Ultra-conserved element
একটি অতি-সংরক্ষিত উপাদান (ইউসিই) মূলত 200 বেস জোড়া (বিপি) এর চেয়ে দীর্ঘ জিনোম বিভাগ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছিল যা মানব, ইঁদুর এবং মাউস জিনোমের অর্থোলোগাস অঞ্চলের মধ্যে কোনও সন্নিবেশ বা মুছে ফেলা এবং 100% পরিচয় ছাড়াই একেবারে সংরক্ষিত। মানব জিনোমে 481টি অতি-সংরক্ষিত উপাদান চিহ্নিত করা হয়েছে। যদি রাইবোসোমাল ডিএনএ (আরডিএনএ অঞ্চল) বাদ দেওয়া হয়, তবে এগুলির আকার 200 বিপি থেকে 781 বিপি পর্যন্ত হয়। 21 এবং ওয়াই ব্যতীত সমস্ত ক্রোমোসোমে ইউ. সি. আর পাওয়া যায়। অতি-সংরক্ষিত উপাদান (ইউসিবেস) সম্পর্কে জিনোমিক তথ্য সংগ্রহকারী একটি ডাটাবেস http://ucbase.unimore.it-এ পাওয়া যায়। এর সৃষ্টির পর থেকে, এই শব্দটির ব্যবহার আরও বিবর্তনীয় দূরবর্তী প্রজাতি বা ছোট অংশগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করার জন্য বিস্তৃত হয়েছে, উদাহরণস্বরূপ 200 বিপি-র পরিবর্তে 100 বিপি। কিছু সংজ্ঞা অনুসারে, প্রজাতিগুলির মধ্যে বিভাগগুলি সমন্বিত হওয়ার প্রয়োজন নেই। মানব ইউসিইগুলি মুরগি এবং ফুগুর মতো আরও বিবর্তনীয়ভাবে দূরবর্তী প্রজাতির সাথে উচ্চ সংরক্ষণও দেখায়। 481টি চিহ্নিত মানব ইউ. সি. ই-র মধ্যে, প্রায় 97 শতাংশ মুরগির জিনোমের সাথে উচ্চ পরিচয়ের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যদিও মানুষের জিনোমের মাত্র 4 শতাংশই নির্ভরযোগ্যভাবে মুরগির জিনোমের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে পারে। একইভাবে, ফুগু জিনোমের একই ক্রমের মানব ইউসিই-র 68 শতাংশ পরিচয় রয়েছে, যদিও মানব জিনোমটি নির্ভরযোগ্যভাবে ফুগু জিনোমের 1.8 শতাংশের সাথে সারিবদ্ধ। প্রায়শই নন-কোডিং ডিএনএ হওয়া সত্ত্বেও, কিছু অতি-সংরক্ষিত উপাদান প্রতিলিপিগতভাবে সক্রিয় বলে প্রমাণিত হয়েছে, যা নন-কোডিং আরএনএ অণু তৈরি করে। বিবর্তন গবেষকরা মূলত ধরে নিয়েছিলেন যে ডিএনএর এই দীর্ঘ প্রসারিত অংশগুলির নিখুঁত সংরক্ষণ বিবর্তনীয় গুরুত্বকে বোঝায়, কারণ এই অঞ্চলগুলি 300-400 মিলিয়ন বছর ধরে শক্তিশালী নেতিবাচক (পরিশোধনকারী) নির্বাচনের অভিজ্ঞতা অর্জন করেছে বলে মনে হয়। আরও সম্প্রতি, এই ধারণাটি দুটি প্রধান অনুমান দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছেঃ যে ইউসিইগুলি হ্রাসকৃত নেতিবাচক নির্বাচনের হারের মাধ্যমে বা হ্রাসকৃত রূপান্তর হারের মাধ্যমে তৈরি করা হয়, যা বিবর্তনের "কোল্ড স্পট" নামেও পরিচিত। অনেক গবেষণায় প্রতিটি অনুমানের বৈধতা পরীক্ষা করা হয়েছে। কাকতালীয়ভাবে অতি-সংরক্ষিত উপাদানগুলি খুঁজে পাওয়ার সম্ভাবনা (নিরপেক্ষ বিবর্তনের অধীনে) 2.9 বিলিয়ন বেসে 10−22-এরও কম বলে অনুমান করা হয়েছে। কোল্ড স্পট অনুমানের সমর্থনে, নিরপেক্ষ রূপান্তর হারের জন্য রক্ষণশীল মডেলের অধীনে ইউসিইগুলি প্রত্যাশার চেয়ে 20 গুণ কম পরিবর্তিত হতে দেখা গেছে। মানুষ, শিম্পাঞ্জি এবং মুরগির মধ্যে মিউটেশনের হারে এই ভাঁজ পরিবর্তনের পার্থক্য সামঞ্জস্যপূর্ণ ছিল। অতি-সংরক্ষিত উপাদানগুলি মিউটেশন থেকে মুক্ত নয়, যেমন মানব জিনোম সমাবেশ জিআরসিএইচ38-এর ইউসিই অঞ্চলে 29,983টি পলিমরফিজমের উপস্থিতি দ্বারা উদাহরণস্বরূপ। তবে, আক্রান্ত ফেনোটাইপগুলি কেবল এই 112টি পলিমরফিজমের কারণে হয়েছিল, যার বেশিরভাগই ইউসিই-এর কোডিং অঞ্চলে অবস্থিত ছিল। ইঁদুরের উপর করা একটি গবেষণায় দেখা গেছে যে প্রবর্তক এবং প্রোটিন কোডিং জিনের সান্নিধ্যের মধ্যে ইউসিইগুলি মুছে ফেলা সত্ত্বেও জিনোম থেকে ইউসিইগুলি মুছে ফেলা সুস্পষ্ট ক্ষতিকারক ফেনোটাইপ তৈরি করে না। আক্রান্ত ইঁদুরগুলি উর্বর ছিল এবং নিকটবর্তী কোডিং জিনের লক্ষ্যযুক্ত পর্দায় কোনও পরিবর্তিত ফেনোটাইপ দেখা যায়নি। একটি পৃথক মাউস গবেষণায় দেখা গেছে যে অতি-সংরক্ষিত বর্ধকগুলি মিউটেজেনেসিসের জন্য শক্তিশালী ছিল, এই উপসংহারে যে তাদের কার্যকারিতার জন্য ইউসিই সিকোয়েন্সগুলির নিখুঁত সংরক্ষণের প্রয়োজন নেই, যা বিবর্তনীয় গুরুত্ব ছাড়াও সিকোয়েন্সের ধারাবাহিকতার আরেকটি কারণের পরামর্শ দেবে। হিউম্যান আল্ট্রা-কনজারভড ননকোডিং উপাদানগুলির (ইউসিএনই) গণনামূলক বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে অঞ্চলগুলি এ-টি সিকোয়েন্সের জন্য সমৃদ্ধ এবং সাধারণত জিসি দুর্বল। যাইহোক, ইউ. এন. সি. ইগুলি সি. পি. জি-র জন্য সমৃদ্ধ বা অত্যন্ত মিথাইলেটেড বলে মনে করা হয়েছিল। এটি নির্দেশ করতে পারে যে এই অঞ্চলগুলিতে ডিএনএ কাঠামোর কিছু পরিবর্তন তাদের সুনির্দিষ্ট ধারণের পক্ষে রয়েছে, তবে এই সম্ভাবনাটি পরীক্ষার মাধ্যমে বৈধ করা হয়নি। ফাংশন প্রায়শই, অতি-সংরক্ষিত উপাদানগুলি প্রতিলিপি নিয়ন্ত্রক বা বিকাশমূলক জিনের কাছাকাছি অবস্থিত যা জিন বর্ধন এবং স্প্লাইসিং নিয়ন্ত্রণের মতো কাজ সম্পাদন করে। মানুষ এবং জাপানি পাফার মাছ তাকিফুগু রুব্রিপের মধ্যে অতি-সংরক্ষিত উপাদানগুলির তুলনা করা একটি গবেষণায় মেরুদণ্ডী প্রাণীর বিকাশে একটি গুরুত্বের প্রস্তাব দেওয়া হয়েছে। ইঁদুরের এআরএক্স জিনের কাছে ইউসিই-এর ডাবল-নকআউট মস্তিষ্কে একটি সঙ্কুচিত হিপ্পোক্যাম্পাস সৃষ্টি করেছিল, যদিও প্রভাবটি মারাত্মক ছিল না। কিছু ইউসিই প্রতিলিপি করা হয় না এবং অতি-সংরক্ষিত ননকোডিং উপাদান হিসাবে উল্লেখ করা হয়। যাইহোক, মানুষের মধ্যে অনেক ইউসিআর ব্যাপকভাবে প্রতিলিপি করা হয়। প্রতিলিপি করা অল্প সংখ্যক, যা প্রতিলিপি করা ইউটিআর (টি-ইউটিআর) নামে পরিচিত, মানব কার্সিনোমা এবং লিউকেমিয়ার সাথে যুক্ত। উদাহরণস্বরূপ, টিইউসি338 মানব হেপাটোসেলুলার কার্সিনোমা কোষে দৃঢ়ভাবে নিয়ন্ত্রিত হয়। প্রকৃতপক্ষে, ইউসিইগুলি প্রায়শই স্বাস্থ্যকর প্রেক্ষাপটের তুলনায় ক্যান্সার কোষে অনুলিপি সংখ্যার বৈচিত্র্য দ্বারা প্রভাবিত হয়, যা পরামর্শ দেয় যে টি-ইউসিইগুলির অনুলিপি সংখ্যা পরিবর্তন করা ক্ষতিকারক হতে পারে। মানব রোগ গবেষণায় ভূমিকা দেখানো হয়েছে যে টি-ইউসিআরগুলির একটি টিস্যু-নির্দিষ্ট অভিব্যক্তি এবং টিউমার এবং অন্যান্য রোগের মধ্যে একটি পার্থক্যমূলক অভিব্যক্তি প্রোফাইল রয়েছে। নীচের সারণিতে ইউ. সি. আর-এর মধ্যে প্রতিলিপি এবং বহুরূপতা তুলে ধরা হয়েছে যা মানুষের রোগে অবদান রাখতে দেখা গেছে। উদাহরণস্বরূপ, ইউসিআরগুলি বংশগত নন-পলিপোসিস কোলোরেক্টাল ক্যান্সারে আক্রান্ত ব্যক্তিদের থেকে নিওপ্লাস্টিক এবং নন-নিওপ্লাস্টিক উভয় নমুনায় পার্শ্ববর্তী অংশের তুলনায় কম মিউটেশন জমা করে। রোগ নিয়ন্ত্রণ প্রক্রিয়া সম্পর্কিত অতি-সংরক্ষিত উপাদান প্রতিলিপি অতি-সংরক্ষিত উপাদানগুলির মধ্যে ফেনোটাইপ-সম্পর্কিত পলিমরফিজম আরও দেখুন মানব ত্বরান্বিত অঞ্চল সিনটেনি রেফারেন্স ডিএনএ