आणविक जीव विज्ञान के केंद्रीय सिद्धांत से पता चलता है कि डीएनए में हमारे सभी प्रोटीनों के लिए कोड की जानकारी होती है, और तीन अलग-अलग प्रकार के आरएनए इस कोड को पॉलीपेप्टाइड्स में निष्क्रिय रूप से अनुवादित करते हैं। विशेष रूप से, मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) कोशिका के डीएनए से प्रोटीन ब्लूप्रिंट को अपने राइबोसोम में ले जाता है, जो "मशीन" हैं जो प्रोटीन संश्लेषण को नियंत्रित करते हैं। आरएनए (टीआरएनए) तब उपयुक्त अमीनो एसिड को एक नए प्रोटीन में शामिल करने के लिए राइबोसोम में स्थानांतरित करता है। इस बीच, राइबोसोम स्वयं मुख्य रूप से राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए) अणुओं से बने होते हैं।
हालांकि, आधी सदी में जब से डीएनए की संरचना पहली बार विकसित हुई थी, वैज्ञानिकों ने सीखा है कि आरएनए केवल प्रोटीन संश्लेषण में भाग लेने की तुलना में बहुत बड़ी भूमिका निभाता है। उदाहरण के लिए, कई प्रकार के आरएनए उत्प्रेरक पाए गए हैं, जिसका अर्थ है कि वे जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उसी तरह से करते हैं जैसे एंजाइम करते हैं। इसके अलावा, कई अन्य आरएनए प्रजातियों को जटिल नियामक भूमिका निभाने के लिए पाया गया हैकोशिकाओं।
इस प्रकार, आरएनए अणु सामान्य सेलुलर प्रक्रियाओं और रोग अवस्था दोनों में कई भूमिका निभाते हैं। आमतौर पर वे आरएनए अणु जो एमआरएनए का रूप नहीं लेते हैं उन्हें गैर-कोडिंग कहा जाता है क्योंकि वे प्रोटीन के लिए कोड नहीं करते हैं। कई नियामक प्रक्रियाओं में गैर-कोडिंग mRNAs की भागीदारी। उनके प्रसार और कार्यों की विविधता ने इस परिकल्पना को जन्म दिया कि "आरएनए दुनिया" कोशिका में डीएनए और आरएनए कार्यों के विकास से पहले हो सकती है, प्रोटीन जैवसंश्लेषण में भागीदारी।
यूकैरियोट्स में गैर-कोडिंग आरएनए
यूकैरियोट्स में गैर-कोडिंग आरएनए की कई किस्में होती हैं। सबसे विशेष रूप से, वे आरएनए (टीआरएनए) और राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए) को स्थानांतरित करते हैं। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, टीआरएनए और आरआरएनए दोनों एमआरएनए के प्रोटीन में अनुवाद में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उदाहरण के लिए, फ्रांसिस क्रिक ने एडेप्टर आरएनए अणुओं के अस्तित्व का सुझाव दिया जो एमआरएनए न्यूक्लियोटाइड कोड से जुड़ सकते हैं, जिससे अमीनो एसिड को बढ़ती पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं में स्थानांतरित करने की सुविधा मिलती है।
होगलैंड एट अल का काम। (1958) ने वास्तव में पुष्टि की कि सेलुलर आरएनए का एक निश्चित अंश सहसंयोजक रूप से अमीनो एसिड से जुड़ा हुआ था। बाद में, यह तथ्य कि rRNA राइबोसोम का एक संरचनात्मक घटक निकला, ने सुझाव दिया कि, tRNA की तरह, rRNA भी कोड नहीं करता है।
आरआरएनए और टीआरएनए के अलावा, यूकेरियोटिक कोशिकाओं में कई अन्य गैर-कोडिंग आरएनए हैं। ये अणु कोशिका में आरएनए के कई महत्वपूर्ण ऊर्जा-भंडारण कार्यों में सहायता करते हैं, जो अभी भी गणना और परिभाषित हैं। इन आरएनए को अक्सर छोटे नियामक आरएनए (एसआरएनए) के रूप में जाना जाता है।यूकेरियोट्स में, उन्हें आगे कई उपश्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है। साथ में, नियामक आरएनए पूरक आधार युग्मन, प्रोटीन के साथ जटिलता, और अपनी स्वयं की एंजाइमी गतिविधि के संयोजन के माध्यम से अपना प्रभाव डालते हैं।
छोटा परमाणु आरएनए
छोटे नियामक आरएनए की एक महत्वपूर्ण उपश्रेणी में अणु होते हैं जिन्हें छोटे परमाणु आरएनए (एसएनआरएनए) के रूप में जाना जाता है। ये अणु आरएनए स्प्लिसिंग के माध्यम से जीन के नियमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। SnRNAs नाभिक में पाए जाते हैं और आमतौर पर snRNPs (छोटे परमाणु राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन, जिन्हें कभी-कभी "स्नर्प्स" कहा जाता है) नामक परिसरों में प्रोटीन के साथ कसकर जुड़ा होता है। इन अणुओं में सबसे आम हैं U1, U2, U5, और U4/U6 कण, जो परिपक्व mRNA बनाने के लिए प्री-एमआरएनए स्प्लिसिंग में शामिल होते हैं।
माइक्रोआरएनए
शोधकर्ताओं के लिए एक और दिलचस्प विषय माइक्रोआरएनए (एमआईआरएनए) है, जो छोटे नियामक आरएनए हैं जिनकी लंबाई लगभग 22 से 26 न्यूक्लियोटाइड है। जीन विनियमन में सेल में miRNAs और उनके सिकुड़ा कार्यों RNAs का अस्तित्व मूल रूप से सूत्रकृमि सी. एलिगेंस (ली एट अल।, 1993; वाइटमैन एट अल।, 1993) में खोजा गया था। MiRNAs की खोज के बाद से, उन्हें मक्खियों, चूहों और मनुष्यों सहित कई अन्य प्रजातियों में पहचाना गया है। अब तक, कई सौ miRNAs की पहचान की जा चुकी है। और भी बहुत कुछ हो सकता है (हे एंड हैनन, 2004)।
MiRNAs को अनुवाद को दबाकर जीन अभिव्यक्ति को बाधित करने के लिए दिखाया गया है। उदाहरण के लिए, सी. एलिगेंस, लिन-4 और लेट-7 द्वारा एन्कोड किए गए miRNAs,लार्वा विकास के कुछ चरणों में कार्यात्मक प्रोटीन के गठन को रोकने के लिए, उनके एमआरएनए लक्ष्यों के 3'-अनट्रांसलेटेड क्षेत्र से जुड़ते हैं। अब तक, अध्ययन किए गए अधिकांश miRNAs अपूर्ण आधार युग्मन और अनुवाद के बाद के निषेध के माध्यम से mRNAs को लक्षित करने के लिए बाध्य करके जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करते प्रतीत होते हैं, हालांकि कुछ अपवादों को नोट किया गया है।
अतिरिक्त शोध से पता चलता है कि miRNAs भी कैंसर और अन्य बीमारियों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उदाहरण के लिए, miR-155 प्रजातियां बर्किट के लिंफोमा से प्राप्त बी कोशिकाओं में समृद्ध होती हैं, और इसका क्रम एक ज्ञात गुणसूत्र स्थानान्तरण (गुणसूत्रों के बीच डीएनए का आदान-प्रदान) से भी संबंधित है।
छोटा दखल देने वाला आरएनए
छोटा दखल देने वाला आरएनए (siRNA) RNA का दूसरा वर्ग है। हालांकि ये अणु केवल 21 से 25 आधार जोड़े लंबे होते हैं, लेकिन ये जीन अभिव्यक्ति को शांत करने का भी काम करते हैं। विशेष रूप से, डबल-स्ट्रैंडेड siRNA अणु के एक स्ट्रैंड को RISC नामक कॉम्प्लेक्स में शामिल किया जा सकता है। यह आरएनए युक्त परिसर तब एक एमआरएनए अणु के प्रतिलेखन को रोक सकता है जिसमें इसके आरएनए घटक का पूरक अनुक्रम होता है।
MiRNAs की पहचान सबसे पहले RNA हस्तक्षेप (RNAi) में उनकी भागीदारी से हुई थी। वे डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए वायरस के खिलाफ रक्षा तंत्र के रूप में विकसित हो सकते हैं। SiRNAs एक प्रक्रिया में लंबे ट्रांसक्रिप्ट से प्राप्त होते हैं जिसके द्वारा miRNAs होते हैं और दोनों प्रकार के आरएनए के प्रसंस्करण में एक ही एंजाइम शामिल होता हैडिसर। दो वर्ग अपने दमन तंत्र में भिन्न प्रतीत होते हैं, लेकिन अपवाद पाए गए हैं जिनमें siRNAs miRNAs के अधिक विशिष्ट व्यवहार प्रदर्शित करते हैं और इसके विपरीत (He & Hannon, 2004)।
छोटा नाभिकीय आरएनए
यूकैरियोटिक नाभिक के भीतर, न्यूक्लियोलस वह संरचना है जिसमें rRNA प्रसंस्करण और राइबोसोमल असेंबली होती है। इस संरचना में बहुतायत के कारण छोटे न्यूक्लियर आरएनए (स्नोआरएनए) नामक अणुओं को न्यूक्लियर अर्क से अलग किया गया है। ये अणु rRNA अणुओं को संसाधित करने के लिए कार्य करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अक्सर विशिष्ट न्यूक्लियोसाइड्स का मिथाइलेशन और स्यूडोउरिडाइलेशन होता है। संशोधनों की मध्यस्थता स्नोआरएनए के दो वर्गों में से एक द्वारा की जाती है: सी/डी-बॉक्स या एच/एसीए-बॉक्स परिवार, जिसमें आमतौर पर क्रमशः अपरिपक्व आरआरएनए अणुओं में मिथाइल समूह या यूराडीन आइसोमेराइजेशन शामिल होता है।
प्रोकैरियोट्स में गैर-कोडिंग आरएनए
हालांकि, यूकेरियोट्स ने सेल में आरएनए के विशिष्ट नियामक ऊर्जा कार्यों के साथ बाजार को गैर-कोडिंग आरएनए में नहीं चलाया है। बैक्टीरिया में छोटे नियामक आरएनए का एक वर्ग भी होता है। बैक्टीरियल rRNAs विषाणु से लेकर विकास से स्थिर अवस्था में संक्रमण तक की प्रक्रियाओं में शामिल होते हैं, जो तब होता है जब एक जीवाणु को पोषक तत्वों की कमी की स्थिति का सामना करना पड़ता है।
जीवाणु rRNA का एक उदाहरण एस्चेरिचिया कोलाई में पाया जाने वाला 6S RNA है। इस अणु को अच्छी तरह से चित्रित किया गया है, इसकी प्रारंभिक अनुक्रमण 1980 में हुई थी। 6एस आरएनएकई जीवाणु प्रजातियों में संरक्षित है, जो जीन विनियमन में एक महत्वपूर्ण भूमिका का संकेत देता है।
आरएनए को आरएनए पोलीमरेज़ (आरएनएपी) की गतिविधि को प्रभावित करने के लिए दिखाया गया है, वह अणु जो डीएनए से मैसेंजर आरएनए को स्थानांतरित करता है। 6S RNA एक पोलीमरेज़ सबयूनिट से जुड़कर इस गतिविधि को रोकता है जो विकास के दौरान प्रतिलेखन को उत्तेजित करता है। इस तंत्र के माध्यम से, 6S RNA जीन की अभिव्यक्ति को रोकता है जो सक्रिय विकास को प्रोत्साहित करता है और कोशिकाओं को स्थिर चरण में प्रवेश करने में मदद करता है (जाबरी, 2005)।
रिबोस्विच
जीन विनियमन - प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स दोनों में - राइबोसविच (या आरएनए स्विच) नामक आरएनए नियामक तत्वों से प्रभावित होता है। राइबोस्विच आरएनए सेंसर हैं जो पर्यावरण या चयापचय संकेतों का पता लगाते हैं और प्रतिक्रिया करते हैं और इस प्रकार जीन अभिव्यक्ति को प्रभावित करते हैं।
इस समूह का एक सरल उदाहरण तापमान संवेदक आरएनए है जो जीवाणु रोगज़नक़ लिस्टेरिया मोनोसाइटोजेन्स के विषाणु जीन में पाया जाता है। जब यह जीवाणु मेजबान में प्रवेश करता है, तो मेजबान के शरीर के अंदर ऊंचा तापमान जीवाणु पीआरएफए जीन द्वारा उत्पादित एमआरएनए के 5 'अनट्रांसलेटेड क्षेत्र में खंड की माध्यमिक संरचना को पिघला देता है। परिणामस्वरूप, द्वितीयक संरचना में परिवर्तन होते हैं।
अतिरिक्त राइबोस्विच विभिन्न जीवों में गर्मी और ठंडे झटके का जवाब देने के लिए दिखाए गए हैं और शर्करा और अमीनो एसिड जैसे मेटाबोलाइट्स के संश्लेषण को भी नियंत्रित करते हैं। हालांकि राइबोस्विच प्रोकैरियोट्स में अधिक सामान्य प्रतीत होते हैं, कई यूकेरियोटिक कोशिकाओं में भी पाए गए हैं।
