क्रोमोसोमल चौड़ाई के निर्धारकों पर एक अनूठा परिप्रेक्ष्य – साइंसडेली

गुणसूत्र डीएनए का अत्यधिक संघनित रूप हैं और कोशिका विभाजन के लिए महत्वपूर्ण हैं। माइटोसिस के दौरान, गुणसूत्र यह सुनिश्चित करते हैं कि आनुवंशिक सामग्री बेटी कोशिकाओं के बीच समान रूप से विभाजित हो। दिलचस्प बात यह है कि माइटोटिक गुणसूत्रों में डीएनए संघनन के आयाम और डिग्री जीव से जीव में भिन्न होते हैं। यह कैसे विनियमित किया जाता है – यानी, माइटोटिक क्रोमोसोमल गठन और आयामों को कौन सा कारक नियंत्रित करता है – एक रहस्य बना हुआ है।

शोधकर्ताओं के एक दल का नेतृत्व डॉ. वासेदा इंस्टीट्यूट फॉर एडवांस स्टडी, वासेदा विश्वविद्यालय से यासुताका काकुई; क्रोमोजोम पृथक्करण प्रयोगशाला, द फ्रांसिस क्रिक इंस्टीट्यूट में फ्रैंक उहल्मन; और टोरू हिरोटा, प्रायोगिक पैथोलॉजी विभाग से, जापानी फाउंडेशन फॉर कैंसर रिसर्च के कैंसर संस्थान, इस पहेली को डिकोड करने के लिए निकल पड़े।

इसे कैसे शुरू किया जाए? काकुई के लिए, यह गुणसूत्रों के प्रति उनका आकर्षण था जिसने उन्हें इस शोध को करने के लिए प्रेरित किया। “जीनोमिक डीएनए को कोशिकाओं के भीतर कैसे संग्रहीत किया जाता है? यह एक प्राचीन, अनसुलझा प्रश्न है। हमारे ज्ञान का विस्तार करने के लिए कि कैसे कोशिकाएं अनुवांशिक जानकारी को लगातार पीढ़ियों तक पहुंचाती हैं, हमें गुणसूत्र गठन के लिए आणविक आधार को समझने की आवश्यकता है।” और यही वह है जिसने इस अध्ययन को आगे बढ़ाया, जिसके निष्कर्ष सेल रिपोर्ट्स में प्रकाशित किए गए हैं।

माइटोसिस के दौरान, डीएनए क्रोमोसोम बनाने के लिए महत्वपूर्ण संघनन से गुजरता है। कंडेनसिन नामक एक बड़ा प्रोटीन रिंग कॉम्प्लेक्स संघनन प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह डीएनए पर विशिष्ट साइटों को बांधता है और लूप बनाकर इसे संकुचित करता है। तो, वैज्ञानिकों को पता है कि डीएनए संघनन के लिए कंडेनसिन महत्वपूर्ण है, जो क्रोमोसोमल आयामों से निकटता से संबंधित है – मोटे क्रोमोसोम अधिक कॉम्पैक्ट होने के साथ। वे यह भी जानते हैं कि कंडेनसिन-बाइंडिंग साइट्स का पैटर्न प्रजाति-विशिष्ट है। लेकिन क्रोमोसोमल आयामों को निर्धारित करने में कंडेनसिन और क्रोमैटिन संपर्कों की सटीक भूमिका अभी तक स्पष्ट नहीं है।

शोधकर्ताओं ने सवालों के समाधान के लिए कंडेनसिन और क्रोमैटिन संपर्कों के विभिन्न पहलुओं का पता लगाया। उन्होंने नवोदित और विखंडन खमीर, एस सेरेविसिया और एस पोम्बे दोनों में क्रमशः माइटोटिक क्रोमेटिन संपर्कों और क्रोमोसोमल बांह की लंबाई के बीच संबंध का विश्लेषण करने के लिए हाय-सी और सुपर-रिज़ॉल्यूशन माइक्रोस्कोपी को नियोजित किया। निर्णायक साक्ष्य यह दर्शाता है कि क्रोमैटिन संपर्कों के बीच की दूरी इंटरपेज़ और माइटोसिस दोनों में हाथ की लंबाई के सीधे आनुपातिक है। इसलिए, छोटी भुजाओं में कम दूरी के संपर्क होते हैं और लंबी भुजाओं में लंबी दूरी के संपर्क होते हैं। यह प्रजाति-विशिष्ट पाया गया।

अब, क्रोमैटिन संपर्कों की लंबी दूरी से बड़े क्रोमैटिन लूप बनते हैं, जो दोनों व्यापक क्रोमोसोमल आर्म्स के संकेतक हैं। लेखकों ने इस प्रकार नवोदित और विखंडन खमीर दोनों की जांच की ताकि यह निष्कर्ष निकाला जा सके कि एक प्रजाति के भीतर, लंबे गुणसूत्र हथियार हमेशा व्यापक थे। यीस्ट में सफल अवलोकन से प्रेरित होकर, उन्होंने समान सहसंबंधों को खोजने के लिए अपने अध्ययन को मानव कोशिकाओं तक बढ़ाया। काकुई बताते हैं, “हमने अप्रत्याशित खोज की है कि लंबी क्रोमोसोमल भुजाएं हमेशा यूकेरियोटिक प्रजातियों में मोटी होती हैं, जो हमें यह समझने में मदद करती हैं कि कोशिका विभाजन के दौरान माइटोटिक क्रोमोसोम कैसे बनते हैं।” उनका अध्ययन निर्णायक रूप से यह स्थापित करने वाला पहला होगा कि क्रोमोसोमल बांह की लंबाई माइटोटिक क्रोमोसोम की चौड़ाई निर्धारित करती है।

इस अध्ययन ने माइटोटिक क्रोमोसोमल संरचना में अद्वितीय अंतर्दृष्टि प्रदान की है जो माइटोटिक क्रोमोसोम गठन पर वर्तमान दृष्टिकोण को चुनौती देती है। काकुई ने संक्षेप में कहा, “हमारे निष्कर्ष माइटोटिक क्रोमोसोम संरचना को नियंत्रित करके क्रोमोसोम मिसकैरेज से बचने का एक नया तरीका खोलेंगे, कैंसर कोशिकाओं के निर्माण का एक संभावित कारण और/या डाउन सिंड्रोम जैसे जन्म दोष। यह कैंसर थेरेपी के लिए चिकित्सा उपचार को संभावित रूप से बदल सकता है। और/या प्रजनन उपचार।”

कहानी स्रोत:

द्वारा प्रदान की जाने वाली सामग्री वासेदा विश्वविद्यालय. नोट: सामग्री शैली और लंबाई के लिए संपादित की जा सकती है।

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