મેથિલેશન એ એક રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે જેમાં મિથાઈલ જૂથ એક પરમાણુમાંથી બીજામાં સ્થાનાંતરિત થાય છે. ડીએનએ મેથિલેશનમાં, એક મિથાઈલ જૂથ ડીએનએના ચોક્કસ ભાગ સાથે જોડાય છે, આમ આનુવંશિક સામગ્રીના બિલ્ડિંગ બ્લોકમાં ફેરફાર કરે છે.
ડીએનએ મેથિલેશન શું છે?
ડીએનએ મેથિલેશનમાં, મિથાઈલ જૂથ ડીએનએના ચોક્કસ ભાગ સાથે જોડાય છે, આમ આનુવંશિક સામગ્રીના બિલ્ડિંગ બ્લોકમાં ફેરફાર કરે છે. ડીએનએ મેથિલેશનમાં, એક મિથાઈલ જૂથ પોતાને ડીએનએના ચોક્કસ ન્યુક્લિયોટાઈડ્સ સાથે જોડે છે. ડીએનએ તરીકે પણ ઓળખાય છે deoxyribonucleic એસિડ, આનુવંશિક માહિતીનું વાહક છે. ડીએનએમાં સંગ્રહિત માહિતીની મદદથી, પ્રોટીન ઉત્પાદન કરી શકાય છે. DNA નું માળખું દોરડાની સીડીને અનુરૂપ છે, જેમાં દોરડાની સીડીની સેર હેલિકલ પેટર્નમાં વળીને કહેવાતા ડબલ હેલિક્સ સ્ટ્રક્ચર બનાવે છે. દોરડાની સીડીની બાજુના ભાગોમાંથી રચના કરવામાં આવે છે ખાંડ અને ફોસ્ફેટ અવશેષો દોરડાની સીડીના પગથિયા ઓર્ગેનિકનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે પાયા. આ પાયા ડીએનએને એડેનાઇન, સાયટોસિન, ગુઆનાઇન અને થાઇમીન કહેવામાં આવે છે. બે પાયા દોરડાની સીડી બનાવવા માટે દરેક જોડી તરીકે જોડાય છે. પાયાની જોડી દરેક બે પૂરક આધારો દ્વારા રચાય છે: એડેનાઇન અને થાઇમિન, અને સાયટોસિન અને ગુઆનાઇન. ન્યુક્લિયોટાઇડ એ એમાંથી બનેલો પરમાણુ છે ફોસ્ફેટએક ખાંડ, અને આધાર ઘટક. ડીએનએ મેથિલેશન દરમિયાન, ખાસ ઉત્સેચકો, મિથાઈલટ્રાન્સફેરેસ, બેઝ સાયટોસિન સાથે મિથાઈલ જૂથ જોડે છે. આ રીતે મેથાઈલસિટોસિન રચાય છે.
કાર્ય અને કાર્ય
ડીએનએ મેથિલેશન્સને માર્કર્સ ગણવામાં આવે છે જે કોષને ડીએનએના અમુક વિસ્તારોનો ઉપયોગ કરવા અથવા તેનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. તેઓ માટે એક પદ્ધતિ રજૂ કરે છે જનીન નિયમન તેથી, તેઓને ચાલુ/બંધ સ્વીચો પણ કહી શકાય, કારણ કે મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં આધારનું મેથિલેશન અસરગ્રસ્તની નકલને અટકાવે છે. જનીન ડીએનએ ટ્રાન્સક્રિપ્શનથી. ડીએનએ મેથિલેશન એ સુનિશ્ચિત કરે છે કે ડીએનએ ક્રમને બદલ્યા વિના અલગ અલગ રીતે ડીએનએનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. મેથિલેશન જીનોમ પર નવી માહિતી બનાવે છે, એટલે કે આનુવંશિક સામગ્રી. આને એપિજેનોમ અને પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે ઇપીજીનેટિક્સ. એપિજેનોમ એ હકીકત માટે સમજૂતી છે કે સમાન આનુવંશિક માહિતી વિવિધ કોષો પેદા કરી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, માનવ સ્ટેમ કોશિકાઓ વિવિધ પ્રકારના પેશીઓને જન્મ આપી શકે છે. એક ઇંડા કોષ પણ સમગ્ર મનુષ્યને જન્મ આપી શકે છે. કોષનું એપિજેનોમ નક્કી કરે છે કે તે કયું સ્વરૂપ અને કાર્ય કરે છે. આમ ચિહ્નિત જનીનો કોષને તેના માટે શું કરવું તે બતાવે છે. સ્નાયુ કોષ ડીએનએના માત્ર ચિહ્નિત વિભાગોનો ઉપયોગ કરે છે જે તેના કાર્ય માટે સુસંગત છે. તેથી ચેતા કોષો કરો, હૃદય કોષો અથવા કોષો ફેફસા. મિથાઈલ જૂથો દ્વારા નિશાનો લવચીક છે. તેઓ દૂર અથવા ખસેડી શકાય છે. આ અગાઉ નિષ્ક્રિય કરાયેલ ડીએનએ વિભાગને ફરીથી સક્રિય કરશે. આ સુગમતા જરૂરી છે કારણ કે જીનોમ અને પર્યાવરણ વચ્ચે સતત આંતરપ્રક્રિયા છે. ડીએનએ મેથિલેશન આ પર્યાવરણીય પ્રભાવોને અસર કરે છે. ડીએનએ મેથિલેશન્સ પણ સ્થિર હોઈ શકે છે અને કોષોની એક પેઢીથી બીજી પેઢીને વારસામાં મળે છે. આમ, સ્વસ્થ શરીરમાં જ બરોળ કોષો ક્યારેય બરોળમાં ઉત્પન્ન થઈ શકે છે. આ સુનિશ્ચિત કરે છે કે સંબંધિત અંગ તેના કાર્યો પૂર્ણ કરી શકે છે. જો કે, એપિજેનેટિક ફેરફારો માત્ર એક કોષમાંથી બીજામાં જ નહીં, પણ એક પેઢીથી બીજી પેઢીમાં પણ પ્રસારિત થઈ શકે છે. વોર્મ્સ, ઉદાહરણ તરીકે, ચોક્કસ માટે પ્રતિરક્ષા વારસામાં વાયરસ ડીએનએ મેથિલેશન દ્વારા.
રોગો અને બીમારીઓ
એપિજેનોમમાં પેથોલોજીકલ ફેરફારો આજની તારીખમાં ઘણા રોગોમાં શોધી કાઢવામાં આવ્યા છે અને ઇમ્યુનોલોજી, ન્યુરોલોજી અને ખાસ કરીને ઓન્કોલોજીના ક્ષેત્રોમાં રોગોના કારણ તરીકે ઓળખવામાં આવ્યા છે. દ્વારા અસરગ્રસ્ત પેશીઓમાં કેન્સર, ડીએનએ ક્રમમાં ખામીઓ ઉપરાંત એપિજેનોમમાં ખામીઓ લગભગ હંમેશા સ્પષ્ટ હોય છે. ગાંઠોમાં, અસાધારણ ડીએનએ મેથિલેશન પેટર્ન વારંવાર જોવા મળે છે. મેથિલેશન કાં તો વધારી અથવા ઘટાડી શકાય છે. બંનેના કોષ માટે દૂરગામી પરિણામો છે. વધેલા મેથિલેશનના કિસ્સામાં, એટલે કે હાઇપરમેથિલેશન, કહેવાતા ટ્યુમર સપ્રેસર જનીનોને નિષ્ક્રિય કરી શકાય છે. ટ્યુમર સપ્રેસર જનીનો કોષ ચક્રને નિયંત્રિત કરે છે અને જો સેલ ડિજનરેશન નજીક હોય તો ક્ષતિગ્રસ્ત કોષના પ્રોગ્રામ કરેલ સેલ મૃત્યુને પ્રેરિત કરી શકે છે. જો ગાંઠને દબાવનાર જનીનો નિષ્ક્રિય હોય, તો ગાંઠના કોષો અવરોધ વિના પ્રસરી શકે છે. સ્થાનિક મેથિલેશન (હાયપોમેથિલેશન) ઘટવાના કિસ્સામાં, હાનિકારક DNA તત્વો અજાણતાં સક્રિય થઈ શકે છે. મિથાઈલ જૂથો દ્વારા ખોટા લેબલિંગના કિસ્સામાં, આને એપિમ્યુટેશન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. આ જીનોમની અસ્થિરતા તરફ દોરી જાય છે. કેટલાક કાર્સિનોજેનિક પદાર્થો કોશિકાઓમાં મેથિલેશન પ્રક્રિયામાં દખલ કરતા હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. મેથિલેશન પેટર્નમાં ફેરફારો અલગ પડે છે કેન્સર દર્દીથી કેન્સરના દર્દી. ઉદાહરણ તરીકે, સાથે દર્દી યકૃત કેન્સર સાથેના દર્દી કરતા અલગ મેથિલેશન પેટર્ન ધરાવે છે પ્રોસ્ટેટ કેન્સર સંશોધકો વધુને વધુ મેથિલેશન પેટર્નના આધારે ગાંઠોનું વર્ગીકરણ કરવામાં સક્ષમ છે. સંશોધકો એ પણ કહી શકે છે કે ગાંઠ કેટલી આગળ વધી છે અને શ્રેષ્ઠ રીતે, તેની સારવાર કેવી રીતે કરી શકાય છે. જો કે, ડીએનએ મેથિલેશનનું નિદાન અને રોગનિવારક પદ્ધતિ તરીકેનું વિશ્લેષણ હજી સંપૂર્ણ રીતે વિકસિત થયું નથી, તેથી સંશોધનના ક્ષેત્રની બહાર પદ્ધતિઓનો વાસ્તવમાં ઉપયોગ કરવામાં આવે તે પહેલાં તેને ઘણા વર્ષો લાગશે. એક ખૂબ જ ચોક્કસ રોગ કે જેનું મૂળ મેથિલેશનમાં છે તે ICF સિન્ડ્રોમ છે. તે ડીએનએ મિથાઈલટ્રાન્સફેરેસમાં પરિવર્તનને કારણે થાય છે, એન્ઝાઇમ જે મિથાઈલ જૂથોને ન્યુક્લિયોટાઈડ્સમાં જોડે છે. આ અસરગ્રસ્ત વ્યક્તિઓમાં ડીએનએનું અન્ડર-મેથિલેશન તરફ દોરી જાય છે. પરિણામ કારણે વારંવાર ચેપ છે રોગપ્રતિકારક શક્તિ નો અભાવ. તદ ઉપરાન્ત, ટૂંકા કદ અને ખીલવામાં નિષ્ફળતા આવી શકે છે.
