दागदार डीएनए और यह कैसे ठीक हो सकता है

क्या लचीलापन के लिए बनाता है?

कहो आप दो समान रूप से समान चूहों लेते हैं और उन्हें अपमानित करते हैं। एक विनम्र और चिंतित हो जाता है अन्य सामान्य रूप से व्यवहार करने के लिए जारी है क्या दो अलग?

शोधकर्ताओं ने इस प्रयोग का प्रदर्शन किया है, सामान्य छोटे चूहों को लेते हुए और "सामाजिक हार" नामक एक मॉडल में बड़े, आक्रामक चूहों को उजागर करते हैं। हराया हुआ चूहों को तब आक्रामक चूहों के बगल में रखे जाते हैं। अधिकांश छोटे चूहों से पता चलता है कि चिंता, अवसाद और निम्न स्थिति की तरह क्या दिखता है। अपने जीवन के बाकी हिस्सों के लिए, वे पहले से लगे साथी चूहों को भी स्थगित करेंगे

लेकिन बड़े चूहों के संपर्क के दिनों के बाद भी, कुछ छोटी चूहों में बदलाव नहीं होता है और छोटे चूहों – चिंतित और अयोग्य – ये समान नहीं हैं, वे आनुवंशिक रूप से एक समान हैं।

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बेशक, आनुवंशिक रूप से समान जुड़वाँ अविवेचनीय नहीं हैं। बहुत जल्दी विकास की अनियमितताओं के माध्यम से – अणुओं के यादृच्छिक आंदोलन, गर्भ में स्थिति से संबंधित परिवर्तन, पोषण में अंतर – जन्म के समय, जुड़वाँ थोड़ा अलग होता है। उनके डीएनए सेगमेंट गतिविधि के विभिन्न स्तरों को दर्शाते हैं।

वैज्ञानिक अब माइक्रोएरे डीएनए चिप्स का उपयोग करते हुए इन मतभेदों को माप सकते हैं, जो कि हजारों जीन, जीन वर्ग या जीन गतिविधि के संकेतक की तुलना करते हैं। अनुसंधान से पता चलता है कि प्रत्येक गुणसूत्र पर डीएनए के समान अनुक्रम के साथ चूहों को एपिजेनेटिक रूप से अलग होते हैं।

एपिजिनेटिक्स जीन अभिव्यक्ति को संदर्भित करता है जो अनुभव से निकला है। मैंने पिछले एक साक्षात्कार में वादा किया था कि अमेरिकी मनश्चिकित्सीय एसोसिएशन की हालिया वार्षिक बैठक में आयोजित एक सत्र में एपिजेनेटिक्स के बारे में मैंने जो कुछ सीखा था, उनको बताओ। पर जो कुछ भी सूचना मिली थी, वह नया नहीं था; प्रमुख प्रयोगों के परिणाम दो वर्ष पूर्व प्रकृति तंत्रिका विज्ञान में, नाडिया त्सानकोवा द्वारा, डलास में टेक्सास के दक्षिण पश्चिम मेडिकल सेंटर में एरिक नेस्लेर की प्रयोगशाला में काम कर रहे थे। बैठकों में, नेस्लेर ने बाद में प्रगति की सूचना दी।

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क्या इस प्रकार काफी मुश्किल सामग्री है – भाग में क्योंकि मैं जटिल जानकारी को संप्रेषित कर रहा हूं; भाग में क्योंकि मैं इस क्षेत्र में एक विशेषज्ञ नहीं हूं और इसलिए मुझे आसान बनाने की क्षमता की कमी है (पाठक किसी भी गलती को इंगित करने के लिए स्वागत करते हैं।) यदि आप उन वाक्यों को छोड़ देते हैं जो आपको समझ नहीं आते हैं, तो आपको अभी भी सारांश मिलेगा। तो यहाँ जाता है:

केवल डीएनए को देखते हुए, हम साधारण प्राणी लगते हैं कीड़े से संबंधित, स्तनधारियों में डीएनए का ढाई गुना है लेकिन जो हमें (और कृन्तकों) विशिष्ट बनाता है, उसका एक हिस्सा यह है कि हमारे पास कई "जंक" या गैर-कोडिंग, अनुक्रम हैं, जो कीड़े से अधिक सौ गुना अधिक है। यह अतिरिक्त डीएनए और संबंधित क्रोमैटिन प्रोटीन के अधिक तह की अनुमति देता है जो हमारे गुणसूत्रों को बनाते हैं। हम कुछ जीनों को प्रदर्शित करते हैं ताकि दूत उन्हें संलग्न कर सकें। अन्य जीन परतों में छिपा रहे हैं।

कुछ मामलों में, इस अभिव्यक्ति या दमन को डीएनए परिसर के उजागर भागों में छोटे रसायनों के लगाव के द्वारा विनियमित किया जाता है – समूह में केमिस्ट्स के लिए, हिस्टोन पूंछ के डेकेटाइलेशन और मेथिलिकेशन के माध्यम से। ये परिवर्तन प्रभावित करते हैं कि क्या जीन सक्रिय या निष्क्रिय हैं।

माउस मॉडल में, हिस्टोन पूंछ के मेथिलिकेशन, सेल को कारक बनाने से रोकता है जो नए कोशिकाओं के निर्माण और नए सेल कनेक्शनों के निर्माण की अनुमति देते हैं। उन लोगों के लिए मस्तिष्क से व्युत्पन्न न्यूरोट्रॉफिक कारक (बीडीएनएफ़) अवसाद के सिद्धांत (मैं इसे अवसाद के खिलाफ समझाता है) के लिए, मेथिलिकेशन बीडीएनएफ के उत्पादन को रोकता है और इस तरह लचीलेपन के खिलाफ काम करता है।

वैज्ञानिकों को इस प्रक्रिया को देखना था क्योंकि जब उन्होंने हराया और लचीला चूहों में जीन सरणियों की तुलना की तो शोधकर्ताओं ने बीडीएनएफ के उत्पादन को नियंत्रित करने वाले जीन के एक हिस्से के मेथिलैशन में अंतर पाया।

सिद्धांत में, यदि आप डीएनए परिसर के महत्वपूर्ण भागों के मेथिलिकेशन को रोका या रिवर्स कर सकते हैं, तो आप धमकी के प्रभावों को रोक सकते हैं या फिर डरावना माउस को फिर से बोल्ड कर सकते हैं। पारंपरिक एंटिडिएंटेंट्स का यह प्रभाव होता है – लगभग अगर आप इंपीपैमिन के साथ भयग्रस्त चूहों का इलाज करते हैं, तो सबसे पुराना एंटीडिपेंटेंट्स में से एक, आपको बीडीएनएफ उत्पादन की वापसी मिलती है और इसके साथ सामान्य साहसीता (अन्य प्रयोगों में इसी तरह के परिणाम नए एंटीडिप्रेंटेंट्स, एसएसआरआई, जैसे पक्षील और प्रोजैक के साथ होते हैं।) लेकिन इंपीप्रिमिन प्रारंभिक नुकसान को पूरी तरह पूर्ववत नहीं करता है; इसके बजाय, यह एक न्यूरोकेमिकल क्षतिपूर्ति को प्रेरित करता है। एपिगेनेटिक स्तर पर, एंटीडिपेसेंट-चूहों को अभी भी सामाजिक हार के निशान होते हैं।

और एपिगेनेटिक परिवर्तन माउस मस्तिष्क के भीतर हीनीय परिवर्तन हो सकता है। जब माउस नए तंत्रिका कोशिकाओं को बनाते हैं, तो वे भी डीएनए को एक ऐसे रूप में जोड़ते हैं जो कायरता बनाते हैं। सामाजिक हार एक पर्यावरण परिवर्तन है जो एक आनुवांशिक प्रभाव है – दिए गए माउस के भीतर, हालांकि, इसके शुक्राणु या अंडों में नहीं प्रारंभिक अनुभव मस्तिष्क को हमेशा के लिए चिह्नित करता है।

बैठकों में, नेस्लेर और अन्य लोगों ने अधिक प्रत्यक्ष एंटीडप्रेसेंट (या विरोधी-कलाई) प्रभावों को प्रेरित करने के प्रयासों पर सूचना दी। Imipramine के बजाय, शोधकर्ताओं ने "हिस्टोन डेकेटिलेशन (एचडीएसी) इनहिबिटरस" को देखा। इन दवाओं में से कुछ कैंसर के उपचार में उपयोग किए जाते हैं। कुछ मनोरोग दवाएं, जैसे वाल्प्रोइक एसिड (डीपकोटे), द्विध्रुवी विकार में इस्तेमाल होती हैं, ये भी एचडीएसी अवरोधक हैं लेकिन कुछ हद तक एचडीएसी अवरोधकों को माउस दिमाग में लगाया जाता है, जो सामाजिक हार से प्रेरित विशिष्ट चोट के कारण होता है। एचडीएसी इनहिबिटर एन्टिडेपेंटेंट्स और कुछ मामलों में काम करते हैं, पारंपरिक दवाओं की तुलना में अधिक प्रभावी ढंग से; विशेष रूप से, प्रोजैक और एचडीएसी अवरोधक के संयोजन प्रोज़ैक को अकेले देने से अधिक ताकतवर था। डायरेक्ट आनुवंशिक परिवर्तन (वायरस द्वारा पेश जीन के माध्यम से) समान परिणाम प्राप्त कर सकते हैं, लचीला चूहों को बना सकते हैं।

मैंने मनोचिकित्सा में हताशा के बारे में लंबाई में लिखा है कि दशकों से हमने अवसाद उपचार के लिए वास्तव में एक उपन्यास दृष्टिकोण नहीं देखा है, जो न्यूरोट्रांसमीटर से परे जाता है। एपिजिनेटिक अनुसंधान एक नई दिशा में, कोशिका के अंदर और यहां तक ​​कि जीन के बाहर, काफी सरल जीन मॉड्यूलेशन – एक या दो साइटों पर एक रासायनिक के जोड़ या घटाव के लिए, देखता है।

यह मनुष्यों में काम करने वाले हस्तक्षेपों के लिए माउस दिमाग में डाली गई दवाओं या जीनों से लंबा रास्ता है। लेकिन एपिजिनेटिक अध्ययन सामाजिक नुकसान का एक मूल मॉडल बताते हैं, यह दिखाते हुए कि कैसे दुर्भावना मस्तिष्क के अंदर पहुंच सकती है और तंत्रिका कोशिका के भीतर जीन को निशान लगा सकती है। शोध में यह भी कहा गया है कि अगर नैतिक रूप से जटिल, भविष्य में एक दर्दनाक लोगों को उनके लचीले जुड़वा बच्चों की न्यूरोबियल अवस्था में बहाल किया जा सकता है, तो वे चिकित्सकीय रूप से रोमांचक की ओर इशारा करते हैं।

अभी के लिए बस इतना ही। मैं अगले, कम पदों को स्थापित करने की उम्मीद कर रहा हूं जो सामान्य कार्य और मानसिक बीमारी पर एपिगेनेटिक परिप्रेक्ष्य को स्पष्ट करेंगे।