डाउन सिंड्रोम में सीखने और स्मृति संबंधी समस्याएं जीनोम के 'डार्क मैटर' में परिवर्तन से जुड़ी हैं

डाउन सिंड्रोम में सीखने और स्मृति संबंधी समस्याएं जीनोम के 'डार्क मैटर' में परिवर्तन से जुड़ी हैं


Snhg11 (लाल) की गतिविधि चूहों में हिप्पोकैम्पस के डेंटेट गाइरस क्षेत्र में चित्रित की गई है। श्रेय: सीज़र सिएरा/सेंट्रो डी रेगुलेसियन जेनोमिका (सीआरजी)

सेंटर फॉर जीनोमिक रेगुलेशन (सीआरजी) के शोधकर्ताओं ने पाया है कि हिप्पोकैम्पस में न्यूरॉन्स के कार्य और गठन के लिए Snhg11 जीन महत्वपूर्ण है। चूहों और मानव ऊतकों पर किए गए प्रयोगों से पता चला कि डाउन सिंड्रोम वाले मस्तिष्क में जीन कम सक्रिय होता है, जो संभावित रूप से इस स्थिति के साथ रहने वाले लोगों में देखी गई स्मृति की कमी में योगदान देता है। निष्कर्ष पत्रिका में प्रकाशित हुए हैं आणविक मनोरोग.

परंपरागत रूप से, जीनोमिक्स पर अधिक ध्यान केंद्रित किया गया है प्रोटीन-कोडिंग जीन, जो मनुष्यों में संपूर्ण जीनोम का लगभग 2% है। बाकी “डार्क मैटर” है, जिसमें गैर-कोडिंग डीएनए अनुक्रमों के विशाल हिस्से शामिल हैं जो प्रोटीन का उत्पादन नहीं करते हैं लेकिन जीन गतिविधि को विनियमित करने, आनुवंशिक स्थिरता को प्रभावित करने और जटिल लक्षणों और बीमारियों में योगदान देने में उनकी भूमिकाओं के लिए तेजी से पहचाने जाते हैं।

Snhg11 डार्क मैटर में पाया जाने वाला एक जीन है। यह एक लंबा गैर-कोडिंग आरएनए है, एक विशेष प्रकार का आरएनए अणु जो डीएनए से प्रतिलेखित होता है लेकिन प्रोटीन के लिए एनकोड नहीं करता है। गैर-कोडिंग आरएनए सामान्य जैविक प्रक्रियाओं के महत्वपूर्ण नियामक हैं, और उनकी असामान्य अभिव्यक्ति पहले कैंसर जैसे मानव रोगों के विकास से जुड़ी हुई है। यह अध्ययन पहला सबूत है कि एक गैर-कोडिंग आरएनए डाउन सिंड्रोम के रोगजनन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

डाउन सिंड्रोम एक आनुवंशिक विकार है जो क्रोमोसोम 21 की एक अतिरिक्त प्रति की उपस्थिति के कारण होता है, जिसे ट्राइसोमी 21 भी कहा जाता है। यह बौद्धिक विकलांगता का सबसे आम आनुवंशिक कारण है, जिसके वैश्विक स्तर पर पांच मिलियन लोगों को प्रभावित करने का अनुमान है। डाउन सिंड्रोम वाले लोगों में स्मृति और सीखने की समस्याएं होती हैं, ये समस्याएं पहले हिप्पोकैम्पस में असामान्यताओं से जुड़ी होती हैं, मस्तिष्क का एक हिस्सा सीखने और स्मृति निर्माण में शामिल होता है।

“जीन विशेष रूप से सक्रिय है दांतेदार गाइरस, सीखने और स्मृति के लिए महत्वपूर्ण हिप्पोकैम्पस का एक हिस्सा और कुछ मस्तिष्क क्षेत्रों में से एक जहां जीवन भर लगातार नए न्यूरॉन्स बनते रहते हैं। हमने पाया कि असामान्य रूप से व्यक्त Snhg11 के परिणामस्वरूप न्यूरोजेनेसिस कम हो जाता है और प्लास्टिसिटी बदल जाती है, जो सीखने और स्मृति में प्रत्यक्ष भूमिका निभाती है, इस प्रकार बौद्धिक विकलांगता के पैथोफिजियोलॉजी में एक महत्वपूर्ण भूमिका का संकेत देती है,” पेपर के पहले लेखक डॉ. सेसर सिएरा कहते हैं।

लेखकों ने माउस मॉडल में हिप्पोकैम्पस का अध्ययन किया जिसमें मनुष्यों में डाउन सिंड्रोम के समान आनुवंशिक संरचना होती है। हिप्पोकैम्पस में कई अलग-अलग प्रकार की कोशिकाएँ होती हैं, और अध्ययन का उद्देश्य यह समझना है कि एक अतिरिक्त गुणसूत्र 21 की उपस्थिति इन कोशिकाओं को कैसे प्रभावित करती है।

शोधकर्ताओं ने मस्तिष्क कोशिकाओं से नाभिक को अलग किया और प्रत्येक कोशिका में कौन से जीन सक्रिय हैं यह देखने के लिए एकल नाभिक आरएनए अनुक्रमण नामक तकनीक का उपयोग किया। सबसे आश्चर्यजनक निष्कर्षों में से एक डेंटेट गाइरस की कोशिकाओं में था, जहां शोधकर्ताओं ने Snhg11 की अभिव्यक्ति में एक महत्वपूर्ण कमी का पता लगाया। शोधकर्ताओं ने ट्राइसॉमी 21 के साथ मानव पोस्टमॉर्टम मस्तिष्क के समान प्रकार के ऊतकों में Snhg11 के निम्न स्तर भी पाए, जो मानव मामलों के लिए प्रासंगिकता का संकेत देता है।

अनुभूति और मस्तिष्क कार्य पर कम Snhg11 अभिव्यक्ति के प्रभावों को समझने के लिए, शोधकर्ताओं ने प्रयोगात्मक रूप से स्वस्थ चूहों के मस्तिष्क में जीन की गतिविधि को कम कर दिया। उन्होंने पाया कि Snhg11 का निम्न स्तर कम करने के लिए पर्याप्त था सूत्रयुग्मक सुनम्यता, जो समय के साथ न्यूरोनल कनेक्शन को मजबूत या कमजोर करने की क्षमता है। सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी सीखने और स्मृति के लिए महत्वपूर्ण है। इससे चूहे की नए न्यूरॉन्स बनाने की क्षमता भी कम हो गई।

अपने निष्कर्षों के वास्तविक दुनिया पर प्रभाव को समझने के लिए, शोधकर्ताओं ने चूहों के साथ विभिन्न व्यवहार परीक्षण भी किए। इन प्रयोगों से पुष्टि हुई कि Snhg11 के निम्न स्तर के कारण याददाश्त और सीखने की समस्याएँ समान होती हैं जैसा कि डाउन सिंड्रोम में देखा गया था, जिससे पता चलता है कि जीन मस्तिष्क के कार्य को नियंत्रित करता है।

Snhg11 को पहले भी लिंक किया जा चुका है कोशिका प्रसार विभिन्न प्रकार के कैंसर में. शोधकर्ता इसमें शामिल कार्रवाई के सटीक तंत्र की खोज के लिए और अधिक शोध करने की योजना बना रहे हैं, ऐसी जानकारी जो नए चिकित्सीय हस्तक्षेपों के लिए संभावित रास्ते खोल सकती है। वे यह भी पता लगाएंगे कि क्या लंबे गैर-कोडिंग आरएनए से जुड़े अन्य जीन, जिनमें से कई की खोज अभी बाकी है, बौद्धिक विकलांगता में भी योगदान दे सकते हैं।

“डाउन सिंड्रोम वाले लोगों को स्वतंत्र रूप से जीने में मदद करने के लिए कई हस्तक्षेप हैं, लेकिन केवल कुछ ही औषधीय हैं। इस तरह के अध्ययन उन रणनीतियों को खोजने के लिए नींव रखने में मदद करते हैं जो स्मृति, ध्यान और भाषा कार्यों को बेहतर बनाने या रोकने में मदद कर सकते हैं। संज्ञानात्मक गिरावट उम्र बढ़ने के साथ जुड़ा हुआ है,'' सेंटर फॉर जीनोमिक रेगुलेशन में सेल्युलर एंड सिस्टम्स न्यूरोबायोलॉजी लैब के ग्रुप लीडर और पेपर के सह-लेखक डॉ. मारा डायरसेन कहते हैं।

अधिक जानकारी:
LncRNA Snhg11, डाउन सिंड्रोम में न्यूरोजेनेसिस, प्लास्टिसिटी और मेमोरी की कमी में योगदान देने वाला एक नया उम्मीदवार, आणविक मनोरोग (2024)। डीओआई: 10.1038/एस41380-024-02440-9

द्वारा उपलब्ध कराया गया
जीनोमिक विनियमन केंद्र


उद्धरण: डाउन सिंड्रोम में सीखने और स्मृति संबंधी समस्याएं जीनोम के 'डार्क मैटर' में परिवर्तन से जुड़ी हुई हैं (2024, 26 फरवरी) 26 फरवरी 2024 को https://medicalxpress.com/news/2024-02-memory-problems-syndrome-linked- से पुनर्प्राप्त किया गया। genome.html

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