क्या होगा यदि हम अपने माता-पिता के जीन से अधिक विरासत में प्राप्त कर सकें? क्या होगा यदि हम जीन को चालू और बंद करने की क्षमता प्राप्त कर सकें?
ये संभावनाएं हमारे के बाद सामने आई हैं हाल के एक अध्ययन, नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित। हमने पाया कि हमारे जीन के अलावा मां से संतानों को उनके कंकाल के विकास को प्रभावित करने के लिए पारित किया गया था। यह "एपिजेनेटिक" जानकारी है जो सामान्य रूप से पीढ़ियों के बीच रीसेट हो जाती है।
हमारा शोध चूहों में था, स्तनधारियों में अपनी तरह का पहला मामला जहां मां के अंडे से लंबे समय तक चलने वाले एपिजेनेटिक प्रभाव को अगली पीढ़ी तक ले जाया जाता है। इसका उस पीढ़ी के स्वास्थ्य पर आजीवन प्रभाव पड़ता है।
हालाँकि, हम निश्चित नहीं हो सकते हैं कि समान एपिजेनेटिक परिवर्तन भी मनुष्यों में विरासत में मिले हैं, जिसमें हमारे कंकाल कैसे विकसित होते हैं और रोगों पर संभावित प्रभाव शामिल हैं।
रुको, एपिजेनेटिक्स फिर से क्या है?
हमारे जीन (डीएनए के पैकेज) हमारे शरीर को कुछ प्रोटीन बनाने के लिए कहते हैं। लेकिन हमारी कोशिकाओं को यह जानने के लिए भी निर्देशों की आवश्यकता होती है कि क्या जीन का उपयोग किया जाना चाहिए (स्विच ऑन) या नहीं (स्विच ऑफ)।
ये निर्देश रासायनिक या "एपिजेनेटिक" टैग (छोटे अणु) के रूप में आते हैं जो डीएनए के ऊपर बैठते हैं। आप जीवन भर इन टैगों को जमा करते हैं।
इस बारे में सोचें कि कैसे विराम चिह्न एक पाठक को एक वाक्य को समझने में मदद करते हैं। एपिजेनेटिक टैग कोशिका को डीएनए अनुक्रम को समझने की अनुमति देते हैं।
इन एपिजेनेटिक टैग के बिना, कोशिका गलत समय पर प्रोटीन बना सकती है या बिल्कुल नहीं।
भ्रूण कैसे विकसित होते हैं, इसमें समय महत्वपूर्ण है। यदि कुछ जीन बहुत जल्दी या बहुत देर से व्यक्त किए जाते हैं (प्रोटीन का उत्पादन करने के लिए स्विच किया जाता है), तो एक भ्रूण ठीक से विकसित नहीं होगा।
एपिजेनेटिक्स क्या है?
हमने क्या पाया?
हम माउस अंडे (ओवा) में एक प्रोटीन के कार्य को समझने में रुचि रखते थे जिसे SMCHD1 कहा जाता है।
माउस के अंडों से SMCHD1 को हटाकर, हमने पाया कि SMCHD1 की कमी वाले अंडों से विकसित चूहों का कंकाल बदल गया था, रीढ़ की हड्डी में कुछ कशेरुक बाधित हो गए थे।
यह केवल अंडे में SMCHD1 के नुकसान के कारण एक एपिजेनेटिक परिवर्तन द्वारा समझाया जा सकता है।
विशेष रूप से, हमने जीन के एक समूह को देखा जिसे के रूप में जाना जाता है होक्स जीन। ये स्तनधारियों के कंकाल कैसे विकसित होते हैं, इसे नियंत्रित करने के लिए ज्ञात प्रोटीन की एक श्रृंखला को एन्कोड करते हैं।
होक्स मक्खियों से लेकर मनुष्यों तक सभी जानवरों में जीन पाए जाते हैं, और हमारी रीढ़ की हड्डी को स्थापित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं। इवोल्यूशन ने की अभिव्यक्ति के समय को बारीक रूप से ट्यून किया है होक्स भ्रूण के विकास के दौरान जीन यह सुनिश्चित करने के लिए कि कंकाल को सही ढंग से इकट्ठा किया गया है।
हमारे अध्ययन से पता चला है कि मां के SMCHD1 द्वारा उसके अंडे में स्थापित किए गए एपिजेनेटिक टैग इन पर प्रभाव डाल सकते हैं होक्स उसकी संतानों में जीन व्यक्त किए जाते हैं।
निष्कर्ष एक बड़ा आश्चर्य है क्योंकि गर्भधारण के तुरंत बाद अंडे में लगभग सभी एपिजेनेटिक टैग मिटा दिए जाते हैं। इसे फ़ैक्टरी रीसेट की तरह थोड़ा सोचें।
इसका मतलब यह है कि यह असामान्य है कि मां के अंडे से एपिजेनेटिक जानकारी उसकी संतानों तक जाती है ताकि वे कैसे विकसित हो सकें।
हमारे लिए इसका क्या मतलब है?
हमारे निष्कर्ष बताते हैं कि जिन जीनों को आप अपनी मां से विरासत में नहीं लेते हैं, वे अभी भी आपके विकास को प्रभावित कर सकते हैं।
यह उनके SMCHD1 जीन में भिन्नता वाली महिलाओं के बच्चों के लिए निहितार्थ हो सकता है। SMCHD1 में भिन्नताएं मानव रोगों का कारण बनती हैं जैसे कि मांसपेशीय दुर्विकास.
भविष्य में, SMCHD1 नई दवाओं के लिए एक लक्ष्य हो सकता है कि प्रोटीन कैसे कार्य करता है और SMCHD1 में भिन्नता के कारण होने वाली बीमारियों के रोगियों की मदद करता है। इसलिए यह समझना महत्वपूर्ण है कि अंडे में SMCHD1 के विघटन का भविष्य की पीढ़ियों पर क्या प्रभाव पड़ सकता है।
अन्य बीमारियों के बारे में कैसे?
वैज्ञानिक अब यह समझने लगे हैं कि हमारे जीन में जोड़े गए एपिजेनेटिक टैग पर्यावरण में होने वाले परिवर्तनों के प्रति संवेदनशील हैं। इसका मतलब यह हो सकता है कि पर्यावरणीय विविधताएं, जैसे कि हमारा आहार या शारीरिक गतिविधि का स्तर, हमारे जीन को कैसे व्यक्त किया जाता है, इसे प्रभावित कर सकता है। हालाँकि, ये परिवर्तन स्वयं डीएनए को नहीं बदलते हैं।
पीढ़ियों के बीच "फ़ैक्टरी रीसेट" के कारण, जब अंडा विकसित हो रहा होता है और बहुत प्रारंभिक भ्रूण विकास के दौरान एपिजेनेटिक अवस्था में सबसे अधिक परिवर्तन होते हैं। इसका मतलब है कि भ्रूण इस विकासात्मक खिड़की के दौरान पर्यावरण, परिवर्तन सहित एपिजेनेटिक के प्रति अधिक संवेदनशील है।
जैसा कि हम अधिक मामलों की खोज करते हैं जहां एपिजेनेटिक जानकारी मां से विरासत में मिली है, ऐसे उदाहरण हो सकते हैं जहां आहार या अन्य पर्यावरणीय परिवर्तन मां के अनुभव अगली पीढ़ी को प्रभावित कर सकते हैं।
यह देखते हुए कि वैज्ञानिक अब अध्ययन कर सकते हैं कि एक अंडे में क्या होता है, हम यह निर्धारित करने के लिए अच्छी तरह से तैयार हैं कि यह कैसे हो सकता है और यह पता लगाने के लिए कि वास्तव में हमें क्या विरासत में मिल सकता है।
के बारे में लेखक
मार्नी ब्लेविट, प्रमुख, आणविक चिकित्सा प्रयोगशाला, वाल्टर और एलिजा हॉल इंस्टीट्यूट और नतालिया बेनेटी, पीएचडी छात्र, एपिजेनेटिक्स और विकास प्रभाग, वाल्टर और एलिजा हॉल इंस्टीट्यूट
इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.
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