Ultra-conserved element
ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಕನ್ಸರ್ವ್ಡ್ ಎಲಿಮೆಂಟ್ (ಯುಸಿಇ) ಅನ್ನು ಮೂಲತಃ 200 ಬೇಸ್ ಜೋಡಿಗಳಿಗಿಂತ (ಬಿಪಿ) ಉದ್ದವಾದ ಜೀನೋಮ್ ವಿಭಾಗವೆಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಮಾನವ, ಇಲಿ ಮತ್ತು ಇಲಿ ಜೀನೋಮ್ಗಳ ಆರ್ಥೋಲೋಗಸ್ ಪ್ರದೇಶಗಳ ನಡುವೆ ಯಾವುದೇ ಒಳಸೇರಿಸುವಿಕೆ ಅಥವಾ ಅಳಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು 100% ಗುರುತಿನೊಂದಿಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸಂರಕ್ಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಮಾನವ ಜೀನೋಮ್ನಲ್ಲಿ 481 ಅತಿ-ಸಂರಕ್ಷಿತ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಡಿಎನ್ಎ (ಆರ್ಡಿಎನ್ಎ ಪ್ರದೇಶಗಳು) ಅನ್ನು ಹೊರಗಿಟ್ಟರೆ, ಇವುಗಳ ಗಾತ್ರವು 200 ಬಿಪಿ ಯಿಂದ 781 ಬಿಪಿ ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. 21 ಮತ್ತು ವೈ ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಎಲ್ಲಾ ವರ್ಣತಂತುಗಳಲ್ಲಿ ಯು. ಸಿ. ಆರ್ಗಳು ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ. ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಕನ್ಸರ್ವ್ಡ್ ಎಲಿಮೆಂಟ್ಸ್ (ಯುಸಿಬೇಸ್) ಬಗ್ಗೆ ಜೀನೋಮಿಕ್ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ದತ್ತಸಂಚಯವು http://ucbase.unimore.it ನಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ. ಅದರ ರಚನೆಯ ನಂತರ, ಈ ಪದದ ಬಳಕೆಯು ಹೆಚ್ಚು ವಿಕಸನೀಯ ದೂರದ ಪ್ರಭೇದಗಳು ಅಥವಾ ಸಣ್ಣ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಲು ವಿಸ್ತರಿಸಿದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ 200 ಬಿಪಿ ಬದಲಿಗೆ 100 ಬಿಪಿ. ಕೆಲವು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ವಿಭಾಗಗಳು ಜಾತಿಗಳ ನಡುವೆ ಸಿಂಟೆನಿಕ್ ಆಗಿರಬೇಕಾಗಿಲ್ಲ. ಮಾನವ ಯುಸಿಇಗಳು ಕೋಳಿ ಮತ್ತು ಫ್ಯೂಗುಗಳಂತಹ ಹೆಚ್ಚು ವಿಕಸನೀಯವಾಗಿ ದೂರದ ಪ್ರಭೇದಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಗುರುತಿಸಲಾದ 481 ಮಾನವ ಯುಸಿಇಗಳಲ್ಲಿ, ಸರಿಸುಮಾರು 97 ಪ್ರತಿಶತ ಕೋಳಿ ಜೀನೋಮ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗುರುತಿನೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯಾಗುತ್ತವೆ, ಆದರೂ ಕೇವಲ 4 ಪ್ರತಿಶತ ಮಾನವ ಜೀನೋಮ್ ಅನ್ನು ಮಾತ್ರ ಕೋಳಿ ಜೀನೋಮ್ಗೆ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹವಾಗಿ ಜೋಡಿಸಬಹುದು. ಅಂತೆಯೇ, ಫ್ಯೂಗು ಜೀನೋಮ್ನಲ್ಲಿನ ಅದೇ ಅನುಕ್ರಮಗಳು ಮಾನವ ಯುಸಿಇಗಳಿಗೆ 68 ಪ್ರತಿಶತ ಗುರುತನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಮಾನವ ಜೀನೋಮ್ ಫ್ಯೂಗು ಜೀನೋಮ್ನ 1.8 ಪ್ರತಿಶತಕ್ಕೆ ಮಾತ್ರ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹವಾಗಿ ಜೋಡಣೆಗೊಂಡಿದ್ದರೂ ಸಹ. ಆಗಾಗ್ಗೆ ಸಂಕೇತೀಕರಿಸದ ಡಿಎನ್ಎ ಆಗಿದ್ದರೂ, ಕೆಲವು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಸಂರಕ್ಷಿತ ಅಂಶಗಳು ಪ್ರತಿಲೇಖನವಾಗಿ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿರುವುದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ, ಇದು ಸಂಕೇತೀಕರಿಸದ ಆರ್ಎನ್ಎ ಅಣುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ವಿಕಸನದ ಸಂಶೋಧಕರು ಮೂಲತಃ ಈ ಉದ್ದವಾದ ಡಿಎನ್ಎಗಳ ಪರಿಪೂರ್ಣ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯು ವಿಕಸನೀಯ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಿದರು, ಏಕೆಂದರೆ ಈ ಪ್ರದೇಶಗಳು 300-400 ಮಿಲಿಯನ್ ವರ್ಷಗಳ ಕಾಲ ಬಲವಾದ ಋಣಾತ್ಮಕ (ಶುದ್ಧೀಕರಿಸುವ) ಆಯ್ಕೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸಿವೆ. ತೀರಾ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಈ ಊಹೆಯನ್ನು ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ಕಲ್ಪನೆಗಳಿಂದ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗಿದೆಃ ಯುಸಿಇಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಋಣಾತ್ಮಕ ಆಯ್ಕೆ ದರದ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ರೂಪಾಂತರ ದರಗಳ ಮೂಲಕ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ವಿಕಾಸದ "ಕೋಲ್ಡ್ ಸ್ಪಾಟ್" ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅನೇಕ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಪ್ರತಿ ಊಹೆಯ ಸಿಂಧುತ್ವವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಿವೆ. ಆಕಸ್ಮಿಕವಾಗಿ (ತಟಸ್ಥ ವಿಕಾಸದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ) ಅತಿ-ಸಂರಕ್ಷಿತ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವ ಸಂಭವನೀಯತೆಯನ್ನು 2.9 ಶತಕೋಟಿ ಬೇಸ್ಗಳಲ್ಲಿ 10−22ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕೋಲ್ಡ್ ಸ್ಪಾಟ್ ಊಹೆಗೆ ಬೆಂಬಲವಾಗಿ, ಯುಸಿಇಗಳು ತಟಸ್ಥ ರೂಪಾಂತರ ದರಗಳಿಗಾಗಿ ಸಂಪ್ರದಾಯವಾದಿ ಮಾದರಿಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ನಿರೀಕ್ಷೆಗಿಂತ 20 ಪಟ್ಟು ಕಡಿಮೆ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತಿರುವುದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ರೂಪಾಂತರದ ದರಗಳಲ್ಲಿನ ಈ ಪಟ್ಟು ಬದಲಾವಣೆಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಮಾನವರು, ಚಿಂಪಾಂಜಿಗಳು ಮತ್ತು ಕೋಳಿಗಳ ನಡುವೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿತ್ತು. ಮಾನವ ಜೀನೋಮ್ ಜೋಡಣೆಯಾದ GRCh38ನ ಯುಸಿಇ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ 29,983 ಬಹುರೂಪತೆಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿ, ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಸಂರಕ್ಷಿತ ಅಂಶಗಳು ರೂಪಾಂತರಗಳಿಂದ ವಿನಾಯಿತಿ ಪಡೆದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಬಾಧಿತ ಫಿನೋಟೈಪ್ಗಳು ಈ 112 ಬಹುರೂಪತೆಗಳಿಂದ ಮಾತ್ರ ಉಂಟಾಗಿವೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವು ಯುಸಿಇಗಳ ಕೋಡಿಂಗ್ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿವೆ. ಪ್ರವರ್ತಕರು ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಕೋಡಿಂಗ್ ಜೀನ್ಗಳ ಸಾಮೀಪ್ಯದಲ್ಲಿ ಯುಸಿಇಗಳನ್ನು ಅಳಿಸಿದರೂ, ಜೀನೋಮ್ನಿಂದ ಯುಸಿಇಗಳನ್ನು ಅಳಿಸುವುದರಿಂದ ಸ್ಪಷ್ಟ ಹಾನಿಕಾರಕ ಫಿನೋಟೈಪ್ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ ಎಂದು ಇಲಿಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಸಿದ ಅಧ್ಯಯನವು ನಿರ್ಧರಿಸಿದೆ. ಬಾಧಿತ ಇಲಿಗಳು ಫಲವತ್ತಾಗಿದ್ದವು ಮತ್ತು ಹತ್ತಿರದ ಕೋಡಿಂಗ್ ಜೀನ್ಗಳ ಉದ್ದೇಶಿತ ಪರದೆಗಳು ಯಾವುದೇ ಬದಲಾದ ಫಿನೋಟೈಪ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸಲಿಲ್ಲ. ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಮೌಸ್ ಅಧ್ಯಯನವು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಸಂರಕ್ಷಿತ ವರ್ಧಕಗಳು ಮ್ಯುಟಜೆನೆಸಿಸ್ಗೆ ದೃಢವಾಗಿವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿಕೊಟ್ಟಿತು, ಅವುಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಕೆ ಯುಸಿಇ ಅನುಕ್ರಮಗಳ ಪರಿಪೂರ್ಣ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ ಎಂದು ತೀರ್ಮಾನಿಸಿತು, ಇದು ವಿಕಸನೀಯ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯ ಜೊತೆಗೆ ಅನುಕ್ರಮ ಸ್ಥಿರತೆಗೆ ಮತ್ತೊಂದು ಕಾರಣವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಮಾನವ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಕನ್ಸರ್ವ್ಡ್ ನಾನ್ಕೋಡಿಂಗ್ ಅಂಶಗಳ (ಯುಸಿಎನ್ಇ) ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಪ್ರದೇಶಗಳು ಎ-ಟಿ ಅನುಕ್ರಮಗಳಿಗೆ ಸಮೃದ್ಧವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಜಿಸಿ ಕಳಪೆಯಾಗಿವೆ ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಯು. ಎನ್. ಸಿ. ಇ. ಗಳು ಸಿ. ಪಿ. ಜಿ. ಗೆ ಸಮೃದ್ಧವಾಗಿವೆ ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ಮೀಥೈಲೇಟೆಡ್ ಆಗಿವೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಈ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಡಿಎನ್ಎ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಅವುಗಳ ನಿಖರವಾದ ಧಾರಣಕ್ಕೆ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿವೆ ಎಂದು ಇದು ಸೂಚಿಸಬಹುದು, ಆದರೆ ಈ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಮೂಲಕ ದೃಢೀಕರಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. ಕಾರ್ಯ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಸಂರಕ್ಷಿತ ಅಂಶಗಳು ಜೀನ್ ವರ್ಧನೆ ಮತ್ತು ಸ್ಪ್ಲೈಸಿಂಗ್ ನಿಯಂತ್ರಣದಂತಹ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಪ್ರತಿಲೇಖನ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಅಥವಾ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಜೀನ್ಗಳ ಬಳಿ ನೆಲೆಗೊಂಡಿವೆ. ಮಾನವರು ಮತ್ತು ಜಪಾನಿನ ಪಫರ್ ಮೀನು ಟಾಕಿಫುಗು ರಬ್ರೀಪ್ಗಳ ನಡುವಿನ ಅತಿ-ಸಂರಕ್ಷಿತ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸಿದ ಅಧ್ಯಯನವು ಕಶೇರುಕಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಮಹತ್ವವನ್ನು ಸೂಚಿಸಿತು. ಇಲಿಗಳಲ್ಲಿ ಎಆರ್ಎಕ್ಸ್ ವಂಶವಾಹಿಯ ಬಳಿ ಯುಸಿಇಗಳ ಡಬಲ್-ನಾಕ್ಔಟ್ಗಳು ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ಕುಗ್ಗಿದ ಹಿಪೊಕ್ಯಾಂಪಸ್ಗೆ ಕಾರಣವಾದವು, ಆದರೂ ಪರಿಣಾಮವು ಮಾರಕವಾಗಿರಲಿಲ್ಲ. ಕೆಲವು ಯುಸಿಇಗಳನ್ನು ಲಿಪ್ಯಂತರ ಮಾಡಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಕನ್ಸರ್ವ್ಡ್ ನಾನ್ಕೋಡಿಂಗ್ ಎಲಿಮೆಂಟ್ಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮಾನವರಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಯು. ಸಿ. ಆರ್ಗಳು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಲಿಪ್ಯಂತರಗೊಂಡಿವೆ. ಲಿಪ್ಯಂತರಗೊಂಡ ಯು. ಟಿ. ಆರ್. ಗಳು (ಟಿ-ಯು. ಟಿ. ಆರ್. ಗಳು) ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಲಿಪ್ಯಂತರಗೊಂಡ ಕೆಲವು ಸಂಖ್ಯೆಗಳು ಮಾನವ ಕಾರ್ಸಿನೋಮಗಳು ಮತ್ತು ಲ್ಯುಕೇಮಿಯಾಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಮಾನವನ ಹೆಪಟೊಸೆಲ್ಯುಲರ್ ಕಾರ್ಸಿನೋಮ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಟಿ. ಯು. ಸಿ. 338 ಬಲವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಯುಸಿಇಗಳು ಆರೋಗ್ಯಪೂರ್ಣ ಸಂದರ್ಭಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿನ ನಕಲು ಸಂಖ್ಯೆಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗುತ್ತವೆ, ಇದು ಟಿ-ಯುಸಿಇಗಳ ನಕಲು ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವುದು ಹಾನಿಕಾರಕವಾಗಿರಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಮಾನವ ರೋಗ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿನ ಪಾತ್ರವು ಟಿ-ಯು. ಸಿ. ಆರ್ಗಳು ಅಂಗಾಂಶ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಗೆಡ್ಡೆಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಕಾಯಿಲೆಗಳ ನಡುವಿನ ವಿಭಿನ್ನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ. ಕೆಳಗಿನ ಕೋಷ್ಟಕಗಳು ಯು. ಸಿ. ಆರ್ಗಳೊಳಗಿನ ನಕಲುಗಳು ಮತ್ತು ಬಹುರೂಪತೆಗಳನ್ನು ಹೈಲೈಟ್ ಮಾಡುತ್ತವೆ, ಅವು ಮಾನವ ರೋಗಗಳಿಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಯು. ಸಿ. ಆರ್ಗಳು ಆನುವಂಶಿಕ ಪಾಲಿಪೋಸಿಸ್ ಅಲ್ಲದ ಕೊಲೊರೆಕ್ಟಲ್ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಹೊಂದಿರುವ ವ್ಯಕ್ತಿಗಳಿಂದ ನಿಯೋಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಮತ್ತು ನಿಯೋಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಅಲ್ಲದ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಪಾರ್ಶ್ವದ ಭಾಗಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತವೆ. ರೋಗಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ನಿಯಂತ್ರಣ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಸಂರಕ್ಷಿತ ಅಂಶಗಳ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಕ್ರಿಪ್ಟ್ಗಳು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಸಂರಕ್ಷಿತ ಅಂಶಗಳೊಳಗಿನ ಫಿನೋಟೈಪ್-ಸಂಬಂಧಿತ ಬಹುರೂಪತೆಗಳನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ ಮಾನವ ವೇಗವರ್ಧಿತ ಪ್ರದೇಶಗಳು ಸಿಂಟೆನಿ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಡಿಎನ್ಎ