DNA मरम्मत की दिशा में वैज्ञानिकों को मिली महत्वपूर्ण जानकारी

DNA : टोक्यो मेट्रोपॉलिटन यूनिवर्सिटी (Tokyo Metropolitan University) के वैज्ञानिकों ने अपने अभूतपूर्व अध्ययन में homologous recombination (HR) के माध्यम से डीएनए की मरम्मत की राह में महत्वपूर्ण कदमों को उजागर करने में सफलता हासिल की है। यह एक प्रकार का genetic recombination है, जिसमें आनुवंशिक जानकारी का आदान-प्रदान दो  समान अणुओं के बीच किया जाता है।

single-stranded न्यूक्लिक एसिड, कैंसर अनुसंधान की दिशा में संभावित सफलताओं का जरिया साबित हो सकता है। प्रोफेसर कौजी हिरोटा के नेतृत्व में शोधकर्ताओं ने उस जटिल प्रक्रिया को समझने पर ध्यान केंद्रित किया, जिसके द्वारा डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए में RecA प्रोटीन टूटकर मरम्मत करता है।

हाल ही में न्यूक्लिक एसिड रिसर्च (Nucleic Acid Research) में प्रकाशित अध्ययन के निष्कर्षों से संकेत मिलता है कि double-stranded डीएनए (DSडीएनए) दो स्ट्रैंड को अलग किए बिना अपने मिलान वाले single stranded डीएनए (SSडीएनए) की पहचान कर सकता है।

matching sequence की खोज करते समय, dsDNA और ssDNA जुड़े रहते हैं, जो फायदेमंद है क्योंकि इससे dsDNA पर तनाव नहीं पड़ता है। यह कनेक्शन डीएसडीएनए को उन कार्यों को प्रभावी ढंग से करने की अनुमति देता है। जो जीवित जीवों के अंदर और प्रयोगशाला सेटिंग्स दोनों में होमोलॉजी (homology) पर निर्भर करते हैं।

पिछले मॉडलों के विपरीत, टीम ने पाया कि RecA डबल हेलिक्स (double helix) को खोले बिना एक braided single-strand सिरे को बरकरार डबल स्ट्रैंड्स में कुशलतापूर्वक शामिल करता है। यह नवीन खोज सभी जीवित जीवों में मौजूद एक मौलिक जैव रासायनिक प्रक्रिया (fundamental biochemical process), एचआर में शामिल जटिल तंत्र की जांच के लिए नए रास्ते खोलती है।

अध्ययनकर्ताओं के मुताबिक, homologous recombination विभिन्न पर्यावरणीय और आंतरिक तनावों के कारण होने वाली डीएनए क्षति की मरम्मत में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, शोधकर्ताओं ने अपने पेपर में उल्लेख किया है कि उन्होंने matching sequence से सबंधित ऐसी प्रक्रिया का पता लगाया है, जिसमें आरईसीए को एक single-stranded end और एक intact double strand से बांधना शामिल है।

यह प्रक्रिया बेहद सावधानीपूर्वक की जाती है। एक बार स्थित होने पर, प्रोटीन स्ट्रैंड आक्रमण की सुविधा देता है, जिससे टेम्पलेट के रूप में बरकरार डीएनए का उपयोग करके टूटे हुए डीएनए स्ट्रैंड की सटीक मरम्मत होती है।

प्रोफेसर हिरोटा की टीम ने एचआर प्रक्रिया के लिए प्रतिस्पर्धी मॉडलों (competing models) का परीक्षण किया। उन्होंने विशेष रूप से इस बात पर ध्यान केंद्रित किया कि क्या आरईसीए होमोलॉजी खोज के दौरान डबल स्ट्रैंड को खोलता है या केवल स्ट्रैंड आक्रमण के दौरान ही ऐसा संभव है। प्रक्रिया के विभिन्न चरणों में mutant आरईसीए प्रयोगों और torsion measurement के माध्यम से, शोधकर्ताओं ने निर्णायक रूप से प्रदर्शित किया कि होमोलॉजी खोज पूरी होने के बाद ही अनवाइंडिंग (unwinding) होती है।

माना जा रहा है कि स्तन कैंसर (Breast Cancer) जैसी बीमारियों को समझने में इस खोज के दूरगामी प्रभाव हो सकते हैं। स्तन कैंसर में शामिल प्रोटीन, बीआरसीए1 और बीआरसीए2, आरईसीए के मानव संस्करण, आरएडी51 पर single-stranded डीएनए को लोड करने में भूमिका निभाते हैं। अध्ययन से पता चलता है कि एचआर से जुड़े मुद्दे बीआरसीए1 या बीआरसीए2 में वंशानुगत दोष (hereditary defect) वाले व्यक्तियों में स्तन कैंसर होने का उच्च जोखिम हो सकता है।

टोक्यो मेट्रोपॉलिटन यूनिवर्सिटी टीम का शोध Homologous Recombination में detailed insight प्रदान करता है, जो प्रक्रिया में संभावित असामान्यताओं को समझने की दृष्टि प्रदान करेगा। उम्मीद की जा रही है कि इस खोज से कैंसर अनुसंधान (cancer research) की दिशा में नए रास्ते खुलेंगे। जिससे बीमारियों से निपटने और उसकी रोकथाम के उपाए विकसित करने में मदद मिलेगी।