કોષીય તણાવ પ્રતિભાવ માર્ગો: ISR, UPR અને ER સ્ટ્રેસ (૨૫ MCQ સાથે)

કોષ પર જ્યારે કોઈ ઈજા કે તણાવ આવે — ઓક્સિજનની અછત, ચેપ, પોષક તત્વોની ઉણપ કે ખોટી રીતે વળેલા પ્રોટીનનો ભરાવો — ત્યારે કોષ તરત જ કેટલાક રક્ષણાત્મક માર્ગો ચાલુ કરે છે. આ લેખમાં આપણે ત્રણ મુખ્ય માર્ગો સમજીશું: ઇન્ટિગ્રેટેડ સ્ટ્રેસ રિસ્પોન્સ (ISR), અનફોલ્ડેડ પ્રોટીન રિસ્પોન્સ (UPR / ER stress) અને તેમનો ઓટોફેજી (autophagy) સાથેનો સંબંધ. અંતે ૨૫ MCQ દ્વારા તમારી તૈયારી ચકાસી શકશો.

૧. કોષીય તણાવ: રક્ષણ કે મૃત્યુ?

ઈજા પ્રત્યે કોષનો પ્રતિભાવ બેધારી તલવાર જેવો છે:

• અનુકૂલન (Adaptation): હળવા કે ટૂંકા ગાળાના તણાવમાં આ માર્ગો કોષને તીવ્ર (acute) નુકસાનથી બચાવે છે — ઊર્જા બચાવે છે, ઝેરી ભાર ઘટાડે છે અને નુકસાનનું સમારકામ કરે છે.
• કોષ મૃત્યુ (Cell death): જ્યારે તણાવ કાબૂ બહાર જાય, ત્યારે આ જ માર્ગો એપોપ્ટોસિસ (apoptosis) પ્રેરીને ક્ષતિગ્રસ્ત કોષને દૂર કરે છે, જેથી આખી પેશી (tissue) સુરક્ષિત રહે.

૨. ઇન્ટિગ્રેટેડ સ્ટ્રેસ રિસ્પોન્સ (Integrated Stress Response, ISR)

ISR શું છે?

ISR એ ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન સંરક્ષિત રહેલા (evolutionarily conserved) અંતઃકોષીય સંકેત માર્ગોનું એક જાળું છે. તે જનીન અભિવ્યક્તિ (gene expression) અને પ્રોટીન સંશ્લેષણ (protein synthesis) નું નિયમન કરીને કોષને ઈજા સામે અનુકૂલન સાધવામાં મદદ કરે છે. વિવિધ તણાવ સામે તે પ્રારંભિક પ્રતિભાવ માર્ગ તરીકે કામ કરે છે.

કયા તણાવથી ISR સક્રિય થાય છે?

• હાઇપોક્સિયા / ઇસ્કેમિયા (hypoxia / ischemia)
• ચેપ (infection), ખાસ કરીને વાયરલ ચેપ
• પોષક તત્વોની અછત (nutrient starvation), જેમ કે એમિનો એસિડની ઉણપ
• કોષપટલને નુકસાન (membrane damage)
• ક્ષતિગ્રસ્ત અને ખોટી રીતે વળેલા (misfolded) પ્રોટીનનો સંચય

ચાર તણાવ-સંવેદી કાઇનેઝ (Stress-sensing kinases)

કાઇનેઝ	પૂરું નામ	કયા તણાવથી સક્રિય થાય છે
PERK	PKR-like ER kinase	ER સ્ટ્રેસ (ER માં મિસફોલ્ડેડ પ્રોટીન)
GCN2	General control nonderepressible 2	એમિનો એસિડની અછત
PKR	Protein kinase R	વાયરલ ચેપ
HRI	Heme-regulated eIF2α kinase	હીમ / લોહ (આયર્ન) ની ઉણપ

ઈજા થતાં આ ચારમાંથી કોઈ એક કાઇનેઝનું ડાઇમરાઇઝેશન (dimerization – જોડીકરણ) અને સક્રિયકરણ થાય છે. ચારેય કાઇનેઝ અલગ-અલગ તણાવ ઓળખે છે, પરંતુ સંકેત એક જ કેન્દ્રીય અણુ પર પહોંચાડે છે.

કેન્દ્રીય ઘટના: eIF2α નું ફોસ્ફોરાયલેશન

ચારેય કાઇનેઝ યુકેરિયોટિક ટ્રાન્સલેશન ઇનિશિએશન ફેક્ટર eIF2α ના સેરીન 51 (Serine 51) અવશેષનું ફોસ્ફોરાયલેશન કરે છે. આ ઘટનાને ISR ની કેન્દ્રીય સંકેત ઘટના (core signaling event) માનવામાં આવે છે.

eIF2α-P ની બે મુખ્ય અસરો

1. વૈશ્વિક ટ્રાન્સલેશનનું દમન (Global translation repression): મોટાભાગના mRNA નું ટ્રાન્સલેશન અટકી જાય છે. આથી કોષની ઊર્જા બચે છે અને તેને હોમિયોસ્ટેસિસ પુનઃસ્થાપિત કરવાનો સમય (window of opportunity) મળે છે.
2. પસંદગીયુક્ત ટ્રાન્સલેશન – ATF4: વૈશ્વિક દમન છતાં ATF4 જેવા ટ્રાન્સક્રિપ્શન ફેક્ટરનું ટ્રાન્સલેશન વધે છે. ATF4 કેન્દ્રક (nucleus) માં જઈ એન્ટિઓક્સિડન્ટ પ્રતિભાવ અને પ્રોટીન ફોલ્ડિંગ સંબંધિત તણાવ પ્રતિભાવ જનીનો સક્રિય કરે છે. ATF4 ને કોષના અસ્તિત્વ અને અનુકૂલનનો માસ્ટર રેગ્યુલેટર કહેવાય છે.

ટૂંકમાં પ્રવાહ: તણાવ → કાઇનેઝ (PERK / GCN2 / PKR / HRI) → eIF2α-P (Ser 51) → ↓ વૈશ્વિક ટ્રાન્સલેશન + ↑ ATF4 → અસ્તિત્વ / હોમિયોસ્ટેસિસ અથવા એપોપ્ટોસિસ

ISR, UPR અને ઓટોફેજી: એકબીજા સાથે જોડાયેલા માર્ગો

• ISR કાઇનેઝ ઓટોફેજી ને પણ સક્રિય કરી શકે છે.
• PERK ના સક્રિયકરણ દ્વારા ISR અને UPR સીધા જોડાયેલા છે.
• ખામીયુક્ત (dysfunctional) ISR કેન્સર, ઓટોઇમ્યુન રોગ, ટાઇપ 2 ડાયાબિટીસ અને વય-સંબંધિત ન્યુરોડીજનરેટિવ રોગો સાથે સંકળાયેલું છે.

૩. અનફોલ્ડેડ પ્રોટીન રિસ્પોન્સ (UPR) અને ER સ્ટ્રેસ

સામાન્ય કોષમાં પ્રોટીનનું ગુણવત્તા નિયંત્રણ

એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ (ER) માં ચેપેરોન (chaperones) નવા બનેલા પ્રોટીનને યોગ્ય આકારમાં વાળે છે. જે પ્રોટીન ખોટી રીતે વળે છે તેમને સાયટોપ્લાઝમમાં મોકલવામાં આવે છે, જ્યાં યુબિક્વિટિનેશન (ubiquitination) પછી પ્રોટીઝોમ (proteasome) માં તેમનું વિઘટન થાય છે.

ER સ્ટ્રેસ એટલે શું?

ER સ્ટ્રેસ: કોષની એવી અવસ્થા જેમાં પ્રોટીન ફોલ્ડિંગની માંગ >> ER ની પ્રોટીન ફોલ્ડિંગ ક્ષમતા.

ER માં મિસફોલ્ડેડ પ્રોટીન એકઠા થાય ત્યારે IRE1 જેવા સેન્સર તેને ઓળખે છે અને UPR શરૂ થાય છે.

UPR ના ત્રણ અનુકૂલનશીલ (adaptive) કાર્યો

1. ↑ ચેપેરોનનું ઉત્પાદન — ફોલ્ડિંગ ક્ષમતા વધારવી
2. ↑ પ્રોટીઝોમલ વિઘટન — અસામાન્ય પ્રોટીનનો ઝડપી નિકાલ
3. ↓ પ્રોટીન ટ્રાન્સલેશન — નવા પ્રોટીનનો ભાર ઘટાડવો

Adaptive UPR વિ. Terminal UPR

લક્ષણ	હળવો ER સ્ટ્રેસ → Adaptive UPR	તીવ્ર ER સ્ટ્રેસ → Terminal UPR
મિસફોલ્ડેડ પ્રોટીન	ઓછી માત્રા	વધુ માત્રા
મુખ્ય સંકેત	↑ ચેપેરોન, ↓ સંશ્લેષણ, ↑ વિઘટન	BH3 પ્રોટીન અને કેસ્પેઝ (caspases) નું સક્રિયકરણ
પરિણામ	મિસફોલ્ડેડ પ્રોટીનનો ભાર ઘટે, કોષ બચે	મિટોકોન્ડ્રિયલ માર્ગે એપોપ્ટોસિસ

પ્રોટીન મિસફોલ્ડિંગ શા માટે વધે છે?

• હાનિકારક ઉત્પરિવર્તનો (mutations) — પ્રોટીન અસ્થિર બને
• વૃદ્ધાવસ્થા (aging) — સુધારવાની ક્ષમતા ઘટે
• પ્લાઝ્મા સેલ ટ્યુમર — વધુ પડતું પ્રોટીન સંશ્લેષણ
• વાયરલ ચેપ — વાયરલ પ્રોટીનનું વિશાળ ઉત્પાદન ગુણવત્તા નિયંત્રણ પ્રણાલી પર અતિભાર કરે
• ઇન્સ્યુલિન-પ્રતિરોધક સ્થિતિ — ઇન્સ્યુલિન જેવા સ્ત્રાવી પ્રોટીનની વધેલી માંગ
• pH અને રેડોક્સ સ્થિતિમાં ફેરફાર
• ઇસ્કેમિયા / હાઇપોક્સિયા — ઘણા "ફોલ્ડેઝ" (foldases) ને ATP જોઈએ; ગ્લુકોઝ અને ઓક્સિજનની અછતથી ATP ઘટે અને મિસફોલ્ડિંગ વધે

૪. પ્રોટીન મિસફોલ્ડિંગથી થતા રોગો

રોગ	અસરગ્રસ્ત પ્રોટીન	રોગજનન (Pathogenesis)
સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસ	CFTR	CFTR ના અભાવથી ક્લોરાઇડ પરિવહનમાં ખામી
ફેમિલિયલ હાયપરકોલેસ્ટેરોલેમિયા	LDL રિસેપ્ટર	LDL રિસેપ્ટરના અભાવથી લોહીમાં કોલેસ્ટેરોલ વધે
ટે-સેક્સ રોગ	હેક્સોસામિનિડેઝ β સબયુનિટ	લાયસોસોમલ ઉત્સેચકના અભાવથી ન્યુરોન્સમાં GM₂ ગેન્ગ્લિઓસાઇડ્સનો સંગ્રહ
α₁-એન્ટિટ્રિપ્સિનની ઉણપ	α₁-એન્ટિટ્રિપ્સિન	યકૃત: બિનકાર્યક્ષમ પ્રોટીનના સંગ્રહથી હિપેટોસાઇટ એપોપ્ટોસિસ; ફેફસાં: ઉત્સેચક ન હોવાથી ઇલાસ્ટિક પેશીનો નાશ → એમ્ફિસીમા
ક્રુટ્ઝફેલ્ટ-જેકોબ રોગ (CJD)	પ્રાયોન (PrPsc)	PrPsc ના અસામાન્ય ફોલ્ડિંગથી ન્યુરોન મૃત્યુ
અલ્ઝાઇમર રોગ	Aβ પેપ્ટાઇડ	Aβ ના અસામાન્ય ફોલ્ડિંગથી ન્યુરોન્સમાં aggregation અને એપોપ્ટોસિસ

યાદ રાખો: α₁-એન્ટિટ્રિપ્સિનની ઉણપ એક જ રોગમાં બે પ્રકારનું નુકસાન બતાવે છે — યકૃતમાં toxic gain-of-function અને ફેફસાંમાં loss-of-function.

૫. ઝડપી પુનરાવર્તન (Key Points)

• ISR = ચાર કાઇનેઝ → eIF2α (Ser 51) ફોસ્ફોરાયલેશન → ↓ વૈશ્વિક ટ્રાન્સલેશન + ↑ ATF4
• ISR ઊર્જા બચાવે છે અને કોષના સમારકામ માટે સમય આપે છે.
• PERK ISR અને UPR વચ્ચેનો સેતુ છે.
• ER સ્ટ્રેસ = ફોલ્ડિંગની માંગ > ફોલ્ડિંગ ક્ષમતા.
• Adaptive UPR = ↑ ચેપેરોન, ↑ વિઘટન, ↓ ટ્રાન્સલેશન.
• Terminal UPR = BH3 પ્રોટીન + કેસ્પેઝ → મિટોકોન્ડ્રિયલ એપોપ્ટોસિસ.
• ISR અને UPR ની ખામીઓ ટાઇપ 2 ડાયાબિટીસ, કેન્સર અને ન્યુરોડીજનરેટિવ રોગોમાં જોવા મળે છે.

૬. સ્વ-મૂલ્યાંકન: ૨૫ MCQ

જવાબો અને સમજૂતી નીચે આપેલ છે — પહેલાં જાતે પ્રયત્ન કરો!

1. કોષીય ઈજા અને તણાવ પ્રત્યેના પ્રતિભાવ માટે મુખ્યત્વે કયા ત્રણ માર્ગો સક્રિય થાય છે?

• (A) ISR, UPR અને ઓટોફેજી
• (B) ગ્લાયકોલિસિસ, ક્રેબ્સ સાયકલ અને ઓક્સિડેટિવ ફોસ્ફોરાયલેશન
• (C) એપોપ્ટોસિસ, નેક્રોસિસ અને પાઇરોપ્ટોસિસ
• (D) એન્ડોસાયટોસિસ, એક્સોસાયટોસિસ અને ટ્રાન્સસાયટોસિસ

2. તીવ્ર (acute) તણાવમાં કોષીય પ્રતિભાવ માર્ગોનો પ્રાથમિક ઉદ્દેશ શું છે?

• (A) તરત જ કોષ મૃત્યુ શરૂ કરવું
• (B) કોષનું રક્ષણ કરવું અને અનુકૂલનને પ્રોત્સાહન આપવું
• (C) વૈશ્વિક પ્રોટીન સંશ્લેષણ વધારવું
• (D) સ્વસ્થ અંગિકાઓનો નાશ કરવો

3. જ્યારે આ માર્ગો તણાવ ઘટાડવામાં અસમર્થ હોય, ત્યારે શું થાય છે?

• (A) કોષનું ઝડપી વિભાજન
• (B) ક્ષતિગ્રસ્ત કોષને દૂર કરવા કોષ મૃત્યુ
• (C) તમામ કાઇનેઝનું કાયમી નિષ્ક્રિયકરણ
• (D) સ્ટેમ સેલમાં રૂપાંતરણ

4. ISR કયા પ્રકારનું અંતઃકોષીય જાળું છે?

• (A) ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન સંરક્ષિત સંકેત માર્ગોનું જાળું
• (B) માત્ર બેક્ટેરિયામાં જોવા મળતી પ્રણાલી
• (C) માત્ર DNA સમારકામ કરતો માર્ગ
• (D) રક્ત ગંઠાવાની પ્રક્રિયા

5. નીચેનામાંથી કયું ISR સક્રિય કરનાર તણાવકારક તરીકે દર્શાવાયું નથી?

• (A) હાઇપોક્સિયા અને ઇસ્કેમિયા
• (B) પોષક તત્વોની અછત અને વાયરલ ચેપ
• (C) મિસફોલ્ડેડ પ્રોટીનનો સંચય
• (D) લોહીમાં સોડિયમનું સામાન્ય સ્તર

6. ISR કેટલા તણાવ-સંવેદી કાઇનેઝ દ્વારા સક્રિય થઈ શકે છે?

• (A) બે
• (B) ત્રણ
• (C) ચાર
• (D) છ

7. હીમ અથવા લોહ (આયર્ન) ની ઉણપમાં કયો કાઇનેઝ સક્રિય થાય છે?

• (A) PKR
• (B) PERK
• (C) GCN2
• (D) HRI

8. ISR ની કેન્દ્રીય સંકેત ઘટના કઈ છે?

• (A) eIF2α નું સેરીન 51 પર ફોસ્ફોરાયલેશન
• (B) ATF4 નું યુબિક્વિટિનેશન
• (C) કેસ્પેઝ-3 નું વિઘટન
• (D) PERK નું ડિફોસ્ફોરાયલેશન

9. eIF2α ના ફોસ્ફોરાયલેશનનું તાત્કાલિક પરિણામ શું છે?

• (A) વૈશ્વિક પ્રોટીન સંશ્લેષણમાં વધારો
• (B) મોટાભાગના mRNA ના ટ્રાન્સલેશનનું દમન
• (C) DNA નું સીધું વિઘટન
• (D) કોષપટલનું લાયસિસ

10. વૈશ્વિક ટ્રાન્સલેશનનું દમન ઈજાગ્રસ્ત કોષ માટે શા માટે રક્ષણાત્મક છે?

• (A) તે ઊર્જા બચાવે છે અને હોમિયોસ્ટેસિસ પુનઃસ્થાપિત કરવાનો સમય આપે છે
• (B) તે કાયમ માટે કોષ વિભાજન અટકાવે છે
• (C) તે કોષીય ATP નો નાશ કરે છે
• (D) તે કોષને નેક્રોસિસ તરફ ધકેલે છે

11. ISR દરમિયાન કયા ટ્રાન્સક્રિપ્શન ફેક્ટરનું પસંદગીયુક્ત ટ્રાન્સલેશન વધે છે?

• (A) NF-κB
• (B) ATF4
• (C) p53
• (D) STAT3

12. કયો કાઇનેઝ ISR અને UPR ને સીધા જોડે છે?

• (A) PKR
• (B) PERK
• (C) GCN2
• (D) HRI

13. ખામીયુક્ત ISR નીચેનામાંથી કયા રોગ સાથે સંકળાયેલું દર્શાવાયું નથી?

• (A) કેન્સર
• (B) ટાઇપ 2 ડાયાબિટીસ
• (C) વય-સંબંધિત ન્યુરોડીજનરેટિવ રોગો
• (D) કોલેરાનો તીવ્ર જીવાણુ ચેપ

14. સામાન્ય કોષમાં, ER માંથી સાયટોપ્લાઝમમાં મોકલાયેલા મિસફોલ્ડેડ પ્રોટીનનું શું થાય છે?

• (A) યુબિક્વિટિનેશન અને પ્રોટીઝોમમાં વિઘટન
• (B) સીધો બાહ્યકોષીય સ્ત્રાવ
• (C) લાયસોસોમમાં કાયમી સંગ્રહ
• (D) HRI દ્વારા ફોસ્ફોરાયલેશન

15. ER સ્ટ્રેસ ક્યારે સર્જાય છે?

• (A) જ્યારે ફોલ્ડિંગની માંગ ER ની ફોલ્ડિંગ ક્ષમતા કરતાં વધી જાય
• (B) જ્યારે ER માંથી બધા ચેપેરોન અદૃશ્ય થઈ જાય
• (C) જ્યારે ફોલ્ડિંગ ક્ષમતા માંગ કરતાં વધુ હોય
• (D) જ્યારે રાઇબોઝોમ સંપૂર્ણ નાશ પામે

16. UPR ના ત્રણ અનુકૂલનશીલ કાર્યો કયા છે?

• (A) ↑ ચેપેરોન, ↑ પ્રોટીઝોમલ વિઘટન, ↓ ટ્રાન્સલેશન
• (B) ↑ ટ્રાન્સલેશન, ↓ ચેપેરોન, પ્રોટીઝોમ અટકાવવા
• (C) કેસ્પેઝ સક્રિય કરવા, DNA નાશ કરવો, પટલ તોડવી
• (D) HRI, PKR અને GCN2 નું ફોસ્ફોરાયલેશન

17. જ્યારે adaptive UPR મિસફોલ્ડેડ પ્રોટીનનો સામનો કરી શકતો નથી, ત્યારે શું થાય છે?

• (A) કેસ્પેઝ સક્રિય થઈ એપોપ્ટોસિસ થાય છે
• (B) કોષ ઝડપથી વિભાજિત થાય છે
• (C) પ્રોટીઝોમલ વિઘટન અટકી જાય છે
• (D) પ્રોટીન કોષની બહાર ફેંકાય છે

18. ઇસ્કેમિયા અને હાઇપોક્સિયામાં પ્રોટીન મિસફોલ્ડિંગ શા માટે વધે છે?

• (A) પ્રોટીનને યોગ્ય રીતે વાળતા "ફોલ્ડેઝ" ઉત્સેચકોને ATP ની જરૂર પડે છે
• (B) ઓક્સિજન સીધો ચેપેરોનનો નાશ કરે છે
• (C) ગ્લુકોઝ પ્રોટીઝોમ ઉત્સેચકોને રોકે છે
• (D) હાઇપોક્સિયા eIF2α ને કાયમ ડિફોસ્ફોરાયલેટ કરે છે

19. વાયરલ ચેપ ER સ્ટ્રેસ કેવી રીતે પ્રેરે છે?

• (A) વાયરલ પ્રોટીનનું વિશાળ સંશ્લેષણ ગુણવત્તા નિયંત્રણ પ્રણાલી પર અતિભાર કરે છે
• (B) વાયરસ યુબિક્વિટિનેશન અટકાવે છે
• (C) વાયરસ eIF2α જનીનમાં ઉત્પરિવર્તન કરે છે
• (D) વાયરલ કેપ્સિડ ચેપેરોનને પચાવી જાય છે

20. સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસમાં કયા પ્રોટીનની ખામી હોય છે?

• (A) CFTR
• (B) LDL રિસેપ્ટર
• (C) હેક્સોસામિનિડેઝ β
• (D) α₁-એન્ટિટ્રિપ્સિન

21. α₁-એન્ટિટ્રિપ્સિનની ઉણપમાં યકૃત અને ફેફસાંમાં અનુક્રમે શું થાય છે?

• (A) યકૃતમાં હિપેટોસાઇટ એપોપ્ટોસિસ; ફેફસાંમાં ઇલાસ્ટિક પેશીના નાશથી એમ્ફિસીમા
• (B) યકૃતમાં GM₂ સંચય; ફેફસાંમાં CFTR નાશ
• (C) યકૃતમાં પ્રાયોન નિર્માણ; ફેફસાંમાં LDL સંચય
• (D) યકૃતમાં Aβ સંચય; ફેફસાંમાં કેસ્પેઝ સક્રિયકરણ

22. પ્રાયોન (PrPsc) ના અસામાન્ય ફોલ્ડિંગથી કયો રોગ થાય છે?

• (A) ક્રુટ્ઝફેલ્ટ-જેકોબ રોગ
• (B) ટે-સેક્સ રોગ
• (C) ફેમિલિયલ હાયપરકોલેસ્ટેરોલેમિયા
• (D) સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસ

23. અલ્ઝાઇમર રોગમાં કયા પેપ્ટાઇડના અસામાન્ય ફોલ્ડિંગથી ન્યુરોન્સમાં aggregation થાય છે?

• (A) Aβ પેપ્ટાઇડ
• (B) PrPsc
• (C) CFTR
• (D) LDL રિસેપ્ટર

24. ટે-સેક્સ રોગમાં કયા ઉત્સેચકના અભાવથી ન્યુરોન્સમાં GM₂ ગેન્ગ્લિઓસાઇડ્સ જમા થાય છે?

• (A) હેક્સોસામિનિડેઝ β સબયુનિટ
• (B) α₁-એન્ટિટ્રિપ્સિન
• (C) CFTR
• (D) LDL રિસેપ્ટર

25. Adaptive UPR અને Terminal UPR વચ્ચેનો મુખ્ય તફાવત શું છે?

• (A) Adaptive UPR ચેપેરોન અને વિઘટન દ્વારા હોમિયોસ્ટેસિસ પુનઃસ્થાપિત કરે છે; Terminal UPR કેસ્પેઝ સક્રિય કરી એપોપ્ટોસિસ કરે છે
• (B) Adaptive UPR કોષ મૃત્યુ કરે છે; Terminal UPR પ્રોટીન સંશ્લેષણ વધારે છે
• (C) Adaptive UPR મિટોકોન્ડ્રિયામાં અને Terminal UPR કેન્દ્રકમાં થાય છે
• (D) Adaptive UPR માં HRI અને Terminal UPR માં GCN2 કામ કરે છે

૭. જવાબો અને સમજૂતી

1. (A) — ઈજા પ્રત્યેના મુખ્ય પ્રતિભાવ માર્ગો ISR, UPR (ER stress) અને ઓટોફેજી છે.
2. (B) — આ માર્ગો તીવ્ર અસરોથી કોષને બચાવે છે અને લાંબા ગાળે અનુકૂલન વધારે છે.
3. (B) — તણાવ કાબૂ બહાર જાય ત્યારે આ જ માર્ગો ક્ષતિગ્રસ્ત કોષને દૂર કરવા કોષ મૃત્યુ પ્રેરે છે.
4. (A) — ISR એ ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન સંરક્ષિત અંતઃકોષીય સંકેત માર્ગોનું જાળું છે.
5. (D) — હાઇપોક્સિયા, ચેપ, પોષક તત્વોની અછત, પટલ નુકસાન અને મિસફોલ્ડેડ પ્રોટીન — આ જ તણાવકારકો દર્શાવાયા છે.
6. (C) — ચાર: PKR, PERK, GCN2 અને HRI.
7. (D) — HRI (heme-regulated eIF2α kinase) હીમ / આયર્નની ઉણપમાં સક્રિય થાય છે.
8. (A) — eIF2α નું Ser 51 પર ફોસ્ફોરાયલેશન ISR ની કેન્દ્રીય ઘટના છે.
9. (B) — eIF2α-P મોટાભાગના mRNA નું ટ્રાન્સલેશન અટકાવે છે.
10. (A) — સંશ્લેષણ ઘટવાથી ઊર્જા બચે છે અને હોમિયોસ્ટેસિસ પુનઃસ્થાપિત કરવાનો સમય મળે છે.
11. (B) — ATF4 નું પસંદગીયુક્ત ટ્રાન્સલેશન વધે છે; તે તણાવ પ્રતિભાવ જનીનોનો માસ્ટર રેગ્યુલેટર છે.
12. (B) — PERK ના સક્રિયકરણ દ્વારા ISR અને UPR જોડાયેલા છે.
13. (D) — કેન્સર, ઓટોઇમ્યુન રોગ, ટાઇપ 2 ડાયાબિટીસ અને ન્યુરોડીજનરેટિવ રોગો દર્શાવાયા છે; કોલેરા નહીં.
14. (A) — મિસફોલ્ડેડ પોલિપેપ્ટાઇડ્સનું યુબિક્વિટિનેશન થઈ પ્રોટીઝોમમાં વિઘટન થાય છે.
15. (A) — ER સ્ટ્રેસ = ફોલ્ડિંગની માંગ > ફોલ્ડિંગ ક્ષમતા.
16. (A) — ↑ ચેપેરોન, ↑ પ્રોટીઝોમલ વિઘટન અને ↓ ટ્રાન્સલેશન — ત્રણેય મળીને મિસફોલ્ડેડ પ્રોટીનનો ભાર ઘટાડે છે.
17. (A) — અનુકૂલન નિષ્ફળ જાય ત્યારે કેસ્પેઝ સક્રિય થઈ એપોપ્ટોસિસ થાય છે.
18. (A) — ઘણા ફોલ્ડેઝને ATP જોઈએ; ગ્લુકોઝ અને ઓક્સિજનની અછતમાં ATP ઘટે છે.
19. (A) — વાયરલ જિનોમથી બનતા પ્રોટીનનો મોટો જથ્થો ગુણવત્તા નિયંત્રણ પ્રણાલી પર અતિભાર કરે છે.
20. (A) — CFTR ના અભાવથી ક્લોરાઇડ પરિવહનમાં ખામી થાય છે.
21. (A) — યકૃતમાં બિનકાર્યક્ષમ પ્રોટીનનો સંગ્રહ (gain-of-function); ફેફસાંમાં ઉત્સેચક પ્રવૃત્તિનો અભાવ (loss-of-function) → એમ્ફિસીમા.
22. (A) — PrPsc નું અસામાન્ય ફોલ્ડિંગ ન્યુરોન મૃત્યુ કરે છે.
23. (A) — Aβ પેપ્ટાઇડનું aggregation અને ન્યુરોનલ એપોપ્ટોસિસ.
24. (A) — હેક્સોસામિનિડેઝ β સબયુનિટ (લાયસોસોમલ ઉત્સેચક) ની ઉણપ.
25. (A) — Adaptive UPR પ્રોટીન ભાર ઘટાડી સંતુલન લાવે છે; Terminal UPR કેસ્પેઝ દ્વારા મિટોકોન્ડ્રિયલ એપોપ્ટોસિસ કરે છે.

---

સંદર્ભ: Robbins પેથોલોજી પાઠ્યપુસ્તક, પ્રકરણ 2 (કોષીય ઈજા) પર આધારિત ગુજરાતી અભ્યાસ નોંધ.