Science : जीवित और मृत लोगों का मस्तिष्क मुख्य जीन को एक ही तरह से नहीं पढ़ता

Science : मृत्यु, इसे हल्के से कहें तो, जीवित मस्तिष्क के लिए एक असुविधाजनक घटना है। ऑक्सीजन के गायब होने से होने वाले प्रभावों का झरना ज्वार की तरह बहता है जिस तरह से हमारी Cells हमारे डीएनए को लिखती और अनुवाद करती हैं, रोशनी को चालू रखने के अंतिम प्रयास में भागती हैं। पोस्ट-मॉर्टम मस्तिष्क ऊतक और जीवित रोगियों से लिए गए नमूनों की तुलना ने पहली बार आरएनए के स्ट्रैंड को संशोधित करने के तरीके में महत्वपूर्ण अंतरों को उजागर किया है, जो रोग निदान और उपचार के लिए नए संभावित लक्ष्यों को उजागर करता है। न्यू यॉर्क में माउंट सिनाई में इकान स्कूल ऑफ मेडिसिन के शोधकर्ताओं ने इस बात पर ध्यान केंद्रित किया कि मैसेंजर आरएनए में एडेनोसिन (ए) के विशिष्ट बेस कोड को पूरी तरह से अलग बेस, इनोसिन (आई) के लिए कैसे बदला जाता है। "अब तक, स्तनधारी मस्तिष्क में ए-टू-आई संपादन और इसके जैविक महत्व की जांच पोस्टमॉर्टम ऊतकों के विश्लेषण तक ही सीमित रही है," जीनोमिस्ट माइकल ब्रीन कहते हैं। "जीवित व्यक्तियों से ताजा नमूनों का उपयोग करके, हम आरएनए संपादन गतिविधि में महत्वपूर्ण अंतरों को उजागर करने में सक्षम थे, जिसे पिछले अध्ययनों ने, केवल पोस्टमॉर्टम नमूनों पर निर्भर करते हुए, अनदेखा कर दिया होगा।" डीएनए के दोहरे स्ट्रैंडेड हेलिक्स द्वारा एन्कोड किए गए जीन को कार्यात्मक प्रोटीन में बदलने के लिए, जीव विज्ञान को उनके अनुक्रमों को आरएनए के बजाय एक सूक्ष्म रूप से अलग प्रारूप में कॉपी करना पड़ता है। इन 'संदेशवाहकों' को फिर से अन्य आरएनए संरचनाओं द्वारा प्रोटीन में अनुवादित किया जा सकता है जो अमीनो एसिड बिल्डिंग ब्लॉक्स को पिगबैक करते हैं।

अरबों वर्षों के विकास ने इस मध्यस्थ प्रतिलेखन और अनुवाद सेवा का लाभ उठाकर वस्तुतः प्रोटीन की एक पूरी नई लाइब्रेरी को जोड़ा है। एक दुष्ट संपादक की तरह पांडुलिपियों को पूरी तरह से नए उद्देश्यों की पूर्ति के लिए फिर से लिखता है, कोशिकाएं पूरी तरह से अलग जरूरतों को पूरा करने के लिए जीन के संदेशवाहक आरएनए को बदल सकती हैं। कुछ प्रजातियां - विशेष रूप से सेफेलोपॉड के प्रकार - आरएनए संपादन को एक नए स्तर पर ले जाती हैं, अपने मस्तिष्क के अपने आनुवंशिक निर्देशों को फिर से लिखती हैं, जैसा कि अवसर की मांग होती है। हमारे जैसे कशेरुकियों में, Amino Groupको हटाने या एडेनोसिन के 'डिएमिनेशन' से यह इनोसिन में बदल जाता है - बेस ग्वानिन (जी) के समान एक बेस - जिसके परिणामस्वरूप आमतौर पर डीएनए के जीन लाइब्रेरी में एन्कोड किए गए उत्पाद से बहुत अलग अंतिम उत्पाद बनता है।

यह ए-टू-आई बेस स्वैप एडेनोसिन डिएमिनेज द्वारा आरएनए (एडीएआर) एंजाइमों के परिवार पर कार्य करके पूरा किया जाता है, जो मस्तिष्क सहित विभिन्न ऊतकों की एक श्रृंखला को आकार देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यह प्रक्रिया वास्तव में इतनी महत्वपूर्ण है कि संपादन प्रक्रिया में त्रुटियों के परिणामस्वरूप विभिन्न प्रकार के तंत्रिका संबंधी विकार हो सकते हैं। यह निर्धारित करने के लिए कि विशिष्ट प्रतिलेखित जीन में संपादन कैसे जीवन-धमकाने वाली स्थितियों में विकसित होते हैं, शोधकर्ताओं ने मृत्यु के बाद एकत्र किए गए नमूनों का विश्लेषण किया है। इन नमूनों को इकट्ठा करना जितना सुविधाजनक हो सकता है, उनमें एक बड़ी खामी है।

अध्ययन के मुख्य लेखक माउंट सिनाई के आणविक जीवविज्ञानी मिगुएल रोड्रिगेज डी लॉस सैंटोस कहते हैं, "हमने अनुमान लगाया कि पोस्टमॉर्टम-प्रेरित हाइपोक्सिक और प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं के लिए आणविक प्रतिक्रियाएं ए-टू-आई संपादन के परिदृश्य को महत्वपूर्ण रूप से बदल सकती हैं।" "यदि हम केवल पोस्टमॉर्टम ऊतकों का अध्ययन करते हैं, तो इससे मस्तिष्क में आरएनए संपादन के बारे में गलतफहमी हो सकती है।" निश्चित रूप से, डीप ब्रेन स्टिमुलेशन इलेक्ट्रोड के सर्जिकल प्लेसमेंट के दौरान जीवित रोगियों से प्राप्त मस्तिष्क ऊतक के नमूनों ने दो प्रकार के ADAR एंजाइमों की गतिविधि में बड़े अंतरों को प्रकट किया, साथ ही उन साइटों पर भी जिन पर उन्होंने काम किया। टीम के विश्लेषण ने आरएनए स्ट्रैंड पर 72,000 से अधिक स्थानों को पहचाना जहां ए-टू-आई संपादन हाल ही में मृत व्यक्तियों के नमूनों में जीवित रोगी से एकत्र किए गए नमूनों की तुलना में अधिक बार हुआ हालांकि, सैकड़ों साइटें ऐसी थीं जहां विपरीत हुआ, जहां जीवित मस्तिष्क के नमूनों में संपादन प्रक्रिया अधिक प्रचुर थी। जबकि कुछ साइटों में मस्तिष्क प्लास्टिसिटी में ज्ञात कार्य थे, कई को तंत्र को समझने के लिए आगे की जांच की आवश्यकता है। माउंट सिनाई के चिकित्सक-वैज्ञानिक सह-वरिष्ठ लेखक अलेक्जेंडर चार्नी कहते हैं, "यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि हमारे निष्कर्ष ए-टू-आई विनियमन पर शोध करने में पोस्टमॉर्टम मस्तिष्क ऊतकों का उपयोग करने के लिए नकारते नहीं हैं, बल्कि इसके बजाय लापता संदर्भ प्रदान करते हैं।" "इन अंतरों को समझने से आरएनए संपादन संशोधनों के लेंस के माध्यम से मस्तिष्क के कार्य और बीमारी के बारे में हमारे ज्ञान को बेहतर बनाने में मदद मिलती है, जो संभावित रूप से बेहतर नैदानिक ​​और चिकित्सीय दृष्टिकोणों को जन्म दे सकता है।"

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