इंसानी दिमाग और व्यवहार का नियंत्रण एक स्विच में

आईबीएस में सेंटर फॉर सिनैप्टिक ब्रेन डिसफंक्शन द्वारा किए गए और निदेशक किम यूनजून के नेतृत्व में किए गए इस अध्ययन का केंद्रबिंदु पीटीपी डेल्टा नामक एक प्रोटीन है। यह प्रोटीन न्यूरॉन्स को सिनैप्स बनाने में सहायता करने वाला एक महत्वपूर्ण अणु है – वे कनेक्शन जो मस्तिष्क कोशिकाओं को संकेतों को प्रसारित करने की अनुमति देते हैं।

जबकि पीटीपी डेल्टा को पहले से ही ऑटिज्म स्पेक्ट्रम डिसऑर्डर, ओसीडी और रेस्टलेस लेग सिंड्रोम जैसे विकारों से जोड़ा गया है, एक छोटा खंड जिसे मिनी-एक्सॉन बी के रूप में जाना जाता है। यह मिनी-एक्सॉन वैकल्पिक स्प्लिसिंग नामक एक प्रक्रिया के माध्यम से बनता है, जिसमें कोशिकाएं प्रोटीन की संरचना और कार्य को थोड़ा बदलने के लिए आनुवंशिक सामग्री के विशिष्ट स्निपेट को शामिल या बाहर करती हैं।

यह मिनी-एक्सॉन बी केवल चार अमीनो एसिड लंबा है, फिर भी टीम ने पाया कि यह मस्तिष्क के विकास और व्यवहार में आश्चर्यजनक रूप से शक्तिशाली भूमिका निभाता है। मस्तिष्क की सोचने, महसूस करने और चलने की क्षमता विद्युत और रासायनिक संकेतों के एक नाजुक संतुलन पर निर्भर करती है।

ये संकेत सिनैप्स में यात्रा करते हैं, जहां एक न्यूरॉन दूसरे को संदेश भेजता है। पीटीपी डेल्टा जैसे प्रोटीन आणविक वेल्क्रो की तरह काम करके इन सिनैप्स को ठीक से बनाने में मदद करते हैं।

अपने अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने चूहों को पीटीपी डेल्टा जीन से मिनी-एक्सॉन बी को हटाने के लिए आनुवंशिक रूप से इंजीनियर किया।

परिणाम नाटकीय थे: मिनी-एक्सॉन बी पूरी तरह से गायब चूहों में जन्म के बाद जीवित रहने की दर 30 फीसद से कम थी, जो प्रारंभिक मस्तिष्क विकास और व्यवहार्यता में इसकी आवश्यक भूमिका को उजागर करती है। यह पता लगाने के लिए कि यह छोटा खंड मस्तिष्क सिग्नलिंग को कैसे प्रभावित करता है, शोधकर्ताओं ने पीटीपी डेल्टा के साथ बातचीत करने वाले प्रोटीन की जांच की।

उन्होंने पाया कि पीटीपी डेल्टा आईएल1आरएपी नामक एक अन्य प्रोटीन के साथ एक आणविक परिसर बनाता है – लेकिन केवल तब जब मिनी-एक्सॉन बी मौजूद हो। इस मिनी-एक्सॉन के बिना, पीटीपी डेल्टा आईएल1आरएपी को संलग्न करने की अपनी क्षमता खो देता है, जिससे उत्तेजक सिनैप्स बनाने के लिए एक महत्वपूर्ण मार्ग बाधित हो जाता है।

निदेशक किम यूनजून ने टिप्पणी की, यह अध्ययन दर्शाता है कि कैसे सबसे छोटा आनुवंशिक तत्व भी तंत्रिका सर्किट के संतुलन को बदल सकता है। यह पीटीपी डेल्टा के मिनी-एक्सॉन बी के कार्य को प्रदर्शित करने वाला पहला इन विवो अध्ययन है। यह न केवल जीन का अध्ययन करने की आवश्यकता पर प्रकाश डालता है, बल्कि कोशिका की मशीनरी द्वारा उन्हें कैसे इकट्ठा किया जाता है, इसमें होने वाले छोटे बदलावों पर भी प्रकाश डालता है।