माइक्रोप्रोटीन आधुनिक जीव विज्ञान के अज्ञात पहलुओं की खोज करते हैं

जैसा कि जीव विज्ञान के अध्ययन के उपकरण में सुधार होता है, शोधकर्ता माइक्रोप्रोटीन के विवरणों को प्रकट करना शुरू करते हैं, जो स्पष्ट रूप से, कुछ सेलुलर प्रक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण हैं, जिनमें कैंसर से संबंधित लोग शामिल हैं। प्रोटीन लिंक्ड अमीनो एसिड की श्रृंखला से बने होते हैं, और औसत मानव प्रोटीन में लगभग 300 एमिनो एसिड अवशेष होते हैं। इस बीच, माइक्रोप्रोटीन में 100 से कम अमीनो एसिड अवशेष होते हैं। वैज्ञानिकों ने हाल ही में दिखाया है कि एक माइक्रोप्रोटीन, पीआईजीबीओएस, जिसमें 54 अमीनो एसिड होते हैं, कोशिका तनाव को कम करने में मदद करता है।

एलन सघेटेलियन एट अल द्वारा इस पर काम किया गया। नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित हुआ था।
अध्ययन तब शुरू हुआ जब वैज्ञानिकों ने माइटोकॉन्ड्रिया में PIGBOS की खोज की।

ग्रीन फ्लोरोसेंट प्रोटीन (GFP) के माध्यम से PIGBOS प्रोटीन का पता लगाने का पहला प्रयास विफल रहा। GFP के आकार की तुलना में माइक्रोप्रोटीन बहुत छोटा था। वैज्ञानिकों की टीम ने साझा जीएफपी नामक एक कम सामान्य दृष्टिकोण की कोशिश करके इस समस्या को हल किया, जिसमें उन्होंने पीजीबीओएस के साथ जीएफपी के केवल एक छोटे हिस्से को बीटा कहा जाता है।

शोधकर्ता PIGBOS को देखने और अध्ययन करने में सक्षम थे कि यह अन्य प्रोटीनों के साथ कैसे संपर्क करता है। जब उन्होंने PIGBOS के स्थान को मैप किया, तो उन्होंने महसूस किया कि यह बाहरी माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली पर था, जो अन्य जीवों पर प्रोटीन के साथ संपर्क बनाने के लिए तैयार था। उन्हें यह देखकर आश्चर्य हुआ कि PIGBOS CLCC1 नामक एक प्रोटीन के साथ बातचीत करता है, जो एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ER) नामक एक अंग का हिस्सा है।

"पीआईजीबीओएस माइटोकॉन्ड्रिया और ईआर के बीच जंक्शन के रूप में कार्य करता है," काम का एक अन्य सह-लेखक, क्यूई चु कहता है। "हम इसे सूक्ष्मजीवों में नहीं देखते थे - और शायद ही कभी सामान्य प्रोटीन में देखा जाता था।"

शोधकर्ताओं ने पाया कि पीआईजीबीओएस वास्तव में ईआर में तनाव को विनियमित करने के लिए सीएलसीसी 1 को बांधता है। पीआईजीबीओएस ईआर के बिना, यह तनाव का अनुभव करने की संभावना है, जो घटनाओं की एक श्रृंखला की ओर जाता है जब कोशिका हानिकारक विकृत प्रोटीन (अनुचित प्रोटीन तह, यूपीआर की प्रतिक्रिया) को साफ करने की कोशिश करती है। यदि एक सेल इन प्रोटीनों से छुटकारा नहीं पा सकता है, तो यह एक आत्म-विनाश अनुक्रम शुरू करता है और मर जाता है।

यूपीआर प्रतिक्रिया में वैज्ञानिकों को माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन की भूमिका देखने की उम्मीद नहीं थी। PIGBOS की यह नई समझ भविष्य के उपचार के द्वार खोलती है जो तनाव कोशिकाओं को लक्षित कर सकते हैं।

"भविष्य में, हम विचार कर सकते हैं कि कैसे PIGBOS कैंसर जैसी बीमारियों में शामिल है," क्यू चू कहते हैं। "कैंसर वाले रोगियों में, ईआर एक सामान्य व्यक्ति की तुलना में अधिक तनावपूर्ण होता है, इसलिए तनाव ईआर का प्रबंधन करना एक अच्छा लक्ष्य हो सकता है।"


अंजीर। 1. PIGBOS माइक्रोप्रोटीन इमेजिंग
www.salk.edu/news-release/mysterious-microproteins-have-major-implications-for-human-disease

शोधकर्ता ईआर तनाव में अन्य माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन की भूमिका का अध्ययन करने में रुचि रखते हैं, साथ ही साथ पशु मॉडल में पीआईजीबीओएस कैसे काम करता है। टीम सूक्ष्मजीवों के एक व्यापक पुस्तकालय को चिह्नित करने में भी आगे बढ़ रही है जो कोशिका जीव विज्ञान में महत्वपूर्ण हो सकता है।

माइक्रोप्रोटीन क्या हैं?

"माइक्रोप्रोटीन" शब्द छोटे प्रोटीन को संदर्भित करता है जो छोटे खुले पढ़ने के फ्रेम (smORF) द्वारा एन्कोड किए जाते हैं। जीनोमिक्स और प्रोटिओमिक्स तकनीक में आगे बढ़ने से संकेत मिलता है कि स्तनधारी जीनोम को स्मोर्फ़ द्वारा एन्कोड किए गए सैकड़ों से हज़ारों माइक्रोएटिन शामिल होते हैं। जीनोम के एक बड़े और अभी भी खराब अध्ययन किए गए भाग के रूप में, माइक्रोटिंस आधुनिक जीव विज्ञान की नई समझ हासिल करने का एक शानदार अवसर प्रदान करते हैं।

यह कोई संयोग नहीं है कि अमेरिकी पत्रिका द साइंटिस्ट ने माइक्रोप्रोटीन को "मानव प्रोटिओम का काला पदार्थ" कहा है। हालांकि उनमें से पहला, ईद, लगभग 30 साल पहले खोजा गया था। स्तनधारियों में ईद प्रोटीन के परिवार की एक आम विशेषता कोशिका भाग्य का उनका विनियमन है। आईडी प्रोटीन विभिन्न ऊतकों और कोशिकाओं में कार्य करते हैं, जिनमें मायोबलास्ट्स, तंत्रिका तंत्र और प्रतिरक्षा प्रणाली शामिल हैं। इस तथ्य के अलावा कि वे प्रतिलेखन तंत्र के न्यूनाधिक के रूप में कार्य करते हैं और विकासात्मक कोशिकाओं के भाग्य को प्रभावित करते हैं, आईडी प्रोटीन भी सेल चक्र नियंत्रण को प्रभावित करते हैं और विभिन्न मानव ट्यूमर में अतिरंजित होते हैं। विकासात्मक प्रक्रियाओं में Id प्रोटीन के आणविक कार्य को अच्छी तरह से समझा जाता है, लेकिन वयस्कों में Id प्रोटीन के कार्य के बारे में अब तक बहुत कम जानकारी है।

तिथि करने के लिए, केवल कुछ smORF और माइक्रोएटिन अच्छी तरह से विशेषता हैं। उदाहरण के लिए, कुछ मांसपेशी-विशिष्ट smORF ने हमें नए रास्ते का वर्णन करने की अनुमति दी है जो मांसपेशियों के कार्य और विकास को नियंत्रित करते हैं। MOTS-C मानव माइक्रोप्रोटीन मेटाबोलिक होमोस्टैसिस को नियंत्रित करता है, NoBody microprotein (गैर-एनोटेट पी-शरीर विखंडित पॉलीपेप्टाइड) mRNA-cleaving प्रोटीन के साथ इंटरैक्ट करता है, जो mRNA ब्रेकडाउन मार्ग में पहले एंजाइमैटिक चरण के आणविक घटक हैं। और CYREN नामक एक माइक्रोटीन सेल चक्र के दौरान डीएनए मरम्मत मार्ग की पसंद को नियंत्रित करता है।

वर्तमान में माइक्रोप्रोटीन की कार्रवाई का ज्ञात तंत्र प्रोटीन परिसरों के गठन को दबाने के लिए है। और ऐसा ही दिखता है। कई प्रोटीन मल्टी-प्रोटीन कॉम्प्लेक्स के हिस्से के रूप में कार्य करके अपने कार्यों को पूरा करते हैं। इन परिसरों के निर्माण को कड़ाई से नियंत्रित किया जाता है और प्रोटीन-प्रोटीन इंटरैक्शन डोमेन द्वारा मध्यस्थता की जाती है। होमोडाइमर, हेटेरोडिमर्स या मल्टीमर्स बनाने के लिए प्रोटीन के जटिल या क्षमता में व्यवधान, सेलुलर फ़ंक्शन के लिए गंभीर परिणाम हो सकते हैं। इस संबंध में, डिटर और मल्टीमर्स के गठन को माइक्रोटिंस द्वारा बाधित किया जा सकता है। माइक्रोप्रोटीन ट्रांस-ट्रांसलेटर नियामकों के रूप में व्यवहार करते हैं, अपने लक्ष्य के साथ होमोटाइपिक डिमर्स बनाते हैं, और प्रोटीन कॉम्प्लेक्स के कार्य के प्रमुख-नकारात्मक दमन के माध्यम से कार्य करते हैं।

सीधे शब्दों में कहें, तो माइक्रोप्रोटीन बड़े प्रोटीन के जटिल काम में हस्तक्षेप करते हैं, कुछ सेलुलर प्रक्रियाओं को बाधित करते हैं और दूसरों को उत्तेजित करते हैं। अध्ययनों से पता चलता है कि सूक्ष्मजीवों की कार्रवाई पशु और पौधे दोनों राज्यों के लिए रूढ़िवादी और आम है। प्राथमिक अध्ययनों के परिणाम बताते हैं कि माइक्रोप्रोटीन प्रतिरक्षा प्रक्रियाओं में शामिल हैं, दोषपूर्ण आरएनए अणुओं के विनाश को नियंत्रित करते हैं, गर्मी और ठंड से बैक्टीरिया की रक्षा करते हैं, पौधों की फूल अवधि निर्धारित करते हैं, और कई प्रकार के पशु जेलों के विषाक्त पदार्थों के स्रोत के रूप में कार्य करते हैं। वैज्ञानिकों के अनुसार, ऐसा लगता है कि सभी जैविक प्रक्रियाओं में माइक्रोप्रोटीन शामिल हैं। ठीक पहले उन्होंने ध्यान नहीं दिया।

यह संभावना है कि कई अन्य प्रमुख कोशिकीय प्रक्रियाएं भी अवांछनीय माइक्रोटीन द्वारा मध्यस्थ की जाती हैं। स्मोर्फ और माइक्रोटिंस का पता लगाना और लक्षण वर्णन दोनों ही एक महत्वपूर्ण शोध कार्य है।

शेष रहस्यों के बावजूद, वैज्ञानिक पहले से ही इन अणुओं के संभावित उपयोग का परीक्षण कर रहे हैं। एक कंपनी एक ऑस्ट्रेलियाई एट्रैकाइड के जहर में पाए जाने वाले माइक्रोप्रोटीन से प्राप्त कीटनाशक बेचती है। नैदानिक ​​परीक्षणों में, बिच्छू के जहर में एक और छोटे प्रोटीन पर आधारित एक विपरीत एजेंट का परीक्षण किया जाता है। इस पदार्थ का कार्य ट्यूमर की सीमाओं को अलग करना है ताकि सर्जन अधिक सटीकता के साथ उन्हें निकाल सकें। कई दवा कंपनियां अब चिकित्सा क्षमता के साथ सूक्ष्म प्रोटीन की तलाश में हैं।

वे कितने छोटे हो सकते हैं अभी भी स्पष्ट नहीं है। ड्रोसोफिला को सामान्य पंजे बढ़ने के लिए 11 एमिनो एसिड के साथ एक माइक्रोप्रोटीन की आवश्यकता होती है, और कुछ रोगाणु लंबाई में दस एमिनो एसिड से कम प्रोटीन का उत्पादन कर सकते हैं। लेकिन यहां तक ​​कि सबसे बड़े सूक्ष्मजीव मध्यम आकार के प्रोटीन तक नहीं पहुंचते हैं, जैसे कि अल्फा-एमिलेज, एक 496-एमिनो एसिड एंजाइम हमारे लार में पाया जाता है और स्टार्च को तोड़ता है।

सूक्ष्मजीवों की थोड़ी मात्रा का हाल ही में पता लगाना लगभग 20 साल पहले स्थापित जीन मान्यता मानदंड से जुड़ा है। जब वैज्ञानिक शरीर के जीनोम का विश्लेषण करते हैं, तो वे अक्सर खुले पठन फ्रेम (ओआरएफ) को स्कैन करते हैं। अतीत में, डेटा की एक बड़ी मात्रा में डूबने के लिए नहीं, शोधकर्ताओं ने आमतौर पर यूकेरियोट्स में 100 अमीनो एसिड या बैक्टीरिया में 50 अमीनो एसिड के कम प्रोटीन वाले किसी भी ओआरएस को खारिज कर दिया। उदाहरण के लिए, खमीर में, इस स्थिति ने ओपीसी की सूची को लगभग छह हजार तक सीमित कर दिया।

इस मानदंड के कमजोर पड़ने से पता चलता है कि कोशिकाओं में काफी अधिक ओपीसी है। इस साल की शुरुआत में, वैज्ञानिकों ने आंतों और त्वचा सहित मानव शरीर के चार हिस्सों में रहने वाले रोगाणुओं के जीन के टुकड़ों की पहचान की। जब छोटे ओपीसी की खोज होती है, जो पांच से 50 अमीनो एसिड से प्रोटीन को लंबा कर सकती है, तो शोधकर्ताओं ने संभावित माइक्रोएटिन के लगभग चार हजार परिवारों को पाया। उनमें से लगभग आधे ज्ञात प्रोटीन के समान नहीं हैं, लेकिन एक छोटे ओआरएस के अनुक्रम से पता चलता है कि संबंधित प्रोटीन राइबोसोम में स्थित है - और यह इंगित करता है कि यह कुछ मौलिक भूमिका निभा सकता है। जब वैज्ञानिकों ने छोटे ओपीसी को नजरअंदाज किया, तो न केवल कुछ दुर्लभ कार्यों वाले जीनों को याद किया गया, बल्कि प्रमुख कार्यों वाले जीन भी।

अन्य कोशिकाओं में भी बड़ी संख्या में छोटे OPCs होते हैं: खमीर, उदाहरण के लिए, दो से 99 अमीनो एसिड के स्पेक्ट्रम के साथ 260 हजार से अधिक अणुओं का उत्पादन करने में सक्षम है। लेकिन सेल लगभग निश्चित रूप से इन सभी ओआरएस का उपयोग नहीं करते हैं, और कुछ अमीनो एसिड चेन जो वे पैदा करते हैं वे कार्यात्मक नहीं हो सकते हैं।

वीज़मैन एट अल। एक अन्य तरीके से माइक्रोप्रोटीन पाए गए: उन्होंने जिस विधि का आविष्कार किया, उसका उद्देश्य है कि कोशिकाओं द्वारा किस तरह के प्रोटीन का उत्पादन किया जाता है। किसी भी प्रोटीन को बनाने के लिए, कोशिका पहले जीन को एक आरएनए मैसेंजर में कॉपी करती है। फिर राइबोसोम एमआरएनए पढ़ते हैं और एक विशिष्ट क्रम में अमीनो एसिड को बांधते हैं। राइबोसोम से जुड़ी एमआरएनए अनुक्रमण द्वारा, वीज़मैन और उनकी टीम वास्तव में यह निर्धारित करती है कि उनमें से कौन सा वास्तव में प्रोटीन में बदल जाता है, और जहां राइबोसोम आरएनए पर "पढ़ना" शुरू करता है। 2011 के सेल अध्ययन में, उनकी टीम के साथ एक वैज्ञानिक ने इस राइबोसोम प्रोफाइलिंग विधि को लागू किया, जिसे रीबो-सीक भी कहा जाता है, चूहे के भ्रूण स्टेम कोशिकाओं के लिए और पाया कि कोशिकाएं हजारों अप्रत्याशित प्रोटीन का उत्पादन करती हैं, जिनमें कई ऐसे हैं जिनमें अमीनो एसिड की संख्या 100 की सीमा से नीचे होगी। इकाइयों। "यह स्पष्ट था कि मानक ब्रह्मांड ने प्रोटीन के विशाल ब्रह्मांड को नजरअंदाज कर दिया, जिनमें से कई कम थे," वीसमैन कहते हैं।

सगेटेलियन और सहकर्मियों ने हमारी अपनी कोशिकाओं में सूक्ष्मजीवों की प्रचुरता का पता लगाने के लिए एक तीसरा तरीका अपनाया। वैज्ञानिकों ने द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्रिक विश्लेषण का उपयोग किया, जिसमें प्रत्येक प्रोटीन के पहचान स्पेक्ट्रम की पहचान करने के लिए, प्रोटीन को द्रव्यमान के अनुसार छांटे गए टुकड़ों में विभाजित किया जाता है। साघातलीयन और सहकर्मियों ने मानव कोशिकाओं से प्रोटीन के मिश्रण के लिए इस विधि को लागू किया, और फिर उनसे ज्ञात प्रकारों के प्रोटीनों को घटाया। इस पद्धति ने 86 पहले अज्ञात छोटे प्रोटीनों के स्पेक्ट्रा का पता लगाया, जिनमें से सबसे छोटे 18 एमिनो एसिड लंबे थे, जैसा कि वैज्ञानिकों ने 2013 में जर्नल नेचर केमिकल बायोलॉजी के एक लेख में उल्लेख किया है।

छोटे आकार में प्रोटीन की क्षमता सीमित होती है। कुछ कार्यों के कार्यान्वयन के उद्देश्य से बड़े प्रोटीन जटिल रूपों में संयोजित होते हैं, उदाहरण के लिए, रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करना। 50 से 60 अमीनो एसिड वाले प्रोटीन से यौगिक बनने की संभावना नहीं है। और इसलिए, वे एंजाइम या संरचनात्मक प्रोटीन के गठन के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

हालांकि, उनका छोटा आकार भी कुछ संभावनाओं को खोलता है। वे बड़े प्रोटीन के नुक्कड़ में फिट होने के लिए पर्याप्त छोटे हैं जो चैनल और रिसेप्टर्स के रूप में कार्य करते हैं। छोटे प्रोटीन अक्सर अपने बड़े सहयोगियों के साथ अमीनो एसिड के छोटे हिस्सों को साझा करते हैं और इसलिए इन प्रोटीनों की गतिविधि को बांध और बदल सकते हैं। बाध्य माइक्रोप्रोटीन भी बड़े अणुओं को नई जगहों पर निर्देशित कर सकते हैं - उदाहरण के लिए, सेल झिल्ली में उनके प्रवेश को सुविधाजनक बनाने के द्वारा।

बड़े प्रोटीन के प्रति उनके आकर्षण के कारण, छोटे प्रोटीन कोशिकाओं को बड़े प्रोटीन को सक्रिय या निष्क्रिय करने का प्रतिवर्ती तरीका दे सकते हैं। पीएलओएस जेनेटिक्स, स्टेफान वेन्केल और सहकर्मियों ने आनुवंशिक रूप से संशोधित अरबिडोपिस पौधों को दो छोटे प्रोटीनों की एक अतिरिक्त मात्रा का उत्पादन करने के लिए 2016 में प्रकाशित एक अध्ययन में प्रकाशित किया। आमतौर पर पौधे ऐसे समय में खिलते हैं जब दिन काफी लंबा होता है, लेकिन दो प्रकार के माइक्रोटीन्स की अधिकता पैदा होने के बाद फूल आने में देरी होती है। छोटे प्रोटीनों ने CONSTANS नामक फूल वाले बड़े प्रोटीन को अवरुद्ध करके इस देरी को उकसाया। वे अन्य अवरोधक प्रोटीनों से CONSTANS को बांधते हैं जो इसे बंद कर देते हैं।

2016 में, सगथेलियन और उनके सहयोगियों ने पाया कि मानव कोशिकाएं 68 अमीनो एसिड युक्त प्रोटीन का उत्पादन करती हैं, जिसे उन्होंने NoBody कहा। यह प्रोटीन दोषपूर्ण या अनावश्यक आरएनए अणुओं के विनाश में मदद कर सकता है। "निक्टो" नाम इस प्रोटीन की प्रक्रिया को दर्शाता है जो प्रक्रियात्मक निकायों के गठन को रोकता है, साइटोप्लाज्म में रहस्यमय क्लस्टर, जहां आरएनए विनाश हो सकता है। जब पर्याप्त प्रोटीन नहीं होता है, तो अधिक प्रक्रियात्मक निकाय बनते हैं, जो आरएनए के विनाश को तेज करता है और कोशिका की आंतरिक संरचना को बदलता है। "यह साबित करता है कि छोटे प्रोटीन कोशिका के अंदर भारी प्रभाव डाल सकते हैं," वैज्ञानिकों का कहना है।

मांसपेशियां कई अलग-अलग माइक्रोप्रोटीन पर निर्भर करती हैं। भ्रूण के विकास के दौरान, व्यक्तिगत मांसपेशियों की कोशिकाएं तंतुओं में विलीन हो जाती हैं जो संकुचन को गति प्रदान करती हैं। मायोमिक्सर 84-अमीनो एसिड प्रोटीन कोशिकाओं को जोड़ने के लिए एक बड़े प्रोटीन के साथ जोड़ती है, ओल्सन एट अल के रूप में। जर्नल साइंस में अपने काम में 2017 में दिखाया गया। इसके बिना, माउस भ्रूण मांसपेशियों का निर्माण नहीं कर सकता और लगभग पारदर्शी होता है।

इसके अलावा, जैसा कि यह विकसित होता है, मायोरगुलिन बल में प्रवेश करता है, जो मांसपेशियों की गतिविधि को विनियमित करने में मदद करता है। जब एक मांसपेशी एक उत्तेजना प्राप्त करती है, तो सेल स्टोरहाउस कैल्शियम जारी करता है, ऊतक संकुचन और ऊर्जा उत्पादन को उत्तेजित करता है। इसके बाद, एक आयन पंप, एक प्रोटीन जिसे SERCA कहा जाता है, कैल्शियम को भंडारण में वापस करना शुरू कर देता है, जिससे मांसपेशियों के ऊतकों को आराम मिलता है। Mioregulin SERCA को बांधता है और इसे रोकता है। यह प्रभाव मांसपेशियों के संकुचन की आवृत्ति को सीमित करता है, संभवतः एक आपातकालीन स्थिति के लिए एक ऊर्जा आरक्षित प्रदान करता है, उदाहरण के लिए, जब एक शिकारी से भाग रहा हो। एक अन्य छोटा प्रोटीन, DWORF, SERCA को सक्रिय करने और व्यवस्थित मांसपेशियों के संकुचन को उत्तेजित करने का विपरीत प्रभाव डालता है।

यहां तक ​​कि अच्छी तरह से अध्ययन किए गए जीव, जैसे ई। कोलाई बैक्टीरिया (एस्चेरिचिया कोली), अप्रत्याशित छोटे प्रोटीन को छिपाते हैं जो एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। Storz एट अल। 2012 में रिपोर्ट किया गया कि AcrZ नामक एक पहले से अज्ञात 49-एमिनो एसिड प्रोटीन एक दवा मुक्त पंप को उत्तेजित करके कुछ प्रकार के एंटीबायोटिक दवाओं के संपर्क में आने पर इस सूक्ष्म जीव को जीवित रहने में मदद करता है।

विभिन्न प्रकार के जीवों द्वारा उत्पन्न जहर - मकड़ियों, स्कोलोपेन्द्रा और जहरीले मोलस्क सहित - छोटे प्रोटीनों में भी शामिल हैं। जहर के कई घटक तंत्रिका आवेगों के संचरण के लिए आवश्यक सोडियम या अन्य आयनों के लिए चैनलों को अवरुद्ध या मार देते हैं। छोटे प्रोटीन "अद्भुत सटीकता और शक्ति के साथ इन आयन चैनलों पर हमला करते हैं, वैज्ञानिकों का कहना है।" वे जहर के मुख्य घटक हैं, और यह उनके साथ है कि अधिकांश औषधीय और जैविक परिणाम जुड़े हुए हैं।

उदाहरण के लिए, विशालकाय मछली खाने वाला ऑस्ट्रेलियाई कीट, अपने शिकार को हराने के लिए सिर्फ तेज जबड़े और चोटी जैसे मुंह वाले हिस्सों पर भरोसा नहीं करता है। यह अपने पीड़ितों को एक खुराक देता है जिसमें 130 से अधिक प्रोटीन होते हैं, जिनमें से 15 100 अमीनो एसिड से कम होते हैं।

बड़े प्रोटीन के विपरीत, जैसे कि एंटीबॉडी, माइक्रोप्रोटीन जो गोलियों या इंजेक्शनों से प्राप्त होते हैं, कोशिकाओं में प्रवेश कर सकते हैं और उनके कार्यों को संशोधित कर सकते हैं। कैप्टोप्रिल, हाई-प्रेशर ड्रग्स की एक श्रेणी जिसे एंजियोटेंसिन-कनवर्टिंग एंजाइम इनहिबिटर के रूप में जाना जाता है, को सामान्य गर्मी के जहर में पाए जाने वाले छोटे प्रोटीन से विकसित किया गया था, जो जहरीले पिट वाइपर की एक प्रजाति है। संयुक्त राज्य अमेरिका में 1981 में बिक्री के लिए अनुमोदित इस दवा को संयोग से खोजा गया था, इससे पहले भी वैज्ञानिकों ने छोटे प्रोटीन को एक अलग समूह के रूप में मान्यता दी थी। अब तक, केवल कुछ माइक्रोटीन्स ने बाजार में या नैदानिक ​​परीक्षणों में मारा है।

कैंसर शोधकर्ता पीले बिच्छू के जहर में पाए जाने वाले माइक्रोप्रोटीन का उपयोग करने की कोशिश कर रहे हैं, जो अफ्रीका और मध्य पूर्व में आम है। यह अणु रहस्यमय ढंग से ट्यूमर के लिए आकर्षित होता है। एक फ्लोरोसेंट धुंधला पदार्थ में इसे जोड़कर, वैज्ञानिक ब्रेन ट्यूमर की सीमाओं को उजागर करने की उम्मीद करते हैं ताकि सर्जन कैंसर से प्रभावित क्षेत्रों को सुरक्षित रूप से बाहर कर सकें .. यह ट्यूमर को रोशन करता है। इस प्रकार, आप इसकी सीमाओं को देख सकते हैं और मेटास्टेस की उपस्थिति का पता लगा सकते हैं। नैदानिक ​​परीक्षणों में, शोधकर्ता अब मूल्यांकन कर रहे हैं कि क्या एक दोहरी अणु सर्जनों को बच्चों में ब्रेन ट्यूमर को हटाने में मदद करेगा।

चिकित्सा में महत्वपूर्ण छोटे प्रोटीन कैसे खेलेंगे अभी भी अज्ञात है, लेकिन वे पहले से ही जीवविज्ञानी के कई दावों को पलट चुके हैं। बर्लिन में मैक्स डेलब्रुक सेंटर फॉर मॉलिक्यूलर मेडिसिन के नॉर्बर्ट हुबनर और उनके सहयोगियों ने मानव हृदय की कोशिकाओं में दर्जनों नए माइक्रोएटिन की खोज की। समूह ने अपने अप्रत्याशित स्रोत का खुलासा किया: लंबे गैर-कोडिंग आरएनए के भीतर लघु अनुक्रम, यानी एक ऐसी प्रजाति में, जो पहले प्रोटीन का उत्पादन नहीं करने के लिए सोचा गया था। 169 लंबे गैर-कोडिंग आरएनए की पहचान करके, शायद राइबोसोम द्वारा पढ़े गए, हुयबनेर और उनकी टीम ने बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रोमेट्री के प्रकारों में से एक का उपयोग करके पुष्टि की कि उनमें से आधे से अधिक हृदय कोशिकाओं में माइक्रोप्रोटीन का उत्पादन करते हैं।इस वर्ष सेल में उनका प्रदर्शन पत्र प्रकाशित हुआ।

अन्य छोटे प्रोटीन के डीएनए अनुक्रम भी अपरंपरागत स्थानों में पाए जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, कुछ खुले पठन फ्रेम, ओपीसी, बड़े प्रोटीन में हैं। वैज्ञानिकों ने पहले माना था कि ये क्रम बड़े प्रोटीन के उत्पादन को नियंत्रित करने में मदद करते हैं, लेकिन शायद ही कभी खुद प्रोटीन का उत्पादन करते हैं। नए पाए गए माइक्रोएटिन के कुछ कोडिंग क्रम अन्य, लंबे समय तक प्रोटीन के अनुक्रमों में भी झूठ बोलते हैं।

ये जीनोमिक सरप्राइज इस बात पर प्रकाश डाल सकते हैं कि नया जीन कैसे पैदा होता है, पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय के पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय के विकासवादी जीवविज्ञानी ऐनी-रक्सांद्रा कारुनिस का कहना है। वैज्ञानिकों ने पहले माना था कि अधिकांश जीन तब दिखाई देते हैं जब मौजूदा जीन गुणा या फ्यूज करते हैं, या जब प्रजातियां डीएनए का आदान-प्रदान करती हैं। हालांकि, करुणविस के अनुसार, माइक्रोप्रोटीन संकेत देते हैं कि प्रोटोगेंस बन सकते हैं जब उत्परिवर्तन एक नई शुरुआत निर्धारित करते हैं और जीनोम के गैर-कोडिंग हिस्से में संकेतों को रोकते हैं। यदि परिणामस्वरूप OPC एक उपयोगी प्रोटीन का उत्पादन करता है, तो नए क्रम जीनोम में बने रहेंगे और प्राकृतिक चयन की प्रक्रिया से गुजरेंगे, और अधिक जटिल प्रोटीन को एन्कोडिंग करने वाले बड़े जीनों में विकसित होंगे।

2012 के एक अध्ययन में, कार्वुनिस और उनके सहयोगियों ने पाया कि खमीर एक हजार से अधिक छोटे ओआरएस को प्रोटीन में बदल देता है। और इससे पता चलता है कि ये क्रम प्रोटोगेंस हैं। एक नए अध्ययन में, कार्वुनिस और उनकी टीम ने परीक्षण किया कि क्या युवा ओआरएस कोशिकाओं के लिए फायदेमंद हो सकता है। उन्होंने 285 नव विकसित ओआरएस के परिणाम को बढ़ाने के लिए आनुवंशिक रूप से खमीर को बदल दिया, जिनमें से अधिकांश मानक प्रोटीन की तुलना में छोटे अणुओं को लक्षित करते हैं या उससे थोड़ा अधिक। लगभग 10% प्रोटीन में, उनके स्तर में वृद्धि ने कम से कम एक माध्यम में सेल की वृद्धि को बढ़ाया।

"माइक्रोप्रोटीन एक तेजी से बढ़ने वाला क्षेत्र है," ए सघाटेलियन कहते हैं। "लेकिन मुझे लगता है कि हमारा यह अध्ययन वास्तव में जैव रसायन और कोशिका जीव विज्ञान पर माइक्रोप्रोटीन के प्रभाव की वर्तमान समझ को प्रभावित करता है।"

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'माइक्रोप्रोटीन' द्वारा प्रोटीन फ़ंक्शन का विनियमन मिनिप्रोटिंस का

नया ब्रह्मांड कोशिका जीव विज्ञान और आनुवांशिकी

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