Epigenetics क्या है? समझने की कुंजी
डीएनए कितना महत्वपूर्ण है आनुवंशिक कोड जीवन का मुख्य टुकड़ा है , जो मनुष्यों के मामले में जानकारी संग्रहीत करता है जो शरीर को लगभग 20,000 जीन के बीच विकसित करने की अनुमति देता है जो जीनोम बनाते हैं। एक ही शरीर की सभी कोशिकाओं में एक ही डीएनए होता है।
तो यह कैसे संभव है कि वे अलग-अलग कार्य करें? या फिर, एक न्यूरॉन एक न्यूरॉन कैसे है और हेपेटोसाइट नहीं है, अगर वे एक ही डीएनए पेश करते हैं? जवाब epigenetics में निहित है .
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Epigenetics क्या है?
यद्यपि इसमें जानकारी है, लेकिन deoxyribonucleic एसिड की श्रृंखला सब कुछ नहीं है, क्योंकि पर्यावरण एक महत्वपूर्ण घटक है। यहां epigenetics शब्द, "जेनेटिक्स के बारे में" या "जेनेटिक्स के अलावा" शब्द आता है।
अनुवांशिक कोड के बाहर बाहरी कारक हैं जो विनियमित करते हैं विभिन्न जीनों की अभिव्यक्ति, लेकिन हमेशा डीएनए अनुक्रम को बरकरार रखते हुए। यह एक तंत्र है जिसमें इसकी प्रासंगिकता है: यदि सभी जीन एक ही समय में सक्रिय थे तो यह कोई अच्छा नहीं होगा, जिसके लिए अभिव्यक्ति पर नियंत्रण आवश्यक है।
1 9 42 में स्कॉटलैंड जेनेटिसिस्ट कॉनराड हैल वैडिंगटन द्वारा संदर्भित शब्द epigenetics का निर्माण किया गया था जीन और पर्यावरण के रिश्ते का अध्ययन .
इस उदाहरण के साथ एक अच्छे दोस्त द्वारा महामारी को समझने का एक आसान तरीका मुझे दिया गया था: अगर हमें लगता है कि डीएनए एक पुस्तकालय है, तो जीन किताबें हैं और जीन अभिव्यक्ति लाइब्रेरियन है। लेकिन लाइब्रेरी स्वयं, धूल, अलमारियों, आग ... चीजें जो लाइब्रेरियन को पुस्तकों तक पहुंचने में बाधा डालती हैं या मदद करती हैं, वे epigenetics होंगे।
वास्तविकता यह है कि मानव जीनोम में 20,000 से अधिक जीन होते हैं , लेकिन ये एक ही समय में हमेशा सक्रिय नहीं होते हैं। सेल के प्रकार के आधार पर, विकास के किस चरण में जीव या यहां तक कि पर्यावरण जहां व्यक्ति रहता है, वहां कुछ सक्रिय जीन होंगे और अन्य नहीं होंगे। प्रोटीन के समूह की उपस्थिति जो डीएनए अनुक्रम को संशोधित किए बिना जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करने के लिए ज़िम्मेदार है, यानी उत्परिवर्तन या अनुवाद के कारण, उदाहरण के लिए, यह अनुमति देता है।
Epigenome को जानना
Epigenome की अवधारणा epigenetics की उपस्थिति के परिणामस्वरूप पैदा हुई थी, और जीन अभिव्यक्ति के इस विनियमन का हिस्सा हैं जो सभी घटकों से अधिक नहीं है।
जीनोम के विपरीत, जो जन्म से पुरानी उम्र (या होना चाहिए) से स्थिर और अपरिवर्तनीय बनी हुई है, epigenome गतिशील और परिवर्तनीय है। पूरे विकास में यह बदल रहा है, पर्यावरण से प्रभावित हो सकता है , और यह सेल के प्रकार के अनुसार नहीं है। पर्यावरणीय प्रभाव डालने के लिए, यह देखा गया है कि तंबाकू उपभोग करने से epigenome पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है, जो कैंसर की उपस्थिति का पक्ष लेता है।
जारी रखने से पहले, डीएनए के उद्देश्य को समझने के लिए जेनेटिक्स की एक संक्षिप्त समीक्षा की आवश्यकता है। अनुवांशिक कोड में जीन होते हैं, लेकिन इसी कारण से इसका कोई परिणाम नहीं होगा। आम तौर पर, यह आवश्यक है कि एक प्रोटीन परिसर कहा जाता है आरएनए पोलीमरेज़ इस जीन को "पढ़ा" और इसे ट्रांसक्रिप्ट करें "मैसेंजर आरएनए" (एमआरएनए) नामक एक अन्य प्रकार की न्यूक्लिक एसिड श्रृंखला में, जिसमें केवल जीन खंड पढ़ा जाता है।
यह आवश्यक है कि आरएनए को अंतिम उत्पाद में अनुवादित किया जाए, जो किसी अन्य आणविक परिसर द्वारा बनाई गई प्रोटीन के अलावा कोई अन्य नहीं है, जो रिबोसोम के रूप में जाना जाता है, जो एमआरएनए से प्रोटीन को संश्लेषित करता है। यह स्पष्ट करने के बाद कि यह कैसे काम करता है, मैं जारी रखता हूं।
Epigenetic तंत्र
डीएनए एक बहुत बड़ी संरचना है, जो मनुष्यों के मामले में लगभग दो मीटर की लंबाई है, किसी भी सेल के व्यास से कहीं अधिक है।
प्रकृति बुद्धिमान है और आकार को काफी कम करने और सेल के नाभिक के अंदर पैकेज करने का एक तरीका मिला: धन्यवाद "हिस्टोन" नामक संरचनात्मक प्रोटीन , जो न्यूक्लियोसोम बनाने के लिए आठ समूहों में समूहित होते हैं, डीएनए श्रृंखला का समर्थन करते हैं ताकि यह इसके चारों ओर लपेटकर फोल्डिंग की सुविधा मिल सके।
डीएनए श्रृंखला पूरी तरह से कॉम्पैक्ट नहीं करती है, जिससे कोशिका के कार्यों को पूरा करने के लिए और अधिक मुक्त हिस्सों को छोड़ दिया जाता है। सच्चाई यह है कि फोल्डिंग आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा जीनों के पढ़ने को मुश्किल बनाती है, इसलिए यह हमेशा अलग-अलग कोशिकाओं में समान रूप से तब्दील नहीं होती है। आरएनए पोलीमरेज़ तक पहुंच की इजाजत नहीं देकर, आप हैं जीन अभिव्यक्ति पर नियंत्रण का प्रयोग अनुक्रम को संशोधित किए बिना।
यह बहुत आसान होगा अगर यह केवल यह था, लेकिन epigenome यह रासायनिक मार्करों का भी उपयोग करता है । सबसे अच्छा ज्ञात डीएनए मिथाइलेशन है, जिसमें मेथिल समूह (-CH3) के बाध्यकारी को डीऑक्सीरिबोन्यूक्लिक एसिड में शामिल किया जाता है।यह चिह्न, इसके प्लेसमेंट के आधार पर, दोनों जीन के पढ़ने को उत्तेजित कर सकते हैं और इसे आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा पहुंचने से रोक सकते हैं।
क्या epigenome विरासत में मिला है?
जीनोम, जो अचूक है, विरासत में मिला है एक व्यक्ति के माता-पिता के प्रत्येक। लेकिन क्या यह बात epigenome के साथ होती है? इस विषय ने बहुत सारे विवाद और संदेह लाए हैं।
याद रखें कि, जेनेटिक कोड के विपरीत, epigenome गतिशील है। ऐसे वैज्ञानिक समूह हैं जो इस बात से आश्वस्त हैं कि यह भी विरासत में मिला है, और सबसे पुनरावर्ती उदाहरण जो खुलासा हुआ है वह स्वीडन के एक गांव का मामला है जहां दादा दादी के दादाजी लंबे समय तक जीवित रहते हैं, जैसे कि यह epigenetics का परिणाम था।
इस प्रकार के अध्ययनों के साथ मुख्य समस्या यह है कि वे प्रक्रिया का वर्णन नहीं करते हैं, लेकिन केवल प्रदर्शन के बिना अनुमान हैं जो संदेह को हल करते हैं।
जो लोग मानते हैं कि epigenome विरासत में नहीं है, वे एक अध्ययन पर आधारित हैं जो जीन के परिवार का खुलासा करता है जिसका मुख्य कार्य है zygote में epigenome पुनरारंभ करें । हालांकि, एक ही अध्ययन से यह स्पष्ट हो जाता है कि epigenome पूरी तरह से पुनरारंभ नहीं करता है, लेकिन 5% जीन इस प्रक्रिया से बचते हैं, जिससे एक छोटा दरवाजा खुला रहता है।
Epigenetics का महत्व
Epigenetics के अध्ययन को दिया जा रहा महत्व यह है कि यह तरीका हो सकता है जीवन प्रक्रियाओं की जांच और समझें उम्र बढ़ने, मानसिक प्रक्रियाओं या स्टेम कोशिकाओं की तरह।
जिस क्षेत्र में अधिक परिणाम प्राप्त किए जा रहे हैं, कैंसर जीवविज्ञान की समझ में है, इस रोग के खिलाफ लड़ने के लिए नए फार्माकोलॉजिकल थेरेपी उत्पन्न करने के लक्ष्य की तलाश में है।
उम्र बढ़ने
जैसा कि पहले पाठ में उल्लेख किया गया है, प्रत्येक कोशिका में epigenome विकास के चरण के अनुसार बदलता है जिसमें व्यक्ति है।
ऐसे अध्ययन हैं जो इसे साबित कर चुके हैं। उदाहरण के लिए, यह देखा गया है कि जीनोम मानव मस्तिष्क में भिन्न होता है जन्म से परिपक्वता तक, जबकि वयस्कता में अच्छी उम्र तक अच्छी तरह से स्थिर रहता है। उम्र बढ़ने के दौरान फिर से परिवर्तन होते हैं, लेकिन इस बार ऊपर की ओर नीचे की ओर।
इस अध्ययन के लिए उन्होंने डीएनए मिथाइलेशंस पर ध्यान केंद्रित किया, यह देखते हुए कि वे किशोरावस्था के दौरान अधिक उत्पन्न हुए और बुढ़ापे में उतरे। इस मामले में, मिथाइलेशन की कमी आरएनए पोलीमरेज़ के काम में बाधा डालती है , जो न्यूरॉन्स द्वारा दक्षता में कमी की ओर जाता है।
उम्र बढ़ने की समझ के लिए एक आवेदन के रूप में, एक अध्ययन है जो रक्त रेखा कोशिकाओं में जैविक आयु के संकेतक के रूप में डीएनए मिथाइलेशन पैटर्न का उपयोग करता है। कभी-कभी, कालक्रम की उम्र जैविक युग के साथ मेल नहीं खाती है, और इस पैटर्न के उपयोग से रोगी की स्वास्थ्य स्थिति और मृत्यु दर को और अधिक ठोस तरीके से पता चल सकता है।
कैंसर और रोगविज्ञान
कैंसर में एक कोशिका होती है जो किसी कारण से उत्पत्ति के ऊतक में विशिष्ट हो जाती है और व्यवहार करने लगती है जैसे कि यह एक अप्रसारित कोशिका थी, इसके प्रसार को सीमित किए बिना या अन्य ऊतकों तक जाने के बिना।
तर्क से, यह सोचना सामान्य है कि epigenome में परिवर्तन एक सेल कैंसर बनने का कारण बन सकता है जीन अभिव्यक्ति को प्रभावित करके।
डीएनए में हैं जीन जिन्हें "कैंसर दबाने वाले" के रूप में जाना जाता है ; इसका अपना नाम इंगित करता है कि इसका कार्य क्या है। खैर, कैंसर के कुछ मामलों में यह देखा गया है कि ये जीन मिथाइलेटेड हैं ताकि वे जीन को निष्क्रिय कर सकें।
वर्तमान में, यदि अध्ययन एपिजिनेटिक्स अन्य प्रकार के रोगों को प्रभावित करता है तो इसका अध्ययन करना है। इस बात का सबूत है कि यह धमनीविरोधी और कुछ प्रकार की मानसिक बीमारी में भी शामिल है।
चिकित्सा अनुप्रयोग
दवा उद्योग की आंखों पर आंखें हैं, जो इसकी गतिशीलता के लिए भविष्य के उपचार के लिए एक व्यवहार्य लक्ष्य है। वे पहले से ही अभ्यास में डाल रहे हैं कुछ प्रकार के कैंसर में उपचार , मुख्य रूप से ल्यूकेमियास और लिम्फोमास में, जहां दवा डीएनए मिथाइलेशन का लक्ष्य है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह तब तक प्रभावी है जब तक कैंसर की उत्पत्ति epigenetic है और एक और नहीं, उदाहरण के लिए एक उत्परिवर्तन द्वारा।
हालांकि, मानव जीनोम को अनुक्रमित करने के माध्यम से, मानव epigenome के बारे में सभी जानकारी प्राप्त करने के लिए सबसे बड़ी चुनौती है। भविष्य में, व्यापक ज्ञान के साथ आप अधिक व्यक्तिगत उपचार तैयार कर सकते हैं और व्यक्तिगत, एक विशिष्ट रोगी में क्षतिग्रस्त क्षेत्र की कोशिकाओं की जरूरतों को जानने में सक्षम होने के लिए।
विज्ञान को और अधिक समय चाहिए
एपिजिनेटिक्स अनुसंधान का एक काफी हालिया क्षेत्र है और इस विषय को और समझने के लिए और अध्ययन की आवश्यकता है।
यह स्पष्ट होना चाहिए कि epigenetics अनुवांशिक अभिव्यक्ति नियमों के होते हैं जो डीएनए अनुक्रम को संशोधित नहीं करता है। उत्परिवर्तन के मामलों में epigenetics के गलत संदर्भ खोजने के लिए असामान्य नहीं है, उदाहरण के लिए।
