जंक डीएनए के कार्य का निर्णय लिया



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शोधकर्ताओं ने माना जाता है कि डीएनए अपशिष्ट का कार्य निर्धारित किया जाता है

मानव जीनोम परियोजना के मानव जीनोम को डिकोड किए जाने के ग्यारह साल बाद, शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने जीवन के खाका को समझने की दिशा में एक और महत्वपूर्ण कदम उठाया है। संयुक्त राज्य अमेरिका में नेशनल जीनोम रिसर्च इंस्टीट्यूट और यूनाइटेड किंगडम में ईएमबीएल-यूरोपियन बायोइनफॉरमैटिक्स इंस्टीट्यूट के नेतृत्व में एनकोडे परियोजना के सैकड़ों वैज्ञानिकों ने अब मानव जीनोम के कार्यों का विस्तृत नक्शा पेश किया है और चार मिलियन जीन स्विच की पहचान की है।

एक दशक से अधिक समय पहले "मानव जीनोम प्रोजेक्ट" के हिस्से के रूप में मानव जीन के डिकोडिंग के बाद से, दुनिया भर में आणविक जीवविज्ञानी ने खुद से पूछा है कि केवल दो प्रतिशत जीन में जीन क्यों होते हैं जो प्रोटीन के गठन के लिए एक मार्गदर्शक के रूप में काम करते हैं। सैद्धांतिक रूप से, विकास के दौरान, इन्हें जंक डीएनए के रूप में भी जाना जाता है, माना जाता है कि जीनोम के बेकार घटक समाप्त हो सकते हैं। लेकिन कबाड़ डीएनए ENFODE परियोजना के शोधकर्ताओं के अनुसार, कोई मतलब नहीं है, यह जीन की गतिविधि के लिए एक महत्वपूर्ण नियामक कार्य को पूरा करता है। वैज्ञानिकों ने तीन प्रसिद्ध विशेषज्ञ पत्रिकाओं "नेचर", "जीनोम बायोलॉजी" और "जीनोम रिसर्च" में 30 से अधिक लेखों में अपने परिणाम प्रकाशित किए हैं।

चार मिलियन जीन स्विच की पहचान नौ साल के लिए, एनसीओडीई परियोजना के हिस्से के रूप में दुनिया भर के शोधकर्ता जीन क्षेत्रों का अध्ययन कर रहे हैं जो जीन अनुक्रमों के बाहर हैं जो प्रोटीन के निर्माण के लिए उपयोग किए जाते हैं। ऐसा करते हुए, उन्होंने जंक डीएनए के आश्चर्यजनक रूप से दूरगामी कार्य की खोज की। चार मिलियन पहचाने गए जीन स्विच जीन की गतिविधि को निर्धारित करते हैं। "इन क्षेत्रों में उत्परिवर्तन मानव रोग का कारण बन सकता है," हाल ही में एक प्रेस विज्ञप्ति में यूरोपीय जैव सूचना विज्ञान संस्थान की रिपोर्ट है। पहचाने गए जीन स्विच की संख्या आश्चर्यजनक रूप से अधिक थी, संस्थान के प्रमुख, रॉल्फ एपवेइलर ने जोर दिया। जंक डीएनए वास्तव में लाखों नियंत्रण तत्वों के साथ एक "नियंत्रण कक्ष" है जो जीन की गतिविधि को निर्धारित करता है। "80 प्रतिशत जीनोम किसी न किसी रूप में इस नियमन में शामिल है," ENCODE परियोजना के शोधकर्ताओं ने लिखा है।

कबाड़ डीएनए में जीन स्विच की पहचान जीन गतिविधि को विनियमित करता है। यूएसए, ग्रेट ब्रिटेन, स्पेन, सिंगापुर और जापान के कुल 442 वैज्ञानिक पिछले नौ वर्षों में ENCODE परियोजना के ढांचे के भीतर मानव आनुवंशिकी की जांच में शामिल रहे हैं। उन्होंने 147 ऊतक प्रकारों से 1,600 से अधिक जीनोम का अनुक्रम किया। उन्होंने 15 टेराबाइट्स की बड़ी मात्रा में कच्चे डेटा एकत्र किए, जो तब विश्लेषण किया गया था। प्रारंभ में, शोधकर्ताओं ने जीनोम के क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित किया जो प्रोटीन के निर्माण निर्देशों के लिए सीधे जिम्मेदार हैं। हालांकि, यह जीनोम का केवल दो प्रतिशत था। निम्नलिखित जांच विशेष रूप से तथाकथित जंक डीएनए के विश्लेषण पर केंद्रित है। यहां वैज्ञानिकों ने चार मिलियन जीन स्विच की पहचान की जो जीन गतिविधि को विनियमित करके लाखों विभिन्न प्रोटीनों के उत्पादन में योगदान करते हैं। प्रत्येक जीन को चालू और बंद किया जा सकता है, लेकिन यूरोपीय जैव सूचना विज्ञान संस्थान के प्रमुख को कम से कम दो से तीन अलग-अलग तरीकों से भी पढ़ा जा सकता है। इन जीन संस्करणों को प्रतिलेखन कहा जाता है।

जीन स्विच की उच्च जटिलता रोगों को समझना मुश्किल बनाती है डॉ। माइकल स्नाइडर, प्रोफेसर और स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के अध्यक्ष और ENCODE के मुख्य अन्वेषक ने बताया कि यह परियोजना अंतर्दृष्टि प्रदान करती है "कि हमें जीनोम की रैखिक संरचना के पीछे देखने और पूरे नेटवर्क को पहचानने की आवश्यकता है।" ENCODE एक गहरी सक्षम बनाता है। "कंट्रोल लूप में इनसाइट जो हमें बताता है कि एक जटिल अस्तित्व बनाने के लिए सभी भाग एक साथ कैसे आते हैं," स्नाइडर जारी है। हालांकि, परिणाम एक ही समय में आकर्षक और निराशाजनक था, रोल्फ एपवेइलर को जोड़ा। चार मिलियन जीन स्विच के कार्य की जटिलता बस इतनी अधिक है कि कुछ बीमारियों के संबंध में एक सरल कारण-प्रभाव संबंध निर्धारित करना मुश्किल है। अंततः, काम का उद्देश्य उन दवाओं को विकसित करने में मदद करना है जो आज की तुलना में सस्ती, अधिक प्रभावी और सुरक्षित हैं, लेकिन रोगों का विकास पहले के विचार से बहुत अधिक जटिल है। Apweiler इसलिए सोचता है कि "क्या हमारे मस्तिष्क की कोशिकाएं कभी भी पर्याप्त होंगी" यह समझने के लिए कि कोई बीमारी कैसे विकसित होती है और इस प्रक्रिया में हस्तक्षेप कैसे किया जाता है।

जीवन की योजनाबद्धता का निर्णय लेते हुए भी, वैज्ञानिक अपने शोध परिणामों के महत्व के बारे में आश्वस्त हैं। डेटा का मुफ्त प्रकाशन जीनोम अनुसंधान में एक मील का पत्थर है। ENCODE परियोजना ने "मनुष्यों के सर्किट आरेख को समझने में महत्वपूर्ण योगदान दिया", माइकल स्नाइडर ने समझाया। जीव विज्ञान की मूलभूत समझ के अलावा, डेटा का उपयोग करके रोगों के विकास पर आनुवंशिक प्रभावों के अध्ययन को भी बढ़ावा दे सकता है। "हम जीनोम-वाइड एसोसिएशन अध्ययन में उत्पन्न जानकारी को समझने लगे हैं," स्नाइडर ने कहा। विभिन्न अध्ययन जो कि जटिल बीमारियों वाले लोगों के जीनोम की तुलना करते हैं जैसे कि मधुमेह, हृदय रोग जैसे दिल का दौरा या स्वस्थ लोगों के जीनोम के साथ मोटापा पहले ही प्रकाशित हो चुके हैं। लेकिन ये जीन अनुक्रमों के बाहर अधिकांश अंतरों को स्थित करते हैं जो प्रोटीन के गठन के लिए जिम्मेदार हैं।

जीनोम के कार्य पर विश्वकोश एनकोडे परियोजना के परिणामों को देखते हुए, इन जीनोम-वाइड एसोसिएशन अध्ययन एक पूरी तरह से अलग रोशनी में दिखाई देते हैं, रॉल्फ एपवेइलर को समझाया गया है। ध्यान अब उन लाखों जीन स्विचों पर है जो स्पष्ट रूप से बीमारियों के विकास पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं। जबकि नियामक तत्वों को पहले जीन अनुक्रमों के करीब माना जाता था जो प्रोटीन के गठन को निर्धारित करते हैं, शोधकर्ताओं ने ENCODES प्रोजेक्ट के दौरान बताया। उसके बाद तुलनात्मक रूप से दूर के वर्गों की भी भूमिका होती है। शोधकर्ताओं के अनुसार, अनुक्रमण तकनीक में महत्वपूर्ण प्रगति से जीनोम का ऐसा व्यापक विश्लेषण संभव हुआ, जिसने न केवल आनुवांशिक विश्लेषण को तेज किया, बल्कि काफी सस्ता भी किया। "पहले मानव जीनोम लागत के बारे में 500 मिलियन यूरो की घोषणा, आजकल आप 1,000 से 1,500 यूरो के लिए एक व्यक्ति के जीनोम को समझ सकते हैं," यूरोपीय जैव सूचना विज्ञान संस्थान के प्रमुख पर जोर दिया। नई संभावनाओं के लिए धन्यवाद, "अब हमारे पास एक इंटरैक्टिव विश्वकोश है जिसे हर कोई संदर्भित कर सकता है, जो भविष्य के शोध में एक बड़ा बदलाव लाएगा", स्पेनिश शोधकर्ता रोडेरिक गुइगो ने केंद्र डे रेगुलैसियो जीनोमिका (सीआरजी) से कहा, जो परियोजना में शामिल है बार्सिलोना में। (एफपी)

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