ट्यूमर प्रोटीन 53, अधिक सामान्यतः के रूप में जाना जाता है p53, मनुष्यों में और अन्य यूकेरियोटिक जीवों में गुणसूत्र 17 पर डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) के खिंचाव का एक प्रोटीन उत्पाद है।
यह है एक प्रतिलेखन कारक, जिसका अर्थ है कि यह डीएनए के एक खंड से जुड़ता है जो चल रहा है प्रतिलिपि जांच मैसेंजर राइबोन्यूक्लिक एसिड (एमआरएनए).
विशेष रूप से, p53 प्रोटीन इनमें से सबसे महत्वपूर्ण में से एक है ट्यूमर शमन जीन. यदि वह लेबल प्रभावशाली और आशान्वित लगता है, तो ठीक है, यह दोनों है। वास्तव में, मानव कैंसर के लगभग आधे मामलों में, p53 या तो अनुचित रूप से विनियमित होता है या उत्परिवर्तित रूप में होता है।
पर्याप्त, या सही प्रकार के p53 के बिना एक सेल एक बास्केटबॉल या फ़ुटबॉल टीम के समान है जो अपने शीर्ष रक्षात्मक खिलाड़ी के बिना प्रतिस्पर्धा कर रही है; अनहेल्ड लेकिन महत्वपूर्ण तत्व मिश्रण से बाहर होने के बाद ही उस तत्व द्वारा पहले से रोका या कम किया गया नुकसान पूरी तरह से स्पष्ट हो जाता है।
पृष्ठभूमि: सेल चक्र
एक के बाद यूकेरियोटिक सेल दो समान बेटी कोशिकाओं में विभाजित होता है, प्रत्येक आनुवंशिक रूप से मां के समान होता है, यह अपना कोशिका चक्र शुरू करता है
अंतरावस्था. बदले में इंटरफेज़ वास्तव में शामिल है तीन चरण: G1 (पहला अंतराल चरण), रों (संश्लेषण चरण) और G2 (दूसरा अंतराल चरण)।में G1, कोशिका अपनी आनुवंशिक सामग्री (जीव के डीएनए की पूरी प्रतिलिपि वाले गुणसूत्र) को छोड़कर अपने सभी घटकों की प्रतिकृति बनाती है। में एस चरण, कोशिका अपने गुणसूत्रों की प्रतिकृति बनाती है। में G2, प्रभावी सेल प्रतिकृति त्रुटियों के लिए अपने स्वयं के कार्य की जाँच करता है।
फिर, कोशिका समसूत्रण में प्रवेश करती है (एम चरण).
पिंजरे का बँटवारा इंटरफेज़ की तुलना में बहुत छोटा है, और इसमें के चरण शामिल हैं प्रोफेज़, प्रोमेटाफेज, मेटाफ़ेज़, पश्चावस्था तथा टीलोफ़ेज़. (कुछ शैक्षिक स्रोत, विशेष रूप से पुराने वाले, प्रोमेटाफ़ेज़ को छोड़ देते हैं।)
माइटोसिस के दौरान, गुणसूत्र संघनित होते हैं और कोशिका के केंद्रीय अक्ष के साथ संरेखित होते हैं, और नाभिक दो बेटी नाभिक में विभाजित हो जाता है।
तब कोशिका पूरी तरह विभाजित हो जाती है (साइटोकाइनेसिस) चक्र को पूरा करने के लिए दो नई संतति कोशिकाओं में।
p53 जीन उत्परिवर्तन
एक उत्पाद के लिए p53 जीन कोड जो "जंगली प्रकार" (जो, नाम के बावजूद, बस "सामान्य" का अर्थ है) और उत्परिवर्ती रूपों में आता है।
जंगली प्रकार का प्रोटीन वह उत्पाद है जो ट्यूमर के दमन में सक्रिय है। उत्परिवर्ती प्रकार, हालांकि, न केवल जंगली प्रकार पर हावी है, जिसका अर्थ है कि यह सामान्य p53 फ़ंक्शन को नकारता है, लेकिन यह ट्यूमर भी हो सकता है-को बढ़ावा, या ऑन्कोजेनिक, अपने दम पर।
इस प्रकार, p53 उत्परिवर्ती जीन की एक उत्परिवर्ती प्रति और p53 ट्यूमर शमन जीन में से एक को विरासत में प्राप्त करना आपके जीनोम में p53 नहीं होने की तुलना में अधिक प्रतिकूल है।
ये और ख़राब हो जाता है। उत्परिवर्ती p53 प्रतियों वाले ट्यूमर पारंपरिक कीमोथेरेपी उपचार के लिए प्रतिरोध दिखाते हैं, इसलिए न केवल विरासत में मिलता है p53 जीन उत्परिवर्तन लोगों को कैंसर की ओर अग्रसर करता है, यह उन ट्यूमर और कैंसर कोशिकाओं को असामान्य रूप से कठिन बना देता है इलाज।
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p53 क्या करता है?
p53 अपने ट्यूमर-दमन जादू को कैसे काम करता है? उसमें गोता लगाने से पहले, यह सीखना उपयोगी होता है कि यह ट्रांसक्रिप्शन कारक आमतौर पर भीतर क्या करता है कोशिकाओं, मानव में घातक बीमारियों की एक अनकही मात्रा को रोकने में मदद करने में इसकी महत्वपूर्ण भूमिका के अलावा आबादी।
सामान्य कोशिका स्थितियों में, कोशिका के अंदर नाभिक, p53 प्रोटीन डीएनए से बंधता है, जो एक अन्य जीन को ट्रिगर करता है जिसे प्रोटीन कहा जाता है पी२१सीआईपी. यह प्रोटीन दूसरे प्रोटीन के साथ परस्पर क्रिया करता है, सीडीके2, जो सामान्य रूप से उत्तेजित करता है कोशिका विभाजन. जब p21CIP और cdk2 एक कॉम्प्लेक्स बनाते हैं, तो सेल किसी भी चरण या विभाजन की स्थिति में जम जाता है।
यह, जैसा कि आप जल्द ही विस्तार से देखेंगे, जी1 चरण से सेल चक्र के एस चरण में संक्रमण में विशेष रूप से प्रासंगिक है।
उत्परिवर्ती p53, इसके विपरीत, प्रभावी रूप से डीएनए से नहीं जुड़ सकता है, और परिणामस्वरूप, p21CIP कोशिका विभाजन को रोकने के लिए संकेत देने की अपनी सामान्य क्षमता में काम नहीं कर सकता है। नतीजतन, कोशिकाएं बिना किसी रोक-टोक के विभाजित हो जाती हैं और ट्यूमर बन जाते हैं।
p53 का दोषपूर्ण रूप स्तन कैंसर, पेट के कैंसर, त्वचा कैंसर और अन्य बहुत ही सामान्य कार्सिनोमा और ट्यूमर सहित विभिन्न प्रकार की विकृतियों में फंसा है।
सेल चक्र में p53 का कार्य
स्पष्ट कारणों से कैंसर में p53 की भूमिका इसका सबसे चिकित्सकीय रूप से प्रासंगिक कार्य है। हालांकि, प्रोटीन मानव शरीर में हर दिन होने वाली बड़ी संख्या में कोशिका विभाजन में सुचारू कामकाज सुनिश्चित करने के लिए भी कार्य करता है, और जो इस समय आप में प्रकट हो रहे हैं।
जबकि कोशिका चक्र के चरणों के बीच की सीमाएँ मनमानी लग सकती हैं और शायद तरलता का सुझाव देती हैं, कोशिकाएँ अलग प्रदर्शित करती हैं चौकियों चक्र में - ऐसे बिंदु जहां सेल के साथ किसी भी मुद्दे को संबोधित किया जा सकता है ताकि लाइन के नीचे बेटी कोशिकाओं को त्रुटियां न दें।
यही है, एक कोशिका अपनी सामग्री को पैथोलॉजिकल क्षति के बावजूद आगे बढ़ने की तुलना में अपनी वृद्धि और विभाजन को रोकने के लिए जल्द ही "चुन" लेगी।
उदाहरण के लिए, G1/S संक्रमण, ठीक पहले डी एन ए की नकल होता है, कोशिकाओं को विभाजित करने के लिए "बिना वापसी का बिंदु" माना जाता है। यदि आवश्यक हो तो p53 इस स्तर पर कोशिका विभाजन को रोकने की क्षमता रखता है। जब इस चरण में p53 सक्रिय होता है, तो यह p21CIP के प्रतिलेखन की ओर जाता है, जैसा कि ऊपर वर्णित है।
जब p21CIP cdk2 के साथ इंटरैक्ट करता है, तो परिणामी कॉम्प्लेक्स कोशिकाओं को नो रिटर्न के बिंदु से गुजरने से रोक सकता है।
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डीएनए की सुरक्षा में p53 की भूमिका
कोशिका विभाजन को रोकने के लिए p53 "चाहता" का कारण कोशिका के डीएनए में समस्याओं से संबंधित है। कोशिकाएं, अपने आप पर छोड़ दी जाती हैं, तब तक अनियंत्रित रूप से विभाजित नहीं होंगी जब तक कि केंद्रक में कुछ गड़बड़ न हो, जहां आनुवंशिक सामग्री झूठ।
आनुवंशिक उत्परिवर्तन को रोकना कोशिका चक्र को नियंत्रित करने का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। कोशिकाओं की भावी पीढ़ियों को पारित होने वाले उत्परिवर्तन कैंसर जैसे असामान्य कोशिका वृद्धि को बढ़ा सकते हैं।
डीएनए क्षति p53 सक्रियण का एक और विश्वसनीय ट्रिगर है। उदाहरण के लिए, यदि G1/S संक्रमण बिंदु पर डीएनए क्षति का पता लगाया जाता है, तो p53 ऊपर दिए गए बहु-प्रोटीन तंत्र के माध्यम से कोशिका विभाजन को रोक देगा। लेकिन प्रथागत सेल-साइकिल चौकियों में भाग लेने के अलावा, p53 को मांग पर कार्रवाई में बुलाया जा सकता है, जब सेल को होश आता है कि यह डीएनए अखंडता के लिए खतरों की उपस्थिति में है।
p53, उदाहरण के लिए, ज्ञात होने पर सक्रिय हो जाता है उत्परिवर्तजन (शारीरिक या रासायनिक अपमान जो पैदा कर सकते हैं डीएनए म्यूटेशन). इनमें से एक सूर्य से पराबैंगनी (यूवी) प्रकाश और धूप के कृत्रिम स्रोत जैसे टैनिंग बेड हैं।
कुछ प्रकार के पराबैंगनी विकिरण त्वचा के कैंसर में ठोस रूप से शामिल किया गया है, और इस प्रकार जब p53 को लगता है कि कोशिका है ऐसी परिस्थितियों का सामना करना पड़ रहा है जो अनियंत्रित कोशिका विभाजन का कारण बन सकती हैं, यह बंद करने के लिए आगे बढ़ता है सेल-डिवीजन शो।
सेनेसेंस में p53 की भूमिका
अधिकांश कोशिकाएँ जीव के पूरे जीवन में अनिश्चित काल तक विभाजित नहीं होती हैं।
जिस तरह एक व्यक्ति उम्र बढ़ने के साथ, झुर्रियों और "यकृत" से "पहनने और आंसू" के दिखाई देने वाले संकेतों को जमा करता है धब्बे" सर्जरी और दशकों की अवधि में लगी चोटों के निशान के लिए, कोशिकाएं भी जमा हो सकती हैं क्षति। कोशिकाओं के मामले में, यह संचित डीएनए म्यूटेशन का रूप ले लेता है।
डॉक्टर लंबे समय से जानते हैं कि कैंसर की घटनाएं बढ़ती उम्र के साथ बढ़ती जाती हैं; यह देखते हुए कि वैज्ञानिक पुराने डीएनए और कोशिका विभाजन की प्रकृति के बारे में क्या जानते हैं, यह सही समझ में आता है।
उम्र से संबंधित सेलुलर क्षति के ढेर होने की इस स्थिति को कहा जाता है बुढ़ापा, और यह समय के साथ सभी पुरानी कोशिकाओं में बनता है। न केवल बुढ़ापा अपने आप में समस्याग्रस्त नहीं है, बल्कि यह सामान्य रूप से आगे कोशिका विभाजन से प्रभावित कोशिकाओं की ओर से एक नियोजित "सेवानिवृत्ति" को उकसाता है।
बुढ़ापा जीवों की रक्षा करता है
कोशिका विभाजन से अंतराल जीव की रक्षा करता है क्योंकि कोशिका विभाजित होने का जोखिम "चाहती" नहीं है और फिर डीएनए उत्परिवर्तन से हुई क्षति के कारण रुकने में असमर्थ है।
एक तरह से, यह उस व्यक्ति की तरह है जो जानता है कि वह एक संक्रामक बीमारी से बीमार है, भीड़ से परहेज करता है ताकि संबंधित बैक्टीरिया या वायरस को दूसरों तक न पहुंचाए।
सेनेसेंस द्वारा शासित होता है टेलोमेयर, जो डीएनए के खंड हैं जो प्रत्येक क्रमिक कोशिका विभाजन के साथ छोटे होते जाते हैं। एक बार जब ये एक निश्चित लंबाई तक सिकुड़ जाते हैं, तो सेल इसे बुढ़ापा में आगे बढ़ने के संकेत के रूप में व्याख्या करता है। p53 पाथवे इंट्रासेल्युलर मध्यस्थ है जो शॉर्ट टेलोमेरेस पर प्रतिक्रिया करता है। इस प्रकार बुढ़ापा ट्यूमर के गठन से बचाता है।
व्यवस्थित कोशिका मृत्यु में p53 की भूमिका
"व्यवस्थित कोशिका मृत्यु" और "कोशिका आत्महत्या" निश्चित रूप से ऐसे शब्दों की तरह नहीं हैं जो प्रभावित कोशिकाओं और जीवों के लिए फायदेमंद परिस्थितियों का संकेत देते हैं।
हालांकि, क्रमादेशित कोशिका मृत्यु, एक प्रक्रिया जिसे कहा जाता है apoptosis, वास्तव में जीव के स्वास्थ्य के लिए आवश्यक है क्योंकि यह उन कोशिकाओं का निपटान करता है जो विशेष रूप से इन कोशिकाओं की गप्पी विशेषताओं के आधार पर ट्यूमर बनाने की संभावना रखते हैं।
एपोप्टोसिस (ग्रीक से "गिरने" के लिए) कुछ जीनों के मार्गदर्शन में सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं में होता है। इसके परिणामस्वरूप कोशिकाओं की मृत्यु हो जाती है जिसे जीव क्षतिग्रस्त मानते हैं और इसलिए एक संभावित खतरा है। p53 इन जीनों को एपोप्टोसिस के लिए प्राइम करने के लिए लक्ष्य कोशिकाओं में उनके उत्पादन को बढ़ाकर विनियमित करने में मदद करता है।
एपोप्टोसिस वृद्धि और विकास का एक सामान्य हिस्सा है, तब भी जब कैंसर और शिथिलता की समस्या न हो। जबकि अधिकांश कोशिकाएं एपोप्टोसिस को "पसंद" कर सकती हैं, दोनों प्रक्रियाएं कोशिकाओं की भलाई को संरक्षित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
घातक रोग में p53 की व्यापक और महत्वपूर्ण भूमिका
पूर्वगामी जानकारी और जोर के आधार पर, यह ऊपर है, यह स्पष्ट है कि p53 का प्राथमिक कार्य कैंसर और ट्यूमर के विकास को रोकना है। कभी-कभी, ऐसे कारक जो सीधे तौर पर डीएनए को नुकसान पहुंचाने के अर्थ में कार्सिनोजेनिक नहीं होते हैं, फिर भी अप्रत्यक्ष रूप से घातक बीमारी के जोखिम को बढ़ा सकते हैं।
उदाहरण के लिए, मानव पेपिलोमावायरस (एचपीवी) पी 53 की गतिविधि में हस्तक्षेप करके महिलाओं में गर्भाशय ग्रीवा के कैंसर के खतरे को बढ़ा सकता है। p53 म्यूटेशन के बारे में यह और इसी तरह के निष्कर्ष इस तथ्य को रेखांकित करते हैं कि डीएनए म्यूटेशन से कैंसर हो सकता है अत्यंत सामान्य, और यह कि p53 और अन्य ट्यूमर सप्रेसर्स के काम के लिए नहीं थे, कैंसर असाधारण रूप से होगा सामान्य।
संक्षेप में, बहुत अधिक संख्या में विभाजित कोशिकाएं खतरनाक डीएनए त्रुटियों से ग्रस्त हैं, लेकिन इनमें से अधिकांश ये अनियंत्रित कोशिका के खिलाफ एपोप्टोसिस, बुढ़ापा और अन्य सुरक्षा उपायों द्वारा निष्प्रभावी हो जाते हैं विभाजन।
p53 पाथवे और आरबी पाथवे
p53 शायद कैंसर के घातक संकट और दोषपूर्ण डीएनए या अन्य क्षतिग्रस्त सेल घटकों पर आकस्मिक अन्य बीमारियों से निपटने के लिए सबसे महत्वपूर्ण और अच्छी तरह से अध्ययन किया गया सेलुलर मार्ग है। लेकिन यह केवल एक ही नहीं है। ऐसा ही एक और रास्ता है आरबी (रेटिनोब्लास्टोमा) मार्ग।
p53 और Rb दोनों को गियर में किक किया जाता है ऑन्कोजेनिक संकेत, या संकेत कोशिका द्वारा कैंसर के लिए कोशिका को पूर्वसूचक के रूप में व्याख्यायित किया जाता है। ये संकेत, उनकी सटीक प्रकृति के आधार पर, p53, Rb या दोनों के अप-विनियमन को प्रेरित कर सकते हैं। दोनों मामलों में परिणाम, अलग-अलग डाउनस्ट्रीम संकेतों के माध्यम से, सेल चक्र गिरफ्तारी और डीएनए को किसी भी क्षतिग्रस्त डीएनए की मरम्मत का प्रयास है।
जब यह संभव नहीं होता है, तो कोशिका को या तो बुढ़ापा या एपोप्टोसिस की ओर धकेल दिया जाता है। इस प्रणाली से बचने वाली कोशिकाएं अक्सर ट्यूमर बनाती हैं।
आप मानव संदिग्ध को हिरासत में लेने के रूप में p53 और अन्य ट्यूमर शमन जीन के काम के बारे में सोच सकते हैं। एक "परीक्षण" के बाद, प्रभावित कोशिका को एपोप्टोसिस या बुढ़ापा के लिए "दंड" दिया जाता है यदि हिरासत में रहते हुए इसे "पुनर्वास" नहीं किया जा सकता है।
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