वैज्ञानिकों ने PUCH नामक एक एंजाइम की खोज की है जो हमारे जीनोम में परजीवी डीएनए अनुक्रमों के प्रसार को रोकने के लिए महत्वपूर्ण है। यह खोज इस बात की जानकारी प्रदान कर सकती है कि हमारा शरीर जीनोमिक परजीवी जैसे आंतरिक खतरों और वायरस और बैक्टीरिया जैसे बाहरी खतरों को कैसे पहचानता है और उनसे कैसे लड़ता है।
जर्मनी के मेन्ज़ में इंस्टीट्यूट ऑफ मॉलिक्यूलर बायोलॉजी (आईएमबी) के प्रोफेसर रेने केटिंग की टीम और ऑस्ट्रिया के वियना में मैक्स पेरुट्ज़ प्रयोगशाला के डॉ. सेबेस्टियन फॉक की टीम ने एक नए एंजाइम पीयूसीएच की खोज की जो हमारे जीनोम में परजीवी डीएनए के प्रसार को रोकता है। यह सफलता इस बात की गहरी समझ प्रदान कर सकती है कि कैसे हमारे सिस्टम रोगजनकों को पहचानते हैं और उनसे लड़ते हैं, जिससे संक्रमण से लड़ने में मदद मिलती है।
हमारी कोशिकाओं पर वायरस और बैक्टीरिया जैसे लाखों विदेशी आक्रमणकारियों द्वारा लगातार हमला किया जा रहा है। हमें बीमार होने से बचाने के लिए, हमारे शरीर में एक प्रतिरक्षा प्रणाली होती है - कोशिकाओं का एक पूरा समूह जो इन आक्रमणकारियों का पता लगाने और उन्हें नष्ट करने के लिए समर्पित है। हालाँकि, हमारी कोशिकाओं को न केवल बाहरी दुश्मनों से, बल्कि भीतर से भी खतरों का सामना करना पड़ता है।
हमारे जीनोम का आश्चर्यजनक 45% हिस्सा हजारों जीनोमिक परजीवियों, दोहराए जाने वाले डीएनए अनुक्रमों से बना है जिन्हें ट्रांसपोज़ेबल तत्व (टीई) कहा जाता है। टीई सभी जीवों में मौजूद हैं लेकिन उनका कोई विशिष्ट कार्य नहीं है। हालाँकि, वे खतरनाक हो सकते हैं। टीई को "जंपिंग जीन" भी कहा जाता है क्योंकि वे हमारे डीएनए में खुद को नए स्थानों पर कॉपी और पेस्ट कर सकते हैं।
यह एक बड़ी समस्या है क्योंकि इससे उत्परिवर्तन हो सकता है जिसके कारण हमारी कोशिकाएँ ठीक से काम करना बंद कर देती हैं या कैंसरग्रस्त हो जाती हैं। इसलिए जैसे ही टीई पुनरुत्पादन करना चाहते हैं, हमारा लगभग आधा जीनोम लगातार दूसरे आधे के साथ गुरिल्ला युद्ध में लगा रहता है, जबकि हमारी कोशिकाएं उन्हें फैलने से रोकने की कोशिश करती हैं।
हमारी कोशिकाएँ इन आंतरिक शत्रुओं से कैसे लड़ती हैं? सौभाग्य से, हमारी कोशिकाओं ने विशेष प्रोटीन से बनी एक जीनोमिक रक्षा प्रणाली विकसित की है जो टीई का पता लगाती है और उन्हें प्रतिलिपि बनाने से रोकती है। नेचर में प्रकाशित एक नए पेपर में, रेने केटिंग और सेबेस्टियन फॉक और उनकी शोध टीम ने पीयूसीएच की खोज की रिपोर्ट दी है - एक पूरी तरह से नया, पहले से अज्ञात प्रकार का एंजाइम जो इस जीनोम रक्षा प्रणाली के लिए महत्वपूर्ण है। उन्होंने पाया कि पीयूसीएच पीआईआरएनए नामक छोटे अणुओं के उत्पादन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो "कूदने" की कोशिश करने पर टीई का पता लगाते हैं। फिर वे जीनोम की रक्षा प्रणाली को सक्रिय करते हैं, टीई को हमारे डीएनए में नए स्थानों पर चिपकने से पहले अवरुद्ध कर देते हैं।
शोधकर्ताओं ने कैनोर्हाडाइटिस एलिगेंस कृमि की कोशिकाओं में पीयूसीएच की खोज की, जो आमतौर पर जैविक अनुसंधान में उपयोग किया जाने वाला एक सरल अकशेरुकी प्राणी है। हालाँकि, ये निष्कर्ष इस बात पर भी प्रकाश डाल सकते हैं कि हमारी अपनी प्रतिरक्षा प्रणाली कैसे काम करती है। PUCH की विशेषता एक अद्वितीय आणविक संरचना है जिसे श्लाफेन फोल्ड कहा जाता है।
श्लाफेन फोल्ड वाले एंजाइम चूहों और मनुष्यों में भी पाए जाते हैं, और वे जन्मजात प्रतिरक्षा में भूमिका निभाते हैं, जो वायरस और बैक्टीरिया के खिलाफ शरीर की रक्षा की पहली पंक्ति है। उदाहरण के लिए, कुछ श्लाफेन प्रोटीन मानव वायरल प्रतिकृति में हस्तक्षेप करते हैं। दूसरी ओर, कुछ वायरस, जैसे मंकीपॉक्स वायरस, कोशिकाओं की रक्षा प्रणालियों पर हमला करने के लिए श्लाफेन प्रोटीन का भी उपयोग कर सकते हैं। रेने केटिंग को संदेह है कि श्लाफेन प्रोटीन मनुष्यों सहित कई प्रजातियों में प्रतिरक्षा में व्यापक, संरक्षित भूमिका निभा सकता है।
केटिंग, जो जोहान्स गुटेनबर्ग यूनिवर्सिटी मेनज़ (जेजीयू) में जीव विज्ञान के प्रोफेसर भी हैं, ने कहा, "श्लाफेन प्रोटीन स्तनधारी प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं और टीई को नियंत्रित करने वाले अत्यधिक संरक्षित आरएनए-आधारित तंत्र के बीच पहले से अज्ञात आणविक लिंक का प्रतिनिधित्व कर सकता है।" यदि ऐसा है, तो श्लाफेन प्रोटीन एक सामान्य रक्षा तंत्र का प्रतिनिधित्व कर सकता है, दोनों बाहरी दुश्मनों जैसे वायरस और बैक्टीरिया के खिलाफ, और टीई जैसे आंतरिक दुश्मनों के खिलाफ।
सेबस्टियन फाल्क ने कहा: "यह कल्पना की जा सकती है कि श्लाफेन प्रोटीन को एक एंजाइम में फिर से तैयार किया गया है जो टीईएस जैसे संक्रामक डीएनए अनुक्रमों से कोशिकाओं की रक्षा करता है। यह खोज जन्मजात प्रतिरक्षा के जीव विज्ञान की हमारी समझ को गहराई से प्रभावित कर सकती है।"