Roundabout family
প্রোটিনের রাউন্ডএ্যাবাউট (রোবো) পরিবার হল একক-পাস ট্রান্সমেম্ব্রেন রিসেপ্টর যা সি. এলিগ্যান থেকে শুরু করে মানুষ পর্যন্ত প্রাণীজগতের অনেক শাখায় অত্যন্ত সংরক্ষিত। অ্যাক্সন গাইডেন্সের সাথে জড়িত জিনের জন্য একটি মিউট্যান্ট স্ক্রিনের মাধ্যমে এগুলি প্রথম ড্রোসোফিলায় আবিষ্কৃত হয়েছিল। ড্রোসোফিলা বৃত্তাকার মিউট্যান্টের নামকরণ করা হয়েছে এর ফেনোটাইপের নামে, যা বৃত্তাকার ট্র্যাফিক জংশনের অনুরূপ (বৃত্তাকার দেখুন)। রোবো রিসেপ্টরগুলি স্নায়ুতন্ত্রের বিকাশে তাদের ভূমিকার জন্য সর্বাধিক পরিচিত, যেখানে তারা নিঃসৃত স্লিট লিগ্যান্ডগুলিতে সাড়া দেয়। একটি সু-অধ্যয়নরত উদাহরণ হল অ্যাক্সোনাল মিডলাইন ক্রসিং নিয়ন্ত্রণের ক্ষেত্রে স্লিট-রোবো সংকেতের প্রয়োজনীয়তা। স্লিট-রোবো সিগন্যালিং ঘ্রাণতন্ত্র, অপটিক স্নায়ু এবং মোটর অ্যাক্সন ফ্যাসিকুলেশন গঠন সহ অনেক নিউরোডেভেলপমেন্টাল প্রক্রিয়ার জন্যও গুরুত্বপূর্ণ। উপরন্তু, স্লিট-রোবো সংকেত কোষ স্থানান্তর এবং ফুসফুস, কিডনি, লিভার, পেশী এবং স্তনের মতো অন্যান্য টিস্যুর বিকাশে অবদান রাখে। রোবো জিনের রূপান্তরগুলি মানুষের মধ্যে একাধিক নিউরোডেভেলপমেন্টাল ব্যাধিগুলির সাথে যুক্ত করা হয়েছে। আবিষ্কার মিউট্যান্টদের জন্য ড্রোসোফিলা জিনোমের একটি বড় আকারের পর্দা যা অ্যাক্সন গাইডেন্স ত্রুটি প্রদর্শন করে যা বৃত্তাকার (রোবো) মিউটেশন আবিষ্কারের দিকে পরিচালিত করে। রোবো মিউট্যান্টগুলিতে, অ্যাক্সনগুলি অনুপযুক্তভাবে মধ্যরেখা অতিক্রম করতে এবং পুনরায় অতিক্রম করতে দেখা গেছে। পরবর্তীকালে দেখা যায় যে, স্রাবিত প্রোটিন স্লিট রাউন্ডঅ্যাবাউট রিসেপ্টর-এর লিগ্যান্ড ছিল। মেরুদণ্ডী স্লিট প্রোটিনগুলি শীঘ্রই চিহ্নিত করা হয়েছিল এবং মেরুদণ্ডী এবং ড্রোসোফিলা রোবো রিসেপ্টর উভয়কেই আবদ্ধ করতে এবং মেরুদণ্ডের এক্সপ্ল্যান্টগুলির অ্যাক্সোনাল বিকর্ষণকে মধ্যস্থতা করতে দেখানো হয়েছিল। মেরুদণ্ডী স্লিট এবং রোবো মিউট্যান্টের কার্যকরী বিশ্লেষণ করার আগে আরও কয়েক বছর ছিল; এই বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে স্লিট-রোবো সিগন্যালিং মেরুদণ্ডী প্রাণীর মধ্যেও কমিশুরাল অ্যাক্সন গাইডেন্স নিয়ন্ত্রণ করে। যদিও মেরুদণ্ডী রিসেপ্টর রোবো 1 এবং রোবো 2 অনুপযুক্ত মিডলাইন ক্রসিং প্রতিরোধের জন্য স্লিটের প্রতিক্রিয়ায় সংকেত বিকর্ষণ করে, রোবো 3/রিগ 1-এর জন্য একটি অভিনব ফাংশন আবিষ্কৃত হয়েছিল; অন্যান্য রোবো রিসেপ্টরগুলির বিপরীতে, মিডলাইন ক্রসিংকে উৎসাহিত করার জন্য এটি প্রয়োজন। পরিবারের সদস্যদের বিবর্তন ফাইলোজেনেটিক বিশ্লেষণ প্রকাশ করে যে সমস্ত রোবো রিসেপ্টর একটি সাধারণ পূর্বপুরুষের প্রোটিন থেকে বিবর্তিত হয়েছে, পরবর্তী অনেক বৈচিত্র্যময় ঘটনা বিভিন্ন বংশে স্বাধীনভাবে ঘটে। রোবো জিনটি প্রাথমিকভাবে ড্রোসোফিলায় চিহ্নিত করা হয়েছিল এবং তারপর থেকে ইঁদুর এবং মানুষ সহ বিভিন্ন প্রজাতিতে ক্লোন করা হয়েছে। ড্রোসোফিলার তিনটি রোবো রিসেপ্টর রয়েছেঃ রোবো1, রোবো2 এবং রোবো3। মেরুদণ্ডী প্রাণীদের মধ্যে চারটি রোবো রিসেপ্টর চিহ্নিত করা হয়েছেঃ রোবো1, রোবো2, রোবো3/রিগ-1, এবং রোবো4/ম্যাজিক রাউন্ডএ্যাবাউট। মানুষের মধ্যে, রোবো 1 এবং রোবো 2 ক্রোমোজোম 3p12.3-এ অবস্থিত, যেখানে রোবো 3 এবং রোবো 4 ক্রোমোজোম 11p24.2-এ পাওয়া যায়। ইঁদুরের মধ্যে, সংশ্লিষ্ট রোবো জিন 1 এবং 2 ক্রোমোজোম 16-এ পাওয়া যায় এবং রোবো জিন 3 এবং 4 ক্রোমোজোম 9-এ অবস্থিত। মেরুদণ্ডী প্রাণীদের মধ্যে, রোবো 1 জটিল বিকল্প স্প্লাইসিংয়ের মধ্য দিয়ে যায়, যার ফলে ডিইউটিটি 1 সহ বেশ কয়েকটি আইসোফর্ম তৈরি হয়, যা একটি টিউমার দমনকারী জিন হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছে। ভার্টিব্রেট রোবো 3/রিগ 1 বিকল্পভাবে স্প্লাইস করা হয়; এর দুটি স্প্লাইস পণ্য কমিশুরাল অ্যাক্সন গাইডেন্সের সময় বিভিন্ন সময়ে প্রকাশ করা হয় এবং এর বিপরীত ক্রিয়াকলাপ রয়েছে। টিস্যু বিতরণ মানুষের মধ্যে, রোবো 1 সাধারণত কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্র জুড়ে প্রকাশিত হয়। প্রাপ্তবয়স্ক এবং ভ্রূণের মস্তিষ্কের বেশিরভাগ অঞ্চলে, পাশাপাশি প্রাপ্তবয়স্ক ডিম্বাশয়ে রোবো 2 সমৃদ্ধ হয়। রোবো 2-এর মধ্যবর্তী অভিব্যক্তি ভ্রূণের যকৃত এবং প্রাপ্তবয়স্কদের ফুসফুস, কিডনি, প্লীহা, অণ্ডকোষ এবং মেরুদণ্ডে দেখা যায়। রোবো 3/রিগ 1 পশ্চাৎ মস্তিষ্ক এবং মেরুদণ্ডে পাওয়া যায়। রোবো 4 হৃৎপিণ্ড, লিভার, ফুসফুস, কিডনি, পেশী, ছোট অন্ত্র, এন্ডোথেলিয়াল কোষ এবং মূলত প্ল্যাসেন্টায় প্রকাশিত হয়। প্রোটিন কাঠামো রোবো পরিবারের প্রতিটি সদস্যের একটি অনুরূপ কাঠামো রয়েছে, যার মধ্যে পাঁচটি ইমিউনোগ্লোবুলিনের মতো ডোমেন, তিনটি ফাইব্রোনেক্টিন টাইপ III (এফএন3) পুনরাবৃত্তি, একটি ট্রান্সমেম্ব্রেন ডোমেন এবং চারটি সংরক্ষিত মোটিফ (সিসি0-3) সহ একটি সাইটোপ্লাজমিক ডোমেন রয়েছে। মেরুদণ্ডী রোবো 4 ব্যতীত সমস্ত চিহ্নিত রোবো রিসেপ্টরগুলিতে, আইজি1 এবং আইজি2 ক্ষেত্রগুলি বিবর্তনীয়ভাবে সংরক্ষিত হয়েছে এবং স্লিট লিগ্যান্ডগুলির সাথে আবদ্ধ হওয়ার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। রোবো 4 অস্বাভাবিক কারণ এতে কেবল দুটি আইজি এবং এফএন 3 ডোমেন রয়েছে। যাইহোক, সাম্প্রতিক গবেষণা প্রস্তাব করে যে মেরুদণ্ডী স্লিট 2 প্রোটিন আসলে রোবো 4-এর সাথে আবদ্ধ হতে পারে। ফাংশন অ্যাক্সোনাল গাইডেন্স পোকামাকড় এবং স্তন্যপায়ী প্রাণী সহ দ্বিপক্ষীয় প্রাণীদের মধ্যে, সি. এন. এস-এর বেশিরভাগ অ্যাক্সন স্নায়ুতন্ত্রের বিকাশের সময় মধ্যরেখা অতিক্রম করে। রোবো প্রোটিনগুলি প্রজাতি জুড়ে মিডলাইন ক্রসিংয়ের গুরুত্বপূর্ণ নিয়ন্ত্রক। ড্রোসোফিলা ভ্রূণগুলিতে, রোবো 1 এবং রোবো 2-কে মধ্যরেখাটি অনুপযুক্তভাবে অতিক্রম করা থেকে এবং বিপরীতমুখী অক্ষতন্তুগুলিকে মধ্যরেখায় আটকে থাকা থেকে বিরত রাখতে হবে। রোবো 3, যদিও এটি স্লিটকেও আবদ্ধ করে, মিডলাইন ক্রসিং নিয়ন্ত্রণে একটি প্রধান ভূমিকা পালন করে বলে মনে হয় না। পরিবর্তে, এটি অতিক্রম করার পরে অ্যাক্সনগুলির পার্শ্বীয় পথ নির্বাচনের জন্য প্রয়োজন। রোবো 2 পার্শ্বীয় পথ গঠনেও অবদান রাখে। মেরুদণ্ডী মেরুদণ্ডে, রোবো 1 এবং রোবো 2 কমিশুরাল অ্যাক্সনে প্রকাশিত হয় এবং মিডলাইনে অবস্থিত ফ্লোর প্লেট কোষ দ্বারা প্রকাশিত স্লিট লিগ্যান্ডগুলির জন্য বিকর্ষণকারী রিসেপ্টর হিসাবে কাজ করে। বিপরীতে, মিডলাইন ক্রসিংয়ের জন্য রোবো 3/রিগ 1 প্রয়োজন, এবং রোবো 1 এবং রোবো 2 দ্বারা স্লিট-মধ্যস্থ বিকর্ষণের বিরোধিতা করে আংশিকভাবে কাজ করে। রোবো রিসেপ্টরগুলি অপটিক ট্র্যাক্টে এবং ঘ্রাণমূলক এপিথেলিয়ামে অ্যাক্সনগুলির অভিক্ষেপ সহ বিকাশের সময় অন্যান্য অনেক অ্যাক্সন পথনির্ধারণী সিদ্ধান্তের গুরুত্বপূর্ণ নিয়ন্ত্রক হিসাবেও দেখানো হয়েছে। অ-স্নায়বিক কোষের নির্দেশনা রোবো জিন পরিবার স্নায়বিক অগ্রদূত কোষ, পেশী কোষ, শ্বাসনালী কোষ, ল্যাঙ্গারহানস কোষ এবং ভাস্কুলার মসৃণ পেশী কোষ সহ অ-স্নায়বিক কোষের নির্দেশনা এবং স্থানান্তরের ক্ষেত্রে অবদান রাখে। গ্লিওমা আক্রমণ এবং অভিবাসন প্রতিরোধ রোবো 1 গ্লিওমা আক্রমণ এবং অভিবাসন প্রতিরোধে ভূমিকা পালন করে বলে মনে করা হয়। গ্লিওব্লাস্টোমা কোষগুলি স্লিট 2 এবং এর রিসেপ্টর রোবো 1-এর উচ্চ ঘনত্বযুক্ত অঞ্চলগুলি থেকে দূরে বৃদ্ধি পায়, যা পরামর্শ দেয় যে রোবো 1/স্লিট 2 কমপ্লেক্স গ্লিওমা কোষগুলির জন্য কেমোরেপেলেন্ট হিসাবে কাজ করতে পারে, যা টিউমার কোষগুলির আক্রমণ এবং স্থানান্তরকে বাধা দেয়। অ্যাক্টিন সাইটোস্কেলেটন নিয়ন্ত্রণ রোবো রিসেপ্টরগুলির সাথে স্লিটের বন্ধন অ্যাক্টিন সাইটোস্কেলেটনের পুনর্গঠনের দিকে পরিচালিত করে। অ্যাক্টিন পলিমারাইজেশন বেশ কয়েকটি অ্যাডাপ্টর প্রোটিন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় যা রোবো রিসেপ্টরগুলির সাইটোপ্লাজমিক মোটিফের সাথে আবদ্ধ হতে পারে। ড্রোসোফিলায়, রোবো 1-এর নিচের দিকে বেশ কয়েকটি সিগন্যালিং প্রোটিন চিহ্নিত করা হয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে সক্ষম, সন অফ সেভেনলেস (এস. ও. এস), রেস এবং ডক। মনে করা হয় যে স্লিট দ্বারা রোবো 1-এর সক্রিয়করণ অ্যাক্টিনের ডিপোলিমারাইজেশন বৃদ্ধি করে, যার ফলে বৃদ্ধি শঙ্কু ধসে পড়ে। ড্রোসোফিলা রোবো 2 এবং রোবো 3 কীভাবে সংকেত দেয় তা এখনও স্পষ্ট নয়, যদিও একাধিক গবেষণায় দেখা গেছে যে তাদের স্বতন্ত্র সংকেত ক্ষমতা রয়েছে যা রোবো 1 দ্বারা পুনর্বিবেচনা করা যায় না। মধ্যরেখা আকর্ষণ এবং রোবো 3 মেরুদণ্ডী রোবো 3/রিগ 1 হোমোলগ রোবো জিন পরিবারের আরও দূরবর্তী আত্মীয়, এবং অক্ষীয় নির্দেশনায় একটি স্বতন্ত্র ভূমিকা পালন করে বলে মনে করা হয়। রোবো 3/রিগ 1 বিকল্পভাবে একটি প্রোটিন তৈরি করতে বিভক্ত করা হয় যা রোবো 1/2-মধ্যস্থ বিকর্ষণকে বাধা দেয়, কার্যকরভাবে মিডলাইন ক্রসিংয়ের প্রচারের দিকে পরিচালিত করে। রোবো 3 ঠিক কোন পদ্ধতিতে এই অ্যান্টি-রিপালসিভ ক্রিয়াকলাপ অর্জন করে তা অজানা। ক্লিনিকাল অ্যাপ্লিকেশন এবং গবেষণার ক্ষেত্রগুলি অ্যাঞ্জিওজেনেসিস এবং টিউমার দমন রোবো 4 রিসেপ্টরকে ইঁদুর এবং জেব্রাফিশ উভয়ের মধ্যে অ্যাঞ্জিওজেনেসিসের সাথে যুক্ত করা হয়েছে। এটি হিউম্যান মাইক্রোভাসকুলার এন্ডোথেলিয়াল সেল (এইচএমভিইসি) এবং হিউম্যান অম্বিলিকাল ভেইন এন্ডোথেলিয়াল কোষে (এইচইউভিইসি) উপস্থিত রয়েছে। রোবো 4-এর স্লিট 2-এর সংস্পর্শে আসা অ্যাঞ্জিওজেনেসিসকে বাধা দেয়। যাইহোক, একটি প্রোটিনের সংস্পর্শে যা স্লিট 2 কে বাধা দেয় তা অ্যাঞ্জিওজেনেসিসকেও বাধা দেয়। এই অমীমাংসিত ফলাফলের কারণে, রক্তনালীর বৃদ্ধিতে রোবো 4-এর ভূমিকা সম্পূর্ণরূপে বোঝা যায় না। রোবো-1-কে ক্যান্সারযুক্ত টিউমারের বৃদ্ধি এবং দমনের সঙ্গে যুক্ত করা হয়েছে। স্লিট 2/রোবো 1 পথটি টিউমার অ্যাঞ্জিওজেনেসিসের সাথে যুক্ত হয়েছে, যা পরবর্তী টিউমার বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে। মেলানোমা, স্তন ক্যান্সার, ছোট কোষের ফুসফুসের ক্যান্সার এবং মূত্রাশয়ের ক্যান্সার সহ বিভিন্ন ধরনের টিউমারে স্লিট2 প্রোটিন চিহ্নিত করা হয়েছে। উপরন্তু, আর5 এবং রোবোএন-এর মাধ্যমে স্লিট2/রোবো1 পথের প্রতিরোধ টিউমারের ভর এবং আয়তন হ্রাস করে, এবং মাইক্রোভেসেলের ঘনত্বও হ্রাস করে। যাইহোক, স্লিট 2 প্রোটিন সব ধরনের টিউমারে সনাক্ত করা যায়নি, এবং অন্যান্য গবেষণা থেকে জানা যায় যে স্লিট-2 এক্সপ্রেশন ছোট কোষের ফুসফুসের ক্যান্সার এবং স্তন ক্যান্সারের টিউমারকে দমন করতে পারে। ডিসলেক্সিয়া রোবো-1 প্রোটিন ডিসলেক্সিয়ার সঙ্গে যুক্ত বলে মনে করা হয়, সম্ভবত ক্রোমোসোমাল ট্রান্সলোকেশনের মাধ্যমে। ডিসলেক্সিয়ার ক্ষেত্রে রোবো-1-এর ভূমিকা এই মুহূর্তে পুরোপুরি বোঝা যায় না। সাইকোপ্যাথি সম্প্রতি, ভাইডিং এবং সহকর্মীদের (2010) দ্বারা একটি জিনোম-ওয়াইড লিঙ্কেজ স্টাডি জানিয়েছে যে রোবো 2 জিন সাইকোপ্যাথির মতো বিকাশমূলক ব্যাধিতে জড়িত হতে পারে। রোবো 3/রিগ 1 এবং এইচ. জি. পি. পি. এস এ-এর রোবো 3/রিগ 1 প্রোটিনের ত্রুটির ফলে প্রগ্রেসিভ স্কোলিওসিস (এইচ. জি. পি. পি. এস) সহ অনুভূমিক দৃষ্টি পক্ষাঘাত হয়, যা একটি বিরল জিনগত ব্যাধি। এইচ. জি. পি. পি. এস-এর বৈশিষ্ট্য হল সকেটের মধ্যে চোখের অনুভূমিক নড়াচড়ার অভাব (যদিও উল্লম্ব নড়াচড়া প্রভাবিত হয় না) এবং বিকাশের সময় মেরুদণ্ডের ধীরে ধীরে বক্রতা। এই ব্যাধিটি ক্রোমোজোম 11-এ একটি জেনেটিক মিউটেশনের কারণে ঘটে এবং এটি অটোসোমাল রিসেসিভ। মস্তিষ্কের স্বাভাবিক বিকাশের সময়, রোবো 3/রিগ 1 রোবো 1-এর স্লিট প্রোটিনের প্রতি সংবেদনশীলতা হ্রাস করে, যা অ্যাক্সনকে মিডলাইন অতিক্রম করতে দেয়। এই প্রক্রিয়াটি অ্যাক্সনগুলিকে মস্তিষ্কের অন্য দিকে অতিক্রম করতে দেয়, যা মোটর ফাংশনের পাশাপাশি সংবেদনশীল প্রক্রিয়াকরণের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এইচ. জি. পি. পি. এস রোগীদের মধ্যে, রোবো 3/রিগ 1-এর অনুপস্থিতি কর্টিকোস্পাইনাল ট্র্যাক্টে অ্যাক্সন এবং ট্রক্লিয়ার স্নায়ুকে মিডলাইন অতিক্রম করতে বাধা দেয়। পশ্চাৎ মস্তিষ্ক এবং মেরুদণ্ডের এই অস্বাভাবিক বৃদ্ধি এইচ. জি. পি. পি. এস-এর সাথে সম্পর্কিত লক্ষণ হিসাবে নিজেকে প্রকাশ করে। তথ্যসূত্র জিন পরিবার স্নায়ুবিজ্ঞান উন্নয়নমূলক স্নায়ুবিজ্ঞান