कैसे डीएनए की मरम्मत विफल हो सकती है और बीमारी का कारण बन सकती है: शोध | स्वास्थ्य

अक्सर हमें यह समझ में आ जाता है कि किसी स्थिति का क्या कारण है। हम जानते हैं, उदाहरण के लिए, ट्यूमर जीनोम में महत्वपूर्ण साइटों पर उत्परिवर्तन द्वारा उत्पन्न होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप नियंत्रण की कमी होती है कोशिका विकास. हम जानते हैं कि हंटिंगटन रोग की शुरुआत, साथ ही साथ अन्य विकार जो मांसपेशियों के शोष और समन्वय और संतुलन की हानि का कारण बनते हैं, लघु, दोहराव वाले डीएनए अनुक्रमों के प्रसार से संबंधित हैं।

हम यह नहीं समझ पाते हैं कि ये जीनोमिक प्रक्रियाएँ कैसे घटित होती हैं। टफ्ट्स में जीव विज्ञान विभाग की एक प्रोफेसर और अध्यक्ष कैथरीन फ्रायडेनरिच और उनके सहयोगियों ने नेचर कम्युनिकेशंस पत्रिका में प्रकाशित एक अध्ययन में उन तंत्रों की खोज की जिनके द्वारा प्राकृतिक डीएनए की मरम्मत प्रक्रिया विफल हो जाती है और उत्परिवर्तन होता है। कई बीमारियों की उत्पत्ति को समझें और उनके इलाज के लिए उपचारों का विकास।

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“हम में से प्रत्येक में डीएनए टूटना और मरम्मत की घटनाएं दिन में हजारों बार होती हैं,” फ्रायडेनरिच ने कहा। “ज्यादातर समय, मरम्मत वैसे ही काम करती है जैसा उसे करना चाहिए। लेकिन अब हमें इस बात की बेहतर समझ है कि चीजें कैसे गलत हो सकती हैं, और हम इस ज्ञान को नई चिकित्सीय रणनीतियों पर लागू कर सकते हैं।”

फ्रायडेनरिच प्रयोगशाला में एक पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता एरिका पॉलीस ने हंटिंगटन की बीमारी में पाए जाने वाले जीन रिपीट पर ध्यान केंद्रित किया, डीएनए और साइटोसिन के एक स्ट्रैंड पर साइटोसिन-एडेनिन-गुआनिन, या सीएजी, अनुक्रम की 60 या अधिक प्रतियों का एक लंबा दोहराव। . थाइमिन-ग्वानिन, या सीटीजी, पूरक भूग्रस्त पर।

पॉलीस ने कहा, “हमने खमीर को सीएजी रिपीट सीक्वेंस के लिए इंजीनियर किया है, क्योंकि उनकी कोशिकाएं कई तरह से मानव कोशिकाओं के समान होती हैं और उनके साथ काम करना आसान होता है।” और पुनरावृत्ति अनुक्रमों के पास त्रुटियां और उस ज्ञान का उपयोग यह समझने के लिए करें कि हंटिंगटन रोग या कैंसर जैसे मानव रोग कैसे विकसित होते हैं।”

यह व्यापक रूप से समझा गया है कि डीएनए दोहराव संरचनाओं का निर्माण कर सकता है जो डीएनए के रैखिक स्ट्रैंड से दूर शाखा करता है, बहुत कुछ एक केबल या नली की तरह शाखाओं में बंटने वाला किंक बन जाएगा यदि बहुत कसकर कुंडलित किया गया हो। ये शाखाएँ प्राकृतिक प्रतिकृति और मरम्मत के लिए बाधाएँ बनाती हैं और जीनोम में त्रुटियों का परिचय देती हैं।

हंटिंग्टन की बीमारी के समान रिपीट के पास डीएनए मरम्मत तंत्र की फ्रायडेनरिच और पोली की परीक्षा से पता चला है कि दोहराए जाने वाले डीएनए के किस स्ट्रैंड की मरम्मत की जा रही थी, इसके आधार पर रिपीट का विस्तार या संख्या में अनुबंध होगा।

जब एक मरम्मत के दौरान किनारे के सीएजी पक्ष को हटा दिया गया था, तो दोहराव कम हो गए थे और डीएनए को बड़ी मात्रा में विलोपन का खतरा था, जो अक्सर कोशिका के लिए घातक होता था। जब इसके पूरक सीटीजी स्ट्रैंड को हटा दिया गया और मरम्मत की गई, तो दोहराव का विस्तार होगा, लेकिन एक समय में केवल एक या दो प्रतियां। शोधकर्ता परिकल्पना करते हैं कि हंटिंगटन रोग के रोगियों के न्यूरॉन्स में इस तरह दोहराव जमा होता है।

एक महत्वपूर्ण अवलोकन यह था कि विस्तारित दोहराव के पास डीएनए टूटना बहुत अधिक बार हुआ जब दोहराए गए एकल डीएनए स्ट्रैंड के रूप में सामने आए, कुछ ऐसा जो कई मरम्मत प्रक्रियाओं के दौरान होता है। यह “नाजुक स्थान” पास के एक महत्वपूर्ण जीन को नष्ट करने का कारण बन सकता है, जो कोशिका को मार सकता है या कैंसर जैसी बीमारियों को जन्म दे सकता है।

डीएनए की नाजुकता अन्य अनुक्रमों के पास हो सकती है जो डीएनए को ब्रांचिंग टर्न बनाने का कारण बनती है। जीनोमिक विश्लेषण अधिक उत्परिवर्तन हॉटस्पॉट प्रकट कर सकता है जो कैंसर का कारण बनता है, या मरम्मत त्रुटियों का संचय जो कई उम्र बढ़ने की स्थिति का कारण बनता है।

दोहराने की अवधि में परिवर्तन देखने से क्या हो रहा था, इसके बारे में अधिक विवरण मिलता है, लेकिन यह नहीं कि यह कैसे हो रहा था। टफ्ट्स टीम ने आगे मरम्मत तंत्र का विश्लेषण किया, कुछ प्रोटीनों को हटाकर यह देखने के लिए कि उन्होंने खमीर जीनोम की नाजुकता को कैसे प्रभावित किया।

एक प्रोटीन को हटाने से अन्य डीएनए-अनट्विस्ट प्रोटीन की तेजी से भर्ती हुई, जिससे अधिक सफल मरम्मत हुई। एक दूसरा प्रोटीन पाया गया जो मरम्मत के दौरान डीएनए को स्थिर करने में मदद कर सकता है, जैसे इसे घुमाने से रोकने के लिए नली के ऊपर एक आस्तीन डालना।

यह कहानी किसी समाचार एजेंसी के स्रोत से प्रकाशित हुई है जिसमें कोई पाठ परिवर्तन नहीं है। केवल शीर्षक बदल दिया गया है।