Saturday, February 4, 2023
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एपिजेनेटिक जोड़तोड़ चूहों में उम्र बढ़ने को तेज या उल्टा कर सकते हैं

जब वे उम्र में होते हैं, स्तनधारी कोशिकाएं अलग-अलग एपिजेनेटिक हस्ताक्षर अर्जित करती हैं – उदाहरण के लिए, में भिन्नता डीएनए मेथिलिकरण पैटर्न. फिर भी यह अस्पष्ट बना हुआ है कि ये उम्र बढ़ने का कारण हैं या परिणाम। आज (12 जनवरी) को प्रकाशित एक अध्ययन कोशिका साक्ष्य प्रदान करता है कि एपिजेनेटिक व्यवधान अकेले चूहों में आणविक, शारीरिक और तंत्रिका संबंधी उम्र बढ़ने में तेजी लाते हैं, और यह डीएनए क्षति के लिए सेलुलर प्रतिक्रिया से प्रेरित होता है, जैसे कि डबल-स्ट्रैंड ब्रेक (डीएसबी)। स्तनधारी विकास के दौरान अत्यधिक अभिव्यक्त विशिष्ट जीन को सक्रिय करके, शोधकर्ता अपने वृद्ध माउस मॉडल में डीएनए की मरम्मत प्रक्रिया से बाधित एपिजेनेटिक परिदृश्य को बहाल करने में सक्षम थे, जिससे कायाकल्प के संकेत मिले।

डीएसबी लंबे समय से हैं संबद्ध उम्र बढ़ने के साथ। क्योंकि डीएनए की क्षति का यह गंभीर रूप उत्परिवर्तन का कारण बन सकता है, कुछ शोधकर्ताओं ने परिकल्पना की है कि जीनोमिक परिवर्तनों का यह व्युत्पन्न संचय उम्र बढ़ने का एक प्रमुख कारण हो सकता है। हालांकि, हाल के दशकों में, अन्य डेटा ने संकेत दिया है कि डीएनए क्षति एक अलग मार्ग के माध्यम से उम्र बढ़ने में शामिल हो सकती है, जिसमें उत्परिवर्तन शामिल नहीं है। उदाहरण के लिए, 2008 में, डेविड सिंक्लेयरहार्वर्ड मेडिकल स्कूल में पॉल एफ ग्लेन सेंटर फॉर बायोलॉजी ऑफ एजिंग रिसर्च के एक आनुवंशिकीविद् और उनके सहयोगियों की सूचना दी कि डीएनए टूटने से एपिजेनेटिक व्यवधान भी होता है, जिसमें क्रोमैटिन-संशोधित प्रोटीन उन साइटों पर चले जाते हैं जहां डीएनए की मरम्मत की आवश्यकता होती है। इन पुनर्व्यवस्थाओं के कारण स्थायी एपिजेनेटिक परिवर्तन होते हैं, जो सिंक्लेयर और उनके सहयोगियों ने परिकल्पित किया और कोशिकाओं में उम्र बढ़ने को बढ़ावा दे सकते हैं।

अब, नए अध्ययन में, सिनक्लेयर और उनके सहयोगियों ने परीक्षण किया कि क्या क्रोमैटिन संशोधक का यह स्थानांतरण उम्र बढ़ने में शामिल है। ऐसा करने के लिए, उन्होंने एक ट्रांसजेनिक माउस मॉडल विकसित किया जिसमें एक स्लाइम मोल्ड एंडोन्यूक्लिज़ होता है, जब दवा टेमोक्सीफेन के साथ इलाज किया जाता है, तो जानवर के जीनोम में प्रेरित होता है, डीएनए की मरम्मत और परिणामी एपिजेनेटिक संशोधनों को ट्रिगर करता है। महत्वपूर्ण रूप से, ये डीएनए सिस्टम में प्रेरित होते हैं – एपिजेनोम में इंड्यूसिबल चेंजेस के लिए “आईसीई” करार दिया जाता है – डीएनए म्यूटेशन दरों में बदलाव नहीं करता है, इस प्रकार इस संभावना को खारिज करता है कि म्यूटेशन से आईसीई स्टेम के किसी भी देखे गए परिणाम।

चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज के एजिंग रिसर्चर लिखते हैं, “यह एपिजेनेटिक एजिंग को प्रेरित करने के लिए एक साफ और सुरुचिपूर्ण प्रणाली है, जो कोशिकाओं और चूहों में म्यूटेशन पैदा किए बिना डीएसबी बनाने के लिए है।” गुआंग-हुई लियू एक ईमेल में वैज्ञानिक. “मुझे लगता है कि लेखकों ने इस समस्या को हल करने के लिए एक चतुर तरीका इस्तेमाल किया,” उन्होंने आगे कहा।

अध्ययन के अनुसार, दोनों समूहों को तीन सप्ताह तक टेमोक्सीफेन के साथ इलाज करने के बाद 4-6 महीने की उम्र में ट्रांसजेनिक एंडोन्यूक्लिएज और नियंत्रण वाले चूहों के बीच कोई स्पष्ट अंतर नहीं था। हालांकि, उपचार के दस महीने बाद, “हमें उम्र बढ़ने के बहुत सारे फेनोटाइप मिले,” जैसे कि भूरे बाल, मांसपेशियों की कमजोरी और स्मृति हानि, सह-लेखक और हार्वर्ड मेडिकल स्कूल के आनुवंशिकीविद् कहते हैं जे-ह्यून यांग, यह कहते हुए कि ICE जानवरों की उम्र बढ़ना सामान्य उम्र बढ़ने का एक त्वरित रूप प्रतीत होता है, क्योंकि वे पुराने जंगली प्रकार के चूहों से मिलते जुलते हैं। जब टीम की नजर पड़ी एपिजेनेटिक घड़ियोंउन्होंने यह भी पाया कि नियंत्रण की तुलना में ICE चूहों में उम्र बढ़ने में लगभग 50 प्रतिशत तेजी से वृद्धि हुई।

चिप-अनुक्रमण का उपयोग करके, एक विधि जो डीएनए के साथ प्रोटीन की बातचीत की रिपोर्ट करती है, टीम ने देखा कि डीएनए टूट जाता है और बाद में मरम्मत से एपिजेनेटिक परिदृश्य का क्षरण होता है। इसका मतलब यह है कि, आम तौर पर, कोशिकाओं में उच्च स्तर के हिस्टोन वाले जीनोमिक क्षेत्र होते हैं और इन प्रोटीनों से कम अन्य क्षेत्रों के साथ, यांग बताते हैं, डीएनए क्षति की मरम्मत कोशिकाओं के डीएनए में इस मजबूत भिन्नता को कम करती है, जिससे एक चिकनी एपिजेनेटिक परिदृश्य होता है। . यांग कहते हैं, यह एक तरह से सेल की पहचान को धुंधला कर देता है, जिसका अर्थ है कार्य खोना।

अंत में, टीम ने परीक्षण किया कि क्या वे इन आईसीई चूहों में एपिजेनोमिक परिदृश्य को रीसेट कर सकते हैं। इसके लिए, उन्होंने यामानाका कारकों के एक सबसेट की अभिव्यक्ति को प्रेरित किया, जीन जो वयस्क कोशिकाओं को प्लुरिपोटेंट अवस्था में पुनर्प्रोग्राम कर सकते हैं, जिन्हें पहले सिंक्लेयर की टीम और अन्य लोगों द्वारा दिखाया गया था बढ़ाना माउस जीवन काल और अंधेपन का इलाज. आईसीई चूहों में इन जीनों की निरंतर अभिव्यक्ति के पांच हफ्तों के बाद, टीम को आणविक और ऊतक दोनों स्तरों पर कायाकल्प के महत्वपूर्ण संकेत मिले।

देखो “सेल री-प्रोग्रामर नोबेल लेते हैं

ये परिणाम, एक साथ उन लोगों के साथ 2020 का अध्ययन जिसमें सिंक्लेयर की टीम ने चूहों में दृष्टि बहाल की, सुझाव दिया कि “सॉफ़्टवेयर की बैकअप प्रति है जिसे हम कोशिकाओं में पुनर्स्थापित कर सकते हैं,” सिंक्लेयर कहते हैं। कहने का मतलब यह है कि यामानाका जीन की अभिव्यक्ति किसी भी तरह कोशिकाओं को ट्रिगर कर सकती है ताकि वे भीतर संग्रहीत डेटा तक पहुंच सकें जो एपिजेनेटिक परिदृश्य को रीसेट करता है। “लेकिन यह वास्तव में कैसे काम करता है, और जानकारी कहाँ संग्रहीत की जाती है, हम अभी तक नहीं जानते हैं,” वह कहते हैं, “यह हमारे लिए अगला बड़ा सवाल है।”

बैकअप कॉपी की अवधारणा “समझ में आता है, क्योंकि हर बार एक नए बच्चे की कल्पना करने पर एपिजेनेटिक जानकारी रीसेट हो जाती है,” रोचेस्टर विश्वविद्यालय वेरा गोर्बुनोवा को ईमेल में लिखता है वैज्ञानिक. “सबसे अधिक संभावना है कि जानकारी डीएनए में एन्कोडेड है, लेकिन बहाली कार्यक्रम केवल विशिष्ट परिस्थितियों (जैसे विकासशील भ्रूण में) के तहत सक्रिय होता है,” गोर्बुनोवा कहते हैं, जिन्होंने इस अध्ययन में भाग नहीं लिया लेकिन इसकी समीक्षा की।

गोर्बुनोवा का कहना है कि मानव कोशिकाओं और ऊतकों में एपिजेनेटिक जानकारी को बहाल करने के लिए इन निष्कर्षों का संभावित रूप से इलाज में अनुवाद किया जा सकता है, लेकिन “हमें इसे करने का एक बहुत ही सुरक्षित तरीका ढूंढना है।” सिंक्लेयर, जो एक सलाहकार और कई के बोर्ड सदस्य हैं जैव प्रौद्योगिकी कंपनियांकहते हैं कि उनकी टीम वर्तमान में इस तरह की थेरेपी पर काम कर रही है: 2017 में, इस लक्ष्य को ध्यान में रखते हुए, उन्होंने बोस्टन स्थित कंपनी शुरू की लाइफ बायोसाइंसेज. वह कहते हैं, ‘बहुत कोशिश की गई है [and] इस पर पहले से ही करोड़ों डॉलर खर्च किए जा चुके हैं।” वह कहते हैं कि कंपनी वर्तमान में “दृष्टि में सुधार के लिए अमानवीय प्राइमेट अध्ययन” पर केंद्रित है और वे परिणाम अगले कुछ महीनों में सामने आएंगे। “अगर वह काम करता है, तो अगली प्रजाति मानव है।”

यदि टीम मनुष्यों में एपिजेनेटिक परिदृश्यों को सुरक्षित रूप से हेरफेर करने में सफल होती है, तो वह जारी रखता है, “जिसे हम वर्तमान में बहुत अलग बीमारियों के रूप में सोचते हैं,” जैसे कि अल्जाइमर, मधुमेह, कैंसर और हृदय रोग, का इलाज “सभी एक दवा के साथ किया जा सकता है, और वह है हम क्या लक्ष्य कर रहे हैं।

वह दावा करता है कि “ये रोग दूर हो जाते हैं” यदि कोई उपचार “शरीर को जवान” बनाने में सफल हो जाता है। . . क्योंकि वे सभी उम्र बढ़ने की अभिव्यक्तियाँ हैं,” और वह यही कहते हैं कि “उम्र बढ़ने का एक सार्वभौमिक कारण खोजने का बड़ा सौदा है।”

देखो “हम कैसे उम्र

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