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

Toronto टोरंटो : सिनाई हेल्थ के शोधकर्ताओं ने पाया कि ट्रांसपोसन के रूप में जाने जाने वाले डीएनए तत्व, जो जीनोम के चारों ओर घूम सकते हैं, हमारे जीन के बजाय प्रारंभिक मानव विकास में एक महत्वपूर्ण बदलाव को प्रभावित करते हैं। यह नई खोज इन गुप्त डीएनए अनुक्रमों की हमारी पिछली समझ पर सवाल उठाती है, जो मानव विकास और बीमारी में उनकी भागीदारी के बारे में नई जानकारी प्रदान करती है। अध्ययन के वरिष्ठ सह-लेखक डॉ. मिगुएल रामलहो-सैंटोस, सिनाई हेल्थ के हिस्से, लुनेनफेल्ड-टेनेनबाम रिसर्च इंस्टीट्यूट (LTRI) के वरिष्ठ अन्वेषक और टोरंटो विश्वविद्यालय में आणविक आनुवंशिकी विभाग के प्रोफेसर कहते हैं, "लोग ट्रांसपोसन को वायरस के समान मानते हैं, जहाँ वे खुद को फैलाने के एकमात्र उद्देश्य से हमारी कोशिकाओं को हाईजैक कर लेते हैं।

" "लेकिन यहाँ हमने पाया है कि ये तत्व केवल जीनोमिक परजीवी नहीं हैं, बल्कि प्रारंभिक विकास के लिए आवश्यक हैं," डॉ. रामलहो-सैंटोस ने कहा, जो विकासात्मक एपिजेनेटिक्स में कनाडा 150 रिसर्च चेयर रखते हैं। जर्नल डेवलपमेंटल सेल में प्रकाशित उनके अध्ययन से संकेत मिलता है कि मानव भ्रूण कोशिकाओं को समय में पीछे जाने के बजाय प्रारंभिक विकास के दौरान सामान्य रूप से प्रगति सुनिश्चित करने के लिए ट्रांसपोज़ेबल तत्व महत्वपूर्ण हैं।

शोधकर्ताओं ने लंबे समय से फैले परमाणु तत्व-1 के लिए LINE-1 के रूप में जाने जाने वाले ट्रांसपोज़ेबल तत्वों पर ध्यान केंद्रित किया। हमारे जीन के विपरीत, जो हमारे जीनोम का 2 प्रतिशत से भी कम हिस्सा बनाते हैं, LINE-1 तत्व हमारी कोशिकाओं में आनुवंशिक सामग्री का चौंका देने वाला 20 प्रतिशत हिस्सा बनाते हैं। कुछ LINE-1 तत्व जीनोम के चारों ओर बढ़ सकते हैं और घूम सकते हैं, खुद को नए स्थानों में डाल सकते हैं। क्योंकि वे अपने आप इस तरह से फैलते हैं कि सामान्य जीन फ़ंक्शन बाधित हो सकते हैं, इसने उन्हें "स्वार्थी डीएनए" का उपनाम दिया है।

वर्षों से, वैज्ञानिकों का मानना ​​​​था कि ये तत्व ज़्यादातर हानिकारक थे, कभी-कभी जीनोम में तबाही मचाते थे और हीमोफीलिया से लेकर न्यूरोलॉजिकल विकारों और कैंसर तक कई तरह की बीमारियों में योगदान देते थे। शोध का नेतृत्व करने वाले वरिष्ठ सह-लेखक और पोस्टडॉक्टरल फेलो डॉ. जुआन झांग ने शुरू में पाया कि शुरुआती भ्रूणों में लाइन-1 आरएनए संदेश प्रचुर मात्रा में होते हैं। आरएनए संदेश अणुओं को जीनोम के उन हिस्सों से प्रतिलेखित किया जाता है जो सक्रिय होते हैं, यह दर्शाता है कि इन महत्वपूर्ण शुरुआती चरणों में लाइन-1 तत्व चालू होते हैं। "अगर ट्रांसपोज़न खराब और खतरनाक हैं, तो हम उन्हें शुरुआती भ्रूण में सक्रिय क्यों देखते हैं? यह एक भ्रूण है जो अभी बनना शुरू कर रहा है। इस बिंदु पर जीनोम में कोई भी खतरनाक प्रविष्टि व्यक्ति के विकास के बाकी हिस्सों में फैल जाएगी," डॉ. झांग ने कहा।

जब डॉ. झांग ने संवर्धित मानव भ्रूण स्टेम कोशिकाओं (ESCs) में लाइन-1 अभिव्यक्ति को बाधित किया, तो एक उलटाव हुआ, जो उन्हें अधिक आदिम 8-कोशिका चरण में वापस ले गया। इस बिंदु पर, आठ कोशिकाओं में से प्रत्येक समान और पूर्णशक्तिशाली है, जो भ्रूण और प्लेसेंटा दोनों में विकसित होने में सक्षम है। हालांकि, इस चरण से परे, जबकि ESCs 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 3D स्थान में DNA को व्यवस्थित करने के लिए एक मचान के रूप में कार्य करते हैं। वे गुणसूत्र 19 को स्थानांतरित करने में मदद करते हैं - 8-कोशिका चरण के लिए महत्वपूर्ण जीन का घर - नाभिक के जीन-मौन क्षेत्र में, यह सुनिश्चित करते हुए कि भ्रूण बिना किसी गड़बड़ी के बाद के चरणों में प्रगति कर सकता है। "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 विशिष्ट बनाना शुरू करता है। हमारे परिणाम संकेत देते हैं कि यह एक आकस्मिक घटना नहीं बल्कि एक महत्वपूर्ण विकासवादी तंत्र है," डॉ झांग ने कहा।

आश्चर्य में जोड़ते हुए, LINE-1 तत्वों की यह नई भूमिका नए जीनोमिक स्थानों पर कूदने और इस तरह संभावित रूप से हानिकारक उत्परिवर्तन पैदा करने के उनके विशिष्ट व्यवहार से विचलित हो जाती है। इसके बजाय, इस महत्वपूर्ण संदर्भ में, LINE-1 तत्व विशेष रूप से विकासात्मक प्रगति को बढ़ावा देते हैं, एक अनूठी क्रिया जो प्रारंभिक मानव विकास में उनके महत्व को रेखांकित करती है।

इस मौलिक शोध में प्रजनन उपचार और पुनर्योजी चिकित्सा में स्टेम कोशिकाओं के उपयोग के लिए महत्वपूर्ण निहितार्थ हैं। इसके अलावा, यह कार्य LINE1 की नई भूमिकाओं को उजागर करता है, जिसे अब उन बीमारियों के संदर्भ में खोजा जा सकता है, जहाँ इसे शामिल किया गया है, तंत्रिका संबंधी विकारों से लेकर कैंसर तक। LTRI के निदेशक और सिनाई हेल्थ के लिए अनुसंधान के उपाध्यक्ष डॉ. ऐनी-क्लाउड गिंग्रास ने कहा है, "यह शोध इस बात पर जोर देता है कि न केवल मानव विकास के बारे में, बल्कि और भी बहुत कुछ सीखना बाकी है।लेकिन इन रहस्यमय जीनोम तत्वों के बारे में भी जिनकी भूमिका अभी उभरने लगी है। मैं अपने सहकर्मियों को मानव जीव विज्ञान में इस आकर्षक अंतर्दृष्टि के साथ नई जमीन तोड़ने के लिए बधाई देता हूं, और मैं उनके काम को जारी रखने के साथ-साथ आगे की खोजों का बेसब्री से इंतजार करता हूं। (एएनआई)