शोधकर्ताओं ने मानव विकास में डीएनए की भूमिका पर नई रोशनी डाली

टोरंटो [Canada]15 अक्टूबर (एएनआई): सिनाई स्वास्थ्य शोधकर्ताओं ने पाया कि डीएनए तत्व जिन्हें ट्रांसपोज़न के रूप में जाना जाता है, जो जीनोम के चारों ओर घूम सकते हैं, प्रारंभिक चरण में एक महत्वपूर्ण बदलाव को प्रभावित करते हैं। मानव विकासहमारे जीन के बजाय।
यह नवीन खोज इन गुप्त डीएनए अनुक्रमों के बारे में हमारी पिछली समझ पर सवाल उठाती है, और इसमें उनकी भागीदारी के बारे में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करती है मानव विकास और बीमारी.
“लोग ट्रांसपोज़न को वायरस के समान समझते हैं, जहां वे खुद को फैलाने के एकमात्र उद्देश्य के लिए हमारी कोशिकाओं को हाईजैक कर लेते हैं,” अध्ययन के वरिष्ठ सह-लेखक डॉ. मिगुएल रामलहो-सैंटोस, सिनाई हेल्थ का हिस्सा, लुनेनफेल्ड-टेनेनबाम रिसर्च इंस्टीट्यूट (एलटीआरआई) के वरिष्ठ अन्वेषक और टोरंटो विश्वविद्यालय में आणविक आनुवंशिकी विभाग में प्रोफेसर कहते हैं।
“लेकिन यहां हमने पाया है कि ये तत्व केवल जीनोमिक परजीवी नहीं हैं बल्कि प्रारंभिक विकास के लिए आवश्यक हैं,” विकासात्मक एपिजेनेटिक्स में कनाडा 150 अनुसंधान अध्यक्ष डॉ. रामलहो-सैंटोस ने कहा।
जर्नल डेवलपमेंटल सेल में प्रकाशित उनका अध्ययन बताता है कि ट्रांसपोज़ेबल तत्व यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं कि मानव भ्रूण कोशिकाएं समय में पीछे जाने के बजाय प्रारंभिक विकास के माध्यम से सामान्य रूप से आगे बढ़ें।
शोधकर्ताओं ने लंबे समय तक फैले हुए परमाणु तत्व-1 के लिए ट्रांसपोज़ेबल तत्वों पर ध्यान केंद्रित किया, जिन्हें LINE-1 के नाम से जाना जाता है। हमारे जीन के विपरीत, जो हमारे जीनोम का 2 प्रतिशत से भी कम हिस्सा बनाते हैं, LINE-1 तत्व हमारी कोशिकाओं में आश्चर्यजनक रूप से 20 प्रतिशत आनुवंशिक सामग्री शामिल करते हैं। कुछ LINE-1 तत्व जीनोम के चारों ओर बढ़ सकते हैं और घूम सकते हैं, खुद को नए स्थानों में सम्मिलित कर सकते हैं। क्योंकि वे अपनी मर्जी से इस तरह से फैलते हैं कि सामान्य जीन कार्यों को बाधित कर सकते हैं, इससे उन्हें “स्वार्थी डीएनए” का उपनाम मिला है।
वर्षों से, वैज्ञानिकों का मानना ​​​​था कि ये तत्व ज्यादातर हानिकारक थे, कभी-कभी जीनोम में तबाही मचाते थे और हीमोफिलिया से लेकर तंत्रिका संबंधी विकार और कैंसर तक कई तरह की बीमारियों में योगदान करते थे।

शोध का नेतृत्व करने वाले वरिष्ठ सह-लेखक और पोस्टडॉक्टरल फेलो डॉ. जुआन झांग को शुरू में यह दिलचस्प लगा कि शुरुआती भ्रूणों में LINE-1 RNA संदेश प्रचुर मात्रा में होते हैं। आरएनए संदेश अणुओं को जीनोम के उन हिस्सों से स्थानांतरित किया जाता है जो सक्रिय हैं, यह दर्शाता है कि इन महत्वपूर्ण प्रारंभिक चरणों में LINE-1 तत्वों को चालू किया गया है।
डॉ. झांग ने कहा, “यदि ट्रांसपोज़न खराब और खतरनाक हैं, तो हम उन्हें प्रारंभिक भ्रूण में सक्रिय क्यों देखते हैं? यह एक भ्रूण है जो अभी अपना गठन शुरू कर रहा है। इस बिंदु पर जीनोम में कोई भी खतरनाक प्रविष्टि व्यक्ति के शेष विकास के दौरान फैल जाएगी।”
जब डॉ. झांग ने सुसंस्कृत मानव भ्रूण स्टेम कोशिकाओं (ईएससी) में LINE-1 अभिव्यक्ति को रोक दिया, तो एक उलटफेर हुआ, जो उन्हें अधिक आदिम 8-सेल चरण में वापस ले गया। इस बिंदु पर, आठ कोशिकाओं में से प्रत्येक समान और टोटिपोटेंट है, जो भ्रूण और प्लेसेंटा दोनों में विकसित होने में सक्षम है। हालाँकि, इस चरण के बाद, जबकि ईएससी अभी भी सभी भ्रूण कोशिकाओं का निर्माण कर सकते हैं, वे प्लेसेंटा में योगदान करने में कम और कम सक्षम हो जाते हैं, जिसके माध्यम से भ्रूण को मां से पोषक तत्व प्राप्त होते हैं।
आगे के प्रयोगों से पता चला कि ये LINE-1 संदेश अणु कोशिका के नाभिक के 3डी स्थान में डीएनए को व्यवस्थित करने के लिए एक मचान के रूप में कार्य करते हैं। वे गुणसूत्र 19 – जो 8-कोशिका चरण के लिए महत्वपूर्ण जीन का घर है – को नाभिक के जीन-मौन क्षेत्र में ले जाने में मदद करते हैं, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि भ्रूण बिना किसी गड़बड़ी के बाद के चरणों में प्रगति कर सकता है।
डॉ. झांग ने कहा, “हम दिखाते हैं कि LINE-1 एक महत्वपूर्ण मोड़ पर जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करता है जहां भ्रूण विभिन्न कार्यों के लिए अपनी कोशिकाओं को विशेषज्ञ बनाना शुरू कर देता है। हमारे परिणाम संकेत देते हैं कि यह एक आकस्मिक घटना नहीं बल्कि एक महत्वपूर्ण विकासवादी तंत्र है।”
आश्चर्य के अलावा, LINE-1 तत्वों की यह नई भूमिका नए जीनोमिक स्थानों पर कूदने के उनके विशिष्ट व्यवहार से भटक जाती है और इस तरह संभावित रूप से हानिकारक उत्परिवर्तन का कारण बनती है। इसके बजाय, इस महत्वपूर्ण संदर्भ में, LINE-1 तत्व विशेष रूप से विकासात्मक प्रगति को बढ़ावा देते हैं, एक अनूठी कार्रवाई जो प्रारंभिक मानव विकास में उनके महत्व को रेखांकित करती है।
इस मौलिक शोध का प्रजनन उपचार और पुनर्योजी चिकित्सा में स्टेम कोशिकाओं के उपयोग पर महत्वपूर्ण प्रभाव है। इसके अलावा, यह कार्य LINE1 के लिए नवीन भूमिकाओं का खुलासा करता है जिसे अब रोग संदर्भों में खोजा जा सकता है जहां इसे तंत्रिका संबंधी विकारों से लेकर कैंसर तक शामिल किया गया है।
एलटीआरआई के निदेशक और सिनाई हेल्थ के अनुसंधान के उपाध्यक्ष डॉ. ऐनी-क्लाउड गिंग्रास ने कहा है, “यह शोध इस बात को रेखांकित करता है कि न केवल सीखने के लिए कितना कुछ है मानव विकास लेकिन इन रहस्यमय जीनोम तत्वों के बारे में भी जिनकी भूमिकाएँ अभी उभरने लगी हैं। मैं अपने सहयोगियों को मानव जीव विज्ञान में इस आकर्षक अंतर्दृष्टि के साथ नई जमीन हासिल करने के लिए बधाई देता हूं, और मैं उत्सुकता से आगे की खोजों की आशा करता हूं क्योंकि वे अपना काम जारी रखते हैं।” (एएनआई)