जर्नल में प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, आनुवंशिकी में नए ‘कॉपी-पेस्ट’ तंत्र की पहचान ईएमबीएल के यूरोपीय जैव सूचना विज्ञान संस्थान
मलेरिया आमतौर पर पी. फाल्सीपेरम से संक्रमित मादा एनोफिलिस मच्छरों के काटने से फैलता है।
नवीनतम विश्व मलेरिया रिपोर्ट में कहा गया है कि 2022 में, एक थे दुनिया भर में अनुमानित 249 मिलियन मलेरिया के मामले और 600,000 से अधिक मलेरिया से मौतें हुईं।
मलेरिया के 94% मामले और 95% मलेरिया से होने वाली मौतें अफ्रीका में पाई जाती हैं, जिनमें शिशुओं, गर्भवती महिलाओं, यात्रियों और एचआईवी/एड्स से पीड़ित लोगों को अधिक खतरा होता है।
जीन रूपांतरण और प्रतिरक्षा प्रतिरोध
नया अध्ययन दो जीनों के विश्लेषण के माध्यम से पी. फाल्सीपेरम के विकासवादी इतिहास में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान करता है जो प्रतिरक्षा चोरी के लिए महत्वपूर्ण सतह प्रोटीन को एन्कोड करते हैं। विचाराधीन जीन DBLMSP और DBLMSP2 हैं।
ये निष्कर्ष हमारी समझ को गहरा करते हैं कि मलेरिया परजीवी कैसे विकसित हुआ है और टीका विकास के लिए नए दृष्टिकोणों को सूचित करने में मदद कर सकता है, जिससे वैश्विक स्तर पर लाखों लोगों को प्रभावित करने वाली बीमारी के खिलाफ अधिक प्रभावी रोकथाम के तरीकों की आशा मिलती है।
आमतौर पर, किसी व्यक्ति के जीन का अनुक्रम उनके माता-पिता से विरासत में मिलता है, लेकिन कुछ परिस्थितियों में, जीन अनुक्रम का हिस्सा एक ही डीएनए अणु पर विभिन्न जीनों के बीच कॉपी किया जा सकता है – इसे गैर-एलील जीन रूपांतरण के रूप में जाना जाता है।
इस प्रक्रिया को महत्वपूर्ण जीन परिवारों के विकास से जोड़ा गया है, जिनमें मानव प्रतिरक्षा प्रणाली के कामकाज में शामिल लोग भी शामिल हैं।
क्या आप जानते हैं?
मलेरिया के लगभग 94% मामले और मौतें उप-सहारा अफ्रीका में होती हैं, जो मुख्य रूप से छोटे बच्चों और गर्भवती महिलाओं को प्रभावित करती हैं।
इस अध्ययन की प्रमुख खोजों में से एक यह है कि जीन रूपांतरण पी. फाल्सीपेरम डीबीएलएमएसपी और डीबीएलएमएसपी2 जीन के बीच होता है और इसके परिणामस्वरूप परजीवी की सतह प्रोटीन के भीतर आनुवंशिक विविधता में वृद्धि होती है।
चूंकि ये प्रोटीन हमारी प्रतिरक्षा प्रणाली के संपर्क में आते हैं और उसके साथ बातचीत करते हैं, इसलिए वे संभावित टीका लक्ष्य हैं, और उनकी आनुवंशिक विविधता की पूरी समझ टीका डिजाइन के लिए बहुत मूल्यवान हो सकती है।
“मलेरिया के डीएनए के भीतर ‘कॉपी-पेस्ट’ आनुवंशिकी की खोज से कम अनुमानित विकासवादी तंत्र के प्रभाव का पता चलता है,” लेबोरेटरी फॉर बायोलॉजी एंड मॉडलिंग ऑफ सेल (एलबीएमसी, फ्रांस) में पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता और ईएमबीएल में पूर्व पीएचडी छात्र ब्रिस लेचर ने कहा। -ईबीआई.
“यहां हम दिखाते हैं कि मनुष्यों में मलेरिया के अनुकूलन और पनपने की क्षमता के पीछे जीन रूपांतरण एक संभावित महत्वपूर्ण रणनीति थी, जिसमें संभवतः मानव प्रतिरक्षा प्रणाली से बचना भी शामिल था। इस आनुवंशिक लचीलेपन को समझने से मानव मेजबान में मलेरिया की दृढ़ता और अनुकूलन पर नए दृष्टिकोण मिलते हैं।”
मलेरिया परजीवियों की घातकता संहिता
कोई भी प्रतिरक्षा-संपर्क प्रोटीन संभावित रूप से एक टीका लक्ष्य है, लेकिन वैश्विक आनुवंशिक विविधता का ज्ञान टीका विकास के लिए एक महत्वपूर्ण आवश्यकता है।
उदाहरण के लिए, इन्फ्लूएंजा और SARS-CoV-2 टीके इस ज्ञान के आधार पर विकसित किए जाते हैं कि उनके जीनोम कैसे विकसित हुए हैं।
हालांकि पी. फाल्सीपेरम डीबीएलएमएसपी और डीबीएलएमएसपी2 जीन में आनुवंशिक विविधता के बहुत ही असामान्य हॉटस्पॉट इतने चरम पर हैं आनुवांशिक वेरिएंट की मैपिंग के लिए मौजूदा एल्गोरिदम उन्हें पकड़ने में विफल रहे, जिससे शोधकर्ता इन जीनों में भिन्नता के एक बड़े हिस्से से अनजान रह गए।
इसे संबोधित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने नया जैव सूचना विज्ञान सॉफ्टवेयर विकसित किया जो जीनोम ग्राफ़ का उपयोग करता है और 29 देशों के परजीवियों के व्यापक नमूने का विश्लेषण करता है।
इस नए दृष्टिकोण ने पहले से छिपे हुए वेरिएंट की एक विस्तृत श्रृंखला का खुलासा किया, और इनके साथ, वे यह प्रदर्शित करने में सक्षम थे कि कई जीन रूपांतरण घटनाएं हुई थीं। अध्ययन से जुड़ी वेबसाइट से डाउनलोड के लिए उपलब्ध ये नए वेरिएंट मलेरिया अनुसंधान समुदाय के लिए एक मूल्यवान संसाधन प्रदान करते हैं।
इकबाल समूह में सह-लेखक और पूर्व पीएचडी छात्र और जीनोमिक्स इंग्लैंड में जीनोमिक्स डेटा वैज्ञानिक सोरिना मैकिउका ने कहा, “जीनोम ग्राफ रोगजनकों और मानव मेजबानों के बीच परस्पर क्रिया से उत्पन्न होने वाले जटिल आनुवंशिक परिदृश्यों को डिकोड करने में हमारी मदद करने के लिए एक महान जैव सूचना विज्ञान विधि है।”
“वे हमें आनुवंशिक विविधता के व्यापक स्पेक्ट्रम को ध्यान में रखने और पी. फाल्सीपेरम जैसे रोगजनकों के विकसित होने और हमारी प्रतिरक्षा सुरक्षा से बचने के बारे में नई अंतर्दृष्टि प्राप्त करने की अनुमति देते हैं।”
जीनोम ग्राफ़ क्या हैं?
जीनोमिक्स में पारंपरिक दृष्टिकोण एक संदर्भ जीनोम को परिभाषित करना और इस संदर्भ से छोटे अंतरों के एक सेट के रूप में किसी अन्य जीनोम का वर्णन करना है। जब जीनोम बहुत अधिक भिन्न होते हैं तो यह अच्छी तरह से काम नहीं करता है।
जीनोम ग्राफ़ जीनोम की आबादी लेते हैं और एक समूह संदर्भ बनाते हैं जो प्रजातियों में सभी आनुवंशिक भिन्नताओं से अवगत होता है।
ईएमबीएल-ईबीआई के ग्रुप लीडर और बाथ विश्वविद्यालय में एल्गोरिथम और माइक्रोबियल जीनोमिक्स के प्रोफेसर ज़मीन इकबाल ने कहा, “यह शोध पी. फाल्सीपेरम में इन दो आकर्षक जीनों की आनुवंशिक विविधता का एक व्यापक मानचित्र प्रदान करता है।”
“हम लगभग एक दशक से इन जीनों में असामान्य पैटर्न को समझने की कोशिश कर रहे हैं, और हमारी सबसे अच्छी परिकल्पना यह थी कि अज्ञात कारणों से जीन के वास्तव में विभिन्न “संस्करणों” को प्राकृतिक चयन द्वारा संरक्षित किया जा रहा था। हमने दिखाया है यहाँ, वास्तव में, यह प्रतिलिपि तंत्र – जीन रूपांतरण – बार-बार जीन के इन असामान्य विभिन्न “संस्करणों” का निर्माण कर रहा है। यह डेटा न केवल मलेरिया के जीव विज्ञान के बारे में हमारी समझ को बढ़ाता है, बल्कि इनका अध्ययन करने वाले दुनिया भर के शोधकर्ताओं के लिए भी मूल्यवान होगा। जीन और हमारी प्रतिरक्षा प्रणाली के साथ उनकी बातचीत।”
संदर्भ:
- मलेरिया परजीवी प्लास्मोडियम फाल्सीपेरम के कोशिका-सतह प्रतिजनों के विकास में जीन रूपांतरण की भूमिका – (https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3002507)
