ऊतकों को बनाने के लिए अपने पड़ोसियों को खोजने के लिए कोशिकाओं की गति तिथि ‘

दोनों मनुष्यों और फलों की मक्खियों में, दिल के ऊतक भ्रूण के दो अलग -अलग क्षेत्रों से उत्पन्न होते हैं, जो शुरू में बहुत दूर होते हैं। जैसे-जैसे विकास आगे बढ़ता है, ये कोशिकाएं एक-दूसरे की ओर यात्रा करती हैं, अंततः एक ट्यूब जैसी आकार में विलय हो जाती हैं जो हृदय बन जाएगी। हृदय को सही तरीके से विकसित करने के लिए, इन कोशिकाओं को ठीक से संरेखित और जोड़ा जाना चाहिए।

वार्विक विश्वविद्यालय के प्रमुख लेखक, टिमोथी सॉन्डर्स कहते हैं, “जैसे ही कोशिकाएं एक साथ आती हैं, वे जिगल करते हैं और समायोजित करते हैं, और किसी तरह हमेशा एक ही प्रकार के हार्ट सेल के साथ जोड़ी बनाते हैं।” इस अवलोकन ने टीम को यह पता लगाने के लिए प्रेरित किया कि कोशिकाएं पहले स्थान पर कैसे मेल खाती हैं और वे कैसे जानते हैं कि उन्हें कब सही फिट मिला है।

दिल की कोशिकाओं को विकसित करने वाले तम्बू की तरह प्रोट्रूशियंस होते हैं, जिन्हें फिलोपोडिया कहा जाता है, जो संभावित भागीदारों की जांच और हड़पते हैं। सॉन्डर्स के पिछले काम में पाया गया कि प्रोटीन उन तरंगों का निर्माण करते हैं जो बेमेल कोशिकाओं को अलग खींचती हैं, जिससे उन्हें सही मैच खोजने का एक और मौका मिलता है।

“यह मूल रूप से कोशिकाओं की तरह गति डेटिंग है,” सॉन्डर्स कहते हैं। “उनके पास यह निर्धारित करने के लिए कुछ क्षण हैं कि क्या वे एक अच्छा मैच हैं, आणविक ‘दोस्तों’ के साथ उन्हें अलग करने के लिए तैयार हैं यदि वे संगत नहीं हैं।”

शोधकर्ताओं ने पाया कि हृदय कोशिकाएं स्थिरता की तलाश करती हैं जहां वे शांति के सबसे करीब रहते हैं – एक रोलिंग बॉल की तरह जो अंततः एक स्टॉप पर आता है, जिसे भौतिकी में ऊर्जा संतुलन के रूप में जाना जाता है। विकासशील हृदय कोशिकाओं में, यह सिद्धांत तब लागू होता है जब कोशिकाएं कनेक्शन बलों और तनाव को समायोजित करने की उनकी क्षमता के बीच संतुलन पाती हैं – जिसे चिपकने वाली ऊर्जा और लोच के रूप में भी जाना जाता है। इस अवलोकन के आधार पर, टीम ने एक मॉडल विकसित किया जो दिखाता है कि कोशिकाएं कैसे स्व-संगठित हो सकती हैं।

इसके बाद, टीम ने म्यूटेशन और मिसलिग्न्मेंट के साथ फ्रूट फ्लाई हार्ट्स पर अपने मॉडल का परीक्षण किया। विभिन्न सेल प्रकारों के बीच चिपकने वाली ऊर्जा की गणना करके और ऊतक लोच का आकलन करके, मॉडल ने भविष्यवाणी की कि कोशिकाएं कैसे मेल खाती हैं और फिर से व्यवस्थित करेंगी।

सॉन्डर्स कहते हैं, “हालांकि दुर्लभ, कभी -कभी हार्ट ट्यूब एक सेल में एक सेल के साथ समाप्त हो जाती है जब उसके पास दो, या दो कोशिकाएं होनी चाहिए जब चार होने चाहिए।” “हम इन खामियों को मॉडल में इनपुट कर सकते हैं और इसे चला सकते हैं।” मॉडल ने उन परिणामों का उत्पादन किया जो वास्तविक भ्रूण में देखे गए बारीकी से मिरर थे।

टीम नोट करती है कि उनका मॉडल न केवल हमारी समझ को बढ़ाता है कि कैसे कोशिकाएं हृदय के विकास के दौरान मेल खाती हैं और संरेखित करती हैं, बल्कि व्यापक अनुप्रयोग भी हैं। इसी तरह के सेल-मिलान प्रक्रियाएं न्यूरोनल कनेक्शन, घाव की मरम्मत और चेहरे के विकास में महत्वपूर्ण हैं, जहां हिचकी से फांक लिप जैसी स्थितियां हो सकती हैं।

“अनिवार्य रूप से, हम यह बताने के लिए जैविक प्रक्रियाओं के लिए संख्या डाल रहे हैं कि हम क्या देखते हैं,” सॉन्डर्स कहते हैं।

इस शोध को वार्विक विश्वविद्यालय, ईएमबीओ ग्लोबल इन्वेस्टिगेटर, सिंगापुर के शिक्षा शैक्षणिक अनुसंधान कोष, सिंगापुर नेशनल रिसर्च फाउंडेशन फेलोशिप, एचएफएसपी यंग इन्वेस्टिगेटर ग्रांट और ब्रिटिश हार्ट फाउंडेशन रिसर्च ग्रांट के वित्त पोषण द्वारा समर्थित किया गया था।