प्रत्येक भ्रूण के डीएनए में एक प्राचीन लड़ाई चल रही है -TGN

नया पेपर कठिन कम्प्यूटेशनल विश्लेषणों का परिणाम है, जिसमें जर्मनी, स्पेन और यूनाइटेड किंगडम के शोधकर्ताओं को शामिल किया गया है, ताकि प्रारंभिक भ्रूण विकास में प्राचीन रेट्रोवायरस की भूमिका को बेहतर ढंग से समझा जा सके – वे कैसे नुकसान पहुंचाते हैं, और कैसे मदद करते हैं। यह उस काम से उत्पन्न हुआ जो सिंह ने बर्लिन में मैक्स डेलब्रुक सेंटर में पीएचडी छात्र के रूप में किया था, जब उन्होंने निषेचन से आरोपण तक व्यक्तिगत भ्रूण स्टेम कोशिकाओं का पता लगाने के लिए 11 अध्ययनों से डेटासेट एकत्र किए थे।

उन्होंने एक विश्लेषण चलाया जिसमें कोशिकाओं को उनकी जीन अभिव्यक्ति की समानता के आधार पर समूहीकृत किया गया। अधिकांश को आनुवंशिक मार्करों के अनुसार क्लस्टर किया गया था जो बढ़ते भ्रूण के भीतर उनके भाग्य का निर्धारण करते हैं – उदाहरण के लिए, यदि वे एक्टोडर्म का हिस्सा बन जाएंगे, त्वचा और मस्तिष्क कोशिकाओं के अग्रदूत, या एंडोडर्म, जो श्वसन और पाचन ऊतकों में विकसित होता है।

लेकिन एक भी क्लस्टर किसी भी प्रकार के भविष्य के लिए चिह्नित नहीं लग रहा था। इसके बजाय, उनके पास डीएनए क्षति और एपोप्टोसिस के अग्रदूतों के हस्ताक्षर थे, एक नियंत्रित तंत्र जिसका उपयोग शरीर तनावग्रस्त या क्षतिग्रस्त कोशिकाओं को हटाने के लिए करता है। सिंह को संदेह था कि यह क्षति LINE-1 का कॉलिंग कार्ड थी। सिंह की टीम ने इन क्षतिग्रस्त कोशिकाओं को “अस्वीकार” करार दिया, जो उनकी मृत्यु के कारण का संकेत है: LINE-1 जैसे “रेट्रोएलिमेंट्स” के लिए आरई, बढ़ते भ्रूण से “अस्वीकृत”।

निषेचन के बाद भ्रूण के पांचवें दिन, सिंह की टीम ने पाया, स्व-विनाशकारी रिजेक्ट्स अभी भी स्वस्थ कोशिकाओं के साथ मौजूद हैं जिनकी रक्षा के लिए वे खुद को बलिदान कर देंगे। लेकिन जीवित कोशिकाएं कुछ ऐसा व्यक्त करती हैं जो अस्वीकार नहीं करतीं: HERVH। एक और प्राचीन आक्रमणकारी होने के बावजूद, वास्तव में HERVH दबा LINE-1, प्लुरिपोटेंट कोशिकाओं को नुकसान से बचाता है और यह सुनिश्चित करता है कि वे विभाजित होना जारी रख सकें। सिंह कहते हैं, ”यह एक तरह का रोमांटिक रिश्ता है।” “इन रेट्रोवायरस ने सिस्टम को ख़त्म करने के लिए आक्रमण किया था, और अब वे सिस्टम को अन्य रेट्रोवायरस से बचाने के लिए काम कर रहे हैं।”

पांच दिन का भ्रूण कोशिकाओं की एक बाहरी परत से घिरा होता है जो जल्द ही नाल बन जाएगा। LINE-1 इन कोशिकाओं के भीतर भी सक्रिय है, लेकिन रिजेक्ट्स के विपरीत, वे मरते नहीं हैं। सिंह को संदेह है कि चूंकि नाल पूरे जीवनकाल के बजाय केवल नौ महीने तक चिपकी रहती है, इसलिए इसकी कोशिकाएं डीएनए को नुकसान पहुंचाने के लिए पर्याप्त समय तक जीवित नहीं रहती हैं।

वेयर कहते हैं, ये निष्कर्ष “उल्लेखनीय” हैं। लेकिन प्रयोगशाला अध्ययन के आधार पर गर्भ में भ्रूण के विकास के बारे में मजबूत निष्कर्ष निकालना मुश्किल है। जबकि LINE-1 और HERVH अभिव्यक्ति परस्पर अनन्य दिखाई देती है – व्यक्त LINE-1 को अस्वीकार करता है, HERVH को नहीं, और जीवित कोशिकाओं के लिए इसके विपरीत – इन शोधकर्ताओं के पास प्रत्यक्ष प्रमाण खोजने का कोई तरीका नहीं था कि HERVH LINE-1 को नियंत्रित करता है, आणविक जीव विज्ञान के सेड्रिक फेसचोटे का कहना है और कॉर्नेल विश्वविद्यालय में आनुवंशिकी प्रोफेसर जो इस अध्ययन में शामिल नहीं थे। वेयर कहते हैं कि यह भी अज्ञात है कि क्या रिजेक्ट केवल कचरा हैं, या क्या वे विकासशील भ्रूण में एक कार्यात्मक, यद्यपि संक्षिप्त भूमिका निभाते हैं।

भ्रूण स्टेम सेल अनुसंधान करना भी कठिन है क्योंकि यह नैतिक रूप से कठिन है। कई क्षेत्र इसकी अनुमति नहीं देते हैं, और जो ऐसा करते हैं, वहां शोधकर्ता सफल आईवीएफ चक्र के बाद माता-पिता द्वारा दान किए गए, लगभग पांच दिन पुराने जमे हुए बचे हुए भ्रूण पर भरोसा करते हैं। चूंकि इन भ्रूणों को माता-पिता के शरीर के बाहर देखा जाता है, इसलिए शोधकर्ता “इस बात से पूरी तरह इंकार नहीं कर सकते हैं कि कुछ परिणाम इन विट्रो कल्चर की कलाकृति हैं,” फेस्चोटे कहते हैं।

सिंथेटिक भ्रूण की शुरूआत के साथ, शुक्राणु और अंडों के बजाय स्टेम कोशिकाओं से प्राप्त कोशिकाओं की त्रि-आयामी गेंदें, फ़ेशकोटे को लगता है कि वैज्ञानिक इनमें से कुछ लंबित सवालों का जवाब देने में सक्षम हो सकते हैं।

सिंह का कहना है कि प्रारंभिक भ्रूण के भीतर अस्वीकृत कोशिकाओं से प्लुरिपोटेंट कोशिकाओं को चुनने की क्षमता पुनर्योजी चिकित्सा का अध्ययन करने वाले शोधकर्ताओं के लिए अपरिहार्य होगी, जिन्हें रोगों के प्रयोगशाला मॉडल बनाने के लिए विभिन्न प्रकार के शरीर के ऊतकों को विकसित करने में सक्षम होने की आवश्यकता है। भ्रूण कोशिका क्षति के संभावित कारणों की पहचान करने से प्रारंभिक गर्भावस्था के बारे में हमारी समझ का भी विस्तार होता है। शायद किसी दिन, फ़ेसचोटे कहते हैं, प्रजनन क्लीनिकों में बढ़ रहे भ्रूणों में LINE-1 अभिव्यक्ति के स्तर की निगरानी से आरोपण चरण में बहुत शुरुआती नुकसान को समझाने में मदद मिल सकती है।

लेकिन किसी भी चीज़ से अधिक, ये निष्कर्ष बताते हैं कि जीनोम केवल एक निर्देश पुस्तिका नहीं है बल्कि एक संपूर्ण पारिस्थितिकी तंत्र है। फेस्चोटे कहते हैं, “शिकार और शिकारियों के बीच बातचीत होती है।” “ये सभी वास्तव में जटिल जैविक अंतःक्रियाएं हैं, ये सभी जीनोम में हो रही हैं।”

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