एचकेयू अनुसंधान कैंसर से जुड़े गुणसूत्र टूटने को रोकने में पीआईसीएच प्रोटीन को प्रमुख खिलाड़ी के रूप में पहचानता है

स्कूल ऑफ बायोलॉजिकल साइंसेज, विज्ञान संकाय के प्रोफेसर गैरी यिंग वाई चान और एलकेएस मेडिसिन संकाय के पैथोलॉजी विभाग के प्रोफेसर केन होई तांग एमए के नेतृत्व में, अनुसंधान आनुवंशिक त्रुटियों को रोकने में पीआईसीएच नामक प्रोटीन की महत्वपूर्ण भूमिका को उजागर करता है। जो कैंसर जैसी बीमारियों का कारण बन सकता है। उनके निष्कर्ष हाल ही में जर्नल में प्रकाशित हुए थे न्यूक्लिक एसिड अनुसंधान.

अल्ट्राफाइन एनाफेज ब्रिज – हमारे जीनोम के लिए एक छिपा हुआ खतरा

हर बार जब कोई कोशिका विभाजित होती है, तो उसे यह सुनिश्चित करना चाहिए कि उसका डीएनए सटीक रूप से कॉपी किया गया है और दो नई कोशिकाओं के बीच विभाजित हो गया है। हालाँकि, डीएनए के छोटे धागे, जिन्हें अल्ट्राफाइन एनाफ़ेज़ ब्रिज (यूएफबी) के रूप में जाना जाता है, कभी-कभी बन सकते हैं और अगर ठीक से प्रबंधित न किए जाएं तो समस्याएँ पैदा कर सकते हैं। इन यूएफबी को अदृश्य शत्रु माना जा सकता है जो हमारी आनुवंशिक सामग्री को उलझा देते हैं।

अपने शोध के माध्यम से, एचकेयू टीम ने पाया कि प्रोटीन पीआईसीएच एक रडार की तरह काम करता है, इन यूएफबी का पता लगाता है और उन्हें हल करने में मदद करता है। उन्होंने पाया कि जब पीआईसीएच गायब होता है या ठीक से काम नहीं करता है, तो कोशिकाएं गंभीर आनुवंशिक क्षति का अनुभव करती हैं, जिसमें टूटा हुआ डीएनए, छोटे डीएनए युक्त संरचनाओं का निर्माण, जिन्हें माइक्रोन्यूक्लिय कहा जाता है, और सेल की आपातकालीन प्रतिक्रिया प्रणाली का सक्रिय होना शामिल है, जो अंततः कोशिका की मृत्यु का कारण बनता है। इसके अलावा, उनके निष्कर्षों से पता चला कि इस तरह की क्षति से गुणसूत्रों की पुनर्व्यवस्था हो सकती है – जो कैंसर के लक्षण हैं।

PICH डीएनए की खतरनाक पुनर्व्यवस्था को रोकता है

इन निष्कर्षों के आधार पर, टीम ने आनुवंशिक स्थिरता बनाए रखने में पीआईसीएच की भूमिका की आगे जांच की। उन्होंने पाया कि पीआईसीएच के बिना, कोशिकाएं न केवल गंभीर डीएनए क्षति से पीड़ित होती हैं बल्कि महत्वपूर्ण आनुवंशिक त्रुटियां भी जमा करती हैं। पीआईसीएच का एक उत्परिवर्तित संस्करण जो अन्य सहायक प्रोटीनों की भर्ती नहीं कर सकता है, केवल आंशिक सुरक्षा प्रदान करता है, जबकि पीआईसीएच का एक पूरी तरह से निष्क्रिय संस्करण यूएफबी को हल करने में विफल रहता है, जिसके परिणामस्वरूप और भी अधिक व्यापक आनुवंशिक क्षति होती है। इन डीएनए धागों को तोड़ने और आनुवंशिक अराजकता को रोकने के लिए PICH की गतिविधि महत्वपूर्ण है। विशेष रूप से, जब पीआईसीएच गायब होता है, तो यूएफबी के टूटने के कारण डीएनए के गैर-सेंट्रोमेरिक क्षेत्रों में आनुवंशिक त्रुटियां होने की अधिक संभावना होती है, जिससे खतरनाक गुणसूत्र पुनर्व्यवस्था होती है जो बीमारी का कारण बन सकती है।

उनके शोध का प्रस्ताव है कि PICH दो प्रमुख तंत्रों के माध्यम से मानव डीएनए की रक्षा करता है। सबसे पहले, यह डीएनए धागों को सुलझाने में एक अन्य प्रोटीन, टोपोइज़ोमेरेज़ IIα (TOP2A) की सहायता करता है। दूसरा, यह उलझे धागों को सरल, अधिक प्रबंधनीय रूप में बदलने के लिए बीएलएम हेलिकेज़ नामक प्रोटीन के साथ काम करता है। साथ में, ये दोनों क्रियाएं यह सुनिश्चित करती हैं कि डीएनए धागे ठीक से हल हो गए हैं, जिससे आनुवंशिक त्रुटियों को रोका जा सके जो कैंसर का कारण बन सकती हैं।

“हमारे शोध से पता चलता है कि कोशिका विभाजन के दौरान हमारे डीएनए को क्षति से बचाने में पीआईसीएच कितना महत्वपूर्ण है। यह समझकर कि पीआईसीएच कैसे काम करता है, हम कोलोरेक्टल, गैस्ट्रिक और स्तन कैंसर जैसे कैंसर के इलाज के नए तरीकों का पता लगा सकते हैं, जो उच्च स्तर के कैंसर से दृढ़ता से जुड़े हुए हैं। क्रोमोसोमल अस्थिरता,” पेपर के संबंधित लेखकों में से एक, प्रोफेसर गैरी यिंग वाई चान ने कहा।

“अगली पीढ़ी अनुक्रमण (एनजीएस) कैंसर जैसी बीमारियों में जीनोमिक अस्थिरता का पता लगाने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है। हमारे शोध में, हमने पीआईसीएच की कमी वाली कोशिकाओं में उत्परिवर्तन की पहचान करने के लिए एनजीएस का उपयोग किया, जो आनुवंशिक त्रुटियों को उजागर करने में इसकी प्रभावशीलता का प्रदर्शन करता है। प्रोफेसर के साथ यह उत्पादक सहयोग चैन ने वैज्ञानिक अनुसंधान में टीम वर्क के महत्व पर प्रकाश डाला है,” अध्ययन के एक अन्य संबंधित लेखक प्रोफेसर केन होई तांग मा ने कहा।

यह अध्ययन मानव आनुवंशिक सामग्री की अखंडता को बनाए रखने में पीआईसीएच की महत्वपूर्ण भूमिका पर प्रकाश डालता है। पीआईसीएच कैसे काम करता है यह समझने से कैंसर जैसी आनुवंशिक अस्थिरता के कारण होने वाली बीमारियों के इलाज के विकास की नई संभावनाएं खुलती हैं। प्रोफेसर गैरी यिंग वाई चान ने बताया, “पीआईसीएच से जुड़े मार्गों को लक्षित करके, हम इन स्थितियों को रोकने या इलाज करने के लिए नए उपचार विकसित करने में सक्षम हो सकते हैं।”