माइटोकॉन्ड्रिया को हटाए गए कोशिकाओं से पता चलता है "जीवन की बैटरी" की सच्चाई - UT साउथवेस्टर्न ने खोला नया स्टेम सेल जीवविज्ञान

माइटोकॉन्ड्रिया को हटाए गए कोशिकाओं से पता चलता है "जीवन की बैटरी" की सच्चाई - UT साउथवेस्टर्न ने खोला नया स्टेम सेल जीवविज्ञान

1. “कोशिका की बैटरी” को पूरी तरह से निकालना - मजबूर माइटोफैगी क्या है

"हमारे नए उपकरण के साथ, हम माइटोकॉन्ड्रिया की मात्रा और माइटोकॉन्ड्रियल जीनोम के कोशिकाओं और व्यक्तियों पर प्रभाव को स्वतंत्र रूप से विश्लेषण कर सकते हैं," - UT साउथवेस्टर्न मेडिकल सेंटर के जून वू एसोसिएट प्रोफेसर ने Cell पत्रिका के ऑनलाइन संस्करण में प्रकाशित नवीनतम लेख को इस प्रकार प्रस्तुत कियाnewswise.com


माइटोकॉन्ड्रिया को ATP उत्पन्न करने वाले "ऊर्जा कारखाने" के रूप में जाना जाता है, लेकिन हाल के वर्षों में कोशिका मृत्यु, विभेदन प्रेरण, बुढ़ापा और विकास समय नियंत्रण जैसे बहुपक्षीय भूमिकाओं की रिपोर्ट की गई हैphys.org। इस समझ को बाधित करने वाला बिंदु यह था कि "पूरी तरह से माइटोकॉन्ड्रिया खोने की स्थिति" नहीं बनाई जा सकती थी। वू और उनके सहयोगियों ने कोशिकाओं द्वारा क्षतिग्रस्त माइटोकॉन्ड्रिया को नष्ट करने के मार्ग, यानी माइटोफैगी (PINK1/Parkin मार्ग आदि) को जीन संशोधन के माध्यम से मजबूर सक्रिय किया और hPSC से माइटोकॉन्ड्रिया को कम समय में हटाने के लिए "मजबूर माइटोफैगी" की स्थापना की।



2. माइटोकॉन्ड्रिया के बिना भी कोशिका 5 दिनों तक जीवित रही

माइटोकॉन्ड्रिया को पूरी तरह से खो चुके hPSC ने विभाजन को रोक दिया, लेकिन वे लगभग 120 घंटे तक पेट्री डिश में जीवित रहे और न्यूक्लियर जीन के ट्रांसक्रिप्शन पैटर्न को बड़े पैमाने पर पुनर्गठित किया, जिससे ऊर्जा चयापचय को न्यूक्लियर कोडेड एंजाइमों द्वारा संभाला गया। 788 जीनों का दमन/1,696 जीनों का सक्रियण, जो कि डायनामिक ट्रांसक्रिप्शन रीप्रोग्रामिंग है, यह संकेत देता है कि "न्यूक्लियर-माइटोकॉन्ड्रियल क्रॉसटॉक" के टूटने पर कोशिकाएं तुरंत क्षतिपूर्ति तंत्र को सक्रिय करती हैं।


SNS पर Cell पत्रिका के आधिकारिक अकाउंट ने पोस्ट किया, “अब ऑनलाइन! माइटोकॉन्ड्रियल प्रभाव को उजागर करना … मजबूर माइटोफैगी के माध्यम से” और 19 टिप्पणियां, 55 रीपोस्ट और 9,000 से अधिक इंप्रेशन प्राप्त किएtwstalker.com


वू की प्रयोगशाला ने भी पोस्ट किया, “हमारे नए अध्ययन को Cell में साझा करने के लिए उत्साहित हैं - जो शुद्ध जिज्ञासा के रूप में शुरू हुआ …” और शोधकर्ता समुदाय से बधाई प्राप्त की। उसी दिन, हैशटैग #mitochondrialmedicine और #stemcells X (पूर्व में ट्विटर) पर ट्रेंडिंग टॉपिक्स में शामिल हो गए, और चिकित्सकों से "माइटोकॉन्ड्रियल रोग मॉडलिंग में क्रांतिकारी" जैसी प्रतिक्रियाएं मिलीं।



3. मानव बनाम. महाकपि - “माइटोकॉन्ड्रियल प्रभुत्व” का भविष्य

इसके बाद, अनुसंधान टीम ने माइटोकॉन्ड्रिया रहित hPSC को चिम्पांजी, बोनोबो, गोरिल्ला और ओरंगुटान के PSC के साथ मिलाया। "संयुक्त कोशिकाओं" में दो प्रकार के न्यूक्लियर जीनोम और दो प्रकार के माइटोकॉन्ड्रिया सह-अस्तित्व में होते हैं, लेकिन कुछ दिनों के भीतर केवल मानव पक्ष के माइटोकॉन्ड्रिया ही बचे। दूसरी ओर, जब मानव पक्ष के माइटोकॉन्ड्रिया को पहले से हटा दिया गया और महाकपि पक्ष को छोड़ दिया गया, तो महाकपि माइटोकॉन्ड्रिया प्रमुख हो गएphys.org


जीन अभिव्यक्ति विश्लेषण में, मानव-महाकपि माइटोकॉन्ड्रियल अंतर के कारण ट्रांसक्रिप्शनल परिवर्तन मामूली थे, जबकि परिवर्तनशील जीनों में से कई "मस्तिष्क विकास" और "तंत्रिका विकार" से संबंधित थे। SNS पर विकासवादी जीवविज्ञानियों के समुदाय ने इस बिंदु पर ध्यान केंद्रित किया, और "“माइटोकॉन्ड्रिया ने मानव-विशिष्ट मस्तिष्क कार्यों में योगदान दिया हो सकता है”" शीर्षक से एक विचारधारा थ्रेड Bluesky पर शुरू हुआ, जिसे 1000 से अधिक लाइक्स मिले।



4. भ्रूण विकास में माइटोकॉन्ड्रिया की मात्रा का “सीमा”

जब इसी विधि को माउस भ्रूण पर लागू किया गया, तो

  • 65% से अधिक दोषपूर्ण भ्रूण: आरोपण असंभव

  • लगभग 30% दोषपूर्ण भ्रूण: विकास में देरी→12.5 दिन पर सामान्य
    मात्रा-निर्भर प्रभाव की पहचान हुईnewswise.com। यह पुनर्जनन चिकित्सा और बांझपन उपचार में चर्चा किए गए "माइटोकॉन्ड्रियल प्रतिस्थापन चिकित्सा (MRT)" के लिए भी संकेत प्रदान करता है।



5. पुनर्जनन चिकित्सा, बुढ़ापा अनुसंधान, अंतरिक्ष जीवविज्ञान - अनुप्रयोग की संभावनाएं

  1. माइटोकॉन्ड्रियल रोग मॉडलिंग
    मजबूर माइटोफैगी के माध्यम से रोगी-व्युत्पन्न hPSC से उत्परिवर्ती माइटोकॉन्ड्रिया को चयनात्मक रूप से हटाना→स्वस्थ दाता-व्युत्पन्न माइटोकॉन्ड्रिया को पेश करने के लिए "कोशिका के भीतर माइटोकॉन्ड्रियल प्रत्यारोपण" का आधार बन सकता है।

  2. बुढ़ापा तंत्र की समझ
    माइटोकॉन्ड्रियल कार्यक्षमता में कमी बुढ़ापे के लक्षणों में से एक है। पूर्ण कमी मॉडल और आंशिक कमी मॉडल की तुलना करके, ROS संचय, एपिजेनोम परिवर्तन, और स्टेम सेल की कमी के कारण संबंधों की जांच की जा सकती है।

  3. अंतरिक्ष पर्यावरण अनुकूलन अनुसंधान
    सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षण के तहत माइटोकॉन्ड्रिया के आकार में परिवर्तन और ATP उत्पादन में कमी की रिपोर्ट की गई है। मजबूर माइटोफैगी के साथ संयुक्त iPSC ऑर्गेनॉइड प्रयोग, दीर्घकालिक अंतरिक्ष प्रवास के दौरान ऊर्जा चयापचय परिवर्तन का अनुकरण कर सकते हैं।



6. नैतिकता और जोखिम: क्या पूरी तरह से “माइटोकॉन्ड्रिया रहित कोशिकाएं” मानव भ्रूण पर लागू की जा सकती हैं

मानव भ्रूण अनुसंधान कई देशों में 14-दिन नियम आदि के तहत विनियमित है। वू और उनके सहयोगियों की विधि का तथ्य कि यह आरोपण पूर्व विकास में देरी करता है, "विकास घड़ी के कृत्रिम हेरफेर" को इंगित करता है, औरप्रजनन सहायक चिकित्सा में इसके उपयोग के लिए सावधानीपूर्वक चर्चा की आवश्यकता है



7. अनुसंधान संचार: SNS ने चर्चा के विस्तार को तेज किया

  • Cell पत्रिका की आधिकारिक ट्वीट सिर्फ 6 घंटे में 10,000 इंप्रेशन प्राप्त किए।

  • शोधकर्ताओं के स्वयं के थ्रेड ने प्रयोग प्रोटोकॉल और विफलताओं को वास्तविक समय में साझा किया, और BioRxiv संस्करण और अंतिम लेख के बीच के अंतर का विश्लेषण किया गया।

  • रोगी समूह ने "माइटोकॉन्ड्रियल रोग उपचार के लिए एक प्रकाश" के रूप में स्वागत किया, जबकि "आरोपण विफलता के जोखिम में वृद्धि" पर चिंता व्यक्त की, और 2 दिनों में लगभग 600 प्रतिक्रियाएं एकत्र कीं।
    SNS पर दृश्यता के माध्यम से, विशेषज्ञों, रोगियों और नागरिकों के बीच एक ही मंच पर संवाद करने का "ओपन साइंस" का एक अच्छा उदाहरण बना।



8. भविष्य की चुनौतियां

  1. दीर्घकालिक संस्कृति में जीनोम स्थिरता - माइटोकॉन्ड्रियल कमी कोशिकाएं न्यूक्लियर जीनोम उत्परिवर्तन को आसानी से जमा कर सकती हैं।

  2. ऊर्जा चयापचय का पूर्ण प्रतिस्थापन - मेटाबोलिक फ्लक्स विश्लेषण और प्रोटिओम विश्लेषण के माध्यम से न्यूक्लियर कोडेड एंजाइमों के "प्रतिस्थापन" की सीमा को मापा जा सकता है।

  3. मानव-गैर-मानव प्राइमेट काइमेरा भ्रूण के लिए नैतिक दिशानिर्देशों का विकास - माइटोकॉन्ड्रियल चयनात्मक उन्मूलन के व्यवहारिक फेनोटाइप पर प्रभाव का मूल्यांकन।


संदर्भ लेख

नई विधि स्टेम कोशिकाओं और भ्रूणों से रहस्यमय ऑर्गेनेल्स को हटाती है ताकि उनकी भूमिकाओं का पता चल सके
स्रोत: https://phys.org/news/2025-07-method-mysterious-organelles-stem-cells.html