लोग उन रंगों को क्यों समझ सकते हैं जो कुत्ते नहीं देख सकते?, अध्ययन में खुलासा

मैरीलैंड। शोधकर्ताओं ने यह पता लगाने के लिए पेट्री डिश में विकसित मानव रेटिना का उपयोग किया कि कैसे विटामिन ए की एक शाखा विशेष कोशिकाओं का निर्माण करती है जो हमें लाखों रंगों को देखने की अनुमति देती है, एक ऐसी प्रतिभा जो कुत्तों, बिल्लियों और अन्य स्तनधारियों में नहीं है।पीएलओएस बायोलॉजी में प्रकाशित निष्कर्ष, रंग अंधापन, उम्र से संबंधित दृष्टि हानि और फोटोरिसेप्टर कोशिकाओं से जुड़ी अन्य बीमारियों की समझ बढ़ाते हैं।जीव विज्ञान के एसोसिएट प्रोफेसर, लेखक रॉबर्ट जॉन्सटन ने कहा, "इन रेटिनल ऑर्गेनोइड्स ने हमें पहली बार इस मानव-विशिष्ट लक्षण का अध्ययन करने की अनुमति दी।"

"यह एक बड़ा सवाल है कि क्या चीज़ हमें इंसान बनाती है, क्या चीज़ हमें अलग बनाती है।" वे यह भी दिखाते हैं कि कैसे जीन मानव रेटिना को विशेष रंग-संवेदन कोशिकाओं का उत्पादन करना सिखाते हैं, जिसे विशेषज्ञों ने थायराइड हार्मोन द्वारा नियंत्रित किया था।ऑर्गेनोइड्स की सेलुलर विशेषताओं को समायोजित करके, शोधकर्ताओं ने पाया कि रेटिनोइक एसिड नियंत्रित करता है कि शंकु लाल या हरे रंग की रोशनी को महसूस करने में माहिर है या नहीं। केवल सामान्य दृष्टि वाले मनुष्य और निकट संबंधी प्राइमेट ही लाल सेंसर विकसित करते हैं।दशकों से वैज्ञानिकों ने सोचा था कि लाल शंकु एक सिक्का उछाल तंत्र के माध्यम से बनते हैं जहां कोशिकाएं हरे या लाल तरंग दैर्ध्य को बेतरतीब ढंग से महसूस करने के लिए प्रतिबद्ध होती हैं - और जॉन्सटन की टीम के शोध ने हाल ही में संकेत दिया कि इस प्रक्रिया को थायराइड हार्मोन के स्तर से नियंत्रित किया जा सकता है।

इसके बजाय, नए शोध से पता चलता है कि लाल शंकु आंख के भीतर रेटिनोइक एसिड द्वारा संचालित घटनाओं के एक विशिष्ट अनुक्रम के माध्यम से उत्पन्न होते हैं।टीम ने पाया कि ऑर्गेनॉइड के प्रारंभिक विकास में रेटिनोइक एसिड का उच्च स्तर हरे शंकु के उच्च अनुपात से संबंधित है।इसी तरह, एसिड के निम्न स्तर ने रेटिना के आनुवंशिक निर्देशों को बदल दिया और बाद में विकास में लाल शंकु उत्पन्न किए।जॉनसन ने कहा, "इसमें अभी भी कुछ यादृच्छिकता हो सकती है, लेकिन हमारी बड़ी खोज यह है कि आप रेटिनोइक एसिड को विकास के आरंभ में ही बनाते हैं।"

"यह समय सीखने और समझने के लिए मायने रखता है कि ये शंकु कोशिकाएँ कैसे बनती हैं।" ऑप्सिन नामक प्रोटीन को छोड़कर हरे और लाल शंकु कोशिकाएं उल्लेखनीय रूप से समान हैं, जो प्रकाश का पता लगाता है और मस्तिष्क को बताता है कि लोग कौन से रंग देखते हैं।अलग-अलग ऑप्सिन यह निर्धारित करते हैं कि एक शंकु हरा या लाल सेंसर बन जाएगा, हालांकि प्रत्येक सेंसर के जीन 96 प्रतिशत समान रहते हैं।ऑर्गेनॉइड में उन सूक्ष्म आनुवंशिक अंतरों को पहचानने वाली एक सफल तकनीक के साथ, टीम ने 200 दिनों में शंकु अनुपात में बदलाव को ट्रैक किया।

"चूँकि हम ऑर्गेनोइड में हरे और लाल कोशिकाओं की आबादी को नियंत्रित कर सकते हैं, हम पूल को अधिक हरा या अधिक लाल करने के लिए दबाव डाल सकते हैं," लेखक सारा हेडिनियाक ने कहा, जिन्होंने जॉनस्टन की प्रयोगशाला में डॉक्टरेट छात्र के रूप में शोध किया था और अब है ड्यूक विश्वविद्यालय में."इससे यह पता लगाने में मदद मिलती है कि रेटिनोइक एसिड जीन पर कैसे कार्य कर रहा है।" शोधकर्ताओं ने 700 वयस्कों के रेटिना में इन कोशिकाओं के व्यापक रूप से भिन्न अनुपात का भी मानचित्रण किया।हेडिनियाक ने कहा कि यह देखना कि मनुष्यों में हरे और लाल शंकु का अनुपात कैसे बदल गया, नए शोध के सबसे आश्चर्यजनक निष्कर्षों में से एक था।

वैज्ञानिक अभी भी पूरी तरह से समझ नहीं पाए हैं कि किसी की दृष्टि को प्रभावित किए बिना हरे और लाल शंकु का अनुपात इतना भिन्न कैसे हो सकता है।जॉनसन ने कहा, यदि इस प्रकार की कोशिकाएं मानव बांह की लंबाई निर्धारित करती हैं, तो विभिन्न अनुपात "आश्चर्यजनक रूप से भिन्न" हाथ की लंबाई उत्पन्न करेंगे।मैक्यूलर डिजनरेशन जैसी बीमारियों की समझ विकसित करने के लिए, जो रेटिना के केंद्र के पास प्रकाश-संवेदन कोशिकाओं के नुकसान का कारण बनती है, शोधकर्ता अन्य जॉन्स हॉपकिन्स प्रयोगशालाओं के साथ काम कर रहे हैं।लक्ष्य उनकी समझ को गहरा करना है कि शंकु और अन्य कोशिकाएं तंत्रिका तंत्र से कैसे जुड़ती हैं।जॉनसन ने कहा, "भविष्य की आशा इन दृष्टि समस्याओं वाले लोगों की मदद करना है।""ऐसा होने में थोड़ा समय लगेगा, लेकिन सिर्फ यह जानना कि हम इन विभिन्न प्रकार की कोशिकाएँ बना सकते हैं, बहुत ही आशाजनक है।"