शोधकर्ता परजीवी प्रतिरक्षा और विकास के आसपास की पहेलियों को हल करते हैं

मैरीलैंड (एएनआई): एक आर्थ्रोपोड परजीवी और मेजबान के बीच पहला अंतर-प्रजाति सिग्नलिंग मार्ग, जहां एक मेजबान जानवर के रक्त में पदार्थ एक परजीवी की प्रतिरक्षा और विकास को संचालित करते हैं, को विश्वविद्यालय के एक दल के नेतृत्व में अनुसंधान द्वारा खोजा गया है। मैरीलैंड।

लाइम रोग जैसी बीमारियों के प्रसार को रोकने के लिए, विज्ञान पत्रिका में जारी किया गया अध्ययन, एंटी-टिक टीकाकरण या दवाओं के लिए संभावित लक्ष्य का सुझाव देता है। जब बैक्टीरिया बोरेलिया बर्गडोरफेरी को प्रभावित करने वाला एक टिक मानव को काटता है, तो रोग आमतौर पर अनुबंधित होता है।

अध्ययन से पता चला है कि जब टिक बैक्टीरिया बोरेलिया बर्गडोरफेरी से संक्रमित चूहों के खून पर फ़ीड करते हैं, जो लाइम रोग का कारण बनता है, माउस प्रतिरक्षा प्रणाली से प्रोटीन टिक सेल सतहों पर रिसेप्टर्स से बांधता है और सिग्नल अंगों को तेजी से विकसित करने के लिए, प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उत्पन्न करता है बहुत पहले बैक्टीरिया खुद टिक को संक्रमित करना शुरू कर सकता है।

निष्कर्ष प्रजातियों के बीच जैव-आणविक अन्योन्याश्रय के विकास में महत्वपूर्ण नई अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं, और पहली बार, प्रतिरक्षा और पशु विकास के एकीकरण और एक प्राचीन सेल सिग्नलिंग सिस्टम या मार्ग की अनुकूलन क्षमता दोनों को उजागर करते हैं जो सभी पौधे और पशु कोशिकाएं उपयोग करती हैं। उनके पर्यावरण को समझने और प्रतिक्रिया देने के लिए।

अध्ययन के वरिष्ठ लेखक और कॉलेज पार्क में वर्जीनिया-मैरीलैंड कॉलेज ऑफ वेटरनरी मेडिसिन के प्रोफेसर उत्पल पाल ने कहा, "एक संरक्षित सेल सिग्नलिंग मार्ग का यह अनुकूली लचीलापन आश्चर्यजनक था।"

"यह उल्लेखनीय है कि यह मार्ग जो स्पंज से लेकर इंसानों तक हर चीज में मौजूद है, इतना लचीला है, यह एक अन्य दूर की प्रजाति से एक लिगैंड [एक बाध्यकारी अणु] को स्वीकार करने के लिए अनुकूल हो सकता है। यह उपकरण जो हर किसी के पास है, इस तरह से इस्तेमाल किया जा रहा है कि हम कल्पना नहीं की थी," पाल ने कहा।

खोज से पता चलता है कि अन्य जीवों में नए उपयोग के लिए अन्य सेल सिग्नलिंग मार्गों को अनुकूलित किया जा सकता है और भविष्य की खोज के लिए इम्यूनोलॉजी और आण्विक जीव विज्ञान में एक नए क्षेत्र को इंगित करता है।

पाल और उनके सहयोगियों ने टिक प्रतिरक्षा की जांच करते हुए अपनी खोज की, जो कि टिक जीवविज्ञान का एक खराब समझा क्षेत्र है।

अपने प्रारंभिक अध्ययन में, यह समझने की कोशिश करते हुए कि टिक प्रतिरक्षा प्रणाली बोरेलिया बैक्टीरिया को कैसे पहचानती है, शोधकर्ताओं ने बोरेलिया-संक्रमित माउस या एक असंक्रमित माउस से रक्त के भोजन को टिक कर दिया।

दो समूहों की तुलना करते हुए, उन्होंने पाया कि संक्रमित रक्त भोजन ने टिक्स में एक प्रोटीन को सक्रिय किया जो सामान्य रूप से कोशिकाओं के अंदर ऊर्जा पैदा करता है। प्रोटीन जेएके/एसटीएटी नामक एक सरल सिग्नलिंग मार्ग से जुड़ा हुआ है, जो सभी बहुकोशिकीय जीवों में मौजूद है।

जैसा कि सभी सेलुलर सिग्नलिंग मार्गों में होता है, एक विशिष्ट अणु पर्यावरण में कुछ महसूस करता है और फिर एक सेल दीवार के बाहर एक रिसेप्टर को बांधता है। शोधकर्ताओं ने कहा कि यह कोशिका के अंदर प्रतिक्रियाओं का एक झरना शुरू करता है जो एक विशिष्ट जीन को चालू या बंद कर देता है और जो भी बाहरी उत्तेजनाओं को महसूस किया जाता है, उसके प्रति प्रतिक्रिया पैदा करता है।

यह मानते हुए कि संक्रमित माउस रक्त में बोरेलिया द्वारा JAK / STAT को ट्रिगर किया गया था, शोधकर्ताओं ने बैक्टीरिया को अलग कर दिया और JAK / STAT रिसेप्टर के साथ कौन से अणु बाध्यकारी थे, यह देखने के लिए इसे सीधे टिक्स में इंजेक्ट किया।

आश्चर्यजनक रूप से, बैक्टीरिया ने JAK/STAT को सक्रिय नहीं किया। यह पता लगाने के लिए कि शोधकर्ताओं ने बोरेलिया बैक्टीरिया को संक्रमित चूहों के रक्त से हटा दिया और टिकों को "स्वच्छ" रक्त खिलाया। उन्होंने कहा कि JAK/STAT पाथवे ने कार्रवाई शुरू कर दी है।

शोधकर्ताओं ने पाया कि टिक डाइजेस्टिव सिस्टम में एक प्रोटीन JAK/STAT रिसेप्टर के रूप में काम कर रहा था और यह साइटोकिन प्रोटीन इंटरफेरॉन के साथ जुड़ने के लिए विकसित हुआ था, जो बोरेलिया जैसे बैक्टीरिया से संक्रमित स्तनधारियों की प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा निर्मित होता है।

शोधकर्ताओं ने यह भी पाया कि जेएके/एसटीएटी रिसेप्टर और मार्ग सामान्य टिक विकास के लिए महत्वपूर्ण हैं, भले ही मार्ग संक्रमित रक्त भोजन से सक्रिय न हो। जब पाल और उनके सहयोगियों ने JAK/STAT के लिए रिसेप्टर का उत्पादन करने वाले अभिव्यक्त जीन को खटखटाया, तो टिक्स विकृत पैरों, मुंह के हिस्सों और पाचन तंत्र में विकसित हो गए, और आगे बढ़ने के लिए विकास चक्र को पूरा करने और पूरा करने में असमर्थ थे।

इन परिणामों से पता चलता है कि टिक्स में, JAK/STAT सिग्नलिंग पाथवे और प्रोटीन रिसेप्टर विकास के साथ प्रतिरक्षा को एकीकृत करने के लिए विकसित हुए हैं। बैक्टीरिया एक संक्रमित मेजबान के रक्त में पोषक तत्वों के लिए टिक्स के साथ प्रतिस्पर्धा करेगा, इसलिए जब एक टिक को यह संकेत मिलता है कि रक्त भोजन संक्रमित है, तो तेजी से बढ़ना उन पोषक तत्वों का उपयोग करने का एक तरीका है, इससे पहले कि बैक्टीरिया उन्हें प्राप्त करें। प्रयोगशाला प्रयोग इस बात से सहमत हैं कि बोरेलिया-संक्रमित माउस रक्त पर खिलाए गए टिक्स ने बहुत अधिक विकसित किया