राउंडवॉर्म के डीएनए में कुछ प्रमुख जीनों को जोड़कर, वैज्ञानिकों ने जानवरों के जीवन काल को लगभग 500% बढ़ा दिया है।
यह जीवन में एक बड़ी छलांग है: एक औसत राउंडवॉर्म लगभग तीन से चार सप्ताह तक रहता है। लेकिन जब दो विशिष्ट जीन - डीएएफ -2 और आरएसकेएस -1 का पता लगाया जाता है, तो जीव कई महीनों तक जीवित रह सकते हैं।
वैज्ञानिकों ने वर्षों पहले इन जीनों को दीर्घायु से जोड़ा था, जब इन जीनों को बंद कर दिया जाता है, तो कीड़े और अन्य प्राणियों के जीवन काल में वृद्धि होती है। हालांकि, उम्र बढ़ने की प्रक्रिया में जीन की सटीक भूमिका एक रहस्य बनी रही।
अब, शोधकर्ताओं ने इन दो जीनों और माइटोकॉन्ड्रिया, छोटे पॉवरहाउस के बीच डॉट्स को पूरे शरीर में ईंधन के कार्य से जोड़ा है। जर्नल प्रेस में 2019 में प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, माइटोकॉन्ड्रिया एक जीव उम्र के रूप में खराबी शुरू कर देता है, लेकिन DAF-2 और RSKS-1 को बंद करने से इस क्षति में देरी होती है और जीवन काल का विस्तार होता है - कम से कम राउंडवॉर्म में।
केवल समय बताएगा कि एंटी-एजिंग उपाय मनुष्यों सहित स्तनधारियों में काम कर सकता है या नहीं।
दूरगामी प्रभाव
वैज्ञानिकों ने पहली बार 1990 के दशक की शुरुआत में DAF-2 और उम्र बढ़ने के बीच की कड़ी का एहसास किया, जब एक शोध दल ने पाया कि राउंडवॉर्म जीन के एक उत्परिवर्तित संस्करण को ले जाने पर सामान्य रूप से दो बार रहते हैं। उम्र बढ़ने के अध्ययन में एक नए युग की खोज शुरू हुई, एक जीन और उनके उपोत्पाद द्वारा संचालित।
बक इंस्टीट्यूट फॉर रिसर्च ऑन एजिंग ऑन एजिंग इन नोवाटो, कैलिफोर्निया के प्रोफेसर, लाइव साइंस ने कहा, "यह क्षेत्र में गेम-चेंजर की तरह था ... क्योंकि लोगों का मानना था कि एकल जीन जीवन काल को बढ़ा सकता है।" ।
समय के साथ, अनुसंधान समूहों ने आरएसकेएस -1 सहित अधिक दीर्घायु जीन का खुलासा किया, लेकिन बढ़ते सबूतों ने सुझाव दिया कि आनुवांशिक कोड के ये विशेष खंड अलगाव में काम नहीं करते हैं। इसके बजाय, वे अन्य जीनों और प्रोटीनों की एक टीम के साथ समन्वय करते हैं जिन्हें वे बनाने में मदद करते हैं, सेलुलर गतिविधि के कैस्केड को ट्रिगर करते हैं जिन्हें "सिग्नलिंग मार्ग" के रूप में जाना जाता है। रास्तों को डोमिनोस की पंक्तियों के रूप में संकेत करने के बारे में सोचें - जब एक डोमिनोज़ टॉपलेस हो जाता है, तो वह दूसरे में गिर जाता है और एक जटिल श्रृंखला प्रतिक्रिया बंद कर देता है।
DAF-2 और RSKS-1 प्रत्येक क्रमशः एक महत्वपूर्ण सिग्नलिंग मार्ग के भीतर बैठते हैं: इंसुलिन सिग्नलिंग मार्ग, जो रक्त शर्करा के स्तर और चयापचय को नियंत्रित करने में मदद करता है, और टीओआर मार्ग, जो कोशिकाओं को प्रोटीन बनाने का तरीका बदल देता है और इस तरह वे कैसे बढ़ते हैं और आगे बढ़ते हैं। लेकिन इन मार्गों को एक बूढ़े जीव के रूप में कैसे जाना जाता है, कपाही ने कहा।
यह उजागर करने के लिए कि यह एंटी-एजिंग प्रभाव कहां से आता है, कपाही और उनके सहयोगियों ने उत्परिवर्ती राउंडवॉर्म की कोशिकाओं पर जासूसी की, जिसमें उन दोनों जीनों को बंद कर दिया गया था। "पॉलीसोमल प्रोफाइलिंग" नामक एक तकनीक का उपयोग करके, टीम यह ट्रैक कर सकती है कि किसी भी समय कोशिकाएं किन प्रोटीनों का निर्माण कर रही थीं। प्रोटीन निर्माण के दौरान, कोशिकाएं किसी विशेष प्रोटीन के उत्पादन को रैंप करने या इसे वापस डायल करने के लिए विभिन्न तंत्रों को नियोजित कर सकती हैं। टीम ने पाया कि, उत्परिवर्ती कीड़े में, कोशिकाओं ने सामान्य कीड़े की तुलना में "साइटोक्रोम सी" नामक प्रोटीन की बहुत कम प्रतियां बनाई हैं।
यहाँ माइटोकॉन्ड्रिया चित्र में आया है:
साइटोक्रोम सी माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली में दिखाई देता है और इसकी संरचना के माध्यम से नकारात्मक चार्ज किए गए इलेक्ट्रॉनों को पारित करने में मदद करता है। प्रोटीन से प्रोटीन में इलेक्ट्रॉनों का यह स्थानांतरण माइटोकॉन्ड्रिया को ईंधन उत्पन्न करने की अनुमति देता है - लेकिन उत्परिवर्ती कीड़े में, एक अंतर दिखाई देता है जहां साइटोक्रोम सी होना चाहिए। ईंधन को कुशलतापूर्वक बनाने में असमर्थ, जैसा कि वे सामान्य रूप से करते हैं, माइटोकॉन्ड्रिया ऊर्जा उत्पादन को वापस डायल करते हैं और इसके बजाय क्षतिग्रस्त ऊतकों की मरम्मत पर ध्यान केंद्रित करते हैं।
जैसे ही ऊर्जा भंडार गिरता है, एएमपीके नामक एक ईंधन-संवेदी एंजाइम उच्च गियर में प्रवेश करता है, जिससे कीड़ा ऊर्जा ऊर्जा के अधिक कुशल रूप में बदल जाता है। घटनाओं की यह जटिल श्रृंखला अंततः एक लंबे समय तक रहने वाले राउंडवॉर्म का उत्पादन करती है, जिनकी कोशिकाएं स्वस्थ रहती हैं और वृद्धावस्था में काफी हद तक क्षति-मुक्त होती हैं।
"प्रोटीन उम्र के साथ खराब हो जाते हैं, और आप इन मार्गों को बाधित होने के साथ कम नुकसान देखते हैं," कपाही ने कहा। इसके अलावा, शोध से पता चलता है कि कुछ ऊतक, जैसे कि मांसपेशियों और मस्तिष्क में, तब तक स्वस्थ हो सकते हैं, जब तक कि ये रास्ते स्थिर रहते हैं, उन्होंने कहा।
कीड़े से लेकर इंसान तक
कुल मिलाकर, उत्परिवर्ती कीड़े अपनी उम्र बढ़ने की कोशिकाओं की मरम्मत के पक्ष में प्रोटीन और ऊर्जा उत्पादन दोनों को वापस डायल करते हैं। विशेष रूप से, जानवरों की प्रजनन कोशिकाओं में साइटोक्रोम सी की कमी इस प्रक्रिया के लिए महत्वपूर्ण थी, लेखकों ने उल्लेख किया। यह हो सकता है कि कीड़े कम-ऊर्जा मोड में रहते हुए प्रजनन से संबंधित प्रक्रियाओं को रोक दें, उन्होंने कहा।
कपाही ने कहा कि जब जीव भुखमरी के मोड में धकेल दिए जाते हैं, तो पर्याप्त पोषण के बिना, सेलुलर सिग्नल शरीर को संतान पैदा करने की तैयारी से "समय निकालने" के लिए कहते हैं। यह विचार पुराने राउंडवॉर्म के 1990 के अध्ययन द्वारा भी समर्थित है; उस अध्ययन में, उत्परिवर्ती कीड़े सामान्य कीड़े के रूप में दो बार रहते थे, लेकिन उन्होंने लगभग 20% कम संतानों का उत्पादन किया।
एक निष्क्रिय प्रक्रिया से दूर, राउंडवॉर्म में उम्र बढ़ने से जैविक मार्गों का एक गड़बड़ अंग शामिल होता है जो चयापचय, प्रोटीन निर्माण और संभावित प्रजनन को विनियमित करने के लिए एक साथ काम करते हैं। हालांकि, मनुष्यों में समान रास्ते मौजूद हैं, फिर भी वैज्ञानिकों को यह नहीं पता है कि उम्र बढ़ने दोनों जीवों में एक ही तरह से काम करता है, कपाही ने कहा। अगर कुछ भी, मनुष्यों में उम्र बढ़ने अधिक जटिल साबित हो सकता है।
हार्वर्ड मेडिकल स्कूल में मेडिसिन के प्रोफेसर और मैसाचुसेट्स जनरल अस्पताल में डायबिटीज यूनिट के प्रमुख डॉ। जोसेफ एवरूच ने एक ईमेल में लाइव साइंस के हवाले से बताया, "कीड़े और स्तनधारियों के बीच इन मार्गों में संरक्षण बिल्कुल महत्वपूर्ण नहीं है।"
इंसुलिन और टीओआर के रास्ते में सिग्नलिंग को कम करने से कीड़े के जीवन काल का विस्तार होता है, यह स्पष्ट नहीं है कि क्या मनुष्यों की प्रतिक्रिया एक जैसी होगी।
"यदि जीन नेटवर्क की पहचान यहां की गई है ... स्तनधारियों में समान रूप से कार्य करता है, तो फार्माकोलॉजिक हस्तक्षेप संभव हो जाते हैं," अवारू ने कहा। दूसरे शब्दों में, कृमियों में पहले किए गए एंटी-एजिंग प्रयोगों को स्तनधारियों में दोहराया जाना चाहिए, इससे पहले कि किसी को पता चले कि क्या वे संभवतः मनुष्यों में काम कर सकते हैं।
कपाही ने कहा कि उम्र बढ़ने की प्रक्रिया में शामिल रास्ते "कीड़ा के लिए बहुत विशिष्ट हो सकते हैं।" "लेकिन हम कभी नहीं जान पाएंगे अगर हम ये सवाल नहीं पूछेंगे।"
