डॉ। तात्सुया मोरिशिमा (लेक्चरर, आईआरसीएमएस में वककुसु शोधकर्ता) के नेतृत्व में कुमामोटो विश्वविद्यालय में इंटरनेशनल रिसर्च सेंटर फॉर मेडिकल साइंसेज (आईआरसीएमएस) की एक शोधकर्ता टीम, और प्रो। हिटोशी तकीज़ावा ने एक उपन्यास तंत्र की पहचान की है, जो कि भ्रूण एनीमिया को बिगड़ती है, जो कि विचलित माइटोचॉन्डिस को बाधित करती है। इस अध्ययन में, माइटोकॉन्ड्रियल टीआरएनए संशोधन एंजाइम (एमटीओ 1) के नॉकआउट के साथ एक माउस मॉडल ने दोषपूर्ण माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन संश्लेषण का प्रदर्शन किया, जो पहले से अज्ञात आणविक तंत्र का खुलासा करता है। ये निष्कर्ष लोहे से संबंधित बीमारियों की हमारी समझ को बढ़ा सकते हैं और नए चिकित्सीय दृष्टिकोणों के लिए दरवाजा खोल सकते हैं। यह शोध 21 फरवरी, 2025 को ऑनलाइन प्रकाशित किया गया था विज्ञान प्रगति।
अध्ययन अवलोकन
अधिकांश प्रोटीन साइटोसोल में संश्लेषित होते हैं। हालांकि, माइटोकॉन्ड्रिया के भीतर एक बहुत छोटा अनुपात संश्लेषित होता है, जो ऊर्जा उत्पादन के लिए आवश्यक हैं। परंपरागत रूप से, माइटोकॉन्ड्रिया में प्रोटीन संश्लेषण को एटीपी उत्पादन के लिए मुख्य रूप से जिम्मेदार माना गया है। माइटोकॉन्ड्रियल टीआरएनए विविध रासायनिक संशोधनों से गुजरते हैं जो कि टीआरएनए संशोधन एंजाइमों द्वारा पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल रूप से शुरू किए जाते हैं, और ये रासायनिक संशोधन कुशल प्रोटीन संश्लेषण के लिए एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इस प्रक्रिया में एक प्रमुख एंजाइम MTO1 है, जो माइटोकॉन्ड्रियल टीआरएनए को संशोधित करके माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन संश्लेषण की सुविधा देता है। यह अस्तित्व के लिए एक महत्वपूर्ण एंजाइम के रूप में जाना जाता है, और MTO1 जीन में उत्परिवर्तन एक रोगी में गंभीर एनीमिया के साथ जुड़ा हुआ है। हालांकि, यह अज्ञात है कि क्या बिगड़ा हुआ माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन संश्लेषण हेमटोलॉजिकल विकारों का कारण बनता है।
प्रमुख निष्कर्ष
इसकी जांच करने के लिए, टीम ने एक माउस मॉडल उत्पन्न किया जिसमें MTO1 जीन को विशेष रूप से हेमटोपोइएटिक कोशिकाओं में खटखटाया गया था। इन चूहों की मृत्यु जन्म से पहले मर गई, और उनके भ्रूण के विकास को गंभीर एनीमिया द्वारा चिह्नित किया गया। चूंकि रक्त कोशिका का उत्पादन मुख्य रूप से भ्रूण के जिगर में होता है, टीम ने इन भ्रूण की यकृत कोशिकाओं का विश्लेषण किया और पाया कि माइटोकॉन्ड्रियल ऑक्सफोस (ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन) जटिल गठन MTO1 नॉकआउट कोशिकाओं में गंभीर रूप से बिगड़ा हुआ था। ऑक्सफोस कॉम्प्लेक्स आम तौर पर लोहे के विभिन्न रूपों को उनकी संरचनाओं में शामिल करते हैं, लेकिन इन नॉकआउट कोशिकाओं में, लोहे का इंट्रासेल्युलर वितरण गंभीर रूप से असंतुलित था। माइटोकॉन्ड्रियल लोहे का स्तर कम हो गया, जबकि साइटोसोलिक लोहे का स्तर काफी बढ़ गया।
अत्यधिक साइटोसोलिक लोहे ने लाल रक्त कोशिकाओं में ऑक्सीजन परिवहन के लिए महत्वपूर्ण हीमोग्लोबिन का एक प्रमुख घटक हीम के अतिप्रवाह को उत्तेजित किया। इसके बाद, हेम के अधिशेष संचय ने लाल रक्त कोशिकाओं को सेलुलर तनाव को प्रेरित किया, अंततः एनीमिया के परिणामस्वरूप। बिगड़ा हुआ माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन संश्लेषण के कारण इंट्रासेल्युलर लोहे के वितरण में यह व्यवधान भ्रूण के एनीमिया के लिए आणविक आधार की एक नई समझ प्रदान करता है।
महत्व और भविष्य के निहितार्थ
यह अध्ययन माइटोकॉन्ड्रियल ऑक्सफोस कॉम्प्लेक्स के उचित गठन को सुनिश्चित करके उचित इंट्रासेल्युलर लोहे के वितरण को बनाए रखने में माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन संश्लेषण की एक पहले से पहचाने जाने वाली भूमिका का खुलासा करता है। इस प्रक्रिया के विघटन से भ्रूण के चरण में घातक एनीमिया हो सकता है। ये निष्कर्ष न केवल एक उपन्यास आणविक तंत्र को उजागर करते हैं जो लोहे से संबंधित बीमारियों की हमारी समझ को आगे बढ़ा सकता है, बल्कि उपन्यास चिकित्सीय रणनीतियों के लिए भी मार्ग प्रशस्त करता है।
