नन्हा, अमर हाइड्रा एक मीठे पानी का जानवर है जो अपने शरीर के सिर्फ सबसे नन्हे से कूल्हे से एक बिल्कुल नए जानवर को पुनर्जीवित कर सकता है। आमतौर पर, यह पूरी तरह से करता है: एक पैर, एक लंबा पतला शरीर, और एक तम्बू वाला सिर।
लेकिन एक एकल आनुवंशिक मोड़ के साथ, शोधकर्ता राक्षसी हाइड्रा बना सकते हैं जो अपने शरीर के सभी हिस्सों पर पूरी तरह से कार्यात्मक सिर को अंकुरित करते हैं - एक प्राचीन ग्रीक राक्षस के लिए नामित एक जानवर के लिए उपयुक्त है जो कहीं छह और नौ सिर के बीच था।
ये कई सिर वाले हाइड्र्स पागल विज्ञान की एक चाल नहीं हैं। पहली बार, शोधकर्ताओं ने यह पता लगाया है कि हाइड्रा हेड पुनर्जनन को क्या ध्यान में रखता है। निष्कर्ष मानव विकास संबंधी अध्ययनों से लेकर कैंसर अनुसंधान तक सभी को सूचित कर सकते हैं।
बंद स्विच के लिए शिकार
हालांकि हाइड्रेट्स सरल जानवर हैं, शरीर के अंगों को फिर से जोड़ना कोई मामूली उपलब्धि नहीं है। प्रत्येक उत्थान के साथ, जानवर को अपनी बॉडी प्लान को व्यवस्थित करना होता है ताकि बस एक सिर शीर्ष पर समाप्त हो जाए, और बस एक पैर, या बेसल डिस्क, तल पर उग आए। शोधकर्ताओं के पास इस पहेली के कुछ टुकड़े थे। वे जीन को जानते थे Wnt3 सिर के विकास को रोकने के लिए महत्वपूर्ण है। वे यह भी जानते थे कि कुछ आणविक जाँच होनी चाहिए Wnt3। उस रोक के बिना, हाइड्रा सिर्फ सिर बढ़ेगा। वे यह भी जानते थे कि बीटा-कैटेनिन / टीसीएफ नामक एक विशेष रिसेप्टर और जेनेटिक एक्टिवेटर द्वारा सक्रिय किया गया था Wnt3 सिर के विकास की प्रक्रिया शुरू करने के लिए।
लेकिन वे "बंद" स्विच को याद कर रहे थे। कुछ, वे जानते थे, सिर के बाद सिर को बढ़ने से हाइड्रा को रोकना था, जिनेवा विश्वविद्यालय में आनुवंशिकी और विकास के एक प्रोफेसर, ब्रिगिट गैलोल ने कहा।
इसलिए गैलियोट और उसके साथी शिकार करने गए। उन्होंने हाइड्रस, प्लानरियन या फ्लैटवर्म के एक करीबी रिश्तेदार के साथ शुरुआत की, जो पुनर्जीवित भी होते हैं। ग्रहों के जीनोम में, उन्हें 440 जीन मिले जो कम सक्रिय हो जाते हैं जब बीटा-कैटेनिन / टीसीएफ सिग्नल अवरुद्ध हो गए थे, जिससे उन्हें इस चक्र में शामिल अन्य जीनों की खोज के लिए एक प्रारंभिक बिंदु मिला। उनमें से 124, हाइड्रा जीनोम में भी मौजूद थे।
उनमें से, उन्होंने केवल पांच जीन पाए जो हाइड्रा के ट्यूबलर बॉडी के शीर्ष पर सबसे अधिक सक्रिय हैं और इसके पैर में कम से कम सक्रिय हैं, जिसका अर्थ है कि उन्हें सिर के विकास के लिए विशिष्ट होना चाहिए। उन पांच में से, वे ऐसे जीनों की तलाश में थे जो पुनर्जनन के दौरान तेजी से सक्रिय हो गए। वह तीन छोड़ दिया: Wnt3, Wnt5 और एक जीन कहा जाता है SP5।
एक सावधान संतुलन
टीम को पहले से ही पता था Wnt3 तथा Wnt5 लुढ़कने वाली प्रक्रिया बढ़ गई। इसलिए उन्होंने ध्यान केंद्रित किया SP5। उन्होंने जल्द ही पाया कि बीटा-कैटेनिन / टीसीएफ की गतिविधि का संकेत देता है SP5 - परंतु SP5 दमन से बीटा-कैटेनिन / टीसीएफ संकेतों को भी कम करता है Wnt3.
यह थोड़ा अजीब लग सकता है, लेकिन यह सिर्फ शोधकर्ताओं के लिए क्या देख रहा था: एक यौगिक जो अन्यथा एक रनिंग फीडबैक लूप पर ब्रेक लगा सकता था। अपने काम की जांच करने के लिए, उन्होंने व्यक्त नहीं करने के लिए हाइड्रेटेड इंजीनियर विकसित किए SP5 जीन।
"इन जानवरों में से 100 में आपको एक्टोपिक प्रमुख मिलते हैं," गैलोट ने लाइव साइंस को बताया। "जो वास्तव में अद्भुत है।"
क्या होता है, गेलोट और उनके सहयोगियों ने आज (19 जनवरी) को नेचर कम्युनिकेशंस नामक पत्रिका में बताया कि जब एक हाइड्रा को एक नए सिर की जरूरत होती है, तब वह रिलीज होता है Wnt3, जो बीटा-कैटेनिन / टीसीएफ से जुड़ा होता है, जो जीन के एक पूरे समूह को सक्रिय करता है, जिसमें अधिक शामिल हैं Wnt3 तथा SP5। के बग़ैर SP5, को Wnt3 चक्र चल रहा है, और टन के सिर पुनर्जीवित हाइड्रा पर सभी पॉप। गैलडॉट ने कहा कि ये प्रमुख पूरी तरह कार्यात्मक हैं। उनके पास एक तंत्रिका तंत्र और तम्बू और एक काम करने वाला मुंह है।
कब SP5 चित्र में है, जैसा कि यह प्रकृति में है, यह बांधता है Wnt3, उस उत्प्रेरक को बीटा-कैटेनिन / टीसीएफ को खोजने और बांधने से रोकना। के अभाव में Wnt3, बीटा-कैटेनिन / टीसीएफ बाहर भेजना बंद कर देता है "एक सिर बनाओ!" संदेश, और केवल एक सिर बढ़ता है।
गैलोट ने कहा कि प्रक्रिया, सक्रियण और दमन के बीच संतुलन के बारे में है। और यहीं से चीजें दिलचस्प हो जाती हैं। परिणाम यह निकला Wnt3 सिर्फ फ्लैटवर्म और हाइड्रस और अन्य सरल, पुनर्जीवित जानवरों में नहीं है। यह मनुष्यों सहित स्तनधारियों में भी है। जीन भ्रूण के विकास को प्रभावित करता है, जिसका अर्थ है कि इसके कार्य को समझने से वैज्ञानिकों को यह समझने में मदद मिल सकती है कि प्रारंभिक मानव विकास को क्या नियंत्रित करता है। Wnt3 गैलोट ने कहा कि कुछ प्रकार के कैंसर का एक महत्वपूर्ण चालक भी है। ऐसा हो सकता है SP5 उन्होंने कहा कि हेरफेर इस तरह के कैंसर के प्रसार को रोक सकता है।
इस तरह के चिकित्सा अनुसंधान अभी भी भविष्य में दूर हैं, लेकिन हाइड्रा के टेंटकल-स्टड वाले सिर जिस तरह से इंगित करते हैं, गैलोट ने कहा।
"हम इस तरह के सरल जीवों से क्या सीखते हैं, यह बताती है कि हम स्तनधारियों में किस तरह का परीक्षण बेहतर समझ सकते हैं," उसने कहा। "यह हमें एक दिशा देता है।"
