इस प्रोटीन को लक्षित करने से बुढ़ापे से निपटने में मदद मिल सकती है

वैज्ञानिकों ने सेल चयापचय के एक अज्ञात आनुवंशिक तंत्र की खोज की है जो उम्र बढ़ने के साथ तेजी से खराब हो जाता है।

क्या बुढ़ापे का मुकाबला करना संभव है?

स्विट्जरलैंड में École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) के शोधकर्ताओं का सुझाव है कि उनके निष्कर्षों से उम्र बढ़ने और उम्र से संबंधित स्थितियों से निपटने के लिए उपचार के नए लक्ष्य बन सकते हैं।

उनकी खोज एक प्रोटीन की चिंता करती है जो माइटोकॉन्ड्रिया के कार्य को बदल देती है, जो कोशिकाओं के अंदर की छोटी विद्युत इकाइयाँ हैं जो उन्हें अपनी ऊर्जा देती हैं।

ईपीएफएल टीम ने पाया कि वृद्ध जानवरों के मस्तिष्क और मांसपेशियों के ऊतकों में प्रोटीन का उच्च स्तर था, जिसे प्यूमिलियो आरएनए बाध्यकारी परिवार के सदस्य 2 (पीयूएम 2) कहा जाता है।

जर्नल में एक अध्ययन पत्र आणविक कोशिका वर्णन करता है कि उम्र बढ़ने से PUM2 के उच्च स्तर को कैसे प्रेरित किया जाता है, जो बदले में, माइटोकॉन्ड्रियल विखंडन कारक (एमएफएफ) नामक एक अन्य प्रोटीन के स्तर को कम करता है।

MFF कोशिकाओं को बड़ी माइटोकॉन्ड्रिया को छोटी इकाइयों में तोड़ने और उन्हें दूर करने में मदद करता है। वृद्ध जानवरों के ऊतक के नमूनों में भी MFF का स्तर कम था।

शोधकर्ताओं का सुझाव है कि जानवरों की उम्र के रूप में, PUM2 / MFF मार्ग अधिक से अधिक खराब हो जाता है।

PUM2 का स्तर बढ़ने पर, वे MFF के स्तर को नीचे लाते हैं। इसका परिणाम यह है कि कोशिकाएं तेजी से टूटने और छोटे माइटोकॉन्ड्रिया को दूर करने में असमर्थ हो जाती हैं। जैसे-जैसे समय बीतता है, कोशिकाएं और ऊतक अधिक से अधिक बड़े, अस्वास्थ्यकर माइटोकॉन्ड्रिया जमा करते हैं।

आरएनए-बाध्यकारी प्रोटीन और उम्र बढ़ने

PUM2 एक आरएनए-बाध्यकारी प्रोटीन है। ये अणु मेसेंजर RNA (mRNA) अणुओं के साथ बाइंड करके जीन एक्सप्रेशन को बदल देते हैं जो प्रोसेस करने के लिए डीएनए कोड ले जाते हैं।

हाल के अध्ययन में, टीम ने पाया कि जब PUM2 mRNA अणुओं को बांधता है जो MFF के लिए डीएनए कोड ले जाता है, तो यह उन mRNA अणुओं से MFF प्रोटीन बनाने की कोशिकाओं की क्षमता को अवरुद्ध करता है।

कोशिकाओं और ऊतकों में उम्र बढ़ने को प्रभावित करने वाले अणुओं पर अधिकांश शोध जीन ट्रांसक्रिप्शन पर mRNA में ध्यान केंद्रित करते हैं। हालांकि, यह जीनों में आयोजित सूचना को कोशिकाओं के कामकाज में स्थानांतरित करने की जटिल प्रक्रिया का पहला कदम है।

EPFL शोधकर्ताओं ने PUM2 / MFF मार्ग का पता लगाया जब उन्होंने जीन प्रतिलेखन के बाद होने वाले कदम की जांच करने का फैसला किया।

जब उन्होंने RNA- बाध्यकारी प्रोटीन की पहचान करने के लिए पशु कोशिकाओं की जांच की, जो उम्र के साथ बदल गए, तो उन्होंने पाया कि PUM2 विशेष रूप से पुराने जानवरों में ऊंचा था।

PUM2 केवल mRNA अणुओं को बांधता है जिनके पास ऐसी साइटें हैं जो इसे पहचानती हैं। जब यह mRNA से जुड़ता है, तो यह कोड के अनुवाद को संबंधित प्रोटीन में रोकता है।

एक "सिस्टम आनुवंशिकी" दृष्टिकोण को नियोजित करके, टीम ने एक पूर्व अज्ञात mRNA की खोज की जिसे PUM2 बांधता है। यह mRNA था जो MFF बनाने के लिए कोशिकाओं के लिए कोड वहन करता है।

जीन संपादन ने उम्र से संबंधित प्रभावों को उलट दिया

अध्ययन के एक अन्य हिस्से में, शोधकर्ताओं ने यह प्रदर्शित किया कि कोशिकाओं और ऊतकों पर PUM2 के आयु-संबंधित प्रभाव को उल्टा करना कैसे संभव हो सकता है।

CRISPR-Cas9 जीन-संपादन तकनीक का उपयोग करते हुए, उन्होंने इसके संबंधित एन्कोडिंग जीन को शांत करके पुराने चूहों की मांसपेशियों में PUM2 को कम कर दिया।

इसने MFF प्रोटीन के उच्च स्तर का नेतृत्व किया, जो कि वृद्धावस्था के चूहों में बढ़े हुए ब्रेकअप और अपशिष्ट-समाशोधन के माध्यम से - माइटोकॉन्ड्रियल फ़ंक्शन में सुधार हुआ।

टीम ने राउंडवॉर्म में एक समान तंत्र की भी जांच की काईऩोर्हेब्डीटीज एलिगेंस, जो एक मॉडल है जिसका उपयोग वैज्ञानिक अक्सर आणविक मार्गों का अध्ययन करने के लिए करते हैं।

राउंडवॉर्म में, उम्र बढ़ने से आरएनए-बाध्यकारी प्रोटीन पीयूएफ -8 के उच्च स्तर का संकेत मिलता है। शोधकर्ताओं ने पाया कि पुराने कीड़े में PUF-8 के लिए संबंधित जीन को शांत करने से उनके माइटोकॉन्ड्रिया के कामकाज में सुधार हुआ और उनके जीवनकाल को बढ़ाया।

अन्य अध्ययनों ने आरएनए-बाध्यकारी प्रोटीन को न्यूरोमस्कुलर अपक्षयी रोगों से जोड़ा है। उन्होंने यह भी प्रदर्शित किया है कि वे अक्सर पैथोलॉजिकल ग्रैन्यूल नामक थक्कों में एकत्र होते हैं।

ईपीएफएल के शोधकर्ताओं ने पाया कि पीयूएम 2 में एक समान प्रवृत्ति है, उम्र बढ़ने के साथ, एमएफएफ mRNA को बांधने और पकड़ने वाले कणों में टकरा जाती है।