தி மனித ஜீனோம் எங்கள் 1-2% என்று திட்டம் வெளிப்படுத்தியது மரபணு makes functional proteins while the role of the remaining 98-99% remains enigmatic. Researchers have tried to uncover the mysteries surrounding the same and this article throws light on our understanding of its role and implications for மனித சுகாதார மற்றும் நோய்கள்.
From the time the மனித ஜீனோம் திட்டம் (HGP) ஏப்ரல் 2003 இல் முடிக்கப்பட்டது1, it was thought that by knowing the entire sequence of மனித genome which consists of 3 billion base pairs or ‘pair of letters’, மரபணு will be an open book using which researchers would be able to pin point exactly how a complex organism as a மனித being works which will eventually lead to finding our predispositions to various kinds of diseases, enhance our understanding of why disease occurs and finding cure for them as well. However, the situation became very perplexed when the scientists were only able to decipher only a part of it (only ~1-2%) which makes functional proteins that decide our phenotypic existence. The role of 1-2% of the DNA to make functional proteins follows the central dogma of molecular biology which states that DNA is first copied to make RNA, especially mRNA by a process called transcription followed by production of protein by mRNA by translation. In the language of the molecular biologist, this 1-2% of the மனித மரபணு செயல்பாட்டு புரதங்களுக்கான குறியீடுகள். மீதமுள்ள 98-99% 'குப்பை டிஎன்ஏ' அல்லது 'இருண்டது' என குறிப்பிடப்படுகிறது விஷயம்’ which does not produce any of the functional proteins mentioned above and is carried as a ‘baggage’ every time a மனித being is born. In order to understand the role of the remaining 98-99% of the மரபணு, ENCODE ( ENCyclopedia Of DNA Elements) திட்டம்2 was launched in September 2003 by the National மனித ஜீனோம் ஆராய்ச்சி நிறுவனம் (NHGRI).
ENCODE திட்டக் கண்டுபிடிப்புகள் பெரும்பாலான இருளில் இருப்பதை வெளிப்படுத்தியுள்ளன விஷயம்'' வெவ்வேறு வகையான செல்கள் மற்றும் வெவ்வேறு நேரங்களில் வெவ்வேறு புள்ளிகளில் ஜீன்களை ஆன் மற்றும் ஆஃப் செய்வதன் மூலம் இன்றியமையாத ஒழுங்குமுறை கூறுகளாக செயல்படும் குறியீட்டு அல்லாத டிஎன்ஏ வரிசைகளை உள்ளடக்கியது. இந்த ஒழுங்குமுறை வரிசைகளின் இடஞ்சார்ந்த மற்றும் தற்காலிக நடவடிக்கைகள் இன்னும் முழுமையாகத் தெரியவில்லை, ஏனெனில் இவற்றில் சில (ஒழுங்குமுறை கூறுகள்) அவை செயல்படும் மரபணுவிலிருந்து வெகு தொலைவில் அமைந்துள்ளன, மற்ற சந்தர்ப்பங்களில் அவை நெருக்கமாக இருக்கலாம்.
The composition of some of the regions of மனித மரபணு was known even before the launch of the மனித ஜீனோம் Project in that ~8% of the மனித மரபணு வைரஸிலிருந்து பெறப்பட்டது மரபுத்தொகுதிகளின் embedded in our DNA as மனித endogenous retroviruses (HERVs)3. These HERVs have been implicated in providing innate immunity to மனிதர்கள் by acting as regulatory elements for genes that control immune function. The functional significance of the this 8% was corroborated by the findings of the ENCODE project which suggested that majority of the ‘dark விஷயம் ஒழுங்குமுறை கூறுகளாக செயல்படுகிறது.
ENCODE திட்டக் கண்டுபிடிப்புகளுக்கு மேலதிகமாக, கடந்த இரண்டு தசாப்தங்களில் இருந்து ஏராளமான ஆராய்ச்சித் தரவுகள் கிடைக்கின்றன. விஷயம்'. பயன்படுத்தி ஜீனோம்-வைட் அசோசியேஷன் ஆய்வுகள் (ஜிடபிள்யூஏஎஸ்), டிஎன்ஏவின் பெரும்பாலான குறியாக்கப்படாத பகுதிகள் பொதுவான நோய்கள் மற்றும் பண்புகளுடன் தொடர்புடையவை என்று கண்டறியப்பட்டுள்ளது.4 புற்றுநோய்கள், இதய நோய்கள், மூளைக் கோளாறுகள், உடல் பருமன் போன்ற பல சிக்கலான நோய்களின் ஆரம்பம் மற்றும் தீவிரத்தன்மையைக் கட்டுப்படுத்த இந்தப் பகுதிகளில் உள்ள மாறுபாடுகள் செயல்படுகின்றன.5,6. GWAS ஆய்வுகள், மரபணுவில் உள்ள இந்த குறியீட்டு அல்லாத DNA வரிசைகளில் பெரும்பாலானவை குறியீட்டு அல்லாத RNA களாக (டிஎன்ஏவில் இருந்து RNA க்கு மாற்றப்பட்டு ஆனால் மொழிபெயர்க்கப்படவில்லை) படியெடுத்தல் மற்றும் அவற்றின் ஒழுங்குமுறையின் குழப்பம் வேறுபட்ட நோய்களை ஏற்படுத்தும் விளைவுகளுக்கு வழிவகுக்கும் என்பதையும் வெளிப்படுத்தியுள்ளது.7. நோயின் வளர்ச்சியில் ஒரு ஒழுங்குமுறைப் பாத்திரத்தை வகிக்கும் குறியீட்டு அல்லாத RNAகளின் திறனை இது அறிவுறுத்துகிறது8.
மேலும், சில கருப்பொருள்கள் டிஎன்ஏ குறியீட்டு அல்லாதவையாகவும், ஒழுங்குமுறை முறையில் மேம்படுத்திகளாகவும் செயல்படுகின்றன. வார்த்தை குறிப்பிடுவது போல, இந்த மேம்பாட்டாளர்கள் செல்லில் சில புரதங்களின் வெளிப்பாட்டை மேம்படுத்துவதன் மூலம் (அதிகரித்து) செயல்படுகிறார்கள். டிஎன்ஏ-வின் குறியீட்டு அல்லாத பகுதியின் மேம்படுத்தும் விளைவுகள் நோயாளிகளை சிக்கலான தன்னுடல் எதிர்ப்பு மற்றும் அழற்சி குடல் நோய் போன்ற ஒவ்வாமை நோய்களுக்கு ஆளாக்கும் சமீபத்திய ஆய்வில் இது காட்டப்பட்டுள்ளது.9,10, இதன் மூலம் அழற்சி நோய்களுக்கான சிகிச்சைக்கான புதிய சாத்தியமான சிகிச்சை இலக்கை அடையாளம் காண வழிவகுக்கிறது. 'டார்க் மேட்டரில்' உள்ள மேம்பாடுகள் மூளை வளர்ச்சியிலும் உட்படுத்தப்பட்டுள்ளன, அங்கு எலிகள் மீதான ஆய்வுகள் இந்த பகுதிகளை நீக்குவது மூளை வளர்ச்சியில் அசாதாரணங்களுக்கு வழிவகுக்கும் என்பதைக் காட்டுகிறது.11,12. அல்சைமர் மற்றும் பார்கின்சன் போன்ற சிக்கலான நரம்பியல் நோய்களை நன்கு புரிந்துகொள்ள இந்த ஆய்வுகள் நமக்கு உதவக்கூடும். இரத்த புற்றுநோய்களின் வளர்ச்சியில் 'டார்க் மேட்டர்' பங்கு வகிக்கிறது13 நாள்பட்ட மைலோசைடிக் லுகேமியா (சிஎம்எல்) மற்றும் நாட்பட்ட லிம்போசைடிக் லுகேமியா (சிஎல்எல்) போன்றவை.
Thus, ‘dark matter’ represents an important part of the மனித மரபணு than previously realised and has directly influences மனித சுகாதார by playing a regulatory role in the development and onset of மனித diseases as described above.
Does that mean that the entire ‘dark matter’ is either transcribed into non-coding RNAs or play an enhancer role as non-coding DNA by acting as regulatory elements associated with predisposition, onset and variations in the various diseases inflicting மனிதர்கள்? The studies performed till now show a strong preponderance for the same and more research in the coming years will help us exactly delineate the function of the entire ‘dark matter’, that will lead to identification of novel targets in the hope of finding cure to the debilitating diseases that inflict the human race.
***
குறிப்புகள்:
1. "மனித ஜீனோம் திட்ட நிறைவு: அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்". தேசிய மனிதர் ஜீனோம் ஆராய்ச்சி நிறுவனம் (NHGRI). ஆன்லைனில் கிடைக்கும் https://www.genome.gov/human-genome-project/Completion-FAQ 17 மே 2020 அன்று அணுகப்பட்டது.
2. ஸ்மித் டி., 2017. மர்மமான 98%: விஞ்ஞானிகள் 'டார்க் ஜீனோம்' மீது வெளிச்சத்தைப் பிரகாசிக்கப் பார்க்கிறார்கள். ஆன்லைனில் கிடைக்கும் https://phys.org/news/2017-02-mysterious-scientists-dark-genome.html 17 மே 2020 அன்று அணுகப்பட்டது.
3. சோனி ஆர்., 2020. மனிதர்கள் மற்றும் வைரஸ்கள்: அவற்றின் சிக்கலான உறவின் சுருக்கமான வரலாறு மற்றும் கோவிட்-19க்கான தாக்கங்கள். அறிவியல் ஐரோப்பிய இடுகை 08 மே 2020. ஆன்லைனில் கிடைக்கிறது https://www.scientificeuropean.co.uk/humans-and-viruses-a-brief-history-of-their-complex-relationship-and-implications-for-COVID-19 18 மே 2020 அன்று அணுகப்பட்டது.
4. மௌரானோ எம்டி, ஹம்பர்ட் ஆர், ரைன்ஸ் ஈ, மற்றும் பலர். ஒழுங்குமுறை டிஎன்ஏவில் பொதுவான நோய்-தொடர்புடைய மாறுபாட்டின் முறையான உள்ளூர்மயமாக்கல். விஞ்ஞானம். 2012 செப் 7;337(6099):1190-5. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1222794
5. வெளியிடப்பட்ட ஜீனோம்-வைட் அசோசியேஷன் ஆய்வுகளின் பட்டியல். http://www.genome.gov/gwastudies.
6. ஹிண்டார்ஃப் LA, சேதுபதி பி, மற்றும் பலர் 2009. மனித நோய்கள் மற்றும் குணநலன்களுக்கான ஜீனோம்-வைட் அசோசியேஷன் லோகியின் சாத்தியமான எட்டியோலாஜிக் மற்றும் செயல்பாட்டு தாக்கங்கள். Proc Natl Acad Sci US A. 2009, 106: 9362-9367. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0903103106
7. செயின்ட் லாரன்ட் ஜி, வியாட்கின் ஒய், மற்றும் கப்ரானோவ் பி. டார்க் மேட்டர் ஆர்என்ஏ ஆகியவை மரபணு அளவிலான சங்க ஆய்வுகளின் புதிரை விளக்குகிறது. BMC மெட் 12, 97 (2014). DOI: https://doi.org/10.1186/1741-7015-12-97
8. மார்ட்டின் எல், சாங் எச்ஒய். மனித நோயில் மரபணு "இருண்ட பொருளின்" பங்கைக் கண்டறிதல். ஜே கிளின் முதலீடு. 2012;122 (5): 1589-1595. https://doi.org/10.1172/JCI60020
9. பாப்ரஹாம் இன்ஸ்டிடியூட் 2020. மரபணுவின் 'டார்க் மேட்டர்' பகுதிகள் அழற்சி நோய்களை எவ்வாறு பாதிக்கின்றன என்பதைக் கண்டறிதல். 13 மே, 2020 அன்று வெளியிடப்பட்டது. ஆன்லைனில் கிடைக்கிறது https://www.babraham.ac.uk/news/2020/05/uncovering-how-dark-matter-regions-genome-affect-inflammatory-diseases 14 மே 2020 அன்று அணுகப்பட்டது.
10. நஸ்ரல்லா, ஆர்., இமியானோவ்ஸ்கி, சிஜே, போசினி-காஸ்டிலோ, எல். மற்றும் பலர். 2020. ரிஸ்க் லோகஸ் 11q13.5 இல் உள்ள தூர மேம்பாட்டாளர் ட்ரெக் செல்கள் மூலம் பெருங்குடல் அழற்சியை அடக்குவதை ஊக்குவிக்கிறது. இயற்கை (2020). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2296-7
11. டிக்கல், டிஇ மற்றும் பலர். 2018. சாதாரண வளர்ச்சிக்கு அல்ட்ரா பாதுகாக்கப்பட்ட மேம்படுத்திகள் தேவை. செல் 172, வெளியீடு 3, P491-499.E15, ஜனவரி 25, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.12.017
12. 'டார்க் மேட்டர்' டிஎன்ஏ மூளை வளர்ச்சியை பாதிக்கிறது DOI: https://doi.org/10.1038/d41586-018-00920-x
13. இருண்ட விஷயம்: இருண்ட டிஎன்ஏ DOI ஐப் பயன்படுத்தி நுட்பமான இரத்த புற்றுநோய்களை பாகுபடுத்துதல்: https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1007332
***
