कोशिकाओं में छोटे प्रोटीन क्लस्टर कैसे छोटे प्रोटीन क्लस्टर बन सकते हैं, इस बारे में एक नई खोज, एक दुर्लभ आनुवंशिक विकार, एमरी-ड्रीफस मस्कुलर डिस्ट्रोफी (ईडीएमडी) के लिए उपचार के लिए मार्ग प्रशस्त कर सकता है जो मांसपेशियों की कमजोरी और हृदय की समस्याओं का कारण बनता है।
USC Dornsife कॉलेज ऑफ लेटर्स, आर्ट्स एंड साइंसेज के शोधकर्ताओं ने उन्नत इमेजिंग तकनीकों और सैद्धांतिक भौतिकी को संयुक्त रूप से देखने और समझाने के लिए कि कैसे प्रोटीन के नैनोक्लस्टर्स जीवित कोशिकाओं के अंदर बनते हैं। ये क्लस्टर – एक मानव बालों की चौड़ाई से लगभग 100,000 गुना छोटा है – कोशिकाओं को कैसे समझते हैं और यांत्रिक बलों को स्ट्रेचिंग या दबाव, एक प्रक्रिया में प्रतिक्रिया देते हैं, एक प्रक्रिया जिसे मैकेनोट्रांसक्शन के रूप में जाना जाता है। जब यह प्रक्रिया विफल हो जाती है, तो यह मांसपेशियों की डिस्ट्रोफी जैसी बीमारियों में योगदान कर सकती है।
अध्ययन, में प्रकाशित भौतिक समीक्षा अनुसंधानआणविक “नियमों को उजागर करता है“ EMERIN की व्यवस्था को नैनोक्लस्टर्स में चलाना और EDMD वाले लोगों में उनकी दोषपूर्ण विधानसभा के लिए अग्रणी तंत्र। उन दोषों के पीछे के भौतिक सिद्धांतों की पहचान करके और वे मैकेनोट्रांसडक्शन को बाधित क्यों करते हैं और रोग के लक्षणों को ट्रिगर करते हैं, वैज्ञानिकों को उन्हें सही करने के लिए नई रणनीति विकसित करने की उम्मीद है।
आकर्षक रूप से, शोधकर्ताओं, क्रिस्टोफ हसेलवैंडर के नेतृत्व में, भौतिकी और खगोल विज्ञान और मात्रात्मक और कम्प्यूटेशनल जीव विज्ञान के प्रोफेसर, और फैबियन पिनाउड, जैविक विज्ञान और भौतिकी और खगोल विज्ञान के एसोसिएट प्रोफेसर, एप्लाइड सिद्धांतों को पहले एलन ट्यूरिंग द्वारा प्रस्तावित किया गया था – प्रसिद्ध WWII कोडब्रेकर और कम्प्यूटिंग पायोनियर – कैसे नैनोक्लस्टर्स को समझा जाता है। प्रकृति में पैटर्न गठन पर ट्यूरिंग के काम (जैसे कि ज़ेबरा स्ट्राइप्स और तेंदुए के धब्बे) ने गणितीय नियमों का खुलासा किया जो एक नैनोस्केल स्तर पर प्रोटीन विधानसभा को नियंत्रित करने के लिए भी दिखाई देते हैं।
“यह शोध रोमांचक संभावनाओं को खोलता है,” अध्ययन के पहले लेखक कार्लोस काश, जिन्होंने 2023 में यूएससी डॉर्नसिफ़ से 2023 में अपनी भौतिकी पीएचडी अर्जित की। “भौतिकी-आधारित दृष्टिकोणों को लागू करके, हम इन दोषों को ठीक करने के तरीकों के बारे में सोचना शुरू कर सकते हैं और संभावित रूप से इस दुर्बल बीमारी वाले लोगों की मदद कर सकते हैं।”
जबकि निष्कर्ष मांसपेशियों की डिस्ट्रोफी पर ध्यान केंद्रित करते हैं, यह समझते हुए कि कैसे एमेरिन फ़ंक्शन जैसे प्रोटीन भी सेलुलर यांत्रिकी से जुड़े अन्य रोगों में सफलताओं को जन्म दे सकते हैं।
