वैज्ञानिकों ने कोशिका नाभिक को नियंत्रित करने वाले आणविक ‘पासपोर्ट’ की खोज की है

जेरूसलम (इज़राइल), 23 अक्टूबर (एएनआई/टीपीएस): इजरायली और अमेरिकी वैज्ञानिकों ने पता लगाया है कि मानव कोशिकाओं में छोटे प्रवेश द्वार कैसे कोशिका के केंद्रक में प्रवेश करने और छोड़ने वालों को नियंत्रित करते हैं, जिससे एक रहस्य सुलझ गया है जिसने शोधकर्ताओं को हैरान कर दिया है और कैंसर, अल्जाइमर और एएलएस पर नई रोशनी डाल सकता है, जेरूसलम के हिब्रू विश्वविद्यालय ने घोषणा की है।

जेरूसलम के हिब्रू विश्वविद्यालय, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन फ्रांसिस्को के क्वांटिटेटिव बायोसाइंसेज इंस्टीट्यूट (क्यूबीआई), द रॉकफेलर यूनिवर्सिटी और अल्बर्ट आइंस्टीन कॉलेज ऑफ मेडिसिन की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने पाया कि ये गेटवे अणुओं को जल्दी और सटीक रूप से स्थानांतरित करने के लिए एक लचीले प्रोटीन नेटवर्क और विशेष आणविक “पासपोर्ट” का उपयोग करते हैं।

प्रवेश द्वार, जिन्हें परमाणु छिद्र परिसर (एनपीसी) कहा जाता है, सूक्ष्म संरचनाएं हैं – प्रत्येक मानव बाल की चौड़ाई का लगभग पांच सौवां हिस्सा – जो कोशिका के केंद्रक के अंदर और बाहर सभी यातायात को नियंत्रित करते हैं।

“आज की किसी भी तकनीक के साथ सीधे देखने के लिए बहुत छोटी और बहुत तेज़ चीज़ के लिए हमारा मॉडल एक ‘वर्चुअल माइक्रोस्कोप’ की तरह काम करता है। कई स्वतंत्र प्रयोगों को एक साथ जोड़कर और कंप्यूटर सिमुलेशन चलाकर, हम अंततः कंप्यूटर पर देख सकते हैं कि यह गेट पल-पल कैसे काम करता है,” अध्ययन के मुख्य लेखक, हिब्रू विश्वविद्यालय के डॉ बराक रवेह ने इज़राइल की प्रेस सेवा को बताया।

रवेह ने समझाया, “एनपीसी को छोटे, अत्यधिक परिष्कृत सुरक्षा चौकियों के रूप में सोचें। हालांकि प्रत्येक बेहद छोटा है, यह उल्लेखनीय सटीकता के साथ गलत अणुओं को दूर रखते हुए हर मिनट लाखों अणुओं को गुजरने देता है।”

दशकों तक, वैज्ञानिक यह नहीं समझ पाए कि एनपीसी तेज़ और चयनात्मक दोनों कैसे हो सकते हैं। उनका छोटा आकार उन्हें सीधे तौर पर निरीक्षण करना लगभग असंभव बना देता है। पिछले मॉडलों ने कठोर द्वारों या स्पंज जैसी छलनी की कल्पना की थी, लेकिन वे यह नहीं बता सके कि एनपीसी अत्यधिक चयनात्मक रहते हुए भी बड़े अणुओं को कैसे अंदर जाने देते हैं।

नया मॉडल प्रायोगिक डेटा और कंप्यूटर सिमुलेशन को जोड़कर दिखाता है कि आणविक स्तर पर मिलीसेकेंड में क्या होता है। एनपीसी के अंदर प्रोटीन श्रृंखलाओं का एक घना, लगातार घूमने वाला “जंगल” है जिसे एफजी रिपीट कहा जाता है। ये श्रृंखलाएं एक भीड़-भाड़ वाला वातावरण बनाती हैं जो स्वाभाविक रूप से अनियंत्रित अणुओं को अवरुद्ध कर देती हैं जबकि छोटे अणुओं को गुजरने देती हैं।

बड़े कार्गो अणु अभी भी गुजर सकते हैं यदि उनके साथ परमाणु परिवहन रिसेप्टर्स – आणविक “पासपोर्ट” हों जो उनके कार्गो को निर्देशित करने के लिए एफजी श्रृंखलाओं के साथ संक्षेप में बातचीत करते हैं।

द रॉकफेलर यूनिवर्सिटी के प्रोफेसर माइकल राउट ने कहा, “चूंकि ये एफजी रिपीट चेन हमेशा गति में रहती हैं, इसलिए वे भीड़-भाड़ वाला, बेचैन करने वाला माहौल बनाते हैं।” “परिवहन एक पुल पर लगातार बदलते नृत्य की तरह काम करता है। केवल सही साझेदार – रिसेप्टर्स – ले जाने वाले ही आगे बढ़ सकते हैं। उनके बिना, दूसरों को वापस कर दिया जाता है।”

मॉडल एक लंबे समय से चली आ रही पहेली को हल करता है: कैसे एनपीसी छोटे आणविक परिसरों को दूर रखते हुए विशाल आणविक परिसरों को अनुमति देता है। यूसीएसएफ में क्यूबीआई के प्रोफेसर आंद्रेज साली ने कहा, “हमारा मॉडल पहली स्पष्ट व्याख्या प्रदान करता है कि एनपीसी इस उल्लेखनीय चयनात्मकता को कैसे प्राप्त करते हैं।” “यह चिकित्सा और जैव प्रौद्योगिकी के लिए नई संभावनाएं खोलता है।”

अल्बर्ट आइंस्टीन कॉलेज ऑफ मेडिसिन के प्रोफेसर डेविड काउबर्न ने कहा कि निष्कर्षों का “उन बीमारियों को समझने के लिए तत्काल प्रभाव है जहां एएलएस, अल्जाइमर और कैंसर सहित परमाणु परिवहन में खराबी होती है।”

इस खोज के व्यावहारिक अनुप्रयोग भी हो सकते हैं। वैज्ञानिक इस ज्ञान का उपयोग ऐसी दवाओं को डिजाइन करने में कर सकते हैं जो कोशिकाओं में आणविक यातायात को नियंत्रित करती हैं या सिंथेटिक नैनोपोर्स बनाती हैं जो एनपीसी की नकल करते हैं, सीधे नाभिक तक उपचार पहुंचाते हैं। ऐसी प्रणालियाँ प्रयोगशाला परीक्षणों और उच्च परिशुद्धता के साथ अणुओं का पता लगाने या उनका विश्लेषण करने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरणों में भी सुधार कर सकती हैं।

मॉडल ने पहले से अनदेखे परिवहन व्यवहारों की सटीक भविष्यवाणी की और दिखाया कि रिसेप्टर्स और एफजी श्रृंखलाओं के बीच क्षणिक बातचीत प्रणाली को अत्यधिक कुशल बनाती है। इसकी अंतर्निहित अतिरेक यह सुनिश्चित करती है कि एनपीसी तनाव में भी विश्वसनीय बना रहे, यह समझाने में मदद करता है कि यह प्रणाली विकास में इतनी सफल क्यों रही है।

निष्कर्ष नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज (पीएनएएस) की सहकर्मी-समीक्षा कार्यवाही में प्रकाशित किए गए थे। (एएनआई/टीपीएस)

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