An adhesion GPCR regulates cell adhesion and mating in the closest living relatives of metazoans
यह अध्ययन चोआनोफ्लेजैलेट *Salpingoeca rosetta* में कपिडोन (Cupidon), जो एक एडहेसन जीपीसीआर (adhesion GPCR) है, को एक दोहरे-कार्य वाले नियामक के रूप में पहचानता है जो पोषक तत्वों से भरपूर स्थितियों में कोशिका एकत्रीकरण को रोकता है लेकिन भुखमरी-प्रेरित मैथुन के दौरान युग्मक संलयन (gamete fusion) को बढ़ावा देता है, जिससे यह प्रदर्शित होता है कि aGPCR-मध्यस्थ कोशिका आसंजन का नियंत्रण मेटज़ोअन (metazoans) की उत्पत्ति से भी पूर्व का है।
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जीवन के इतिहास की कल्पना एक विशाल निर्माण परियोजना (construction project) के रूप में करें। जटिल जीवों (metazoans) द्वारा अपने बहुकोशिकीय शहरों का निर्माण करने से पहले, सबसे पहली "ईंटों"—एककोशिकीय जीवों—को यह सीखना था कि कैसे एक साथ चिपके रहना है और एक-दूसरे से संवाद करना है। वैज्ञानिक उन "ब्लूप्रिंट्स" या "फोरमैन" की तलाश कर रहे थे जिन्होंने इसे संभव बनाया।
इस अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने Salpingoeca rosetta नामक एक सूक्ष्म, एककोशिकीय जीव का अध्ययन किया। इस जीव को सभी जानवरों के "परदादा" के रूप में समझें। यह हमारे पास मौजूद उन पहले जानवरों का सबसे करीबी जीवित संबंधी है जो कभी अस्तित्व में थे। टीम एक विशिष्ट उपकरण की तलाश में थी जो इन कोशिकाओं को यह तय करने में मदद करता है कि कब एक साथ जुड़ना है और कब अलग रहना है।
उन्हें Cupidon नामक एक मास्टर स्विच मिला।
यह समझने के लिए कि Cupidon क्या करता है, इसकी कल्पना इन कोशिकाओं के लिए एक स्मार्ट, दोहरी-मोड वाले ट्रैफिक कंट्रोलर के रूप में करें।
मोड 1: "अलग रहने" का संकेत (जब भोजन प्रचुर मात्रा में हो)
जब कोशिकाएं अच्छी तरह से पोषित और खुश होती हैं, तो Cupidon एक सख्त सुरक्षा गार्ड की तरह कार्य करता है। यह "परेशान न करें" (Do Not Disturb) के संकेत लगा देता है। विशेष रूप रूप से, यह कोशिकाओं को एक साथ गुच्छे बनाने से रोकता है। यह एक चिपचिपे पदार्थ (जैसे कि एक जैविक गोंद) को रोककर ऐसा करता है जो आमतौर पर उन्हें हाथ मिलाने में मदद करता है। इस मोड में, Cupidon कहता है, "हमारे पास पर्याप्त भोजन है; एक साथ सिमटने की कोई आवश्यकता नहीं है।"
मोड 2: "साथ आने" का संकेत (जब भोजन समाप्त हो जाता है)
जब भोजन समाप्त हो जाता है, तो स्थिति बदल जाती है। कोशिकाएं आपातकालीन मोड में चली जाती हैं और प्रजनन के लिए तैयारी करने लगती हैं। वे दो अलग-अलग प्रकार के "गेमीट्स" (युग्मक या सेक्स सेल्स) में बदल जाती हैं:
- मादाएं एक लंबा, फैला हुआ "कॉलर" (एक मछली पकड़ने के जाल की तरह) विकसित करती हैं।
- नर एक विशेष "फर्टिलापोड" (fertilopod) विकसित करते हैं, जो एक ग्रापलिंग हुक या डॉकिंग आर्म की तरह होता है।
यहाँ Cupidon रचनात्मक हो जाता है। यह एक मेकओवर से गुजरता है। इसे कोशिका की आंतरिक मशीनरी द्वारा काट दिया जाता है और यह एक नई जगह पर चला जाता है। कोशिकाओं को अलग रखने के बजाय, Cupidon ठीक उसी स्थान पर पहुँच जाता है जहाँ नर का "ग्रापल" (grapple) मादा के "नेट" से मिलता है।
इस मिलन बिंदु पर, Cupidon एक मैचमेकर (जोड़ी बनाने वाले) और सुपर-गोंद के रूप में कार्य करता है। यह अंतिम चरण को सुगम बनाता है: दो कोशिकाओं को आपस में जोड़कर एक नया जीवन बनाना।
बड़ी सीख
इस खोज का सबसे रोमांचक हिस्सा इसकी समयरेखा (timeline) है। वैज्ञानिक पहले सोचते थे कि जटिल कोशिका-से-कोशिका संचार उपकरण (जैसे Cupidon) केवल जानवरों के आने के बाद विकसित हुए थे। लेकिन यह शोध पत्र दिखाता है कि Cupidon जानवरों के प्रकट होने से बहुत पहले, वास्तविक बहुकोशिकीय जीवन के अस्तित्व में आने से पहले ही मौजूद था।
संक्षेप में, वह "फोरमैन" जिसने कोशिकाओं को एक साथ जुड़ना और संभोग करना सिखाया, वह पहले जानवर शहर के निर्माण से बहुत पहले ही काम पर तैनात था। Cupidon यह सिद्ध करता है कि कोशिका आसंजन (cell adhesion) और मैथुन के नियम प्राचीन काल में ही लिखे जा चुके थे, लंबे समय से पहले जब हम इंसान या यहाँ तक कि साधारण स्पंज पृथ्वी पर चलते थे।
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