क्यों वैज्ञानिक मोटापे से निपटने के लिए हाइबरनेशन का अध्ययन कर रहे हैं
कई स्तनधारी वजन कम करते हैं और गिरने के दौरान इंसुलिन प्रतिरोधी बन जाते हैं। हालांकि, ये परिवर्तन आसानी से प्रतिवर्ती होते हैं, और स्तनधारियों में कोई और अस्वस्थ लक्षण विकसित नहीं होगा। शोधकर्ताओं का मानना है कि इसके लिए स्पष्टीकरण हाइबरनेशन से जुड़े तंत्र में निहित है।
छवि क्रेडिट: ऐन फ्रोस्चौएर / यू.एस. द्वारा छोटा भूरा बल्ला। मछली और वन्यजीव सेवा / विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से
शोधकर्ताओं ने इस तथ्य को माना है कि जानवरों की एक विस्तृत सरणी में "सुपरपावर" है।
विशेष रूप से, वही परिस्थितियां जो मनुष्यों को प्रभावित करती हैं - जिनमें से कुछ जीवन के लिए खतरा हो सकती हैं - जानवरों को बिल्कुल प्रभावित नहीं कर सकती हैं।
ऐसे दो उदाहरण हाथी और व्हेल हैं, जिनके कैंसर का जोखिम व्यावहारिक रूप से शून्य है। अन्य जानवरों में मोटापा जैसे चयापचय की स्थिति विकसित होने की संभावना नहीं है। ऐसा क्यों है?
साल्ट लेक सिटी में यूटा विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं इलियट फेरिस और क्रिस्टोफर ग्रेग का मानना है कि हाइबरनेशन का इससे कुछ लेना-देना हो सकता है।
दुनिया भर के कई स्तनधारी ठंड के मौसम में हाइबरनेट करते हैं। हाइबरनेशन एक नींद जैसी स्थिति में प्रवेश करने की विशेषता है जिसमें शरीर का तापमान गिरता है, श्वास धीमा हो जाता है, हृदय अधिक धीरे-धीरे धड़कता है, और अन्य सभी चयापचय (स्वचालित, शारीरिक प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने वाले) धीमा हो जाता है।
यह हाइबरनेटिंग जानवरों को सर्दियों के महीनों के दौरान जीवित रहने की अनुमति देता है, जब भोजन दुर्लभ हो जाता है और रहने की स्थिति कम अनुकूल होती है।
जैसा कि फेरिस और ग्रीग ने पत्रिका में अपने नए अध्ययन पत्र में नोट किया है सेल रिपोर्ट, कई हाइबरनेटिंग जानवर वास्तव में बिल्डअप में बहुत अधिक वजन को हाइबरनेशन में डालते हैं। वे इंसुलिन प्रतिरोधी भी बन जाते हैं।
ये मोटापे के दो पहलू हैं। हालांकि, जानवरों को हाइबरनेट करने में, उनका मतलब केवल इतना है कि सर्दियों के महीनों के दौरान पशु वसा के एक समय पर आरक्षित उपयोग करने में सक्षम हैं।
जब मनुष्य मोटापे का विकास करते हैं, तो इसके विपरीत, हाइबरनेटर बाद में आसानी से अतिरिक्त वजन बहा सकते हैं, और उनके शरीर स्वचालित रूप से इंसुलिन प्रतिरोध को उलट देते हैं। इसके अलावा, मोटापे से ग्रस्त मनुष्यों के विपरीत, हाइबरनेटिंग स्तनधारियों में उच्च रक्तचाप या निम्न-श्रेणी की सूजन विकसित नहीं होती है, जिससे दोनों और स्वास्थ्य संबंधी चिंताएं हो सकती हैं।
इन कारणों से, फेरिस और ग्रीग का मानना है कि हाइबरनेशन को विनियमित करने में शामिल कुछ आनुवंशिक तंत्र भी मोटापे के नियंत्रण में भूमिका निभा सकते हैं।
नॉनकोडिंग डीएनए के रहस्यों का निर्माण
"हाइबरनेटर्स ने अपने चयापचय को नियंत्रित करने की एक अविश्वसनीय क्षमता विकसित की है," ग्रेग बताते हैं, यूटा विश्वविद्यालय में न्यूरोलॉजी और एनाटॉमी विभाग में एक एसोसिएट प्रोफेसर हैं।
उन्होंने कहा, "मोटापा, मोटापे, टाइप 2 मधुमेह, कैंसर और अल्जाइमर की बीमारी सहित कई अलग-अलग बीमारियों के लिए जोखिम पैदा करता है।" "हम मानते हैं कि जीनोम के उन हिस्सों को समझना जो हाइबरनेशन से जुड़े हुए हैं, हमें इन अन्य बीमारियों के जोखिमों को नियंत्रित करने में सीखने में मदद करेंगे।"
"हमारे नए अध्ययन से एक बड़ा आश्चर्य यह है कि जीनोम के इन महत्वपूर्ण हिस्सों को 98% जीनोम में हमसे छिपाया गया था जिसमें जीन शामिल नहीं है - हम इसे DNA जंक डीएनए कहते थे," ग्रीग कहते हैं।
अपने नए अध्ययन के लिए, ग्रेग और फेरिस ने चार हाइबरनेटिंग स्तनधारी प्रजातियों के जीनोम का विश्लेषण किया: तेरह-पंक्तिवाला जमीन गिलहरी, थोड़ा भूरा चमगादड़, ग्रे माउस लेमुर, और कम हेजल टेनरेक।
जब इन प्रजातियों के जीनोम की तुलना की जाती है, तो शोधकर्ताओं ने पाया कि वे सभी विकसित हुए थे - एक स्वतंत्र आधार पर - लघु डीएनए वर्गों की एक श्रृंखला जिसे "समानांतर त्वरित क्षेत्र" कहा जाता है।
त्वरित क्षेत्र भी मनुष्यों में मौजूद हैं, हालांकि वैज्ञानिक उनके बारे में बहुत कम समझते हैं। शोधकर्ताओं को अब तक पता है कि त्वरित क्षेत्रों में नॉनकोडिंग डीएनए की सुविधा है, और यह कि वे ज्यादा नहीं बदलते क्योंकि स्तनधारी युगों में विकसित हुए थे।
मनुष्यों को छोड़कर, अर्थात्, जिसमें वे अचानक बदलना शुरू कर देते हैं और उस समय के आसपास शिफ्टिंग करते हैं जो हम अपने चचेरे भाई "चचेरे भाई" से अलग करते हैं।
डेटा का और अधिक विश्लेषण करने के बाद, शोधकर्ताओं ने देखा कि समानांतर त्वरित क्षेत्र मनुष्यों में मोटापे से जुड़े जीनों के करीब दिखाई देते हैं।
मोटापे पर नियंत्रण में भूमिका निभाने वाले त्वरित क्षेत्रों और जीनों के बीच लिंक की पुष्टि करने के लिए, ग्रेग और फेरिस ने फिर जीन के एक बहुत विशिष्ट सेट का विश्लेषण किया: जो कि प्रेडर-विली सिंड्रोम को संचालित करते हैं, जो मनुष्यों में एक दुर्लभ आनुवंशिक स्थिति है।
अन्य लक्षणों में, यह स्थिति अत्यधिक भूख की विशेषता है, जिससे अस्वास्थ्यकर वजन बढ़ सकता है और मोटापा हो सकता है।
प्रेडर-विली सिंड्रोम से जुड़े जीन को देखने में, शोधकर्ताओं ने पाया कि ये जीन अधिक हाइबरनेटर त्वरित क्षेत्रों से जुड़े हैं जब जीन की तुलना में इस आनुवंशिक स्थिति में भूमिका नहीं निभाई जाती है।
’नए अनुसंधान के लिए नींव रखना’
इन परिणामों के बाद, ग्रीग और फेरिस अब सुझाव देते हैं कि हाइबरनेटिंग जानवरों में विकसित तंत्र हो सकते हैं जो उन्हें मोटापे से जुड़े कुछ जीनों की गतिविधि को स्वचालित रूप से "स्विच ऑफ" करने की अनुमति देते हैं। यह स्तनधारी स्तनधारियों के लिए नहीं है।
जांचकर्ताओं ने 364 आनुवांशिक तत्वों की भी पहचान की है जो हाइबरनेशन को नियंत्रित करने और मोटापे को नियंत्रित करने में मदद कर सकते हैं।
"हमारे परिणाम बताते हैं कि हाइबरनेटर त्वरित क्षेत्र सैकड़ों हजारों लोगों के अध्ययन में मोटापे से जुड़े जीनों के पास समृद्ध होते हैं, साथ ही साथ मोटापे के एक सिंडोमिक रूप से जुड़े जीन के पास" फेरिस कहते हैं।
"इसलिए, मनुष्यों और हाइबरनेटिंग जानवरों के डेटा को एक साथ लाकर, हम स्तनधारी मोटापे को नियंत्रित करने के लिए जीनोम में उम्मीदवार मास्टर नियामक स्विच को उजागर करने में सक्षम थे," वे कहते हैं।
विशेष जीन संपादन तकनीक का उपयोग करते हुए, शोधकर्ता वर्तमान में माउस मॉडल में इन 364 आनुवंशिक तत्वों की भूमिका का परीक्षण कर रहे हैं। उन्हें उम्मीद है कि उनके निष्कर्ष अंततः उन्हें न केवल मोटापे को नियंत्रित करने का एक तरीका खोजने में मदद करेंगे, बल्कि चयापचय तंत्र से संबंधित अन्य स्थितियों को भी देखेंगे।
"चूंकि मोटापा और चयापचय कई अलग-अलग बीमारियों के लिए जोखिम का कारण है, जीनोम के इन हिस्सों की खोज वास्तव में एक रोमांचक अंतर्दृष्टि है जो कई महत्वपूर्ण नए अनुसंधान दिशाओं के लिए नींव देती है। हमारे पास उम्र बढ़ने, मनोभ्रंश और चयापचय सिंड्रोम के लिए नई परियोजनाएं हैं। "
क्रिस्टोफर ग्रेग
