डिगिंग डीप: टीनएज अल्कोहलिज्म एंड इट्स इफेक्ट ऑन एडल्ट ब्रेन

जनता से रिश्ता वेबडेस्क। हाल के एक अध्ययन ने किशोर शराब और बाद में वयस्क जीवन में मस्तिष्क विकारों के बीच एक संबंध स्थापित किया है। बोहन्सैक एट अल। (2022), इस महीने साइंस में रिपोर्टिंग, तर्क देती है कि किशोरावस्था के दौरान शराब का अत्यधिक सेवन अमिगडाला को प्रभावित करता है, जो मस्तिष्क के टेम्पोरल लोब का हिस्सा है जो स्मृति और भावनाओं को संभालने में शामिल है।

चूहों पर प्रयोग करके, और मनुष्यों से प्राप्त जानकारी को पूरक करके, वैज्ञानिकों ने पाया है कि 18-25 वर्ष की आयु के दौरान शराब के सेवन से गतिविधि विनियमित साइटोस्केलेटल (एआरसी) प्रोटीन का उत्पादन कम हो जाता है, जो यादों को बनाने और समेकित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

यह डीएनए के एक क्षेत्र सिनैप्टिक गतिविधि प्रतिक्रिया तत्व (एसएआरई) के 'एपिजेनेटिक' दमन के माध्यम से किया जाता है जो एआरसी के उत्पादन के लिए जिम्मेदार आनुवंशिक कोड के करीब है। एपिजेनेटिक परिघटनाएं वे हैं जहां वह वातावरण जिसमें एक व्यक्ति बढ़ता है और रहता है, और उसका व्यवहार, जीन के व्यवहार के तरीके को प्रभावित करता है।

हालांकि, वास्तविक डीएनए अनुक्रम में कोई बदलाव नहीं हुआ है, लेकिन क्रोमेटिन की संरचना में - डीएनए और प्रोटीन का एक जटिल - जो नाभिक के अंदर डीएनए को कॉम्पैक्ट रूप से पैक करता है। विशेष रूप से, क्रोमैटिन में कई न्यूक्लियोसोम होते हैं, जो एक स्पूल के चारों ओर धागे की तरह लगभग 8 हिस्टोन प्रोटीन से लिपटे डीएनए होते हैं। लेकिन क्या एआरसी प्रोटीन उत्पादन को दबाने वाले हिस्टोन प्रोटीन में अल्कोहल की खपत और संशोधनों के बीच कोई स्पष्ट संबंध है?

पर्यावरण/व्यवहार और SARE साइट के बीच संबंध स्थापित करने के लिए, Bohnsack et al। 2022 में हिस्टोन प्रोटीन को संशोधित करने के लिए एपिजेनेटिक संशोधनों के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण CRISPR-dCas9 का उपयोग किया गया। dCas9 प्रोटीन को P300 से जोड़ा गया था, एक हिस्टोन प्रोटीन जो RNA के उत्पादन को बढ़ावा देता है (RNA को तब प्रोटीन में परिवर्तित किया जाता है), और SARE साइट पर लक्षित किया जाता है। फिर, SARE साइट को dCas9 द्वारा लक्षित KRAB से जोड़ा गया, जो एक प्रोटीन है जो RNA नकल को दबा देता है।

अध्ययन के लेखक कहते हैं, 'ये उपन्यास और तेजी से विकसित होने वाले उपकरण एकल जीनोमिक स्थान पर एपिजेनोम को चुनिंदा रूप से संशोधित करना और आणविक, सेलुलर, सर्किट और व्यवहार स्तरों पर डाउनस्ट्रीम प्रभावों का अध्ययन करना संभव बनाते हैं। इन प्रयोगों को चूहों के एक समूह पर भोजन और पानी तक अप्रतिबंधित पहुंच के साथ आयोजित किया गया था; और लक्षित ऊतक क्षेत्र एमिग्डाला का केंद्रीय केंद्रक था।

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अध्ययन में पाया गया कि जब साइट को dCas9-P300 कॉम्प्लेक्स द्वारा लक्षित किया जाता है, तो ARC अभिव्यक्ति बढ़ जाती है। जब साइट को dCas9-KRAB कॉम्प्लेक्स द्वारा लक्षित किया जाता है, तो ARC व्यंजक कम हो जाता है। इसलिए, एक बात स्पष्ट है, कि अकेले SARE की एपिजेनेटिक रीमॉडेलिंग ARC अभिव्यक्ति को किसी भी तरह से टिप देने में सक्षम है।

बोहन्सैक एट अल। (2022) यह भी प्रदर्शित करता है कि न केवल किशोरावस्था के दौरान शराब का सेवन करने वाले कृन्तकों में चिंता जैसा व्यवहार होता है, बल्कि वयस्कता के दौरान शराब की खपत भी बढ़ जाती है। एपिजेनेटिक एसएआरई म्यूटेशन जो खोई हुई एआरसी अभिव्यक्ति (शराब की खपत के कारण) को पुनर्प्राप्त करने में सक्षम थे, शराब पर निर्भरता में कमी के साथ-साथ वयस्कता में चिंता जैसे व्यवहार में कमी आई। SARE उत्परिवर्तन जिसने ARC अभिव्यक्ति को और कम कर दिया (यहाँ, dCas9-KRAB) ने केवल वयस्कता में शराब पर निर्भरता और चिंता को बढ़ाने का काम किया। यह परिणाम, लेखकों के अनुसार, किशोरावस्था में शराब की खपत और एआरसी जीन पर इसके परिणाम के बीच एक मजबूत संबंध स्थापित करता है।

शोध उस तंत्र को भी चित्रित करता है जिसके द्वारा SARE की एपिजेनेटिक रीमॉडेलिंग एक जीन की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करती है जो लगभग 7000 बेस-पेयर (बेस पेयर वह इकाई है जिसके द्वारा डीएनए या आरएनए अनुक्रम की लंबाई को मापा जाता है) इससे दूर होता है। इस तंत्र को 'क्रोमैटिन लूपिंग' के रूप में जाना जाता है। यहां, ऐसे तत्व जो आधार-जोड़ी माप के मामले में स्पष्ट रूप से दूर हैं, आनुवंशिक अनुक्रम के काफी करीब आते हैं जो एक निश्चित प्रोटीन के उत्पादन में सीधे जिम्मेदार होते हैं। बोहन्सैक एट अल। (2022) आगे इस बात की पुष्टि करता है कि जब SARE साइट dCas9-P300 (प्रोमोटिंग हिस्टोन प्रोटीन) द्वारा लक्षित होती है, तो यह इन क्रोमैटिन लूप्स के गठन को बढ़ाती है।