चिकित्सा के लिए नोबेल पुरस्कार, 2024

माइक्रोआरएनए की खोज

• miRNAs की खोज सर्वप्रथम वर्ष 1993 में विक्टर एम्ब्रोस और गैरी रुवकुन द्वारा कैनोरहैबडाइटिस एलिगेंस (Caenorhabditis Elegans) नामक एक निमेटोड कृमि (Nematode Worm) में की गई थी।
  • miRNAs, कोशिकाओं और रक्तप्रवाह में पाए जाते हैं।

माइक्रोआरएनए (MicroRNAs) का महत्त्व

• जैविक प्रक्रियाओं में भूमिका: वे विभिन्न जैविक प्रक्रियाओं जैसे कोशिका प्रसार, विभेदन, अपोप्टोसिस और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के लिए महत्त्वपूर्ण हैं।
• जैविक विनियमन (Biological Regulation): वे कोलेस्ट्रॉल चयापचय (Cholesterol Metabolism) को भी नियंत्रित करते हैं और कार्डियोमायोपैथी (Cardiomyopathies) और स्ट्रोक में शामिल होते हैं।
• गर्भावस्था में भूमिका: माइक्रोआरएनए ट्रोफोब्लास्ट डिफरेंशिएशन (Trophoblast Differentiation), एमब्रायो इमप्लांटेशन (Embryo Implantation) और मैटरनल-फोएटल इम्यून टॉलरेंस (Maternal-foetal Immune Tolerance) जैसे चरणों को विनियमित करके गर्भावस्था के विकास में योगदान करते हैं।
• रोग निहितार्थ: miRNA एक्सप्रेशन में परिवर्तन से जीन एक्सप्रेशन प्रोफाइल में परिवर्तन हो सकता है, जो कई मानवीय विकारों में योगदान देता है।
  • miRNA की असामान्य अभिव्यक्ति को मानव में कई कैंसर प्रकारों से जोड़ा गया है।
  • मनुष्यों में माइक्रोआरएनए के लिए कोडिंग करने वाले जीन में उत्परिवर्तन पाए गए हैं, जिससे जन्मजात श्रवण हानि, आँख और कंकाल संबंधी विकार जैसी स्थितियाँ उत्पन्न होती हैं।
• अनुप्रयोग: एक एकल माइक्रो-RNA  कई जीनों के एक्सप्रेशन  को नियंत्रित कर सकता है, और वैकल्पिक रूप से एक एकल जीन को कई माइक्रो-RNA द्वारा भी नियंत्रित किया जा सकता है।
  • इससे समान आनुवंशिक जानकारी के बावजूद विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं की सूक्ष्म ट्यूनिंग होती है।
  • उन्हें समझना आगे के शोध की दिशा में प्रथम कदम है।

miRNAs जीन एक्सप्रेशन को कैसे नियंत्रित करते हैं?

• miRNAs कोशिका, कोशिकाद्रव्य में mRNA से बँधकर जीन एक्सप्रेशन को नियंत्रित करते हैं।
• प्रोटीन में शीघ्रता से रूपांतरित होने के बजाय, चिह्नित mRNA को या तो नष्ट कर दिया जाता है और उसके घटकों को पुनःचक्रित कर दिया जाता है अथवा बाद में रूपांतरित होने के लिए संरक्षित कर लिया जाता है।
• यदि किसी विशिष्ट miRNA का स्तर अंडरएक्सप्रेस्ड (असामान्य रूप से कम) होता है, तो वह प्रोटीन जिसे वह नियंत्रित करता है, ओवरएक्सप्रेस्ड  (कोशिका में असामान्य रूप से उच्च स्तर) हो सकता है।

माइक्रोआरएनए का उत्पादन और चक्र

• कोशिकाएँ प्रोटीन संश्लेषण के प्रारंभिक चरणों के समान प्रक्रिया के माध्यम से माइक्रोआरएनए का निर्माण करती हैं।
• जब एक माइक्रोआरएनए जीन सक्रिय होता है, तो डीएनए स्ट्रैंड खुल जाता है और RNA में ट्रांसक्रिप्ट हो जाता है।
• प्रारंभिक जीन ट्रांसक्रिप्ट को प्राथमिक miRNA (pri-miRNA) कहा जाता है।

• कोशिकीय केंद्रक में, इन हेयरपिन-लूप अणुओं को डबल-स्ट्रैंडेड प्रीकर्सर miRNA (प्री-miRNA) बनाने के लिए काटा जाता है।
• प्री-miRNA को साइटोप्लाज्म में ले जाया जाता है, जहाँ इसे परिपक्व miRNA (लगभग 22 न्यूक्लियोटाइड लंबा) बनाने के लिए आगे काटा जाता है।
• परिपक्व miRNA RNA इंटरफेरेंस साइलेंसिंग कॉम्प्लेक्स (RISC) से जुड़ता है।

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