परमाणु परिवहन: Difference between revisions
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परमाणु परिवहन उन तंत्रों को संदर्भित करता है जिनके द्वारा कोशिका के | '''परमाणु परिवहन,''' उन तंत्रों को संदर्भित करता है जिनके द्वारा कोशिका के आणविक झिल्ली में अणु चलते हैं। [[कोशिका केंद्रक]] से बड़े अणुओं के प्रवेश और निकास को [[परमाणु छिद्र परिसर]] (एनपीसीएस) द्वारा पूर्णतः नियंत्रित किया जाता है। हालांकि छोटे अणु नियमन के अतिरिक्त नाभिक में प्रवेश कर सकते हैं<ref name="Watson">{{cite book | last = Watson | first = JD |author2=Baker TA |author3=Bell SP |author4=Gann A |author5=Levine M |author6=Losick R. | title = Molecular Biology of the Gene | publisher = Peason Benjamin Cummings; CSHL Press. | date = 2004 | edition = 5th | chapter = Ch9-10 | isbn = 978-0-8053-9603-4 }}</ref> आरएनए और प्रोटीन जैसे सूक्ष्म अणु को परमाणु परिवहन रिसेप्टर्स के रूप में जाना जाने वाले परिवहन कारकों के साथ सहयोग की आवश्यकता होती है, जैसे [[कैरियोफेरिन]] को नाभिक में प्रवेश करने के लिए [[आयात]] कहा जाता है और बाहर निकलने के लिए [[निर्यात]] कहा जाता है।<ref name="Mackmull">{{cite journal |last1=Mackmull |first1=MT |last2=Klaus |first2=B |last3=Heinze |first3=I |last4=Chokkalingam |first4=M |last5=Beyer |first5=A |last6=Russell |first6=RB |last7=Ori |first7=A |last8=Beck |first8=M |title=Landscape of nuclear transport receptor cargo specificity. |journal=Molecular Systems Biology |date=18 December 2017 |volume=13 |issue=12 |pages=962 |doi=10.15252/msb.20177608 |pmid=29254951|pmc=5740495}}</ref><ref name="ECB">{{cite book |last1=Alberts |first1=Bruce |title=Essential cell biology |url=https://archive.org/details/essentialcellbio00albe |url-access=registration |publisher=Garland Science Pub |isbn=978-0815334811 |pages=[https://archive.org/details/essentialcellbio00albe/page/504 504–506] |edition=2nd|year=2004 }}</ref> | ||
== आणविक महत्व == | |||
प्रोटीन जिसे साइटोप्लाज्म से न्यूक्लियस में आयात किया जाना चाहिए, [[परमाणु स्थानीयकरण संकेत]] (एनएलएस) ले जाता है जो इम्पोर्टिन से बंधे होते हैं। एनएलएस अमीनो एसिड का एक अनुक्रम है जो टैग के रूप में कार्य करता है। वे सामान्यतः [[हाइड्रोफिलिक]] प्रोटीन होते हैं जिनमें लाइसिन और आर्जिनिन अवशेष होते हैं, हालांकि विविध एनएलएस अनुक्रमों को प्रलेखित किया गया है।<ref name="Watson" /> प्रोटीन, [[स्थानांतरण आरएनए]] और असेंबल्ड [[राइबोसोम]] सबयूनिट्स को एक्सपोर्टिंस के सहयोग के कारण न्यूक्लियस से निर्यात किया जाता है, जो [[परमाणु निर्यात संकेत]] (एनईएस) नामक सिग्नलिंग सीक्वेंस को बांधता है। अपने माल के परिवहन के लिए आयातकों और निर्यातकों दोनों की क्षमता को [[रैन (प्रोटीन)|रैन (प्रोटीन]] छोटे जी-प्रोटीन द्वारा नियंत्रित किया जाता है। [[File:Rancycle nuclearimport nuclearexport.png|300px|thumb|[[मैक्रो मोलेक्यूल]], जैसे कि आरएनए और [[प्रोटीन]], [[रैन (जीव विज्ञान)]] -[[गुआनोसिन ट्राइफॉस्फेट]] परमाणु परिवहन चक्र नामक एक प्रक्रिया में परमाणु झिल्ली के पार सक्रिय परिवहन हैं।]][[जी प्रोटीन]] [[GTPase]] एंजाइम होते हैं जो ग्वानोसिन ट्राइफॉस्फेट (जीटीपी) नामक एक अणु से जुड़ते हैं जो तब वे ग्वानोसिन डिफॉस्फेट (जीडीपी) बनाने और ऊर्जा जारी करने के लिए [[हाइड्रोलाइज़]] करते हैं। रैन एंजाइम दो न्यूक्लियोटाइड-बाउंड फॉर्म में मौजूद हैं: GDP-बाउंड और GTP-बाउंड अपनी जीटीपी-बाउंड स्थिति में, रैन इंपोर्टिन्स और एक्सपोर्टर्स को बाध्य करने में सक्षम है। आयातकों ने रैन-जीटीपी के लिए बाध्य होने पर कार्गो जारी किया, जबकि निर्यातकों को अपने निर्यात कार्गो के साथ एक टर्नरी कॉम्प्लेक्स बनाने के लिए रैन-जीटीपी को बाध्य करना चाहिए। रैन की प्रमुख न्यूक्लियोटाइड बाध्यकारी स्थिति इस बात पर निर्भर करती है कि यह नाभिक (रैन-जीटीपी) या साइटोप्लाज्म (रैन-जीडीपी) में स्थित है या नहीं। | |||
== परमाणु निर्यात == | |||
परमाणु निर्यात सामान्यतः आयात प्रक्रिया को उलट देता है; नाभिक में, एक्सपोर्टिन कार्गो और रैन-जीटीपी को बांधता है और छिद्र के माध्यम से साइटोप्लाज्म में फैलता है, जहां जटिल अलग हो जाता है। रैन-जीटीपी जीएपी को बांधता है और जीटीपी को हाइड्रोलाइज करता है, और परिणामी रैन-जीडीपी कॉम्प्लेक्स को न्यूक्लियस में बहाल किया जाता है जहां यह जीटीपी के लिए अपने बाध्य लिगैंड का आदान-प्रदान करता है। इसलिए, जबकि आयातक अपने कार्गो से अलग होने के लिए रैन-जीटीपी पर निर्भर करते हैं, निर्यातकों को अपने कार्गो को बाध्य करने के लिए रैन-जीटीपी की आवश्यकता होती है।<ref name="Pemberton">{{cite journal | last = Pemberton | first = Lucy F. |author2=Bryce M. Paschal | title = Mechanisms of Receptor-Mediated Nuclear Import and Nuclear Export | journal = Traffic| volume = 6| issue = 3| pages = 187–198 | publisher = Blackwell Munksgaard | date = 2005 | doi = 10.1111/j.1600-0854.2005.00270.x| pmid = 15702987 | s2cid = 172279 }}</ref> | |||
पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल संशोधन पूरा होने के बाद एक विशेष एमआरएनए निर्यातक प्रोटीन परिपक्व एमआरएनए को साइटोप्लाज्म में ले जाता है। यह स्थानांतरण प्रक्रिया रैन प्रोटीन पर सक्रिय रूप से निर्भर है, हालांकि विशिष्ट तंत्र अभी तक अच्छी तरह से समझा नहीं गया है। स्थानान्तरण प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाने के लिए कुछ विशेष रूप से सामान्यतः अनुलेखित जीन परमाणु छिद्रों के पास शारीरिक रूप से स्थित होते हैं।<ref name="Cole">{{cite journal | last1 = Cole | first1 = CN | last2 = Scarcelli | first2 = JJ | year = 2006 | title = Transport of messenger RNA from the nucleus to the cytoplasm | journal = Curr Opin Cell Biol | volume = 18 | issue = 3| pages = 299–306 | doi=10.1016/j.ceb.2006.04.006| pmid = 16682182 }}</ref> टीआरएनए का निर्यात इसके द्वारा किए जाने वाले विभिन्न संशोधनों पर भी निर्भर करता है, इस प्रकार अनुचित तरीके से कार्य करने वाले टीआरएनए के निर्यात को रोकता है। अनुवाद में टीआरएनए की केंद्रीय भूमिका के कारण यह गुणवत्ता नियंत्रण तंत्र महत्वपूर्ण है, जहां यह बढ़ती पेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड जोड़ने में सम्मिलित है। कशेरुकियों में टीआरएनए निर्यातक को एक्सपोर्टिन-टी कहा जाता है। Exportin-t सीधे अपने टीआरएनए कार्गो को नाभिक में बांधता है, एक प्रक्रिया जिसे रैन-जीटीपी की उपस्थिति से बढ़ावा मिलता है। उत्परिवर्तन जो टीआरएनए की संरचना को प्रभावित करते हैं, इसकी निर्यात-टी से जुड़ने की क्षमता को बाधित करते हैं, और इसके परिणामस्वरूप, निर्यात किया जाता है, सेल को एक और गुणवत्ता नियंत्रण कदम प्रदान करता है।<ref name="Gorlich">{{cite journal | last = Görlich | first = Dirk |author2=Ulrike Kutay | title = Transport between the cell nucleus and the cytoplasm | journal = Annu. Rev. Cell Dev. Biol. | volume = 15 | pages = 607–660 | date = 1999 | doi = 10.1146/annurev.cellbio.15.1.607 | pmid = 10611974 }}</ref> जैसा कि ऊपर बताया गया है, एक बार जब कॉम्प्लेक्स लिफाफे को पार कर जाता है तो यह अलग हो जाता है और टीआरएनए कार्गो को साइटोसोल में छोड़ देता है। | |||
पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल संशोधन पूरा होने के बाद एक विशेष एमआरएनए निर्यातक प्रोटीन परिपक्व एमआरएनए को साइटोप्लाज्म में ले जाता है। यह स्थानांतरण प्रक्रिया रैन प्रोटीन पर सक्रिय रूप से निर्भर है, हालांकि विशिष्ट तंत्र अभी तक अच्छी तरह से समझा नहीं गया है। | |||
टीआरएनए का निर्यात इसके द्वारा किए जाने वाले विभिन्न संशोधनों पर भी निर्भर करता है, इस प्रकार अनुचित तरीके से कार्य करने वाले टीआरएनए के निर्यात को रोकता है। अनुवाद में | |||
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कई प्रोटीनों को एनईएस और एनएलएस दोनों के लिए जाना जाता है और इस प्रकार नाभिक और साइटोसोल के बीच लगातार शटल करता है। कुछ | कई प्रोटीनों को एनईएस और एनएलएस दोनों के लिए जाना जाता है और इस प्रकार नाभिक और साइटोसोल के बीच लगातार शटल करता है। कुछ स्थितियों में इनमें से एक कदम (अर्थात, परमाणु आयात या परमाणु निर्यात) प्रायः [[पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधन]] द्वारा नियंत्रित किया जाता है। | ||
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Revision as of 00:34, 20 February 2023
परमाणु परिवहन, उन तंत्रों को संदर्भित करता है जिनके द्वारा कोशिका के आणविक झिल्ली में अणु चलते हैं। कोशिका केंद्रक से बड़े अणुओं के प्रवेश और निकास को परमाणु छिद्र परिसर (एनपीसीएस) द्वारा पूर्णतः नियंत्रित किया जाता है। हालांकि छोटे अणु नियमन के अतिरिक्त नाभिक में प्रवेश कर सकते हैं[1] आरएनए और प्रोटीन जैसे सूक्ष्म अणु को परमाणु परिवहन रिसेप्टर्स के रूप में जाना जाने वाले परिवहन कारकों के साथ सहयोग की आवश्यकता होती है, जैसे कैरियोफेरिन को नाभिक में प्रवेश करने के लिए आयात कहा जाता है और बाहर निकलने के लिए निर्यात कहा जाता है।[2][3]
आणविक महत्व
प्रोटीन जिसे साइटोप्लाज्म से न्यूक्लियस में आयात किया जाना चाहिए, परमाणु स्थानीयकरण संकेत (एनएलएस) ले जाता है जो इम्पोर्टिन से बंधे होते हैं। एनएलएस अमीनो एसिड का एक अनुक्रम है जो टैग के रूप में कार्य करता है। वे सामान्यतः हाइड्रोफिलिक प्रोटीन होते हैं जिनमें लाइसिन और आर्जिनिन अवशेष होते हैं, हालांकि विविध एनएलएस अनुक्रमों को प्रलेखित किया गया है।[1] प्रोटीन, स्थानांतरण आरएनए और असेंबल्ड राइबोसोम सबयूनिट्स को एक्सपोर्टिंस के सहयोग के कारण न्यूक्लियस से निर्यात किया जाता है, जो परमाणु निर्यात संकेत (एनईएस) नामक सिग्नलिंग सीक्वेंस को बांधता है। अपने माल के परिवहन के लिए आयातकों और निर्यातकों दोनों की क्षमता को रैन (प्रोटीन छोटे जी-प्रोटीन द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
मैक्रो मोलेक्यूल, जैसे कि आरएनए और प्रोटीन, रैन (जीव विज्ञान) -गुआनोसिन ट्राइफॉस्फेट परमाणु परिवहन चक्र नामक एक प्रक्रिया में परमाणु झिल्ली के पार सक्रिय परिवहन हैं।
जी प्रोटीन GTPase एंजाइम होते हैं जो ग्वानोसिन ट्राइफॉस्फेट (जीटीपी) नामक एक अणु से जुड़ते हैं जो तब वे ग्वानोसिन डिफॉस्फेट (जीडीपी) बनाने और ऊर्जा जारी करने के लिए हाइड्रोलाइज़ करते हैं। रैन एंजाइम दो न्यूक्लियोटाइड-बाउंड फॉर्म में मौजूद हैं: GDP-बाउंड और GTP-बाउंड अपनी जीटीपी-बाउंड स्थिति में, रैन इंपोर्टिन्स और एक्सपोर्टर्स को बाध्य करने में सक्षम है। आयातकों ने रैन-जीटीपी के लिए बाध्य होने पर कार्गो जारी किया, जबकि निर्यातकों को अपने निर्यात कार्गो के साथ एक टर्नरी कॉम्प्लेक्स बनाने के लिए रैन-जीटीपी को बाध्य करना चाहिए। रैन की प्रमुख न्यूक्लियोटाइड बाध्यकारी स्थिति इस बात पर निर्भर करती है कि यह नाभिक (रैन-जीटीपी) या साइटोप्लाज्म (रैन-जीडीपी) में स्थित है या नहीं।
परमाणु निर्यात
परमाणु निर्यात सामान्यतः आयात प्रक्रिया को उलट देता है; नाभिक में, एक्सपोर्टिन कार्गो और रैन-जीटीपी को बांधता है और छिद्र के माध्यम से साइटोप्लाज्म में फैलता है, जहां जटिल अलग हो जाता है। रैन-जीटीपी जीएपी को बांधता है और जीटीपी को हाइड्रोलाइज करता है, और परिणामी रैन-जीडीपी कॉम्प्लेक्स को न्यूक्लियस में बहाल किया जाता है जहां यह जीटीपी के लिए अपने बाध्य लिगैंड का आदान-प्रदान करता है। इसलिए, जबकि आयातक अपने कार्गो से अलग होने के लिए रैन-जीटीपी पर निर्भर करते हैं, निर्यातकों को अपने कार्गो को बाध्य करने के लिए रैन-जीटीपी की आवश्यकता होती है।[4]
पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल संशोधन पूरा होने के बाद एक विशेष एमआरएनए निर्यातक प्रोटीन परिपक्व एमआरएनए को साइटोप्लाज्म में ले जाता है। यह स्थानांतरण प्रक्रिया रैन प्रोटीन पर सक्रिय रूप से निर्भर है, हालांकि विशिष्ट तंत्र अभी तक अच्छी तरह से समझा नहीं गया है। स्थानान्तरण प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाने के लिए कुछ विशेष रूप से सामान्यतः अनुलेखित जीन परमाणु छिद्रों के पास शारीरिक रूप से स्थित होते हैं।[5] टीआरएनए का निर्यात इसके द्वारा किए जाने वाले विभिन्न संशोधनों पर भी निर्भर करता है, इस प्रकार अनुचित तरीके से कार्य करने वाले टीआरएनए के निर्यात को रोकता है। अनुवाद में टीआरएनए की केंद्रीय भूमिका के कारण यह गुणवत्ता नियंत्रण तंत्र महत्वपूर्ण है, जहां यह बढ़ती पेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड जोड़ने में सम्मिलित है। कशेरुकियों में टीआरएनए निर्यातक को एक्सपोर्टिन-टी कहा जाता है। Exportin-t सीधे अपने टीआरएनए कार्गो को नाभिक में बांधता है, एक प्रक्रिया जिसे रैन-जीटीपी की उपस्थिति से बढ़ावा मिलता है। उत्परिवर्तन जो टीआरएनए की संरचना को प्रभावित करते हैं, इसकी निर्यात-टी से जुड़ने की क्षमता को बाधित करते हैं, और इसके परिणामस्वरूप, निर्यात किया जाता है, सेल को एक और गुणवत्ता नियंत्रण कदम प्रदान करता है।[6] जैसा कि ऊपर बताया गया है, एक बार जब कॉम्प्लेक्स लिफाफे को पार कर जाता है तो यह अलग हो जाता है और टीआरएनए कार्गो को साइटोसोल में छोड़ देता है।
प्रोटीन शट्लिंग
कई प्रोटीनों को एनईएस और एनएलएस दोनों के लिए जाना जाता है और इस प्रकार नाभिक और साइटोसोल के बीच लगातार शटल करता है। कुछ स्थितियों में इनमें से एक कदम (अर्थात, परमाणु आयात या परमाणु निर्यात) प्रायः पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधन द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
विषम रयोंग फ्यूजन परख का उपयोग करके प्रोटीन शट्लिंग का आकलन किया जा सकता है।[7]
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 Watson, JD; Baker TA; Bell SP; Gann A; Levine M; Losick R. (2004). "Ch9-10". Molecular Biology of the Gene (5th ed.). Peason Benjamin Cummings; CSHL Press. ISBN 978-0-8053-9603-4.
- ↑ Mackmull, MT; Klaus, B; Heinze, I; Chokkalingam, M; Beyer, A; Russell, RB; Ori, A; Beck, M (18 December 2017). "Landscape of nuclear transport receptor cargo specificity". Molecular Systems Biology. 13 (12): 962. doi:10.15252/msb.20177608. PMC 5740495. PMID 29254951.
- ↑ Alberts, Bruce (2004). Essential cell biology (2nd ed.). Garland Science Pub. pp. 504–506. ISBN 978-0815334811.
- ↑ Pemberton, Lucy F.; Bryce M. Paschal (2005). "Mechanisms of Receptor-Mediated Nuclear Import and Nuclear Export". Traffic. Blackwell Munksgaard. 6 (3): 187–198. doi:10.1111/j.1600-0854.2005.00270.x. PMID 15702987. S2CID 172279.
- ↑ Cole, CN; Scarcelli, JJ (2006). "Transport of messenger RNA from the nucleus to the cytoplasm". Curr Opin Cell Biol. 18 (3): 299–306. doi:10.1016/j.ceb.2006.04.006. PMID 16682182.
- ↑ Görlich, Dirk; Ulrike Kutay (1999). "Transport between the cell nucleus and the cytoplasm". Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 15: 607–660. doi:10.1146/annurev.cellbio.15.1.607. PMID 10611974.
- ↑ Gammal, Roseann; Baker, Krista; Heilman, Destin (2011). "Heterokaryon Technique for Analysis of Cell Type-specific Localization". Journal of Visualized Experiments (49): 2488. doi:10.3791/2488. ISSN 1940-087X. PMC 3197295. PMID 21445034.
बाहरी संबंध
- Nuclear Tरैनsport animations Archived 2009-02-07 at the Wayback Machine
- Nuclear Tरैनsport illustrations Archived 2009-02-07 at the Wayback Machine
