एपिजेनेटिक्स
एपिजेनेटिक्स , किसी जीव के विशिष्ट जीन या जीन से जुड़े प्रोटीन के रासायनिक संशोधन का अध्ययन । एपिजेनेटिक संशोधन परिभाषित कर सकते हैं कि जीन में जानकारी कैसे व्यक्त की जाती है और कोशिकाओं द्वारा उपयोग की जाती है । एपिजेनेटिक्स शब्द 1940 के दशक की शुरुआत में सामान्य उपयोग में आया, जब ब्रिटिश भ्रूणविज्ञानी कॉनराड वाडिंगटन ने इसका उपयोग जीन और जीन उत्पादों के बीच बातचीत का वर्णन करने के लिए किया , जो प्रत्यक्ष विकास और जीव के फेनोटाइप (अवलोकन योग्य विशेषताओं) को जन्म देते हैं। तब से, एपिजेनेटिक्स अध्ययनों से सामने आई जानकारी ने आनुवंशिकी और विकासात्मक जीव विज्ञान के क्षेत्र में क्रांति ला दी है । विशेष रूप से, शोधकर्ताओं ने संभावित रासायनिक संशोधनों की एक श्रृंखला का खुलासा किया हैडीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड ( डीएनए ) और प्रोटीन के लिए को कहा जाता हैहिस्टोन जो नाभिक में डीएनए के साथ मजबूती से जुड़ते हैं । ये संशोधन यह निर्धारित कर सकते हैं कि किसी कोशिका या जीव में किसी दिए गए जीन को कब या यहां तक कि व्यक्त किया जाता है।
एपिजेनेटिक संशोधनों के प्रकार
समझा जाने वाला प्रमुख प्रकार का एपिजेनेटिक संशोधन हैमिथाइलेशन ( मिथाइल समूह का जोड़ )। मिथाइलेशन क्षणिक हो सकता है और एक कोशिका या जीव के जीवन काल के दौरान तेजी से बदल सकता है, या यह अनिवार्य रूप से स्थायी हो सकता है जब भ्रूण के विकास में जल्दी सेट हो जाए । अन्य बड़े पैमाने पर स्थायी रासायनिक संशोधन भी एक भूमिका निभाते हैं; इनमें हिस्टोन एसिटिलीकरण (एक एसिटाइल समूह का जोड़), सर्वव्यापकता (एक यूबिकिटिन प्रोटीन का जोड़), और फॉस्फोराइलेशन शामिल हैं (एक फॉस्फोरिल समूह का जोड़) शामिल हैं। किसी दिए गए रासायनिक संशोधन का विशिष्ट स्थान भी महत्वपूर्ण हो सकता है। उदाहरण के लिए, कुछ हिस्टोन संशोधन सक्रिय रूप से भेद करते हैंव्यक्त क्षेत्रोंउन क्षेत्रों से जीनोम जो अत्यधिक व्यक्त नहीं किए जाते हैं। ये संशोधन कैरियोटाइप विश्लेषण में सामान्य धुंधला प्रक्रियाओं द्वारा उत्पन्न गुणसूत्र बैंडिंग पैटर्न के साथ सहसंबद्ध हो सकते हैं। इसी तरह, विशिष्ट हिस्टोन संशोधन सक्रिय रूप से व्यक्त जीन को जीन से अलग कर सकते हैं जो अभिव्यक्ति के लिए तैयार हैं या जीन जो विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं में दमित हैं।
एपिजेनेटिक वंशानुक्रम
यह स्पष्ट है कि कम से कम कुछ एपिजेनेटिक संशोधन अनुवांशिक हैं, माता-पिता से संतानों को एक ऐसी घटना में पारित किया जाता है जिसे आम तौर पर एपिजेनेटिक विरासत के रूप में जाना जाता है, या ट्रांसजेनरेशनल एपिजेनेटिक विरासत के माध्यम से कई पीढ़ियों के माध्यम से पारित किया जाता है। वह तंत्र जिसके द्वारा एपिजेनेटिक जानकारी विरासत में मिली है, अस्पष्ट है; हालांकि, यह ज्ञात है कि यह जानकारी, क्योंकि यह डीएनए अनुक्रम में कैप्चर नहीं की जाती है, उसी तंत्र द्वारा पारित नहीं की जाती है जो कि विशिष्ट आनुवंशिक जानकारी के लिए उपयोग की जाती है। विशिष्ट आनुवंशिक जानकारी डीएनए को बनाने वाले अनुक्रमों में एन्कोडेड होती है विशिष्ट आनुवंशिक जानकारी न्यूक्लियोटाइड; इसलिए यह जानकारी पीढ़ी-दर-पीढ़ी उतनी ही ईमानदारी से पारित की जाती है जितनी कि डीएनए प्रतिकृति प्रक्रिया सटीक होती है। कई एपिजेनेटिक संशोधन, वास्तव में, स्वचालित रूप से "मिटा" या "रीसेट" होते हैं जब कोशिकाएं पुनरुत्पादित होती हैं (चाहे द्वाराअर्धसूत्रीविभाजन या समसूत्रण), जिससे उनकी विरासत को रोकना ।
बायोमेडिसिन पर एपिजेनेटिक्स का प्रभाव
एपिजेनेटिक परिवर्तन न केवल पौधों और जानवरों में जीन की अभिव्यक्ति को प्रभावित करते हैं बल्कि उन्हें सक्षम भी करते हैंप्लुरिपोटेंट स्टेम कोशिकाओं का विभेदन (कई विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं में से कोई भी बनने की क्षमता रखने वाली कोशिकाएं)। दूसरे शब्दों में, एपिजेनेटिक परिवर्तन उन कोशिकाओं को अनुमति देते हैं जो सभी एक ही डीएनए साझा करते हैं और अंततः एक निषेचित अंडे से विशिष्ट बनने के लिए प्राप्त होते हैं - उदाहरण के लिए, यकृत कोशिकाओं, मस्तिष्क कोशिकाओं या त्वचा कोशिकाओं के रूप में।
जैसा कि एपिजेनेटिक्स के तंत्र को बेहतर ढंग से समझा गया है, शोधकर्ताओं ने माना है किएपिजेनोम- जीनोम के स्तर पर रासायनिक संशोधन-भी की एक विस्तृत श्रृंखला को प्रभावित करता हैजैव चिकित्सा शर्तें। इस नई धारणा ने सामान्य और असामान्य जैविक प्रक्रियाओं की गहरी समझ का द्वार खोल दिया है और नए हस्तक्षेपों की संभावना की पेशकश की है जो कुछ को रोक सकते हैं या सुधार सकते हैं |
रोग में एपिजेनेटिक योगदान दो वर्गों में आता है। एक वर्ग में ऐसे जीन शामिल होते हैं जो स्वयं एपिजेनेटिक रूप से विनियमित होते हैं, जैसे कि अंकित (माता-पिता-विशिष्ट) जीन जो एंजेलमैन सिंड्रोम या प्रेडर-विली सिंड्रोम से जुड़े होते हैं । इन सिंड्रोमों के मामलों में नैदानिक परिणाम उस डिग्री पर निर्भर करते हैं जिसमें एक विरासत में मिला सामान्य या उत्परिवर्तित जीन व्यक्त किया जाता है या नहीं। दूसरे वर्ग में ऐसे जीन शामिल हैं जिनके उत्पाद एपिजेनेटिक मशीनरी में भाग लेते हैं और इस तरह अन्य जीनों की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करते हैं। उदाहरण के लिए, जीनMECP2 (मिथाइल CpG बाइंडिंग प्रोटीन ) 2) एक प्रोटीन को एनकोड करता है जो डीएनए के विशिष्ट मिथाइलेटेड क्षेत्रों से जुड़ता है और उन अनुक्रमों को शांत करने में योगदान देता है। MECP2 जीन को ख़राब करने वाले उत्परिवर्तन से Rett सिंड्रोम हो सकता है ।
अनेकट्यूमर औरकैंसर के कारण एपिजेनेटिक परिवर्तन शामिल हैंपर्यावरणीय कारक। इन परिवर्तनों में मेथिलिकरण में एक सामान्य कमी शामिल है, जिसे विकास को बढ़ावा देने वाले जीन की बढ़ी हुई अभिव्यक्ति में योगदान करने के लिए माना जाता है, मिथाइलेशन में जीन-विशिष्ट वृद्धि द्वारा विरामित किया जाता है जो कि ट्यूमर-शमन जीन को शांत करने के लिए सोचा जाता है । पर्यावरणीय कारकों के लिए जिम्मेदार एपिजेनेटिक सिग्नलिंग को कुछ विशेषताओं के साथ भी जोड़ा गया हैआनुवंशिक रूप से समान जुड़वां बच्चों में स्पष्ट रूप से असमान उम्र बढ़ने की दर का अध्ययन करने वाले शोधकर्ताओं द्वारा उम्र बढ़ने ।
एपिजेनेटिक जांच के सबसे आशाजनक क्षेत्रों में से एक शामिल हैस्टेम सेल । शोधकर्ताओं ने कुछ समय के लिए समझा है कि एपिजेनेटिक तंत्र स्टेम कोशिकाओं की "क्षमता" को परिभाषित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। जैसे-जैसे वे तंत्र स्पष्ट होते जाते हैं, हस्तक्षेप करना और विकासात्मक अवस्था और यहां तक कि दी गई कोशिकाओं के ऊतक प्रकार को प्रभावी ढंग से बदलना संभव हो सकता है। आघात से लेकर न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग तक की स्थितियों के लिए भविष्य के नैदानिक पुनर्योजी हस्तक्षेप के लिए इस कार्य के निहितार्थ गहरे हैं|
