హాంకాంగ్ విశ్వవిద్యాలయం (HKU) పరిశోధకులు కణ విభజన సమయంలో DNA ను మానవ కణాలు ఎలా రక్షిస్తాయో అనే దాని గురించి ఒక ఉత్తేజకరమైన ఆవిష్కరణను చేసారు, క్యాన్సర్ వంటి వ్యాధులను ఎదుర్కోవడంలో కొత్త అంతర్దృష్టులను అందిస్తారు.
స్కూల్ ఆఫ్ బయోలాజికల్ సైన్సెస్, ఫ్యాకల్టీ ఆఫ్ సైన్స్ నుండి ప్రొఫెసర్ గ్యారీ యింగ్ వై చాన్ మరియు LKS ఫ్యాకల్టీ ఆఫ్ మెడిసిన్ పాథాలజీ విభాగం నుండి ప్రొఫెసర్ కెన్ హోయ్ టాంగ్ MA నేతృత్వంలో, పరిశోధన జన్యుపరమైన లోపాలను నివారించడంలో PICH అనే ప్రోటీన్ యొక్క కీలక పాత్రను వెలికితీసింది. క్యాన్సర్ వంటి వ్యాధులకు దారి తీస్తుంది. వారి పరిశోధనలు ఇటీవల జర్నల్‌లో ప్రచురించబడ్డాయి న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాల పరిశోధన.
అల్ట్రాఫైన్ అనాఫేస్ బ్రిడ్జ్‌లు — మన జీనోమ్‌కు ఒక రహస్య ముప్పు
కణం విభజించబడిన ప్రతిసారీ, దాని DNA ఖచ్చితంగా కాపీ చేయబడిందని మరియు రెండు కొత్త కణాల మధ్య విభజించబడిందని నిర్ధారించుకోవాలి. అయినప్పటికీ, అల్ట్రాఫైన్ అనాఫేస్ బ్రిడ్జ్‌లు (UFBలు) అని పిలువబడే DNA యొక్క చిన్న థ్రెడ్‌లు కొన్నిసార్లు ఏర్పడతాయి మరియు సరిగ్గా నిర్వహించబడకపోతే సమస్యలను కలిగిస్తాయి. ఈ UFBలు మన జన్యు పదార్థాన్ని చిక్కుకుపోయే అదృశ్య శత్రువులుగా భావించవచ్చు.
వారి పరిశోధన ద్వారా, HKU బృందం PICH అనే ప్రోటీన్ రాడార్ లాగా పనిచేస్తుందని, ఈ UFBలను గుర్తించి వాటిని పరిష్కరించడంలో సహాయపడుతుందని కనుగొన్నారు. PICH తప్పిపోయినప్పుడు లేదా సరిగ్గా పని చేయనప్పుడు, కణాలు విరిగిన DNA, మైక్రోన్యూక్లియై అని పిలువబడే చిన్న DNA- కలిగిన నిర్మాణాలు ఏర్పడటం మరియు సెల్ యొక్క అత్యవసర ప్రతిస్పందన వ్యవస్థల క్రియాశీలతతో సహా తీవ్రమైన జన్యుపరమైన నష్టాన్ని అనుభవిస్తాయని వారు కనుగొన్నారు, ఇది చివరికి కణాల మరణానికి దారి తీస్తుంది. అంతేకాకుండా, అటువంటి నష్టం క్రోమోజోమ్‌ల పునర్వ్యవస్థీకరణలను ప్రేరేపిస్తుందని వారి పరిశోధనలు వెల్లడించాయి — క్యాన్సర్ లక్షణాలు.
PICH DNA యొక్క ప్రమాదకరమైన పునర్వ్యవస్థీకరణలను నిరోధిస్తుంది
ఈ ఫలితాల ఆధారంగా, బృందం జన్యు స్థిరత్వాన్ని కొనసాగించడంలో PICH పాత్రను మరింత పరిశోధించింది. PICH లేకుండా, కణాలు తీవ్రమైన DNA దెబ్బతినడమే కాకుండా ముఖ్యమైన జన్యుపరమైన లోపాలను కూడబెట్టుకుంటాయని వారు కనుగొన్నారు. ఇతర సహాయక ప్రోటీన్‌లను నియమించలేని PICH యొక్క పరివర్తన చెందిన సంస్కరణ పాక్షిక రక్షణను మాత్రమే అందిస్తుంది, అయితే PICH యొక్క పూర్తిగా నిష్క్రియాత్మక సంస్కరణ UFBలను పరిష్కరించడంలో విఫలమవుతుంది, ఫలితంగా మరింత విస్తృతమైన జన్యుపరమైన నష్టం జరుగుతుంది. ఈ DNA థ్రెడ్‌లను విచ్ఛిన్నం చేయడానికి మరియు జన్యు గందరగోళాన్ని నిరోధించడానికి PICH యొక్క కార్యాచరణ కీలకం. ముఖ్యంగా, PICH లేనప్పుడు, UFBల విచ్ఛిన్నం కారణంగా DNA యొక్క నాన్-సెంట్రోమెరిక్ ప్రాంతాలలో జన్యుపరమైన లోపాలు సంభవించే అవకాశం ఉంది, ఇది వ్యాధికి కారణమయ్యే ప్రమాదకరమైన క్రోమోజోమ్ పునర్వ్యవస్థీకరణలకు దారితీస్తుంది.
PICH మానవ DNA ను రెండు కీలక విధానాల ద్వారా రక్షిస్తుంది అని వారి పరిశోధన ప్రతిపాదించింది. ముందుగా, ఇది DNA థ్రెడ్‌లను విడదీయడంలో టోపోయిసోమెరేస్ IIα (TOP2A) అనే మరొక ప్రోటీన్‌కు సహాయం చేస్తుంది. రెండవది, చిక్కుబడ్డ థ్రెడ్‌లను సరళమైన, మరింత నిర్వహించదగిన రూపంలోకి మార్చడానికి ఇది BLM హెలికేస్ అనే ప్రోటీన్‌తో పనిచేస్తుంది. కలిసి, ఈ రెండు చర్యలు DNA థ్రెడ్‌లు సరిగ్గా పరిష్కరించబడతాయని నిర్ధారిస్తుంది, క్యాన్సర్‌కు దారితీసే జన్యుపరమైన లోపాలను నివారిస్తుంది.
“కణ విభజన సమయంలో మన DNA దెబ్బతినకుండా కాపాడడంలో PICH ఎంత కీలకమో మా పరిశోధన చూపిస్తుంది. PICH ఎలా పనిచేస్తుందో అర్థం చేసుకోవడం ద్వారా, కొలొరెక్టల్, గ్యాస్ట్రిక్ మరియు బ్రెస్ట్ క్యాన్సర్ వంటి క్యాన్సర్‌లకు చికిత్స చేయడానికి కొత్త మార్గాలను అన్వేషించవచ్చు, ఇవి అధిక స్థాయికి బలంగా ముడిపడి ఉన్నాయి. క్రోమోజోమ్ అస్థిరత” అని పేపర్ యొక్క సంబంధిత రచయితలలో ఒకరైన ప్రొఫెసర్ గ్యారీ యింగ్ వై చాన్ అన్నారు.
“తరువాతి తరం సీక్వెన్సింగ్ (NGS) అనేది క్యాన్సర్ వంటి వ్యాధులలో జన్యుపరమైన అస్థిరతను గుర్తించడానికి ఒక శక్తివంతమైన సాధనం. మా పరిశోధనలో, మేము PICH లేని కణాలలో ఉత్పరివర్తనాలను గుర్తించడానికి NGSని ఉపయోగించాము, జన్యుపరమైన లోపాలను వెలికితీయడంలో దాని ప్రభావాన్ని ప్రదర్శిస్తాము. ప్రొఫెసర్‌తో ఈ ఉత్పాదక సహకారం శాస్త్రీయ పరిశోధనలో జట్టుకృషి యొక్క ప్రాముఖ్యతను చాన్ హైలైట్ చేసాడు” అని ప్రొఫెసర్ కెన్ హోయ్ టాంగ్ జోడించారు మా, అధ్యయనం యొక్క మరొక సంబంధిత రచయిత.
ఈ అధ్యయనం మానవ జన్యు పదార్ధం యొక్క సమగ్రతను కాపాడుకోవడంలో PICH యొక్క కీలక పాత్రను హైలైట్ చేస్తుంది. PICH ఎలా పనిచేస్తుందో అర్థం చేసుకోవడం క్యాన్సర్ వంటి జన్యు అస్థిరత వల్ల కలిగే వ్యాధులకు చికిత్సలను అభివృద్ధి చేయడానికి కొత్త అవకాశాలను తెరుస్తుంది. “PICHతో కూడిన మార్గాలను లక్ష్యంగా చేసుకోవడం ద్వారా, ఈ పరిస్థితులను నివారించడానికి లేదా చికిత్స చేయడానికి మేము కొత్త చికిత్సలను అభివృద్ధి చేయగలము” అని ప్రొఫెసర్ గ్యారీ యింగ్ వై చాన్ వివరించారు.
