరణం కోసం కేటాయించింది, అయితే బలహీనమైన కాంప్లిమెంటరిటీ mRNA స్థాయిలలో ఎటువంటి మార్పులకు కారణం కాదు కానీ అనువాద నిరోధానికి కారణమవుతుంది. ట్రాన్స్‌క్రిప్షనల్ రెప్రెషన్‌లో miRNA యొక్క ప్రధాన పాత్ర ఉన్నప్పటికీ, అవి అరుదైన సందర్భాల్లో యాక్టివేటర్‌లుగా కూడా పనిచేస్తాయి ⁽⁸⁾. పిండం స్థితి నుండి అవయవ మరియు అవయవ వ్యవస్థల అభివృద్ధి వరకు జన్యువులు మరియు జన్యు ఉత్పత్తులను నియంత్రించడం ద్వారా జీవి యొక్క అభివృద్ధిలో miRNA లు అనివార్యమైన పాత్రను పోషిస్తాయి. ^(9-11). సెల్యులార్ హోమియోస్టాసిస్‌ను నిర్వహించడంలో వారి పాత్రతో పాటు, క్యాన్సర్ వంటి వివిధ వ్యాధులలో కూడా miRNA లు చిక్కుకున్నాయి (miRNAలు జన్యువుల యాక్టివేటర్‌లు మరియు రెప్రెసర్‌గా పనిచేస్తాయి), న్యూరోడెజెనరేటివ్ డిజార్డర్స్ మరియు కార్డియోవాస్కులర్ వ్యాధులు. వివిధ వ్యాధులలో వారి పాత్రను అర్థం చేసుకోవడం మరియు విశదీకరించడం అనేది వ్యాధి నివారణకు అనుగుణమైన కొత్త చికిత్సా విధానాలతో కొత్త బయోమార్కర్ ఆవిష్కరణకు దారి తీస్తుంది. miRNAలు వ్యాధికి ప్రభావవంతమైన ప్రతిస్పందనను అందించడానికి రోగనిరోధక వ్యవస్థ యొక్క జన్యువులను నియంత్రించడం ద్వారా బ్యాక్టీరియా మరియు వైరస్‌ల వంటి సూక్ష్మజీవుల వల్ల కలిగే అంటువ్యాధుల అభివృద్ధి మరియు వ్యాధికారకంలో కూడా కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి. వైరల్ ఇన్‌ఫెక్షన్ల విషయంలో, టైప్ I ఇంటర్‌ఫెరాన్‌లు (IFN ఆల్ఫా మరియు IFN బీటా) యాంటీ-వైరల్ సైటోకిన్‌లుగా విడుదల చేయబడతాయి, ఇవి పోరాట ప్రతిస్పందనను పెంచడానికి రోగనిరోధక వ్యవస్థను మాడ్యులేట్ చేస్తాయి. ⁽¹²) ఇంటర్‌ఫెరాన్‌ల ఉత్పత్తి ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్ మరియు ట్రాన్స్‌లేషన్ స్థాయిలో కఠినంగా నియంత్రించబడుతుంది మరియు హోస్ట్ ద్వారా యాంటీ-వైరల్ ప్రతిస్పందనను నిర్ణయించడంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. అయినప్పటికీ, వైరస్లు ఈ రోగనిరోధక ప్రతిస్పందనను అణిచివేసేందుకు హోస్ట్ కణాలను మోసగించడానికి తగినంతగా అభివృద్ధి చెందాయి, దాని ప్రతిరూపణ కోసం వైరస్‌కు ప్రయోజనాన్ని అందిస్తాయి మరియు తద్వారా వ్యాధి లక్షణాలను మరింత తీవ్రతరం చేస్తాయి. ^{(12, 13)}. వైరల్ ఇన్‌ఫెక్షన్‌పై హోస్ట్ ద్వారా IFN ఉత్పత్తికి మధ్య పరస్పర చర్య యొక్క గట్టి నియంత్రణ మరియు సోకిన వైరస్ ద్వారా దానిని అణచివేయడం అనేది ప్రశ్నలో పేర్కొన్న వైరస్ వల్ల కలిగే వ్యాధి యొక్క పరిధి మరియు వ్యవధిని నిర్ణయిస్తుంది. IFN ఉత్పత్తి మరియు సంబంధిత IFN స్టిమ్యులేటెడ్ జన్యువుల (ISGలు) ట్రాన్స్‌క్రిప్షనల్ నియంత్రణ బాగా స్థిరపడినప్పటికీ ⁽¹⁴⁾, అనువాద నియంత్రణ విధానం ఇప్పటికీ అస్పష్టంగానే ఉంది ⁽¹⁵⁾. 

కెనడాలోని మెక్‌గిల్ విశ్వవిద్యాలయం మరియు పరిశోధకులు ఇటీవలి అధ్యయనం క్వీన్స్ విశ్వవిద్యాలయం, యొక్క అనువాద నియంత్రణపై బెల్ఫాస్ట్ యాంత్రిక అవగాహనను అందిస్తుంది IFN IFN-బీటా ఉత్పత్తిని మరియు miRNA, miR-4a ప్రమేయాన్ని అణచివేయడంలో 34EHP ప్రోటీన్ పాత్రను హైలైట్ చేసే ఉత్పత్తి. 4EHP Ifnb34 mRNA యొక్క miR-1a-ప్రేరిత అనువాద నిశ్శబ్దాన్ని మాడ్యులేట్ చేయడం ద్వారా IFN ఉత్పత్తిని తగ్గించింది. RNA వైరస్‌లు మరియు IFN బీటా ఇండక్షన్‌తో సంక్రమణం miR-34a miRNA స్థాయిలను పెంచుతుంది, 4EHP ద్వారా IFN బీటా వ్యక్తీకరణను అణచివేసే ప్రతికూల అభిప్రాయ నియంత్రణ లూప్‌ను ప్రేరేపిస్తుంది. ⁽¹⁶⁾. ప్రస్తుత మహమ్మారి కారణంగా ఈ అధ్యయనం చాలా ముఖ్యమైనది Covid -19 (ఆర్‌ఎన్‌ఏ వైరస్ వల్ల కలిగే ఇన్‌ఫెక్షన్) ఎందుకంటే ఇది వ్యాధిని మరింత అర్థం చేసుకోవడంలో సహాయపడుతుంది మరియు డిజైనర్ యాక్టివేటర్‌లు/ఇన్‌హిబిటర్‌లను ఉపయోగించి miR-34a miRNA స్థాయిలను మాడ్యులేట్ చేయడం ద్వారా మరియు వాటిని క్లినికల్ ట్రయల్స్‌లో పరీక్షించడం ద్వారా ఇన్‌ఫెక్షన్‌ను ఎదుర్కోవడానికి కొత్త మార్గాలకు దారి తీస్తుంది. IFN ప్రతిస్పందనపై దాని ప్రభావాలు. IFN బీటా థెరపీని ఉపయోగించి క్లినికల్ ట్రయల్స్ నివేదికలు ఉన్నాయి ⁽¹⁷⁾ మరియు ఈ అధ్యయనం హోమియోస్టాటిక్ వాతావరణాన్ని నిర్వహించడం కోసం హోస్ట్ ట్రాన్స్‌లేషన్ మెషినరీని అంతర్గతంగా నియంత్రించడంలో miRNA పాత్రను హైలైట్ చేయడం ద్వారా పరమాణు విధానాలను విప్పుటకు సహాయపడుతుంది. 

అటువంటి మరియు ఇతర తెలిసిన మరియు అభివృద్ధి చెందుతున్న వాటిపై భవిష్యత్ పరిశోధనలు మరియు పరిశోధనలు miRNAలు జెనోమిక్, ట్రాన్స్‌క్రిప్టోమిక్ మరియు/లేదా ప్రోటీమిక్ డేటాతో ఈ పరిశోధనల ఏకీకరణతో పాటు, సెల్యులార్ ఇంటరాక్షన్‌లు మరియు వ్యాధిపై మన యాంత్రిక అవగాహనను మెరుగుపరచడమే కాకుండా, నవలకి కూడా దారి తీస్తుంది. miRNA miRNAని యాక్టిమిర్‌లుగా ఉపయోగించడం ద్వారా ఆధారిత చికిత్సలు (మిఆర్‌ఎన్‌ఏలను యాక్టివేటర్‌లుగా ఉపయోగించడం ద్వారా భర్తీ చేయడం miRNAలు పరివర్తన చెందిన లేదా తొలగించబడినవి) మరియు ప్రబలంగా మరియు అభివృద్ధి చెందుతున్న మానవ మరియు జంతు వ్యాధుల కోసం యాంటీగోమిర్‌లు (చెప్పబడిన mRNA యొక్క అసాధారణ నియంత్రణ ఉన్న చోట miRNAలను విరోధులుగా ఉపయోగించడం).  

*** 

ప్రస్తావనలు  

1. Clairea T, Lamarthée B, Anglicheau D. మైక్రోఆర్ఎన్ఏలు: చిన్న అణువులు, పెద్ద ప్రభావాలు, అవయవ మార్పిడిలో ప్రస్తుత అభిప్రాయం: ఫిబ్రవరి 2021 – వాల్యూమ్ 26 – సంచిక 1 – పే 10-16. DOI: https://doi.org/10.1097/MOT.0000000000000835  

2. అంబ్రోస్ V. జంతువుల మైక్రోఆర్ఎన్ఏల విధులు. ప్రకృతి. 2004, 431 (7006): 350–5. DOI: https://doi.org/10.1038/nature02871  

3. బార్టెల్ DP. మైక్రోఆర్ఎన్ఏలు: జెనోమిక్స్, బయోజెనిసిస్, మెకానిజం మరియు ఫంక్షన్. సెల్. 2004, 116 (2): 281–97. DOI: https://10.1016/S0092-8674(04)00045-5  

4. జాన్సన్ MD మరియు లండ్ AH మైక్రోఆర్ఎన్ఎ మరియు క్యాన్సర్. మాలిక్యులర్ ఆంకాలజీ. 2012, 6 (6): 590-610. DOI: https://doi.org/10.1016/j.molonc.2012.09.006  

5. భాస్కరన్ M, మోహన్ M. మైక్రోఆర్ఎన్ఏలు: చరిత్ర, బయోజెనిసిస్ మరియు జంతు అభివృద్ధి మరియు వ్యాధిలో వాటి అభివృద్ధి చెందుతున్న పాత్ర. వెట్ పాథోల్. 2014;51(4):759-774. DOI: https://doi.org/10.1177/0300985813502820 

6. రోసలిండ్ C. లీ, రోండా L. ఫెయిన్‌బామ్, విక్టర్ అంబ్రోస్. C. ఎలిగాన్స్ హెటెరోక్రోనిక్ జీన్ లిన్-4 చిన్న RNAలను లిన్-14, సెల్, వాల్యూమ్ 75, ఇష్యూ 5,1993, పేజీలు 843-854, ISSN 0092-8674కి యాంటిసెన్స్ కాంప్లిమెంటరిటీతో ఎన్‌కోడ్ చేస్తుంది. DOI: https://doi.org/10.1016/0092-8674(93)90529-Y 

7. పాస్క్వినెల్లి A., రీన్‌హార్ట్ B., స్లాక్ F. ఎప్పటికి. యొక్క క్రమం మరియు తాత్కాలిక వ్యక్తీకరణ యొక్క పరిరక్షణ వీలు-7 హెటెరోక్రోనిక్ రెగ్యులేటరీ RNA. ప్రకృతి 408, 86–89 (2000). DOI: https://doi.org/10.1038/35040556 

8. వాసుదేవన్ S, టోంగ్ Y మరియు స్టీట్జ్ JA. అణచివేత నుండి క్రియాశీలతకు మారడం: మైక్రోఆర్ఎన్ఏలు అనువాదాన్ని నియంత్రించగలవు. సైన్స్  21 డిసెంబర్ 2007: వాల్యూమ్. 318, సంచిక 5858, pp.1931-1934. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1149460 

9. బెర్న్‌స్టెయిన్ E, కిమ్ SY, కార్మెల్ MA, మరియు ఇతరులు. మౌస్ అభివృద్ధికి డైసర్ అవసరం. నాట్ జెనెట్. 2003; 35:215–217. DOI: https://doi.org/10.1038/ng1253 

10. క్లూస్టర్‌మాన్ WP, ప్లాస్టర్క్ RH. జంతువుల అభివృద్ధి మరియు వ్యాధిలో సూక్ష్మ-RNAల యొక్క విభిన్న విధులు. దేవ్ సెల్. 2006; 11:441–450. DOI: https://doi.org/10.1016/j.devcel.2006.09.009 

11. వీన్‌హోల్డ్స్ E, కౌడిజ్ MJ, వాన్ ఈడెన్ FJM, మరియు ఇతరులు. జీబ్రాఫిష్ అభివృద్ధికి మైక్రోఆర్ఎన్ఎ-ఉత్పత్తి చేసే ఎంజైమ్ డైసర్1 అవసరం. నాట్ జెనెట్. 2003; 35:217–218. DOI: https://doi.org/10.1038/ng1251 

12. హాలర్ ఓ, కోచ్స్ జి మరియు వెబెర్ ఎఫ్. ఇంటర్ఫెరాన్ రెస్పాన్స్ సర్క్యూట్: వ్యాధికారక వైరస్‌ల ద్వారా ఇండక్షన్ మరియు అణచివేత. వైరాలజీ. వాల్యూమ్ 344, సంచిక 1, 2006, పేజీలు 119-130, ISSN 0042-6822, DOI: https://doi.org/10.1016/j.virol.2005.09.024 

13. McNab F, Mayer-Barber K, Sher A, Wack A, O'Garra A. అంటు వ్యాధిలో టైప్ I ఇంటర్ఫెరాన్లు. నాట్ రెవ్ ఇమ్యునోల్. 2015 ఫిబ్రవరి;15(2):87-103. DOI: https://doi.org/10.1038/nri3787 

14. అపోస్టోలౌ, ఇ., మరియు థానోస్, డి. (2008). వైరస్ ఇన్ఫెక్షన్ మోనోఅల్లెలిక్ IFN-b జన్యు వ్యక్తీకరణకు మధ్యవర్తిత్వం వహించే NF-కప్పా-B-ఆధారిత ఇంటర్‌క్రోమోజోమల్ అసోసియేషన్‌లను ప్రేరేపిస్తుంది. సెల్ 134, 85–96. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2008.05.052   

15. సావన్, R. (2014). ఇంటర్ఫెరాన్ల పోస్ట్-ట్రాన్స్క్రిప్షనల్ రెగ్యులేషన్ మరియు వాటి సిగ్నలింగ్ మార్గాలు. J. ఇంటర్ఫెరాన్ సైటోకిన్ రెస్. 34, 318–329. DOI: https://doi.org/10.1089/jir.2013.0117  

16. జాంగ్ X, చపట్ సి మరియు ఇతరులు. క్యాప్-బైండింగ్ ప్రోటీన్ 4EHP ద్వారా యాంటీవైరల్ రోగనిరోధక శక్తి యొక్క మైక్రోఆర్ఎన్ఎ-మధ్యవర్తిత్వ అనువాద నియంత్రణ. మాలిక్యులర్ సెల్ 81, 1–14 2021. ప్రచురించబడింది:ఫిబ్రవరి 12, 2021. DOI:https://doi.org/10.1016/j.molcel.2021.01.030

17. SCIEU 2021. COVID-19 చికిత్స కోసం ఇంటర్‌ఫెరాన్-β: సబ్కటానియస్ అడ్మినిస్ట్రేషన్ మరింత ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది. శాస్త్రీయ యూరోపియన్. 12 ఫిబ్రవరి 2021న పోస్ట్ చేయబడింది. ఆన్‌లైన్‌లో అందుబాటులో ఉంది http://scientificeuropean.co.uk/interferon-β-for-treatment-of-covid-19-subcutaneous-administration-more-effective/ 14 ఫిబ్రవరి 2021న యాక్సెస్ చేయబడింది.  

***