समाचार | क्रॉसिंग ओवर को नियंत्रित करने और गुणसूत्र स्थिरता की रक्षा करने वाले सूक्ष्म DNA जंक्शन मिले

समाचार | क्रॉसिंग ओवर को नियंत्रित करने और गुणसूत्र स्थिरता की रक्षा करने वाले सूक्ष्म DNA जंक्शन मिले

हर नया जीवन सटीक आनुवंशिक पुनर्संयोजन से शुरू होता है। अंडाणु या शुक्राणु बनने पर मातृ और पितृ गुणसूत्र युग्मित होते हैं और क्रॉसिंग ओवर के माध्यम से DNA खंडों का आदान-प्रदान करते हैं। प्रजनन क्षमता और स्थिर गुणसूत्र संख्या के लिए प्रत्येक गुणसूत्र जोड़ी में कम से कम एक पुनर्संयोजन घटना आवश्यक है, लेकिन DNA में बहुत अधिक टूटन या आदान-प्रदान जीनोम को खतरे में डाल सकते हैं। कोशिकाएं सही संतुलन कैसे बनाए रखती हैं?

मैक्स पेरुट्ज़ लैब्स में डॉ. जोआओ मातोस के नेतृत्व में किए गए अध्ययन ने इस लंबे समय से चले आ रहे प्रश्न का समाधान किया। निष्कर्ष 2025 में Nature में प्रकाशित हुए।

टीम ने पाया कि हॉलिडे जंक्शन कहलाने वाली सूक्ष्म DNA संरचनाएं क्रॉसिंग ओवर में केवल मध्यवर्ती चरण नहीं हैं। वे युग्मित गुणसूत्रों को जोड़ने वाले ज़िपर-जैसे सिनैप्टोनेमल कॉम्प्लेक्स को बनाए रखने में भी मदद करती हैं। स्थिर हॉलिडे जंक्शन कोशिका को DNA टूटन बनाना बंद करने का संकेत देते हैं, जिससे जीनोम क्षति से सुरक्षित रहता है।

“हमने परिकल्पना की कि हॉलिडे जंक्शन निष्क्रिय DNA कड़ियां नहीं, बल्कि सिनैप्टोनेमल कॉम्प्लेक्स के निर्माण और रखरखाव के प्रमुख तत्व हैं, जो यह सुनिश्चित करते हैं कि क्रॉसओवर स्थल तैयार होने तक गुणसूत्र युग्मित रहें।”

—डॉ. जोआओ मातोस, शोध टीम नेता

परिकल्पना की जांच के लिए, प्रथम लेखक एड्रियन हेंगेलर ने यीस्ट का उपयोग किया, जिसके अर्धसूत्री विभाजन के तंत्र मानव कोशिकाओं के समान हैं और जो इसे उपयोगी आनुवंशिक मॉडल बनाते हैं।

प्रयोगशाला द्वारा विकसित आणविक उपकरण की सहायता से, हेंगेलर ने लाखों यीस्ट कोशिकाओं को उस समय “स्थिर” कर दिया जब हॉलिडे जंक्शन और सिनैप्टोनेमल कॉम्प्लेक्स साथ मौजूद थे, लेकिन गुणसूत्रों का आदान-प्रदान नहीं हुआ था। फिर उन्होंने DNA जंक्शनों को सटीक रूप से हटाया और वास्तविक समय में कोशिकीय प्रतिक्रिया देखी।

हेंगेलर ने याद किया, “यह हमारे यूरेका क्षणों में से एक था। जैसे ही हॉलिडे जंक्शन हटाए गए, सिनैप्टोनेमल कॉम्प्लेक्स वास्तविक समय में ढह गया, ठीक वैसा ही जैसा हमने परिकल्पित किया था और जिसे सूक्ष्मदर्शी के नीचे देखा जा सकता था।”

हॉलिडे जंक्शनों के बिना, सिनैप्टोनेमल कॉम्प्लेक्स तुरंत विघटित हो गया, नई DNA टूटन फिर बनने लगीं और अर्धसूत्री विभाजन बाधित हो गया।

मातोस ने जोड़ा, “अध्ययन एक सरल, सुंदर प्रतिपुष्टि तंत्र प्रकट करता है। जब क्रॉसओवर स्थल और सिनैप्टोनेमल कॉम्प्लेक्स स्थिर रूप से स्थापित हो जाते हैं, तो कोशिका ‘जानती’ है कि वह टूटन बनाना बंद कर सकती है और अर्धसूत्री विभाजन आगे बढ़ा सकती है।”

अगली चुनौती यह निर्धारित करना है कि क्या यही तंत्र स्तनधारियों में भी लागू होता है। पुष्टि होने पर, यह विभिन्न प्रजातियों में प्रजनन क्षमता और जीनोम स्थिरता के बारे में महत्वपूर्ण संकेत तथा प्रजनन विकारों या गुणसूत्रीय रोगों के लिए नई शोध दिशाएं प्रदान कर सकता है।

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ऑनलाइन संकलित