Aberrant expression of stress-related Hsrω-n lncRNA contributes to CGG repeat-mediated toxicity in a Drosophila model of FXTAS

अपने शरीर की कल्पना एक हलचल भरे शहर के रूप में करें जहाँ हर कोशिका एक व्यस्त कार्यशाला (वर्कशॉप) है। इन कार्यशालाओं के भीतर, निर्देश नियमावलियाँ (मैनुअल) होती हैं जो एक विशेष कोड में लिखी जाती हैं जिसे DNA कहा जाता है। कभी-कभी कोड में एक गड़बड़ी होती है, जिससे अक्षरों की एक लंबी, दोहराव वाली श्रृंखला बन जाती है—जैसे कि एक टूटा हुआ रिकॉर्ड "CGG, CGG, CGG" पर अटक गया हो। जब ऐसा FMR1 नामक एक विशिष्ट जीन में होता है, तो यह केवल एक मामूली गड़बड़ी नहीं करता; यह एक गंभीर स्थिति पैदा कर सकता है जिसे फ्रैजाइल एक्स-एसोसिएटेड ट्रेमर/अटैक्सिया सिंड्रोम (FXTAS) कहा जाता है। यह एक ऐसी बीमारी है जो आमतौर पर वयस्कों को प्रभावित करती है, जिससे उनके हाथ अनियंत्रित रूप से कांपने लगते हैं और उनका संतुलन डगमगाने लगता है, जो अंततः याददाश्त खोने का कारण बनता है। वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि ये दोहराए जाने वाले अक्षर मस्तिष्क की कोशिकाओं के लिए जहरीले होते हैं, लेकिन सटीक "कैसे" एक रहस्य बना हुआ है। इसे ऐसे समझें जैसे आप जानते हैं कि एक फैक्ट्री में आग लगी है, लेकिन यह नहीं जानते कि कौन सी मशीन से आग की लपटें निकल रही हैं। इस प्रक्रिया को समझना महत्वपूर्ण है क्योंकि यह इस बात का खुलासा कर सकता है कि पूरे शहर को नष्ट करने से पहले आग को कैसे रोका जाए।

इस अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने एक नन्हे, रोएँदार सहायक का उपयोग करके इस रहस्य की जांच करने का निर्णय लिया: फल वाली मक्खी (फ्रूट फ्लाई)। उन्होंने मक्खी का एक विशेष संस्करण बनाया जो मनुष्यों में FXTAS में पाए जाने वाले CGG दोहराव वाले उसी "टूटे हुए रिकॉर्ड" को वहन करता है। जब इन मक्खियों में ये दोहराव प्रकट हुए, तो उनकी मस्तिष्क कोशिकाओं में तनाव पैदा होने लगा और वे मरने लगीं, ठीक वैसे ही जैसे मानव रोगियों में होता है। वैज्ञानिकों ने फिर इस तनाव के पीछे के दोषियों की तलाश की और उन्हें एक आश्चर्यजनक संदिग्ध मिला: Hsrω-n नामक एक अणु। आप Hsrω-n को एक "तनाव सायरन" या एक आपातकालीन अलार्म RNA के रूप में देख सकते हैं। सामान्य रूप से, जब कोशिका गर्मी या दबाव महसूस करती है, तो यह अलार्म कोशिका को निपटने में मदद करने के लिए बज उठता है। हालाँकि, इन मक्खियों में, CGG दोहराव ने इस अलार्म को इतना ज़ोर से और लगातार चिल्लाया कि इसने वास्तवं में चीज़ों को और बदतर बना दिया।

यह शोध पत्र दिखाता है कि जब शोधकर्ताओं ने इस Hsrω-n अलार्म की आवाज़ तेज़ की, तो मक्खियों का मस्तिष्क बहुत अधिक जहरीला हो गया और क्षति बढ़ गई। लेकिन यहाँ एक मोड़ है: जब उन्होंने अलार्म की आवाज़ कम की, तो मक्खियाँ बहुत स्वस्थ थीं, और विषाक्तता गायब हो गई। ऐसा प्रतीत होता है कि यह अति-सक्रिय अलार्म केवल वहाँ बैठा नहीं रहता है; यह एक चिपचिपे चुंबक की तरह कार्य करता है। अध्ययन में पाया गया कि अतिरिक्त HSRω-n दो विशिष्ट प्रोटीनों को पकड़ लेता है: एक जिसे Hrb87F कहा जाता है (जो मानव प्रोटीन का मक्खी संस्करण है जिसे इन बीमारियों में फंसा हुआ माना जाता है) और दूसरा ISWI (एक कार्यकर्ता जो कोशिका की निर्देश नियमावलियों को व्यवस्थित करने में मदद करता है)। अलार्म इन कार्यकर्ताओं को छीनने जैसा लगता है, उन्हें उनके सामान्य कार्यों से दूर खींच लेता है।

शोधकर्ताओं ने केवल मक्खियों तक ही सीमित नहीं रहे। उन्होंने समान CGG दोहराव वाले मानव कोशिकाओं की भी जाँच की और पाया कि समान तनाव अलार्म, जिन्हें SatIII और Neat1 कहा जाता है, भी तेज़ हो रहे थे। यह सुझाव देता है कि मक्खी में जो होता है वह हमारे साथ भी होता है। लेखक एक मॉडल प्रस्तावित करते हैं जहाँ कोशिका की दोहराव के तनाव के प्रति स्वाभाविक प्रतिक्रिया इन तनाव-संबंधी अलार्मों को तेज़ करना है। जबकि यह एक बार की समस्या के लिए एक सामान्य प्रतिक्रिया है, दोहराव की निरंतर उपस्थिति इस अलार्म को हमेशा के लिए बजता रहने देती है। यह निरंतर शोर महत्वपूर्ण प्रोटीनों को गलत जगहों पर फँसा सकता है, जिससे कोशिका का संतुलन और स्थिरता बाधित होती है। हालाँकि यह शोध पत्र अभी तक किसी इलाज का दावा नहीं करता है, लेकिन यह दृढ़ता से सुझाव देता है कि ये तनाव-संबंधी अलार्म विषाक्तता में प्रमुख खिलाड़ी हैं, जो वैज्ञानिकों को इस स्थिति को समझने और अंततः इसका उपचार करने के प्रयास में अध्ययन के लिए एक नया लक्ष्य प्रदान करते हैं।