एक्सोम: Difference between revisions
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एक्सोम [[जीनोम]] के भीतर सभी [[एक्सॉन]] से बना होता है, अनुक्रम जो, जब अनुलेखित होते हैं, आरएनए विभाजन द्वारा [[इंट्रोन्स]] को हटा दिए जाने के बाद परिपक्व आरएनए के भीतर रहते हैं। इसमें [[दूत आरएनए]] (एमआरएनए) के | एक्सोम [[जीनोम]] के भीतर सभी [[एक्सॉन]] से बना होता है, अनुक्रम जो, जब अनुलेखित होते हैं, आरएनए विभाजन द्वारा [[इंट्रोन्स]] को हटा दिए जाने के बाद परिपक्व आरएनए के भीतर रहते हैं। इसमें [[दूत आरएनए]] (एमआरएनए) के अनुवादित क्षेत्र और [[कोडिंग क्षेत्र]] सम्मिलित हैं। [[एक्सोम सीक्वेंसिंग]] दो अंकितन से अधिक [[ मेंडेलियाई ]] या [[एकल जीन विकार]] के आनुवंशिक आधार को निर्धारित करने का कुशल विधिसिद्ध करना हुआ है।<ref name="pmid21946919">{{cite journal | vauthors = Bamshad MJ, Ng SB, Bigham AW, Tabor HK, Emond MJ, Nickerson DA, Shendure J | title = मेंडेलियन रोग जीन खोज के लिए एक उपकरण के रूप में सटीक अनुक्रमण| journal = Nature Reviews Genetics | volume = 12 | issue = 11 | pages = 745–55 | date = September 2011 | pmid = 21946919 | doi = 10.1038/nrg3031 | s2cid = 15615317 }}</ref> | ||
== सांख्यिकी == | == सांख्यिकी == | ||
[[File:Details.png|thumb|360x360px, एक्सोम और [[ transcriptome ]]। एक्सोम में जीनोम के भीतर सभी एक्सॉन होते हैं। इसके विपरीत, ट्रांसक्रिप्टोम कोशिका प्रकारों (जैसे न्यूरॉन्स बनाम कार्डियक सेल) के | [[File:Details.png|thumb|360x360px, एक्सोम और [[ transcriptome ]]। एक्सोम में जीनोम के भीतर सभी एक्सॉन होते हैं। इसके विपरीत, ट्रांसक्रिप्टोम कोशिका प्रकारों (जैसे न्यूरॉन्स बनाम कार्डियक सेल) के मध्य भिन्न होता है, केवल एक्सॉन के हिस्से को सम्मिलित करता है जो वास्तव में एमआरएनए में लिखित होते हैं।]]मानव निर्वासन में लगभग 233,785 एक्सॉन होते हैं, जिनमें से लगभग 80% लंबाई में 200 बेस जोड़ी से कम होते हैं, जो कुल जीनोम का लगभग 1.1% या [[डीएनए]] के लगभग 30 मेगाबेस का गठन करते हैं।<ref>{{cite journal | vauthors = Sakharkar MK, Chow VT, Kangueane P | title = मानव जीनोम में एक्सॉन और इंट्रोन का वितरण| journal = In Silico Biology | volume = 4 | issue = 4 | pages = 387–93 | date = 2004 | pmid = 15217358 }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Venter JC, Adams MD, Myers EW, Li PW, Mural RJ, Sutton GG, etal | title = यह मानव जीनोम का क्रमिकविन्यास है| journal = Science | volume = 291 | issue = 5507 | pages = 1304–51 | date = February 2001 | pmid = 11181995 | doi = 10.1126/science.1058040 | bibcode = 2001Sci...291.1304V | doi-access = free }}</ref><ref name="pmid19684571">{{cite journal | vauthors = Ng SB, Turner EH, Robertson PD, Flygare SD, Bigham AW, Lee C, Shaffer T, Wong M, Bhattacharjee A, Eichler EE, Bamshad M, Nickerson DA, Shendure J | display-authors = 6 | title = Targeted capture and massively parallel sequencing of 12 human exomes | journal = Nature | volume = 461 | issue = 7261 | pages = 272–6 | date = September 2009 | pmid = 19684571 | pmc = 2844771 | doi = 10.1038/nature08250 | bibcode = 2009Natur.461..272N }}</ref> चूँकि जीनोम के बहुत छोटे अंश की रचना करते हुए, एक्सोम में [[उत्परिवर्तन]] को 85% उत्परिवर्तन को आश्रय देने के लिए माना जाता है जिसका रोग पर बड़ा प्रभाव पड़ता है।<ref name="Choi_2009">{{cite journal | vauthors = Choi M, Scholl UI, Ji W, Liu T, Tikhonova IR, Zumbo P, Nayir A, Bakkaloğlu A, Ozen S, Sanjad S, Nelson-Williams C, Farhi A, Mane S, Lifton RP | display-authors = 6 | title = पूरे एक्सोम कैप्चर और बड़े पैमाने पर समानांतर डीएनए अनुक्रमण द्वारा आनुवंशिक निदान| journal = Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America | volume = 106 | issue = 45 | pages = 19096–101 | date = November 2009 | pmid = 19861545 | pmc = 2768590 | doi = 10.1073/pnas.0910672106 | bibcode = 2009PNAS..10619096C | doi-access = free }}</ref> | ||
== परिभाषा == | == परिभाषा == | ||
{{See also| | {{See also|मानव प्रोटीन-कोडिंग जीन की सूची 1|मानव प्रोटीन-कोडिंग जीन की सूची 2|मानव प्रोटीन-कोडिंग जीन की सूची 3|मानव प्रोटीन-कोडिंग जीन की सूची 4}} | ||
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि एक्सोम ट्रांसक्रिप्टोम से | |||
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि एक्सोम ट्रांसक्रिप्टोम से भिन्न है, जो सेल प्रकार के भीतर लिखित आरएनए के सभी हैं। जबकि एक्सोम सेल-टाइप से सेल-टाइप तक स्थिर है, ट्रांसक्रिप्टोम कोशिकाओं की संरचना और कार्य के आधार पर बदलता है। परिणाम स्वरुप , एक्सोम की संपूर्णता हर कोशिका में प्रोटीन में [[अनुवाद (जीव विज्ञान)]] नहीं है। एक्सोम के विभिन्न प्रकार के केवल [[प्रतिलेखन (जीव विज्ञान)]] भाग, और एक्सोन के केवल कोडिंग क्षेत्र को अंततः प्रोटीन में अनुवादित किया जाता है। | |||
== अगली पीढ़ी का अनुक्रमण == | == अगली पीढ़ी का अनुक्रमण == | ||
[[अगली पीढ़ी अनुक्रमण]] (NGS) बड़ी मात्रा में डीएनए के तेजी से अनुक्रमण की अनुमति देता है, आनुवंशिकी के अध्ययन को महत्वपूर्ण रूप से आगे बढ़ाता है, और पुराने तरीकों जैसे [[सेंगर अनुक्रमण]] को प्रतिस्थापित करता है। यह तकनीक स्वास्थ्य देखभाल और अनुसंधान में अधिक आम होने लगी है, न केवल इसलिए कि यह आनुवंशिक विविधताओं को निर्धारित करने का | [[अगली पीढ़ी अनुक्रमण]] (NGS) बड़ी मात्रा में डीएनए के तेजी से अनुक्रमण की अनुमति देता है, आनुवंशिकी के अध्ययन को महत्वपूर्ण रूप से आगे बढ़ाता है, और पुराने तरीकों जैसे [[सेंगर अनुक्रमण]] को प्रतिस्थापित करता है। यह तकनीक स्वास्थ्य देखभाल और अनुसंधान में अधिक आम होने लगी है, न केवल इसलिए कि यह आनुवंशिक विविधताओं को निर्धारित करने का विश्वसनीय विधिहै, बल्कि इसलिए भी कि यह लागत प्रभावी है और शोधकर्ताओं को पूरे जीनोम को दिनों से लेकर हफ्तों के मध्य कहीं भी अनुक्रमित करने की अनुमति देती है। यह पिछले तरीकों की तुलना करता है जिसमें महीनों लग सकते हैं। नेक्स्ट-जेन सीक्वेंसिंग में [[संपूर्ण एक्सोम सीक्वेंसिंग]] | होल-एक्सोम सीक्वेंसिंग और [[संपूर्ण जीनोम अनुक्रमण]] | होल-जीनोम सीक्वेंसिंग दोनों सम्मिलित हैं।<ref>{{Cite web|url=https://ghr.nlm.nih.gov/primer/testing/sequencing|title=What are whole exome sequencing and whole genome sequencing? | work = Genetics Home Reference| publisher = National Library of Medicine, National Institutes of Health, U.S. Department of Health & Human Services |access-date=2019-11-07}}</ref> | ||
=== पूरे-एक्सोम सीक्वेंसिंग === | === पूरे-एक्सोम सीक्वेंसिंग === | ||
दुर्लभ आनुवंशिक विकार|आनुवंशिक विकारों के निदान के लिए | दुर्लभ आनुवंशिक विकार|आनुवंशिक विकारों के निदान के लिए व्यक्ति के एक्सोम को उनके पूरे जीनोम के अतिरिक्त अनुक्रमित करना अधिक लागत प्रभावी और कुशल विधिप्रस्तावित किया गया है।<ref>{{cite journal | vauthors = Yang Y, Muzny DM, Reid JG, Bainbridge MN, Willis A, Ward PA, Braxton A, Beuten J, Xia F, Niu Z, Hardison M, Person R, Bekheirnia MR, Leduc MS, Kirby A, Pham P, Scull J, Wang M, Ding Y, Plon SE, Lupski JR, Beaudet AL, Gibbs RA, Eng CM | display-authors = 6 | title = मेंडेलियन विकारों के निदान के लिए क्लिनिकल पूरे-एक्सोम सीक्वेंसिंग| journal = The New England Journal of Medicine | volume = 369 | issue = 16 | pages = 1502–11 | date = October 2013 | pmid = 24088041 | pmc = 4211433 | doi = 10.1056/NEJMoa1306555 }}</ref> यह [[कैरियोटाइपिंग]] और [[microarrays]] जैसे अन्य तरीकों से भी अधिक प्रभावी पाया गया है।<ref>{{cite book |last1=Edelson|first1=P. Kaitlyn |last2=Dugoff |first2=Lorraine |last3=Bromley |first3=Bryann | name-list-style = vanc |chapter = Chapter 11 – Genetic Evaluation of Fetal Sonographic Abnormalities|date=2019-01-01 |title =प्रसवकालीन आनुवंशिकी|pages=105–124|editor-last=Norton|editor-first=Mary E. |editor2-last=Kuller |editor2-first=Jeffrey A. |editor3-last=Dugoff |editor3-first=Lorraine |publisher=Content Repository Only!|isbn=9780323530941 }}</ref> यह अंतर काफी हद तक इस तथ्य के कारण है कि आनुवंशिक विकारों के फेनोटाइप उत्परिवर्तित एक्सॉन का परिणाम हैं। इसके अतिरिक्त, चूंकि एक्सोम में कुल जीनोम का केवल 1.5% सम्मिलित है, इसलिए यह प्रक्रिया अधिक लागत प्रभावी और तेज़ है क्योंकि इसमें जीनोम बनाने वाले 3 बिलियन बेस जोड़े के अतिरिक्त लगभग 40 मिलियन आधारों का अनुक्रमण सम्मिलित है।<ref>{{cite journal | vauthors = Nagele P | title = Exome sequencing: one small step for malignant hyperthermia, one giant step for our specialty—why exome sequencing matters to all of us, not just the experts | journal = Anesthesiology | volume = 119 | issue = 5 | pages = 1006–8 | date = November 2013 | pmid = 24195944 | pmc = 3980570 | doi = 10.1097/ALN.0b013e3182a8a90c }}</ref> | ||
=== संपूर्ण-जीनोम अनुक्रमण === | === संपूर्ण-जीनोम अनुक्रमण === | ||
दूसरी ओर, एक्सोम सीक्वेंसिंग | पूरे-एक्सोम सीक्वेंसिंग की तुलना में डीएनए में वेरिएंट के अधिक व्यापक दृश्य को पकड़ने के लिए पूरे जीनोम अनुक्रमण को पाया गया है। विशेष रूप से [[एकल न्यूक्लियोटाइड वेरिएंट]] के लिए, संपूर्ण जीनोम अनुक्रमण एक्सोम के भीतर संभावित रोग | दूसरी ओर, एक्सोम सीक्वेंसिंग | पूरे-एक्सोम सीक्वेंसिंग की तुलना में डीएनए में वेरिएंट के अधिक व्यापक दृश्य को पकड़ने के लिए पूरे जीनोम अनुक्रमण को पाया गया है। विशेष रूप से [[एकल न्यूक्लियोटाइड वेरिएंट]] के लिए, संपूर्ण जीनोम अनुक्रमण एक्सोम के भीतर संभावित रोग उत्पन्न करने वाले उत्परिवर्तन का पता लगाने में पूरे-एक्सोम अनुक्रमण की तुलना में अधिक शक्तिशाली और अधिक संवेदनशील है।<ref>{{cite journal | vauthors = Belkadi A, Bolze A, Itan Y, Cobat A, Vincent QB, Antipenko A, Shang L, Boisson B, Casanova JL, Abel L | display-authors = 6 | title = एक्सोम वेरिएंट का पता लगाने के लिए होल-जीनोम सीक्वेंसिंग पूरे-एक्सोम सीक्वेंसिंग की तुलना में अधिक शक्तिशाली है| journal = Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America | volume = 112 | issue = 17 | pages = 5473–8 | date = April 2015 | pmid = 25827230 | pmc = 4418901 | doi = 10.1073/pnas.1418631112 | bibcode = 2015PNAS..112.5473B | doi-access = free }}</ref> किसी को यह भी ध्यान में रखना चाहिए कि [[गैर-कोडिंग क्षेत्र]] | गैर-कोडिंग क्षेत्र एक्सॉन के नियमन में सम्मिलित हो सकते हैं जो एक्सोम बनाते हैं, और इसलिए संपूर्ण-एक्सोम अनुक्रमण बनाने में खेलने वाले सभी अनुक्रमों को दिखाने में पूरा नहीं हो सकता है। निर्वासन। | ||
=== नैतिक विचार === | === नैतिक विचार === | ||
[[अनुक्रमण]] के किसी भी रूप के साथ, पूरे-एक्सोम अनुक्रमण या पूरे जीनोम अनुक्रमण के साथ, कुछ ने तर्क दिया है कि इस तरह की प्रथाओं को चिकित्सा नैतिकता के विचार के | [[अनुक्रमण]] के किसी भी रूप के साथ, पूरे-एक्सोम अनुक्रमण या पूरे जीनोम अनुक्रमण के साथ, कुछ ने तर्क दिया है कि इस तरह की प्रथाओं को चिकित्सा नैतिकता के विचार के अंतर्गत किया जाना चाहिए। जबकि चिकित्सक रोगी की स्वायत्तता को बनाए रखने का प्रयास करते हैं, अनुक्रमण जानबूझकर प्रयोगशालाओं को [[संरचनात्मक भिन्नता]] को देखने के लिए कहता है जो रोगी की स्थिति से पूरी तरह से असंबंधित हो सकता है और उन निष्कर्षों को प्रकट करने की क्षमता रखता है जो जानबूझकर नहीं मांगे गए थे। इसके अतिरिक्त, इस तरह के परीक्षण में कुछ जीन होने के लिए विशेष समूहों के खिलाफ भेदभाव के रूपों का सुझाव दिया गया है, जिसके परिणामस्वरूप उस समूह के प्रति कलंक या नकारात्मक व्यवहार की संभावना उत्पन्न होती है।<ref>{{cite book| vauthors = Gaff CL, Macciocca I |chapter = Chapter 15 – Genomic Perspective of Genetic Counseling|date=2016-01-01 | title = चिकित्सा और स्वास्थ्य जीनोमिक्स|pages=201–212| veditors = Kumar D, Antonarakis S |publisher=Academic Press|doi=10.1016/b978-0-12-420196-5.00015-0|isbn=9780124201965 }}</ref> | ||
== रोग और निदान == | == रोग और निदान == | ||
दुर्लभ उत्परिवर्तन जो आवश्यक प्रोटीन के कार्य को प्रभावित करते हैं, अधिकांश [[मेंडेलियन रोग]] का गठन करते हैं। इसके | दुर्लभ उत्परिवर्तन जो आवश्यक प्रोटीन के कार्य को प्रभावित करते हैं, अधिकांश [[मेंडेलियन रोग]] का गठन करते हैं। इसके अतिरिक्त, [[ मेंडेलियन वंशानुक्रम ]] में रोग उत्पन्न करने वाले म्यूटेशनों का भारी बहुमत कोडिंग क्षेत्र के भीतर पाया जा सकता है।<ref name="Choi_2009">{{cite journal | vauthors = Choi M, Scholl UI, Ji W, Liu T, Tikhonova IR, Zumbo P, Nayir A, Bakkaloğlu A, Ozen S, Sanjad S, Nelson-Williams C, Farhi A, Mane S, Lifton RP | display-authors = 6 | title = पूरे एक्सोम कैप्चर और बड़े पैमाने पर समानांतर डीएनए अनुक्रमण द्वारा आनुवंशिक निदान| journal = Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America | volume = 106 | issue = 45 | pages = 19096–101 | date = November 2009 | pmid = 19861545 | pmc = 2768590 | doi = 10.1073/pnas.0910672106 | bibcode = 2009PNAS..10619096C | doi-access = free }</ref> हानिकारक उत्परिवर्तनों का सर्वोत्तम पता लगाने और रोगियों का सफलतापूर्वक निदान करने के तरीकों को खोजने के लक्ष्य के साथ, शोधकर्ता इस प्रक्रिया में सहायता के लिए सुरागों की तलाश कर रहे हैं। | ||
होल एक्सोम सीक्वेंसिंग| होल-एक्सोम सीक्वेंसिंग | होल एक्सोम सीक्वेंसिंग| होल-एक्सोम सीक्वेंसिंग हालिया तकनीक है जिसने विभिन्न आनुवंशिक विकारों की खोज की है और दुर्लभ आनुवंशिक विकारों वाले रोगियों के निदान की दर में वृद्धि की है। कुल मिलाकर, पूरे-एक्सोम अनुक्रमण ने स्वास्थ्य सेवा प्रदाताओं को 30-50% रोगियों का निदान करने की अनुमति दी है, जिनके बारे में सोचा गया था कि वे दुर्लभ मेंडेलियन विकार हैं।{{cn|date=November 2019}} यह सुझाव दिया गया है कि क्लिनिकल सेटिंग्स में पूरे-एक्सोम सीक्वेंसिंग के कई बेरोज़गार फायदे हैं। एक्सोम न केवल आनुवंशिक पैटर्न की हमारी समझ को बढ़ा सकता है, बल्कि नैदानिक सेटिंग्स के अंतर्गत, इसमें दुर्लभ और पहले अज्ञात विकारों वाले रोगियों के प्रबंधन में बदलाव की क्षमता है, जिससे चिकित्सकों को अधिक लक्षित और व्यक्तिगत हस्तक्षेप विकसित करने की अनुमति मिलती है।<ref name="pmid25590979">{{cite journal | vauthors = Zhu X, Petrovski S, Xie P, Ruzzo EK, Lu YF, McSweeney KM, Ben-Zeev B, Nissenkorn A, Anikster Y, Oz-Levi D, Dhindsa RS, Hitomi Y, Schoch K, Spillmann RC, Heimer G, Marek-Yagel D, Tzadok M, Han Y, Worley G, Goldstein J, Jiang YH, Lancet D, Pras E, Shashi V, McHale D, Need AC, Goldstein DB | display-authors = 6 | title = Whole-exome sequencing in undiagnosed genetic diseases: interpreting 119 trios | journal = Genetics in Medicine | volume = 17 | issue = 10 | pages = 774–81 | date = October 2015 | pmid = 25590979 | pmc = 4791490 | doi = 10.1038/gim.2014.191 }}</ref> | ||
उदाहरण के लिए, [[बार्टर सिंड्रोम]], जिसे सॉल्ट-वेस्टिंग नेफ्रोपैथी के रूप में भी जाना जाता है, किडनी की | उदाहरण के लिए, [[बार्टर सिंड्रोम]], जिसे सॉल्ट-वेस्टिंग नेफ्रोपैथी के रूप में भी जाना जाता है, किडनी की वंशानुगत बीमारी है, जो [[hypokalemia]] (निम्न रक्तचाप), हाइपोकैलिमिया (कम पोटेशियम), और [[क्षारमयता]] (उच्च रक्त पीएच) की विशेषता है, जिससे मांसपेशियों में थकान और अलग-भिन्नस्तर होते हैं। घातकता का।<ref>{{Cite web|url=https://ghr.nlm.nih.gov/condition/bartter-syndrome|title=बार्टर सिंड्रोम| work = Genetics Home Reference| publisher = National Library of Medicine, National Institutes of Health, U.S. Department of Health & Human Services |access-date=2019-11-19}}</ref> यह दुर्लभ बीमारी का उदाहरण है, जो प्रति मिलियन से भी कम लोगों को प्रभावित करती है, जिनके रोगियों पर पूरे-एक्सोम सीक्वेंसिंग का सकारात्मक प्रभाव पड़ा है। इस पद्धति के लिए धन्यवाद, जिन रोगियों ने पूर्व में बार्टर सिंड्रोम से जुड़े मौलिक उत्परिवर्तन का प्रदर्शन नहीं किया था, उन्हें इस खोज के बाद औपचारिक रूप से निदान किया गया था कि रोग में रुचि के स्थान के बाहर उत्परिवर्तन है।<ref name="Choi_2009" />इस प्रकार वे रोग के लिए अधिक लक्षित और उत्पादक उपचार प्राप्त करने में सक्षम थे। | ||
रोग निदान के संदर्भ में एक्सोम सीक्वेंसिंग का अधिकांश फोकस फंक्शन एलील्स के प्रोटीन कोडिंग लॉस पर रहा है। अनुसंधान ने दिखाया है, हालांकि, भविष्य की प्रगति जो गैर-कोडिंग क्षेत्रों के अध्ययन की अनुमति देती है, एक्सोम के भीतर और बिना, दुर्लभ मेंडेलियन विकारों के निदान में अतिरिक्त क्षमताएं | रोग निदान के संदर्भ में एक्सोम सीक्वेंसिंग का अधिकांश फोकस फंक्शन एलील्स के प्रोटीन कोडिंग लॉस पर रहा है। अनुसंधान ने दिखाया है, हालांकि, भविष्य की प्रगति जो गैर-कोडिंग क्षेत्रों के अध्ययन की अनुमति देती है, एक्सोम के भीतर और बिना, दुर्लभ मेंडेलियन विकारों के निदान में अतिरिक्त क्षमताएं उत्पन्न कर सकती हैं।<ref name="Frésard_2018">{{cite journal | vauthors = Frésard L, Montgomery SB | title = निर्वासन के बाद दुर्लभ बीमारियों का निदान| journal = Cold Spring Harbor Molecular Case Studies | volume = 4 | issue = 6 | page = a003392| date = December 2018 | pmid = 30559314 | pmc = 6318767 | doi = 10.1101/mcs.a003392 }</ref> एक्सोम जीनोम का वह हिस्सा है जो एक्सोन्स से बना होता है, अनुक्रम, जो लिखित होने पर, आरएनए स्प्लिसिंग द्वारा इंट्रोन्स को हटा दिए जाने के बाद परिपक्व आरएनए के भीतर रहता है और उस जीन द्वारा एन्कोड किए गए अंतिम प्रोटीन उत्पाद में योगदान देता है। इसमें सभी डीएनए होते हैं जो किसी भी प्रकार की कोशिकाओं में परिपक्व आरएनए में लिखित होते हैं, जो ट्रांसक्रिप्टोम से भिन्नहोते हैं, जो कि आरएनए है जिसे केवल विशिष्ट सेल आबादी में स्थानांतरित किया गया है। [[मानव जीनोम]] के एक्सोम में लगभग 180,000 एक्सॉन होते हैं जो कुल जीनोम का लगभग 1% या डीएनए के लगभग 30 मेगाबेस होते हैं। | ||
Revision as of 00:09, 16 June 2023
एक्सोम जीनोम के भीतर सभी एक्सॉन से बना होता है, अनुक्रम जो, जब अनुलेखित होते हैं, आरएनए विभाजन द्वारा इंट्रोन्स को हटा दिए जाने के बाद परिपक्व आरएनए के भीतर रहते हैं। इसमें दूत आरएनए (एमआरएनए) के अनुवादित क्षेत्र और कोडिंग क्षेत्र सम्मिलित हैं। एक्सोम सीक्वेंसिंग दो अंकितन से अधिक मेंडेलियाई या एकल जीन विकार के आनुवंशिक आधार को निर्धारित करने का कुशल विधिसिद्ध करना हुआ है।[1]
सांख्यिकी
360x360px, एक्सोम और transcriptome । एक्सोम में जीनोम के भीतर सभी एक्सॉन होते हैं। इसके विपरीत, ट्रांसक्रिप्टोम कोशिका प्रकारों (जैसे न्यूरॉन्स बनाम कार्डियक सेल) के मध्य भिन्न होता है, केवल एक्सॉन के हिस्से को सम्मिलित करता है जो वास्तव में एमआरएनए में लिखित होते हैं।
मानव निर्वासन में लगभग 233,785 एक्सॉन होते हैं, जिनमें से लगभग 80% लंबाई में 200 बेस जोड़ी से कम होते हैं, जो कुल जीनोम का लगभग 1.1% या डीएनए के लगभग 30 मेगाबेस का गठन करते हैं।[2][3][4] चूँकि जीनोम के बहुत छोटे अंश की रचना करते हुए, एक्सोम में उत्परिवर्तन को 85% उत्परिवर्तन को आश्रय देने के लिए माना जाता है जिसका रोग पर बड़ा प्रभाव पड़ता है।[5]
परिभाषा
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि एक्सोम ट्रांसक्रिप्टोम से भिन्न है, जो सेल प्रकार के भीतर लिखित आरएनए के सभी हैं। जबकि एक्सोम सेल-टाइप से सेल-टाइप तक स्थिर है, ट्रांसक्रिप्टोम कोशिकाओं की संरचना और कार्य के आधार पर बदलता है। परिणाम स्वरुप , एक्सोम की संपूर्णता हर कोशिका में प्रोटीन में अनुवाद (जीव विज्ञान) नहीं है। एक्सोम के विभिन्न प्रकार के केवल प्रतिलेखन (जीव विज्ञान) भाग, और एक्सोन के केवल कोडिंग क्षेत्र को अंततः प्रोटीन में अनुवादित किया जाता है।
अगली पीढ़ी का अनुक्रमण
अगली पीढ़ी अनुक्रमण (NGS) बड़ी मात्रा में डीएनए के तेजी से अनुक्रमण की अनुमति देता है, आनुवंशिकी के अध्ययन को महत्वपूर्ण रूप से आगे बढ़ाता है, और पुराने तरीकों जैसे सेंगर अनुक्रमण को प्रतिस्थापित करता है। यह तकनीक स्वास्थ्य देखभाल और अनुसंधान में अधिक आम होने लगी है, न केवल इसलिए कि यह आनुवंशिक विविधताओं को निर्धारित करने का विश्वसनीय विधिहै, बल्कि इसलिए भी कि यह लागत प्रभावी है और शोधकर्ताओं को पूरे जीनोम को दिनों से लेकर हफ्तों के मध्य कहीं भी अनुक्रमित करने की अनुमति देती है। यह पिछले तरीकों की तुलना करता है जिसमें महीनों लग सकते हैं। नेक्स्ट-जेन सीक्वेंसिंग में संपूर्ण एक्सोम सीक्वेंसिंग | होल-एक्सोम सीक्वेंसिंग और संपूर्ण जीनोम अनुक्रमण | होल-जीनोम सीक्वेंसिंग दोनों सम्मिलित हैं।[6]
पूरे-एक्सोम सीक्वेंसिंग
दुर्लभ आनुवंशिक विकार|आनुवंशिक विकारों के निदान के लिए व्यक्ति के एक्सोम को उनके पूरे जीनोम के अतिरिक्त अनुक्रमित करना अधिक लागत प्रभावी और कुशल विधिप्रस्तावित किया गया है।[7] यह कैरियोटाइपिंग और microarrays जैसे अन्य तरीकों से भी अधिक प्रभावी पाया गया है।[8] यह अंतर काफी हद तक इस तथ्य के कारण है कि आनुवंशिक विकारों के फेनोटाइप उत्परिवर्तित एक्सॉन का परिणाम हैं। इसके अतिरिक्त, चूंकि एक्सोम में कुल जीनोम का केवल 1.5% सम्मिलित है, इसलिए यह प्रक्रिया अधिक लागत प्रभावी और तेज़ है क्योंकि इसमें जीनोम बनाने वाले 3 बिलियन बेस जोड़े के अतिरिक्त लगभग 40 मिलियन आधारों का अनुक्रमण सम्मिलित है।[9]
संपूर्ण-जीनोम अनुक्रमण
दूसरी ओर, एक्सोम सीक्वेंसिंग | पूरे-एक्सोम सीक्वेंसिंग की तुलना में डीएनए में वेरिएंट के अधिक व्यापक दृश्य को पकड़ने के लिए पूरे जीनोम अनुक्रमण को पाया गया है। विशेष रूप से एकल न्यूक्लियोटाइड वेरिएंट के लिए, संपूर्ण जीनोम अनुक्रमण एक्सोम के भीतर संभावित रोग उत्पन्न करने वाले उत्परिवर्तन का पता लगाने में पूरे-एक्सोम अनुक्रमण की तुलना में अधिक शक्तिशाली और अधिक संवेदनशील है।[10] किसी को यह भी ध्यान में रखना चाहिए कि गैर-कोडिंग क्षेत्र | गैर-कोडिंग क्षेत्र एक्सॉन के नियमन में सम्मिलित हो सकते हैं जो एक्सोम बनाते हैं, और इसलिए संपूर्ण-एक्सोम अनुक्रमण बनाने में खेलने वाले सभी अनुक्रमों को दिखाने में पूरा नहीं हो सकता है। निर्वासन।
नैतिक विचार
अनुक्रमण के किसी भी रूप के साथ, पूरे-एक्सोम अनुक्रमण या पूरे जीनोम अनुक्रमण के साथ, कुछ ने तर्क दिया है कि इस तरह की प्रथाओं को चिकित्सा नैतिकता के विचार के अंतर्गत किया जाना चाहिए। जबकि चिकित्सक रोगी की स्वायत्तता को बनाए रखने का प्रयास करते हैं, अनुक्रमण जानबूझकर प्रयोगशालाओं को संरचनात्मक भिन्नता को देखने के लिए कहता है जो रोगी की स्थिति से पूरी तरह से असंबंधित हो सकता है और उन निष्कर्षों को प्रकट करने की क्षमता रखता है जो जानबूझकर नहीं मांगे गए थे। इसके अतिरिक्त, इस तरह के परीक्षण में कुछ जीन होने के लिए विशेष समूहों के खिलाफ भेदभाव के रूपों का सुझाव दिया गया है, जिसके परिणामस्वरूप उस समूह के प्रति कलंक या नकारात्मक व्यवहार की संभावना उत्पन्न होती है।[11]
रोग और निदान
दुर्लभ उत्परिवर्तन जो आवश्यक प्रोटीन के कार्य को प्रभावित करते हैं, अधिकांश मेंडेलियन रोग का गठन करते हैं। इसके अतिरिक्त, मेंडेलियन वंशानुक्रम में रोग उत्पन्न करने वाले म्यूटेशनों का भारी बहुमत कोडिंग क्षेत्र के भीतर पाया जा सकता है।[5] हानिकारक उत्परिवर्तनों का सर्वोत्तम पता लगाने और रोगियों का सफलतापूर्वक निदान करने के तरीकों को खोजने के लक्ष्य के साथ, शोधकर्ता इस प्रक्रिया में सहायता के लिए सुरागों की तलाश कर रहे हैं।
होल एक्सोम सीक्वेंसिंग| होल-एक्सोम सीक्वेंसिंग हालिया तकनीक है जिसने विभिन्न आनुवंशिक विकारों की खोज की है और दुर्लभ आनुवंशिक विकारों वाले रोगियों के निदान की दर में वृद्धि की है। कुल मिलाकर, पूरे-एक्सोम अनुक्रमण ने स्वास्थ्य सेवा प्रदाताओं को 30-50% रोगियों का निदान करने की अनुमति दी है, जिनके बारे में सोचा गया था कि वे दुर्लभ मेंडेलियन विकार हैं।[citation needed] यह सुझाव दिया गया है कि क्लिनिकल सेटिंग्स में पूरे-एक्सोम सीक्वेंसिंग के कई बेरोज़गार फायदे हैं। एक्सोम न केवल आनुवंशिक पैटर्न की हमारी समझ को बढ़ा सकता है, बल्कि नैदानिक सेटिंग्स के अंतर्गत, इसमें दुर्लभ और पहले अज्ञात विकारों वाले रोगियों के प्रबंधन में बदलाव की क्षमता है, जिससे चिकित्सकों को अधिक लक्षित और व्यक्तिगत हस्तक्षेप विकसित करने की अनुमति मिलती है।[12] उदाहरण के लिए, बार्टर सिंड्रोम, जिसे सॉल्ट-वेस्टिंग नेफ्रोपैथी के रूप में भी जाना जाता है, किडनी की वंशानुगत बीमारी है, जो hypokalemia (निम्न रक्तचाप), हाइपोकैलिमिया (कम पोटेशियम), और क्षारमयता (उच्च रक्त पीएच) की विशेषता है, जिससे मांसपेशियों में थकान और अलग-भिन्नस्तर होते हैं। घातकता का।[13] यह दुर्लभ बीमारी का उदाहरण है, जो प्रति मिलियन से भी कम लोगों को प्रभावित करती है, जिनके रोगियों पर पूरे-एक्सोम सीक्वेंसिंग का सकारात्मक प्रभाव पड़ा है। इस पद्धति के लिए धन्यवाद, जिन रोगियों ने पूर्व में बार्टर सिंड्रोम से जुड़े मौलिक उत्परिवर्तन का प्रदर्शन नहीं किया था, उन्हें इस खोज के बाद औपचारिक रूप से निदान किया गया था कि रोग में रुचि के स्थान के बाहर उत्परिवर्तन है।[5]इस प्रकार वे रोग के लिए अधिक लक्षित और उत्पादक उपचार प्राप्त करने में सक्षम थे।
रोग निदान के संदर्भ में एक्सोम सीक्वेंसिंग का अधिकांश फोकस फंक्शन एलील्स के प्रोटीन कोडिंग लॉस पर रहा है। अनुसंधान ने दिखाया है, हालांकि, भविष्य की प्रगति जो गैर-कोडिंग क्षेत्रों के अध्ययन की अनुमति देती है, एक्सोम के भीतर और बिना, दुर्लभ मेंडेलियन विकारों के निदान में अतिरिक्त क्षमताएं उत्पन्न कर सकती हैं।[14] एक्सोम जीनोम का वह हिस्सा है जो एक्सोन्स से बना होता है, अनुक्रम, जो लिखित होने पर, आरएनए स्प्लिसिंग द्वारा इंट्रोन्स को हटा दिए जाने के बाद परिपक्व आरएनए के भीतर रहता है और उस जीन द्वारा एन्कोड किए गए अंतिम प्रोटीन उत्पाद में योगदान देता है। इसमें सभी डीएनए होते हैं जो किसी भी प्रकार की कोशिकाओं में परिपक्व आरएनए में लिखित होते हैं, जो ट्रांसक्रिप्टोम से भिन्नहोते हैं, जो कि आरएनए है जिसे केवल विशिष्ट सेल आबादी में स्थानांतरित किया गया है। मानव जीनोम के एक्सोम में लगभग 180,000 एक्सॉन होते हैं जो कुल जीनोम का लगभग 1% या डीएनए के लगभग 30 मेगाबेस होते हैं।
यह भी देखें
- कोडिंग किनारा
- एक्सोम सीक्वेंसिंग
- जीन संरचना
- गैर-कोडिंग डीएनए
- गैर-कोडिंग आरएनए
- ट्रांसक्रिप्टोम
- ट्रांसक्रिप्टोमिक्स
संदर्भ
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