Repressilator
ರಿಪ್ರೆಸಿಲೇಟರ್ ಒಂದು ಆನುವಂಶಿಕ ನಿಯಂತ್ರಕ ಜಾಲವಾಗಿದ್ದು, ಕನಿಷ್ಠ ಮೂರು ವಂಶವಾಹಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಕನಿಷ್ಠ ಒಂದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಲೂಪ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ಲೂಪ್ ನಲ್ಲಿರುವ ಮುಂದಿನ ವಂಶವಾಹಿಯನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸುವ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಜೈವಿಕ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ, ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶದ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ದಮನಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ಕೃತಕ ಮತ್ತು ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುವ ದಮನಕಗಳೆರಡೂ ಇವೆ. ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಅರಾಬಿಡೋಪ್ಸಿಸ್ ಥಾಲಿಯಾನಾ (ಎ. ಥಾಲಿಯಾನಾ) ಮತ್ತು ಸಸ್ತನಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುವ ದಮನಕಾರಿ ಗಡಿಯಾರ ಜೀನ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಕೃತಕ ನಿಗ್ರಹಕಗಳನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ 2000 ರಲ್ಲಿ ಮೈಕೆಲ್ ಎಲೋವಿಟ್ಜ್ ಮತ್ತು ಸ್ಟಾನಿಸ್ಲಾಸ್ ಲೀಬ್ಲರ್ ಅವರು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದರು, ಇದು ಜೀವಕೋಶದ ಘಟಕಗಳು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಗಳ ಸರಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಇತರ ಸಂಶೋಧನಾ ಯೋಜನೆಗಳಿಗೆ ಪೂರಕವಾಗಿದೆ. ಜೀವಕೋಶದ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ರೂಪಿಸಲು, ಎಲೋವಿಟ್ಜ್ ಮತ್ತು ಲೀಬ್ಲರ್ ಮೂರು ಪ್ರತಿಲೇಖನ ನಿರೋಧಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಲೂಪ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಕೃತಕ ಜಾಲವನ್ನು ರಚಿಸಿದರು. ಸ್ಥಿರವಾದ ಆಂದೋಲನವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲು ಈ ಜಾಲವನ್ನು ಮೊದಲಿನಿಂದ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ನಿಗದಿತ ಸಮಯದ ಅವಧಿಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಆಂದೋಲಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಂತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಜಾಲವನ್ನು ರಿಕಾಂಬಿನೆಂಟ್ ಡಿಎನ್ಎ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಮೂಲಕ ಎಸ್ಚೆರಿಚಿಯಾ ಕೋಲಿಯಲ್ಲಿ (ಇ. ಕೋಲಿ) ಅಳವಡಿಸಲಾಯಿತು. ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಸಾಹತುಗಳು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಆಂದೋಲನದ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಂತರ ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾಯಿತು. ರಿಪ್ರೆಸಿಲೇಟರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಲೂಪ್ನಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದ ಮೂರು ಜೀನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ಪ್ರತಿ ಜೀನ್ ಲೂಪ್ನಲ್ಲಿರುವ ಮುಂದಿನ ಜೀನ್ ಅನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹಿಂದಿನ ಜೀನ್ನಿಂದ ನಿಗ್ರಹಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಇ. ಕೋಲಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಅಳವಡಿಕೆಯಲ್ಲಿ, ಗ್ರೀನ್ ಫ್ಲೋರೊಸೆಂಟ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ (ಜಿಎಫ್ಪಿ) ಅನ್ನು ವರದಿಗಾರನಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಜಾಲದ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸಬಹುದು. ದಮನಕದ ವಿನ್ಯಾಸವು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಮತ್ತು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಮಾದರಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಜೈವಿಕ ಮತ್ತು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ತತ್ವಗಳಿಂದ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಪ್ರೋಟೀನ್ ಮತ್ತು ಎಂಆರ್ಎನ್ಎ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ದಮನಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಆರು ಭೇದಾತ್ಮಕ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು, ಜೊತೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ನಿಯತಾಂಕ ಮತ್ತು ಬೆಟ್ಟದ ಗುಣಾಂಕ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ಎಲೋವಿಟ್ಜ್ ಮತ್ತು ಲೀಬ್ಲರ್ ಅವರು ಏಕೀಕರಣ ಮತ್ತು ವಿಶಿಷ್ಟ ನಿಯತಾಂಕ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮತ್ತು ಇದೇ ರೀತಿಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ರಿಪ್ರೆಸಿಲೇಟರ್ ಮಾದರಿಯ ಸಂಭವನೀಯ ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ರಿಪ್ರೆಸರ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳ ಆಂದೋಲನಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಅಂಕಿಅಂಶಗಳನ್ನು ರಚಿಸಿದರು. ನಿರಂತರವಾದ ಆಂದೋಲನವನ್ನು ನೀಡುವ ವಿವಿಧ ದರಗಳ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಈ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಮರ್ಥ ರೈಬೋಸೋಮ್ ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಸೈಟ್ಗಳು, ಸಹಕಾರಿ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಕ್ರಿಪ್ಷನಲ್ ರೆಪ್ರೆಸರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಹೋಲಿಸಬಹುದಾದ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಮತ್ತು ಎಂಆರ್ಎನ್ಎ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಪ್ರಮಾಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಈ ಆಂದೋಲನಗಳನ್ನು ಪ್ರವರ್ತಕರು ಬೆಂಬಲಿಸಿದ್ದಾರೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಈ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಜೀನ್ಗಳಲ್ಲಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ಎರಡು ವಿನ್ಯಾಸದ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸಿತು. ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಪ್ರವರ್ತಕ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಪ್ರವರ್ತಕದಿಂದ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಯಿತು, ಇದು ಇ. ಕೋಲಿ ಫೇಜ್ ಲ್ಯಾಂಬ್ಡಾ ಪಿಎಲ್ (λಪಿಎಲ್) ಪ್ರವರ್ತಕವನ್ನು ಲ್ಯಾಕ್ ರಿಪ್ರೆಸರ್ (ಲ್ಯಾಕ್ಎಲ್) ಮತ್ತು ಟೆಟ್ ರಿಪ್ರೆಸರ್ (ಟಿಟಿಆರ್) ಆಪರೇಟರ್ ಅನುಕ್ರಮಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿತು. ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, ದಬ್ಬಾಳಿಕೆಯ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಎಮ್ಆರ್ಎನ್ಎಗಳ ಜೀವಿತಾವಧಿಯ ನಡುವಿನ ಅಸಮಾನತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ಪ್ರತಿ ದಬ್ಬಾಳಿಕೆಯ ಜೀನ್ನ 3 'ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಎಸ್ಎಸ್ಆರ್ಎ-ಆರ್ಎನ್ಎ ಅನುಕ್ರಮವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿ ಟರ್ಮಿನಲ್ ಟ್ಯಾಗ್ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಟ್ಯಾಗ್ ಅನ್ನು ಪ್ರೋಟಿಯೇಸ್ಗಳಿಂದ ಗುರುತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಪ್ರೋಟೀನ್ನ ಅವನತಿಯನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ-ನಕಲು ಪ್ಲಾಸ್ಮಿಡ್ ಎನ್ಕೋಡಿಂಗ್ ರಿಪ್ರೆಸಿಲೇಟರ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ನಕಲು ವರದಿಗಾರರನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಲಾಯಿತು, ಇವುಗಳನ್ನು ಇ. ಕೋಲಿಯ ಸಂಸ್ಕೃತಿಯನ್ನು ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿನ ಸಿರ್ಕಾಡಿಯನ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳು ರಿಪ್ರೆಸಿಲೇಟರ್ ಎಂಬ ಪ್ರತಿಲೇಖನ ನಿಯಂತ್ರಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಲೂಪ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಎ. ಥಾಲಿಯಾನಾದಲ್ಲಿನ ಕೋರ್ ಆಸಿಲೇಟರ್ ಲೂಪ್ನಲ್ಲಿ (ಬೂದು ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ), ಬೆಳಕನ್ನು ಮೊದಲು ಎರಡು ಕ್ರಿಪ್ಟೋಕ್ರೋಮ್ಗಳು ಮತ್ತು ಐದು ಫೈಟೋಕ್ರೋಮ್ಗಳು ಗ್ರಹಿಸುತ್ತವೆ. ಸಿರ್ಕಾಡಿಯನ್ ಕ್ಲಾಕ್ ಅಸೋಸಿಯೇಟೆಡ್ 1 (ಸಿ. ಸಿ. ಎ. 1) ಮತ್ತು ಲೇಟ್ ಎಲೋಂಗೇಟೆಡ್ ಹೈಪೋಕೋಟಿಲ್ (ಎಲ್. ಎಚ್. ವೈ.) ಎಂಬ ಎರಡು ಪ್ರತಿಲೇಖನ ಅಂಶಗಳು, ಕ್ಯಾಬ್ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ 1 (ಟಿ. ಓ. ಸಿ. 1) ನ ಸಮಯದಂತಹ ಸಂಜೆಯ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಜೀನ್ಗಳನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಬೆಳಗಿನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಜೀನ್ಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಪ್ರವರ್ತಕರಿಗೆ ಬಂಧಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. TOC1, ಒಂದು ಸಂಜೆ ಜೀನ್, ಅಜ್ಞಾತ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಮೂಲಕ CCA1 ಮತ್ತು LHY ಅನ್ನು ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂಜೆ-ಹಂತದ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಕ್ರಿಪ್ಷನ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ ಸಿ. ಸಿ. ಎ. 1 ಹೈಕಿಂಗ್ ಎಕ್ಸ್ಪೆಡಿಶನ್ (ಸಿ. ಎಚ್. ಇ.) ಮತ್ತು ಹಿಸ್ಟೋನ್ ಡಿಮೈಥೈಲೇಸ್ ಜುಮೋಂಜಿ ಸಿ ಡೊಮೇನ್-ಹೊಂದಿರುವ 5 (ಜೆ. ಎಂ. ಜೆ. ಡಿ. 5) ಸಿ. ಸಿ. ಎ. 1 ಅನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ನಿಗ್ರಹಿಸುತ್ತವೆ. ಇತರ ಘಟಕಗಳು ದಿನವಿಡೀ ವ್ಯಕ್ತವಾಗಿರುವುದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಸಿರ್ಕಾಡಿಯನ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬರುವ ಅಂಶವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಅಥವಾ ಪರೋಕ್ಷವಾಗಿ ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಲೂಪ್ಗಳ ಸಂಕೀರ್ಣ, ದೃಢವಾದ ಮತ್ತು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಜಾಲವನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ. ಮಾರ್ನಿಂಗ್-ಫೇಸ್ ಎಕ್ಸ್ಪ್ರೆಶನ್ ಮಾರ್ನಿಂಗ್-ಫೇಸ್ ಎಕ್ಸ್ಪ್ರೆಶನ್ ಲೂಪ್ ಎ. ಥಾಲಿಯಾನಾದಲ್ಲಿ ಹಗಲಿನಲ್ಲಿ ಲಯವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಜೀನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ವಂಶವಾಹಿಗಳೆಂದರೆ ಎಲ್ಎಚ್ವೈ ಮತ್ತು ಸಿಸಿಎ1, ಇವು ಎಲ್ಎಚ್ವೈ ಮತ್ತು ಸಿಸಿಎ1 ಪ್ರತಿಲೇಖನ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಸಂಕೇತಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಹೆಟೆರೊಡೈಮರ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು TOC1 ಜೀನ್ ಪ್ರವರ್ತಕಕ್ಕೆ ಬಂಧಿಸಿ, TOC1 ಪ್ರೋಟೀನ್ನ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸುತ್ತವೆ. TOC1 ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಿದಾಗ, ಅದು LHY ಮತ್ತು CCA1 ಅನ್ನು ಅವುಗಳ ಪ್ರತಿಲೇಖನವನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುವ ಮೂಲಕ ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ನಂತರ 2012 ರಲ್ಲಿ ಡಾ. ಅಲೆಕ್ಸಾಂಡ್ರಾ ಪೊಖಿಲೋ ಅವರು ಬೆಂಬಲಿಸಿದರು, ಅವರು ಟಿಒಸಿ 1 ಎಲ್ಎಚ್ವೈ ಮತ್ತು ಸಿಸಿಎ 1 ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯ ಪ್ರತಿಬಂಧಕವಾಗಿ ಈ ಪಾತ್ರವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲು ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದರು. ಹೈಪೋಕೋಟೈಲ್ ಉದ್ದವನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುವ ಸಂಜೆ-ಹಂತದ ಲೂಪ್ಗೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಬೆಳಗಿನ ಲೂಪ್ ಹೈಪೋಕೋಟೈಲ್ ಉದ್ದವನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂಜೆ-ಹಂತದ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಜೀನ್ಗಳು ರೂಪಾಂತರಗೊಂಡಾಗ ಬೆಳಗಿನ ಹಂತದ ಲೂಪ್ ಸಿರ್ಕಾಡಿಯನ್ ಆಂದೋಲನವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಲು ಅಸಮರ್ಥವಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ, ಇದು ಈ ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುವ ದಮನಕದಲ್ಲಿನ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಅಂಶದ ಪರಸ್ಪರ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂಜೆ-ಹಂತದ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಆರಂಭಿಕ ಹೂಬಿಡುವಿಕೆ 3 (ಇಎಲ್ಎಫ್3), ಆರಂಭಿಕ ಹೂಬಿಡುವಿಕೆ 4 (ಇಎಲ್ಎಫ್4) ಮತ್ತು ಫೈಟೋಕ್ಲಾಕ್1 (ಎಲ್. ಯು. ಎಕ್ಸ್.) ಗಳು ಎ. ಥಾಲಿಯಾನಾದಲ್ಲಿ ಸಂಜೆ-ಹಂತದ ಗಡಿಯಾರದ ಜೀನ್ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳಾಗಿವೆ. ಅವು ಸಂಜೆ ಸಂಕೀರ್ಣವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಫೈಟೋಕ್ರೋಮ್ ಇಂಟರಾಕ್ಟಿಂಗ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ 4 (ಪಿಐಎಫ್ 4) ಮತ್ತು ಫೈಟೋಕ್ರೋಮ್ ಇಂಟರಾಕ್ಟಿಂಗ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ 5 (ಪಿಐಎಫ್ 5) ಪ್ರವರ್ತಕರೊಂದಿಗೆ ಎಲ್. ಯು. ಎಕ್ಸ್ ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಹೈಪೋಕೋಟೈಲ್ ಉದ್ದವನ್ನು ಮುಂಜಾನೆ-ಸಂಜೆ ನಿಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತಡರಾತ್ರಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಬಂಧವನ್ನು ನಿವಾರಿಸಿದಾಗ, ಹೈಪೋಕೋಟೈಲ್ ಉದ್ದವಾಗುತ್ತದೆ. ಫೋಟೋಪೆರಿಯೊಡ್ ಹೂಬಿಡುವಿಕೆಯನ್ನು ಔಟ್ಪುಟ್ ಜೀನ್ ಗಿಗಾಂಟಿಯಾ (ಜಿಐ) ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ಜಿಐ ಅನ್ನು ರಾತ್ರಿಯಲ್ಲಿ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಫ್ಲವರಿಂಗ್ ಲೋಕಸ್ ಟಿ (ಎಫ್ಟಿ) ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಕಾನ್ಸ್ಟಾನ್ಸ್ (ಸಿಒ) ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಎಫ್ಟಿ ನಂತರ ದೀರ್ಘ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಹೂಬಿಡುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಸಸ್ತನಿ ಸಸ್ತನಿಗಳು 24 ಗಂಟೆಗಳ ಅವಧಿಗೆ ಶರೀರಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ನಡವಳಿಕೆ ಎರಡನ್ನೂ ಸಂಘಟಿಸಲು ಅಂತರ್ವರ್ಧಕ ಸಮಯದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದವು. 2016 ರಲ್ಲಿ, ಸಂಶೋಧಕರು ಈ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದೊಳಗೆ ಮೂರು ನಂತರದ ಪ್ರತಿಬಂಧಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಗುರುತಿಸಿದರು, ಅದನ್ನು ಅವರು ದಮನಕ ಎಂದು ಗುರುತಿಸಿದರು, ಇದು ಈಗ ಈ ಸಿರ್ಕಾಡಿಯನ್ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ನ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿದೆ. ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ಕ್ರಿಪ್ಟೋಕ್ರೋಮ್ (ಕ್ರೈ), ಪೀರಿಯಡ್ (ಪರ್), ಮತ್ತು ರೆವ್-ಎರ್ಬ್-ಕೋರ್ ಸಸ್ತನಿ ಗಡಿಯಾರ ಜೀನ್ಗಳ ನಡುವಿನ ಜೀನ್ ನಾಕ್ಔಟ್ಗಳ ಸರಣಿಯ ಮೂಲಕ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಯಿತು, ಅವುಗಳ ನಾಕ್ಔಟ್ಗಳು ಆರ್ರಿತ್ಮಿಸಿಟಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. ಈ ಸಂಶೋಧಕರು ಸೃಷ್ಟಿಸಿದ ಮಾದರಿಯು ಇ-ಬಾಕ್ಸ್ ಮಧ್ಯಸ್ಥಿಕೆಯ ಪ್ರತಿಲೇಖನದ ಚಾಲಕನಾಗಿ ಬಿ. ಎಮ್. ಎಲ್. 1, ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಆರಂಭಿಕ ಮತ್ತು ಕೊನೆಯ ಇ-ಬಾಕ್ಸ್ ನಿರೋಧಕಗಳಾಗಿ ಪರ್ 2 ಮತ್ತು ಕ್ರೈ 1, ಜೊತೆಗೆ ಡಿ-ಬಾಕ್ಸ್ ನಿಯಂತ್ರಕ ಡಿಬಿಪಿ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಗ್ರಾಹಕ ರೆವ್-ಎರ್ಬ್-α ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ರೆವ್-ಎರ್ಬ್, ಪರ್ ಮತ್ತು ಕ್ರೈ1 ಗಳ ಅನುಕ್ರಮ ಪ್ರತಿಬಂಧಗಳು ನಿರಂತರವಾದ ಆಂದೋಲನಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು, ಮತ್ತು ಈ ನಿರೋಧಕ ಆಂದೋಲನಗಳನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಎಲ್ಲಾ ಇತರ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಬಂಧಿಸುವ ಮೂಲಕ ಇದೇ ರೀತಿಯ ವೈಶಾಲ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಅವಧಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ. ಸಂಶೋಧಕರು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಿದ ವಿವಿಧ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದಂತೆ, ಎಲ್ಲಾ ಆಂದೋಲನ ಜಾಲಗಳು ಈ ಮೂರು ಕೋರ್ ಜೀನ್ಗಳ ಯಾವುದೇ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವಂತೆ ತೋರುತ್ತದೆ. ಇತ್ತೀಚಿನ ಕೆಲಸ ಇತರ ಜೈವಿಕ ಮಾರ್ಗಗಳು ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಮತ್ತು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ದಮನಕ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ಅಂದಿನಿಂದ, ರಿಪ್ರೆಸಿಲೇಟರ್ನ ಮಾಡೆಲಿಂಗ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಕೆಲಸವನ್ನು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. 2003ರಲ್ಲಿ, ರಿಪ್ರೆಸಿಲೇಟರ್ನ ಪ್ರಾತಿನಿಧ್ಯ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಮಾದರಿಗಳ ಊರ್ಜಿತಗೊಳಿಸುವಿಕೆ, ಅನೇಕ ಅಸ್ಥಿರತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮಾದರಿಯಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಸಿಂಪಥಿಕಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಬಳಸಿ ನಡೆಸಲಾಯಿತು, ಇದು ಮಾದರಿಯು ಅದರ ಎಲ್ಲಾ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಗಳೊಂದಿಗೆ ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಆಂದೋಲನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ಪರಿಶೀಲಿಸಿತು. ಎಲೋವಿಟ್ಜ್ ಮತ್ತು ಲೀಬ್ಲರ್ ಅವರ ಮೂಲ ಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳಿರುವಂತೆ, ಅದರ ನೈಸರ್ಗಿಕ, ಅಂತರ್ವರ್ಧಕ ಪ್ರತಿರೂಪವನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುವ ಕೃತಕ ಸಿರ್ಕಾಡಿಯನ್ ಗಡಿಯಾರವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವುದು ದಮನಕ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಅಂತಿಮ ಗುರಿಯಾಗಿದೆ. ಇದು ಜೀವನದ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲೂ ಕಂಡುಬರುವ ಸಿರ್ಕಾಡಿಯನ್ ಲಯಗಳನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಕಡಿಮೆ ಶಬ್ದ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ ಪರಿಹಾರದೊಂದಿಗೆ ಕೃತಕ ಗಡಿಯಾರವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಸಿರ್ಕಾಡಿಯನ್ ಲಯಗಳ ಅಡಚಣೆಯು ಚಯಾಪಚಯ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಲೇಖನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಲಯಬದ್ಧತೆಯ ನಷ್ಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು ಮತ್ತು ಆಲ್ಝೈಮರ್ನ ಕಾಯಿಲೆಯಂತಹ ಕೆಲವು ನರಶೂಲೆಯ ಕಾಯಿಲೆಗಳ ಆಕ್ರಮಣವನ್ನು ತ್ವರಿತಗೊಳಿಸಬಹುದು. 2017 ರಲ್ಲಿ, ಸಿರ್ಕಾಡಿಯನ್ ಲಯಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗದ ಆಂದೋಲಕಗಳನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ರಚಿಸಲಾಯಿತು. ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರೀಯವಾಗಿ, ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿರುವಂತಹ ಜೀವಕೋಶದ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮತ್ತು ಉದ್ಭವಿಸಬಹುದಾದ ಅಸಹಜತೆಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ದಮನಕ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಹಾಗೆ ಮಾಡುವಾಗ, ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳ ಸಿರ್ಕಾಡಿಯನ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಹೊಸ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, 2016 ರಲ್ಲಿ, ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಹಿಂದಿನ ರಿಪ್ರೆಸಿಲೇಟರ್ನ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಿತು. ಶಬ್ದ (ಸಿಗ್ನಲ್ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್) ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ನಂತರ, ಲೇಖಕರು ಜಿ. ಎಫ್. ಪಿ. ವರದಿಗಾರನ ರಚನೆಯನ್ನು ರೆಪ್ರೆಸಿಲೇಟರ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಿಡ್ಗೆ ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ರೆಪ್ರೆಸರ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ನಿಂದ ಎಸ್. ಎಸ್. ಆರ್. ಎ. ಅವನತಿ ಟ್ಯಾಗ್ಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿದರು. ಇದು ಅವಧಿಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಿತು ಮತ್ತು ದಮನಕದ ಆಂದೋಲನಗಳ ಕ್ರಮಬದ್ಧತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಿತು. 2019 ರಲ್ಲಿ, ಒಂದು ಅಧ್ಯಯನವು ಎಲೋವಿಟ್ಜ್ ಮತ್ತು ಲೀಬ್ಲರ್ ಅವರ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಸ್ಥಿರ ಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ಹೊಸ ದರದ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುವ ಮೂಲಕ ದಮನಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮುಂದುವರಿಸಿತು. ಈ ಪ್ರಯೋಗವು ದಮನ ಮತ್ತು ವಂಶವಾಹಿ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಪ್ರಸ್ತುತ ಜ್ಞಾನವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಿತು. ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ನಿರೋಧಕಗಳನ್ನು ಇ. ಕೋಲಿಯೊಳಗೆ ಸಿಂಥೆಟಿಕ್ ಇನ್ಹಿಬಿಷನ್ ಲೂಪನ್ನು ಅಳವಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು. ಇದು ಒಂದು ಜೀವಿಗೆ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಆಂದೋಲನಗಳ ಮೊದಲ ಅನುಷ್ಠಾನವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಮತ್ತಷ್ಟು ಪರಿಣಾಮಗಳು ಮಾದರಿ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತವಾಗಿ ಆಂದೋಲನಗಳ ರೂಪಾಂತರಿತ ಘಟಕಗಳನ್ನು ರಕ್ಷಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಕೃತಕ ದಮನಕವು ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದ ಒಂದು ಮೈಲಿಗಲ್ಲಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಹೊಸ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಆನುವಂಶಿಕ ನಿಯಂತ್ರಕ ಜಾಲಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಜೀವಕೋಶಗಳ ಆಂದೋಲನಗಳು ಒಂದು ಅವಧಿಯ ನಂತರ ಹಂತದಿಂದ ಹೊರಗುಳಿದಿವೆ ಮತ್ತು ಕೃತಕ ನಿಗ್ರಹಕದ ಚಟುವಟಿಕೆಯು ಜೀವಕೋಶದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಆರಂಭಿಕ ಪ್ರಯೋಗವು ಅನೇಕ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಸಿರ್ಕಾಡಿಯನ್ ಗಡಿಯಾರಕ್ಕೆ ಹೊಸ ಮೆಚ್ಚುಗೆಯನ್ನು ನೀಡಿತು, ಏಕೆಂದರೆ ಅಂತರ್ವರ್ಧಕ ನಿರೋಧಕಗಳು ಅಳವಡಿಸಿದ ಕೃತಕ ನಿರೋಧಕಗಳಿಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ದೃಢವಾಗಿರುತ್ತವೆ. RIKEN ಕ್ವಾಂಟಿಟೇಟಿವ್ ಬಯಾಲಜಿ ಸೆಂಟರ್ನಲ್ಲಿನ ಹೊಸ ತನಿಖೆಗಳು ಒಂದೇ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅಣುವಿಗೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳು ತಾಪಮಾನ ಸ್ವತಂತ್ರ, ಸ್ವಯಂ-ಸಮರ್ಥನೀಯ ಆಂದೋಲಕವನ್ನು ರೂಪಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ. ಕೃತಕ ದಮನಕಗಳು ಸರ್ಕೇಡಿಯನ್ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದಿಂದ ಹಿಡಿದು ಅಂತಃಸ್ರಾವಶಾಸ್ತ್ರದವರೆಗಿನ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳಿಗೆ ಸಂಭಾವ್ಯವಾಗಿ ಸಹಾಯ ಮಾಡಬಲ್ಲವು. ನೈಸರ್ಗಿಕ ಜೈವಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಅಂತರ್ಗತವಾಗಿರುವ ಸಮನ್ವಯತೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲು ಅವು ಹೆಚ್ಚು ಸಮರ್ಥವಾಗಿವೆ. ಸಿರ್ಕಾಡಿಯನ್ ಬಯಾಲಜಿ ಎ. ಥಾಲಿಯಾನಾದಂತಹ ಅಂತರ್ವರ್ಧಕ, ಸಿರ್ಕಾಡಿಯನ್ ಸಮಯಗಳೊಂದಿಗೆ ಮಾದರಿ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುವ ದಮನಕಾರಿಯ ಬಗ್ಗೆ ಉತ್ತಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಯು ಕೃಷಿಯಲ್ಲಿ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸಸ್ಯ ಸಾಕಣೆ ಮತ್ತು ಜಾನುವಾರು ನಿರ್ವಹಣೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಅನ್ವಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ರಿಪ್ರೆಸಿಲೇಟರ್ ಮಾದರಿಗೆ ನೇರ ಕೊಂಡಿ ಮತ್ತು ಬಯೋ ಮಾಡೆಲ್ಸ್ ಡೇಟಾಬೇಸ್ನಲ್ಲಿನ ವಿವರಣೆ ಆರ್ ನಲ್ಲಿನ ರಿಪ್ರೆಸಿಲೇಟರ್ನ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ಃ https://gist.github.com/AndreyAkinshin/37f3e68a1576f9ea1e5c01f2fd64fe5e ರಿಪ್ರೆಸಿಲೇಟರ್ನ ಆನ್ಲೈನ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ಃ https://www.yschaerli.com/repressilator.html ಎ. ಥಾಲಿಯಾನಾದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಲೂಪ್ಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರ ಸಿಸಿಎ1 ವಂಶವಾಹಿ ಮತ್ತು ಎ. ಥಾಲಿಯಾನಾ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಅದು ವಹಿಸುವ ಪಾತ್ರದ ಬಗೆಗಿನ ಮಾಹಿತಿಯ ನೇರ ಕೊಂಡಿ