विकासशील मानव मस्तिष्क में हजारों नए जीन

इंसानी दिमाग को समझने में अभी काफी वक्त लगेगा

• 214,516 अद्वितीय आइसोफॉर्मों का पता चला

• सत्तर प्रतिशत पहले नहीं खोजे जा सके थे

• दिमागी विकारों में इनकी भूमिका होती है

राष्ट्रीय खबर

रांचीः यूसीएलए और पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के नेतृत्व में एक टीम ने विकासशील मानव मस्तिष्क में जीन-आइसोफॉर्म भिन्नता की अपनी तरह की पहली सूची तैयार की है। यह नया डेटासेट न्यूरोडेवलपमेंटल और मानसिक मस्तिष्क विकारों के आणविक आधार में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान करता है और लक्षित उपचारों के लिए मार्ग प्रशस्त करता है। शोध में यह भी बताया गया है कि प्रतिलेख अभिव्यक्ति कोशिका प्रकार और परिपक्वता के अनुसार कैसे भिन्न होती है, जिससे पता चलता है कि जीन-आइसोफॉर्म अभिव्यक्ति स्तर बदलने से हमें यह समझने में बेहतर मदद मिल सकती है कि मानव मस्तिष्क कैसे विकसित होता है।

हमारे शरीर की प्रत्येक कोशिका में डीएनए में एन्कोड की गई समान आनुवंशिक जानकारी होती है, लेकिन यह एमआरएनए प्रतिलेखों में एन्कोड किए गए विभिन्न प्रोटीनों की अभिव्यक्ति है, जो कोशिकाओं को उनके विशिष्ट कार्य प्रदान करती है। ये विविध प्रोटीन, या आइसोफॉर्म, ज्यादातर वैकल्पिक स्प्लिसिंग से उत्पन्न होते हैं – एक प्रक्रिया जो मस्तिष्क में अत्यधिक प्रचलित है और प्रोटीन और विशेषताओं की विस्तृत श्रृंखला में योगदान करती है। इस बारे में एली और एडिथ ब्रॉड सेंटर ऑफ रीजनरेटिव मेडिसिन के डॉ. लुइस डे ला टोरे-उबिएटा ने कहा, हमारे पिछले शोध के आधार पर, हम जानते थे कि मस्तिष्क के विकास और न्यूरोसाइकियाट्रिक विकारों के लिए आनुवंशिक जोखिम को समझने के लिए आइसोफॉर्म विनियमन एक प्रमुख आणविक विशेषता है।

विकासशील मानव मस्तिष्क में कोशिका-प्रकार-विशिष्ट स्प्लिसिंग और ट्रांसक्रिप्ट-आइसोफॉर्म विविधता की भूमिका की अनुक्रमण प्रौद्योगिकियों की पिछली पीढ़ियों में सीमाओं के कारण व्यवस्थित रूप से जांच नहीं की गई थी। यहां, शोधकर्ता संपूर्ण आरएनए अणुओं को पकड़ने और विकासशील नियोकोर्टेक्स के दो प्रमुख क्षेत्रों की पूर्ण-लंबाई ट्रांसक्रिप्टोम को प्रोफाइल करने के लिए नई तीसरी पीढ़ी की लंबी-पढ़ने वाली अनुक्रमण प्रौद्योगिकियों का लाभ उठाने में सक्षम थे: जर्मिनल जोन, जिसमें स्टेम कोशिकाएं होती हैं, और कॉर्टिकल प्लेट, जिसमें नव निर्मित न्यूरॉन्स होते हैं। इस तकनीक ने शोधकर्ताओं को 214,516 अद्वितीय आइसोफॉर्मों को उजागर करने की अनुमति दी – जिनमें से 70 प्रतिशत से अधिक का पहले कभी अध्ययन नहीं किया गया था।

मनोचिकित्सा और व्यवहार विज्ञान के सहायक प्रोफेसर डे ला टोरे-उबिएटा ने कहा, हमने पाया कि ऑटिज्म या न्यूरोडेवलपमेंटल विकारों के लिए उच्च-आत्मविश्वास वाले जोखिम वाले जीन ऐसे जीन होते हैं जिनमें अधिक आइसोफॉर्म होते हैं, और उन आइसोफॉर्म को न्यूरोजेनेसिस के दौरान अलग-अलग तरीके से व्यक्त किया जाता है। इसका तात्पर्य यह है कि विशिष्ट आइसोफॉर्म की अभिव्यक्ति का विनियमन इन विकारों के अंतर्निहित एक संभावित तंत्र है।

मस्तिष्क का अध्ययन करने वाले वैज्ञानिक अक्सर जीन और जीन प्रतिलेखों के सार्वजनिक रूप से उपलब्ध कैटलॉग पर भरोसा करते हैं। हालाँकि, मानव मस्तिष्क के ऊतकों, विशेष रूप से भ्रूण के ऊतकों तक पहुंचना मुश्किल है, जिससे इन डेटासेट की व्यापकता सीमित हो जाती है। इस अध्ययन के लिए, शोधकर्ताओं ने छह विकासशील मानव नियोकोर्टेक्स ऊतक के नमूने प्राप्त किए जो मध्य-गर्भावस्था अवधि, या गर्भधारण के 15 से 17 सप्ताह बाद का प्रतिनिधित्व करते हैं। मानव मस्तिष्क में यह विकासात्मक समय बिंदु एक महत्वपूर्ण खिड़की है जिसके दौरान हमारे मस्तिष्क – हमारे शरीर का सबसे परिष्कृत अंग – की जटिलता उभरने लगती है।

गैंडल, जो एक अभ्यास मनोचिकित्सक भी हैं, ने कहा, मैं मरीजों की मदद के लिए इस संसाधन का लाभ उठाने के लिए वास्तव में उत्साहित हूं। यह ज्ञान होने से हम लक्षित उपचार विकसित करने और आनुवंशिक तंत्र को अधिक विशिष्ट तरीके से समझने में सक्षम होने के एक कदम और करीब आते हैं। इस शोध को सिमंस फाउंडेशन ऑटिज्म रिसर्च इनिशिएटिव, नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ मेंटल हेल्थ, नेशनल साइंस फाउंडेशन और यूसीएलए मेडिकल साइंटिस्ट ट्रेनिंग प्रोग्राम द्वारा समर्थित किया गया था।