मिथाइलेशन एक कार्बन और तीन हाइड्रोजन परमाणुओं का दूसरे अणु में योग है। इस घटना को स्वास्थ्य देखभाल के क्षेत्र में अंतिम शब्द माना जाता है। यह शरीर के लगभग सभी कार्यों में साथ देता है।
कार्य
मिथाइल समूह (कार्बन और हाइड्रोजन परमाणु) इसमें भाग लेते हैं:
- तनावपूर्ण परिस्थितियों में शरीर की प्रतिक्रिया।
- ग्लूटाथियोन का उत्पादन और प्रसंस्करण। यह शरीर में एक प्रमुख एंटीऑक्सीडेंट के रूप में कार्य करता है।
- हार्मोन, भारी धातुओं और रासायनिक यौगिकों का विषहरण।
- सूजन को नियंत्रित करें।
- क्षतिग्रस्त कोशिकाओं की मरम्मत करें।
- प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया और उसका नियमन, वायरस और संक्रमण के खिलाफ लड़ाई, टी-तत्वों के उत्पादन का नियंत्रण।
डीएनए मिथाइलेशन की प्रक्रिया भी महत्वपूर्ण है। आइए इसे करीब से देखें।
विकास का एपिजेनेटिक नियंत्रण
डीएनए मिथाइलेशन माइटोसिस के दौरान अगली पीढ़ी की कोशिकाओं में पैटर्न के संचरण को बढ़ावा देता है। अपेक्षाकृत हाल ही में, यह पाया गया कि टर्मिनल में परमाणुओं के समूहों में शामिल होने की प्रक्रियाविभेदित संरचनाओं का स्मृति निर्माण और सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी के साथ एक निश्चित संबंध है। के. मिलर और डी. स्वीट ने डीएनए मिथाइलेशन की जांच की। घटना के अध्ययन ने उन्हें इस निष्कर्ष पर पहुँचाया कि नई जानकारी को याद रखने के दौरान जानवरों में डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड मिथाइलस की गतिविधि काफी बढ़ जाती है। यह उन जीनों की अभिव्यक्ति में कमी में योगदान देता है जो स्मृति प्रक्रियाओं को दबाते हैं। इसके अलावा, लेखक एक और घटना की ओर इशारा करते हैं। शोधकर्ताओं की रिपोर्ट है कि रीलिन प्रोटीन जीन की सक्रियता, जो सिनैप्टिक कनेक्शन में परिवर्तन को बढ़ावा देती है और स्किज़ोफ्रेनिया के रोग संबंधी पाठ्यक्रम में शामिल है, स्मृति निर्माण से प्रभावित होती है। इस मामले में, निर्धारण कारक डेमिटैलेज-एंजाइम है जो डीएनए डीमेथिलेशन (मिथाइल समूहों से रिलीज) प्रदान करता है। स्थापित तथ्य हमें सबसे महत्वपूर्ण निष्कर्ष निकालने की अनुमति देते हैं। एपिजेनेटिक तंत्रों में से एक के रूप में डीएनए मिथाइलेशन, साथ ही इसकी रिवर्स घटना, सूचना भंडारण और याद रखने में एक आवश्यक भूमिका निभाती है। इस विचार की पुष्टि ई. कोस्टा के समूह के एक अध्ययन के परिणामों से होती है। यह पाया गया है कि ग्लूटामेट डिकार्बोक्सिलेज और रीलिन जीन के विघटन की मध्यस्थता चूहों में छोटे अणुओं द्वारा की जा सकती है जो नाभिक में डीएनए की स्थापना में हस्तक्षेप करते हैं। ये अध्ययन न केवल स्मृति के गठन के प्रचलित विचार को बदलने की संभावना का संकेत देते हैं। वे यह भी संकेत देते हैं कि डीएनए मिथाइलेशन, जिसे पहले स्थायी माना जाता था, गतिशील है। इसके अलावा, इसका उपयोग चिकित्सा में किया जा सकता है।
विशेषताएं
यह विचार कि स्मृति और डीएनए मिथाइलेशन जुड़े हुए हैं, नया नहीं है। हिस्टोन एसिटिलिकेशन द्वारा सिनैप्टिक ट्रांसमिशन की सशर्तता पहले ही स्थापित की जा चुकी है। वे कंकाल बनाते हैं जिसके चारों ओर डीएनए हवाएं चलती हैं। एसिटिलीकरण से न्यूक्लिक एसिड के लिए हिस्टोन की आत्मीयता में कमी आती है। नतीजतन, डीएनए और अन्य प्रोटीन से जुड़े अन्य चीजों के साथ, जीन सक्रियण के साथ पहुंच खोली जाती है। वास्तव में, CREBBP (एक बाध्यकारी प्रोटीन) की हिस्टोन एसिटाइलट्रांसफेरेज़ गतिविधि, जो एक प्रमुख न्यूरोनल ट्रांसक्रिप्शन कारक के रूप में कार्य करती है, स्मृति पर इस प्रोटीन के प्रभाव से जुड़ी हुई है। इसके अलावा, हिस्टोन डीएसेटाइलेज़ इनहिबिटर के उपयोग के दौरान दीर्घकालिक स्मृति में वृद्धि देखी गई। इससे हिस्टोन एसिटिलीकरण का त्वरण हुआ।
परिकल्पना
स्वीट एंड मिलर ने संरचना अभिव्यक्ति के हिस्टोन-निर्भर डाउनरेगुलेशन के संबंध में निम्नलिखित प्रश्न पूछे। यदि यह स्मृति नियमन में भूमिका निभा सकता है, तो क्या डीएनए मिथाइलेशन का समान प्रभाव होगा? इस घटना को मुख्य रूप से समसूत्रण और प्रणालियों के गठन के दौरान संरचनाओं की गतिविधि को बनाए रखने के साधन के रूप में माना जाता था। हालांकि, परिपक्व स्तनधारी मस्तिष्क में, मिथाइलिस की तीव्रता देखी गई, इस तथ्य के बावजूद कि इसकी अधिकांश कोशिकाएं गैर-विभाजित होती हैं। इस तथ्य के कारण कि विचाराधीन घटना जीन अभिव्यक्ति के दमन में योगदान करती है, वैज्ञानिक न्यूरॉन्स में मिथाइलिस और नियामक प्रक्रियाओं के बीच संबंध की संभावना को अस्वीकार नहीं कर सके।
धारणाओं की जांच
मीठा और उसकासहकर्मियों, डीएनए मेथिलिकरण और स्मृति निर्माण में इस घटना के महत्व का अध्ययन करते हुए, हिप्पोकैम्पस के वर्गों को डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड मिथाइलट्रांसफेरेज़ के अवरोधकों के साथ इलाज किया। उन्होंने पाया कि यह दीर्घकालिक पोटेंशिएशन की शुरुआत को रोकता है - न्यूरोनल गतिविधि के जवाब में सिनैप्टिक कनेक्शन को मजबूत करना। यह प्रक्रिया सीखने और स्मृति के तंत्र के संचालन को निर्धारित करती है। वैज्ञानिकों ने यह भी पाया कि अवरोधकों ने रीलिन डीएनए में मिथाइलेशन के स्तर को कम कर दिया। इसने उनकी उत्क्रमणीयता का संकेत दिया।
प्रयोग
अपने शोध को और आगे ले जाने का निर्णय लेते हुए, स्वीट और मिलर ने एक मॉडल में चूहों में मिथाइलेशन पैटर्न में बदलाव देखना शुरू किया, जिसमें जानवर एक विशिष्ट स्थान को अप्रिय उत्तेजनाओं, विशेष रूप से हल्के झटके के साथ जोड़ना सीखते हैं। अवरोधकों के साथ इलाज किए गए विषयों के व्यवहार ने सीखने की संभावित कठिनाइयों को व्यक्त किया। जब ऐसे वातावरण में रखा जाता है जिसमें उन्हें डरना चाहिए था, तो वे नियंत्रण वाले जानवरों की तुलना में काफी कम बार जमते थे।
निष्कर्ष
मिथाइलेशन चूहों की याददाश्त को कैसे प्रभावित कर सकता है? वैज्ञानिकों ने इसे इस प्रकार समझाया। डीएनए में बहुत सी ऐसी साइटें हैं जो हाइड्रोजन और कार्बन परमाणुओं के समूहों के जुड़ने से प्रभावित हो सकती हैं। इस संबंध में, शोधकर्ताओं ने निम्नलिखित घटना की ओर मुड़ने का निर्णय लिया। उन्होंने पहले उन जीनों के मिथाइलेशन का अध्ययन किया जिनकी स्मृति निर्माण में भूमिका पहले ही स्थापित हो चुकी थी। सबसे पहले, उस क्षेत्र पर विचार किया गया जहां फॉस्फेटस प्रोटीन की स्मृति प्रक्रियाओं को दबा दिया जाता है। कम अभिव्यक्तिविपरीत का कारण बन सकता है। दरअसल, एक घंटे के प्रासंगिक डर कंडीशनिंग के बाद, मिथाइलेशन का स्तर सौ गुना से अधिक बढ़ गया। उसी समय, CA1 हिप्पोकैम्पस क्षेत्र में mRNA स्तर में मामूली लेकिन सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण कमी आई। यह प्रभाव जानवरों के मस्तिष्क में अंगों को मामूली झटके और संदर्भ की नवीनता के संयोजन के साथ पाया जाता है। व्यक्तिगत रूप से, ये उत्तेजनाएं मिथाइलेशन पर कोई प्रभाव नहीं डालती हैं। तदनुसार, समूहों में शामिल होना विशेष रूप से वास्तविक प्रशिक्षण के साथ किया जाता है।
डीएनए मिथाइलेशन और उम्र बढ़ना
उम्र की समस्याएं और ऑन्कोलॉजिकल रोग सबसे अधिक चर्चा वाले विषयों में से हैं। कई वर्षों के शोध में, वैज्ञानिकों ने विभिन्न सिद्धांतों और मॉडलों का प्रस्ताव दिया है। हालांकि, कोई भी अवधारणा वर्तमान में सभी प्रश्नों का पूरी तरह उत्तर नहीं देती है। इस बीच, उम्र बढ़ने की समस्या के समाधान की खोज में सबसे बड़ी रुचि जीन गतिविधि में परिवर्तन का अध्ययन है। विशेष रूप से प्रोफेसर अनिसिमोव ने इस मामले पर अपनी राय व्यक्त की। वह बताते हैं कि जीन की अभिव्यक्ति (अभिव्यक्ति) अन्य बातों के अलावा, मिथाइलेशन पर निर्भर करती है, जो उम्र बढ़ने की दर को प्रभावित कर सकती है। डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड के साइटोसिन अवशेषों के 5% तक कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं के समूहों को 5MC (5-मिथाइलसिटोसिन) के गठन के साथ जोड़ा गया। यह आधार उच्च जीवों के डीएनए में एकमात्र स्थिरांक माना जाता है। समूहों का जुड़ना दोनों धागों में सममित रूप से होता है। 5mC अवशेष हमेशा ग्वानिन अवशेषों से ढके रहते हैं। उसी समय, संरचनाएंविभिन्न कार्य करते हैं। हालांकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि मिथाइलेशन जीन गतिविधि के नियमन में शामिल है। समूह में शामिल होने के क्रम में परिवर्तन प्रतिलेखन स्तर में विफलताओं के कारण होता है।
कारण
उम्र से संबंधित डीमेथिलेशन का वर्णन पहली बार 1973 में किया गया था। इससे चूहों के ऊतकों में समूहों के पृथक्करण की डिग्री में अंतर का पता चला। मस्तिष्क में, लीवर की तुलना में डीमेथिलेशन अधिक सक्रिय था। इसके बाद, फेफड़ों में उम्र के साथ-साथ त्वचा के फाइब्रोब्लास्ट संरचनाओं में 5mC में कमी पाई गई। शोधकर्ताओं ने सुझाव दिया कि उम्र से संबंधित डीमेथिलेशन कोशिकाओं को ट्यूमर परिवर्तन के लिए पूर्वनिर्धारित करता है। इस घटना को सरल शब्दों में निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है। एक निष्क्रिय जीन एक मिथाइल समूह से जुड़ा होता है। रासायनिक प्रतिक्रियाओं के प्रभाव में, इसे काट दिया जाता है। तदनुसार, जीन सक्रिय होता है। परमाणुओं का एक समूह फ्यूज के रूप में कार्य करता है। उनकी संख्या जितनी छोटी होगी, कोशिका उतनी ही अधिक विभेदित होगी और, तदनुसार, जितनी पुरानी होगी, उतनी ही छोटी होगी। साहित्य में व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला एक उत्कृष्ट उदाहरण कुछ सैल्मन प्रजातियों का विकास है। स्पॉनिंग के तुरंत बाद उनकी असाधारण रूप से तेजी से मौत की घटना सामने आई। कल, प्रजनन आयु के युवा व्यक्तियों की कुछ ही समय में मृत्यु हो जाती है। जैविक शब्दों में, यह घटना त्वरित उम्र बढ़ने है, जो डीएनए के बड़े पैमाने पर डीमेथिलेशन के साथ है।
शरीर की मदद कैसे करें?
ऐसे कई तरीके हैं जिनसेजन्मजात डीएनए मिथाइलेशन में सुधार कर सकते हैं। सबसे लोकप्रिय में से हैं:
- ताजा साग खाना। पत्तेदार सब्जियों की विशेष रूप से सिफारिश की जाती है। वे फोलिक एसिड के स्रोत के रूप में कार्य करते हैं, जो उचित मिथाइलेशन के लिए आवश्यक है।
- विटामिन बी12 और बी6, राइबोफ्लेविन लेना। उनके स्रोत अंडे, मछली, बादाम, अखरोट, शतावरी आदि हैं।
- पर्याप्त जस्ता और मैग्नीशियम प्राप्त करें। वे मिथाइलेशन का रखरखाव प्रदान करते हैं।
- प्रोबायोटिक का सेवन। वे बी-समूह विटामिन और फोलिक एसिड की प्राप्ति और अवशोषण में योगदान करते हैं।
तनावपूर्ण स्थितियों को कम करना, बुरी आदतों (शराब पीना, धूम्रपान) को छोड़ना भी महत्वपूर्ण है। यह सुनिश्चित करने के लिए ध्यान रखा जाना चाहिए कि विषाक्त पदार्थ शरीर में प्रवेश न करें। ये यौगिक मिथाइल समूह लेते हैं, यकृत को लोड करते हैं।
