डीसीएल1

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Endoribonuclease Dicer homolog 1
Cartoon representation of Arabidopsis DCL1 in complex with pri-miRNA 166f (elucidated by Cryo-EM in Wei X. et al. Nat. Plants. 2021).gif
Cartoon representation of Arabidopsis DCL1 in complex with pri-miRNA 166f. Single chain of DCL1 in light purple catalyzing the cleavage of pri-miRNA-166f into pre-miRNA-166f, before one more cleavage step to finally release miRNA-166f.
Identifiers
OrganismArabidopsis thaliana
SymbolDCL1
Alt. symbolsAT1G01040
PDB7ELD
UniProtQ9SP32
Other data
EC numberEC:3.1.26
Chromosome1: 0.02 - 0.03 Mb
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StructuresSwiss-model
DomainsInterPro

DCL1 (डिसर-लाइक 1 का संक्षिप्त नाम) पौधों में एक जीन है जो DCL1 प्रोटीन के लिए कोड करता है, एक राइबोन्यूक्लिज़ III एंजाइम जो डबल फंसे आरएनए (dsRNA) और microRNA (miRNA) को संसाधित करने में शामिल होता है।[1]हालाँकि DCL1, जिसे एंडोरिबोन्यूक्लिज़ डिसर होमोलॉग 1 भी कहा जाता है, का नाम मेटाज़ोन प्रोटीन डिसर के साथ इसके होमोलॉजी (जीव विज्ञान) के लिए रखा गया है, miRNA बायोजेनेसिस में इसकी भूमिका कुछ अलग है, पौधों और जानवरों के बीच miRNA परिपक्वता प्रक्रियाओं में पर्याप्त अंतर के कारण,[2]साथ ही अतिरिक्त डाउनस्ट्रीम संयंत्र-विशिष्ट मार्गों के कारण, जहां DCL4 जैसे DCL1 परलॉग भाग लेते हैं, ऐसे ट्रांस-अभिनय siRNA जैवजनन।

समारोह

DCL1 विशेष रूप से प्लांट कोशिका केंद्रक में स्थानीयकृत है,[3] डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए आरएनए-बाध्यकारी प्रोटीन हाइपोनास्टिक लीव्स1 (एचवाईएल1), सीटीडी-फॉस्फेटेज-लाइक1 (सीपीएल1) और जिंक फिंगर प्रोटीन दाँतदार कतना (एसई) के साथ मिलकर न्यूक्लियर डाइसिंग बॉडी या डी-बॉडी बनाते हैं। इन झिल्ली रहित अंगों में, प्री-miRNAs में pri-miRNAs को पहचाना और संसाधित किया जाता है और बाद में छोटे RNAs पाथवे9 (CARP9) में कॉन्स्टिट्यूशनल अल्टरेशन जैसे अतिरिक्त प्रोटीनों के बंधन द्वारा परिपक्व miRNA डुप्लेक्स में परिवर्तित किया जाता है।[3] पौधों में, DCL1 प्राथमिक miRNA को पूर्व-miRNA में संसाधित करने के लिए और फिर प्री-miRNA को परिपक्व miRNA में संसाधित करने के लिए दोनों के लिए जिम्मेदार है।[4][5] जानवरों में, इन दो चरणों के समकक्ष विभिन्न प्रोटीनों द्वारा किए जाते हैं; सबसे पहले, माइक्रोप्रोसेसर कॉम्प्लेक्स के हिस्से के रूप में राइबोन्यूक्लिज़ ड्रोसा द्वारा नाभिक में pri-miRNA प्रसंस्करण होता है। एक परिपक्व miRNA के लिए दूसरी और अंत में प्रसंस्करण एक परिपक्व miRNA प्राप्त करने के लिए डिसर द्वारा कोशिका द्रव्य में होता है।[2]


पीएजेड डोमेन प्लास्टिसिटी

प्री-miRNA से प्री-miRNA परिपक्वता प्रक्रिया के लिए DCL1-HYL-SE मचान के लिए एक मॉडल, साथ ही प्री-miRNA से miRNA परिपक्वता चरण के लिए CARP9 द्वारा DICER-कॉम्प्लेक्स में बंधन में मदद की [3]

जानवरों में, हेयरपिन युक्त प्राथमिक प्रतिलेख (pri-miRNAs) को ड्रोसा द्वारा अग्रदूत-miRNAs उत्पन्न करने के लिए क्लीव किया जाता है, एक डबल स्ट्रैंड पैलिंड्रोमिक संरचना को आमतौर पर हेयरपिन प्री-miRNAs कहा जाता है, जो बाद में डिसर द्वारा परिपक्व माइक्रोआरएनए उत्पन्न करने के लिए क्लीव किया जाता है। दो अलग-अलग एंजाइमों द्वारा क्लीव किए जाने के बजाय, पौधों में दोनों क्लीवेज डिसर-लाइक 1 (DCL1) द्वारा किए जाते हैं, दोनों समरूप एंजाइमों के बीच एक समान डोमेन आर्किटेक्चर के बावजूद।[5]dsRNA संरचनाओं के दोनों परिसरों की हालिया एकल-कण क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी संरचनाएं (pri-RNA और पूर्व -miRNA) क्लीवेज-सक्षम अवस्था में, अरबिडोप्सिस DCL1 के लिगैंड के रूप में, सुझाव देते हैं कि PAZ डोमेन प्लास्टिसिटी इसे pri-miRNA और प्री-miRNA मान्यता में शामिल होने की अनुमति देता है, जो इस प्रोटीन डोमेन के आंतरिक लूप बाइंडिंग ग्रूव द्वारा प्रस्तुत किया गया है, जो कार्य करता है एक इंजन के रूप में जो सब्सट्रेट को दो अनुक्रमिक दरार घटनाओं के बीच स्थानांतरित करता है।[5]


अन्य डाइसर जैसे प्रोटीन

यद्यपि DCL1 पौधों में अधिकांश miRNA प्रसंस्करण के लिए जिम्मेदार है, अधिकांश पौधों में RNA प्रसंस्करण में संबंधित भूमिकाओं के साथ DCLs प्रोटीन का एक अतिरिक्त सेट होता है,[6]एक ही परिवार के अतिरिक्त सदस्यों की संख्या पादप परिवार पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, ब्रैसिसेकी में DLC1, DCL2, DCL3, DCL4 और दो RNASE II-LIKE जीन RTL1 और RTL2 के लिए 5 अतिरिक्त परलोग जीन हैं;[7][8]हालांकि कुछ द्विबीजपत्री जैसे पोपुलस ट्राइकोकार्पा [9] साथ ही अधिकांश मोनोकॉट्स पौधों में पाँच से छह DCL होते हैं, जहाँ DCL2 और DCL3 को DCL2a और DCL2 जीन में एक अतिरिक्त दोहराव का सामना करना पड़ता है। DCL3 का दोहराव एकबीजपत्री-विशिष्ट है, जो DCL3a और DCL3b जीन उत्पन्न करता है, जिसे क्रमशः DCL3 और DCL5 भी कहा जाता है।[10][7]


संदर्भ

  1. ↑ Schauer SE, Jacobsen SE, Meinke DW, Ray A (November 2002). "DICER-LIKE1: blind men and elephants in Arabidopsis development". Trends in Plant Science. 7 (11): 487–491. doi:10.1016/s1360-1385(02)02355-5. PMID 12417148.
  2. ↑ 2.0 2.1 Axtell MJ, Westholm JO, Lai EC (2011). "Vive la différence: biogenesis and evolution of microRNAs in plants and animals". Genome Biology. 12 (4): 221. doi:10.1186/gb-2011-12-4-221. PMC 3218855. PMID 21554756.
  3. ↑ 3.0 3.1 3.2 Tomassi AH, Re DA, Romani F, Cambiagno DA, Gonzalo L, Moreno JE, et al. (September 2020). "The Intrinsically Disordered Protein CARP9 Bridges HYL1 to AGO1 in the Nucleus to Promote MicroRNA Activity". Plant Physiology. 184 (1): 316–329. doi:10.1104/pp.20.00258. PMC 7479909. PMID 32636339.
  4. ↑ Fang X, Cui Y, Li Y, Qi Y (June 2015). "Transcription and processing of primary microRNAs are coupled by Elongator complex in Arabidopsis". Nature Plants. 1 (6): 15075. doi:10.1038/nplants.2015.75. PMID 27250010. S2CID 12544460.
  5. ↑ 5.0 5.1 5.2 Wei X, Ke H, Wen A, Gao B, Shi J, Feng Y (October 2021). "डाइसर-लाइक 1 द्वारा माइक्रोआरएनए प्रसंस्करण का संरचनात्मक आधार". Nature Plants. 7 (10): 1389–1396. doi:10.1038/s41477-021-01000-1. PMID 34593993. S2CID 238240098.
  6. ↑ Parent JS, Bouteiller N, Elmayan T, Vaucheret H (January 2015). "Respective contributions of Arabidopsis DCL2 and DCL4 to RNA silencing". The Plant Journal. 81 (2): 223–232. doi:10.1111/tpj.12720. PMID 25376953.
  7. ↑ 7.0 7.1 Belal MA, Ezzat M, Zhang Y, Xu Z, Cao Y, Han Y (2022). "डीआईसीईआर-लाइक (डीसीएल) जीन फ्रॉम पीच (प्रूनस पर्सिका) का एकीकृत विश्लेषण: सूखे के तनाव के जवाब में एक महत्वपूर्ण भूमिका". Frontiers in Ecology and Evolution. 10. doi:10.3389/fevo.2022.923166. ISSN 2296-701X.
  8. ↑ Nagano H, Fukudome A, Hiraguri A, Moriyama H, Fukuhara T (February 2014). "Distinct substrate specificities of Arabidopsis DCL3 and DCL4". Nucleic Acids Research. 42 (3): 1845–1856. doi:10.1093/nar/gkt1077. PMC 3919572. PMID 24214956.
  9. ↑ Moura MO, Fausto AK, Fanelli A, Guedes FA, Silva TD, Romanel E, Vaslin MF (November 2019). "कपास में डिसर-जैसे परिवार की जीनोम-व्यापी पहचान और दो विपरीत वाणिज्यिक खेती में जैविक तनाव के जवाब में डीसीएल अभिव्यक्ति मॉडुलन का विश्लेषण". BMC Plant Biology. 19 (1): 503. doi:10.1186/s12870-019-2112-4. PMC 6858778. PMID 31729948.
  10. ↑ Chen S, Liu W, Naganuma M, Tomari Y, Iwakawa HO (May 2022). "Functional specialization of monocot DCL3 and DCL5 proteins through the evolution of the PAZ domain". Nucleic Acids Research. 50 (8): 4669–4684. doi:10.1093/nar/gkac223. PMC 9071481. PMID 35380679.


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