মাউন্ট সিনাই-এর আইকান স্কুল অফ মেডিসিনের গবেষকরা RNA সম্পাদনা, মস্তিষ্কের বিকাশ এবং রোগের একটি মূল প্রক্রিয়ার সংক্ষিপ্ত ফাংশন এবং জটিল নিয়ন্ত্রণ সম্পর্কে মূল্যবান অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করেছেন।
26 জুন প্রকাশিত একটি গবেষণায় প্রকৃতি যোগাযোগগবেষণা দল রিপোর্ট করেছে যে তারা পোস্টমর্টেম এবং এক্স ভিভো প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্স মস্তিষ্কের টিস্যুর মধ্যে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য খুঁজে পেয়েছে কারণ তারা মস্তিষ্কের সবচেয়ে প্রচুর RNA পরিবর্তনগুলির একটি, অ্যাডেনোসিন থেকে ইনোসিন (A-to-I) সম্পাদনার সাথে সম্পর্কিত। এই আবিষ্কারটি মস্তিষ্কের রোগ নির্ণয় এবং চিকিত্সার বিকাশে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করবে।
ডিএনএ মানুষের জেনেটিক ব্লুপ্রিন্ট ধারণ করে, যখন আরএনএ কার্যকরী প্রোটিন তৈরি করার জন্য তার নির্দেশাবলী বহন করে যা কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রের জটিল ফাংশন সহ শরীরের কার্যকারিতায় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। RNA-এর কার্যকারিতা এবং স্থিতিশীলতা একাধিক পরিবর্তন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, যার প্রতিটি একটি নির্দিষ্ট উদ্দেশ্যে কাজ করে। এই পরিবর্তনগুলি, যাকে বলা হয় RNA সম্পাদনা, একটি চলমান প্রক্রিয়া যা আমাদের সমস্ত কোষ এবং টিস্যুতে ঘটে এবং ADAR নামক একটি এনজাইম দ্বারা সহায়তা করা হয়। এই প্রক্রিয়াটি কোষের অন্তর্গত টিস্যুর মৃত্যুর পরে কিছু সময়ের জন্য পৃথক কোষে ঘটতে পারে।
এডিনাইলেটের ইনোসিনে রূপান্তর (A-to-I) একটি সাধারণ এবং ভালভাবে অধ্যয়ন করা RNA পরিবর্তন যা ADAR পরিবারের প্রোটিন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, প্রধানত ADAR1 এবং ADAR2। স্তন্যপায়ী মস্তিষ্কে, শারীরবৃত্তীয় অঞ্চল এবং কোষের ধরন জুড়ে হাজার হাজার উচ্চ নিয়ন্ত্রিত A-to-I সম্পাদনা সাইট সনাক্ত করা হয়েছে, যার মধ্যে কিছু মাউন্ট সিনাই গবেষকরা আবিষ্কার করেছিলেন। এই সাইটগুলি নিউরোনাল পরিপক্কতা এবং মস্তিষ্কের বিকাশের সাথে জড়িত বলে পরিচিত। এ-টু-আই সম্পাদনার অবাধ নিয়ন্ত্রণ স্নায়বিক রোগের সাথে যুক্ত।
“এখন পর্যন্ত, স্তন্যপায়ী মস্তিষ্কে A-to-I সম্পাদনার গবেষণা এবং এর জৈবিক তাত্পর্য পোস্টমর্টেম টিস্যুর বিশ্লেষণের মধ্যে সীমাবদ্ধ। জীবিত ব্যক্তিদের থেকে নতুন নমুনা ব্যবহার করে, আমরা RNA সম্পাদনা কার্যকলাপে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য উন্মোচন করতে সক্ষম হয়েছি, এবং পূর্ববর্তী অধ্যয়ন যা শুধুমাত্র পোস্টমর্টেম নমুনার উপর নির্ভর করে এই পার্থক্যগুলি মিস করতে পারে,” বলেছেন মাইকেল ব্রীন, পিএইচডি, নিউরোসায়েন্সের সহকারী অধ্যাপক এবং গবেষণার সহ-সিনিয়র লেখক। মনোবিজ্ঞানএবং Icahn Sinai এ জেনেটিক্স এবং জিনোমিক্স। “আমরা বিশেষভাবে অবাক হয়েছিলাম যে পোস্টমর্টেম মস্তিষ্কের টিস্যুতে প্রাক্তন ভিভো টিস্যুর তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চ মাত্রার আরএনএ সম্পাদনা রয়েছে, যা পোস্টমর্টেম পরিবর্তনের কারণে হতে পারে যেমন প্রদাহ এবং হাইপোক্সিয়া যা প্রাক্তন ভিভো মস্তিষ্কে ঘটে না। উপরন্তু, আমরা আবিষ্কার করেছি। জীবন্ত টিস্যুতে RNA সম্পাদনা প্রায়শই বিবর্তনীয়ভাবে সংরক্ষিত এবং কার্যকরীভাবে গুরুত্বপূর্ণ সাইটগুলিকে জড়িত করে যেগুলি মানব রোগে নিয়ন্ত্রিত হয় মস্তিষ্কের জীববিজ্ঞানের একটি ব্যাপক বোঝার জন্য জীবিত এবং পোস্টমর্টেম উভয় নমুনা অধ্যয়নের প্রয়োজনীয়তার উপর জোর দেয় “
পোস্টমর্টেম, হাইপোক্সিয়া দ্রুত মস্তিষ্কের কোষের ক্ষতি করে, যার ফলে একটি অপরিবর্তনীয় ক্ষতি হয় যা ADAR এক্সপ্রেশন এবং A-টু-I সম্পাদনাকে পরিবর্তন করে। “আমরা অনুমান করেছিলাম যে পোস্টমর্টেম-প্ররোচিত হাইপোক্সিয়া এবং ইমিউন প্রতিক্রিয়াগুলির আণবিক প্রতিক্রিয়াগুলি A-to-I সম্পাদনার ল্যান্ডস্কেপকে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তন করতে পারে। আমরা শুধুমাত্র পোস্টমর্টেম টিস্যু অধ্যয়ন করলে এটি মস্তিষ্কে আরএনএ সম্পাদনার ভুল বোঝাবুঝির কারণ হতে পারে,” উল্লিখিত গবেষণায় বলা হয়েছে। সহ-প্রথম লেখক মিগুয়েল রদ্রিগেজ দে লস সান্তোস, পিএইচডি, মাউন্ট সিনাইয়ের মনোরোগবিদ্যা বিভাগের একজন পোস্টডক্টরাল গবেষক। “জীবন্ত মস্তিষ্কের টিস্যু অধ্যয়ন করা আমাদের মানব মস্তিষ্কে আরএনএ সম্পাদনার জীববিজ্ঞানের একটি পরিষ্কার ছবি দেয়।”
অধ্যয়নটি পরিচালনা করার জন্য, দলটি লিভিং ব্রেন প্রজেক্টের চারপাশে কেন্দ্রীভূত হয়, যা স্নায়বিক ব্যাধিগুলির জন্য একটি নির্বাচনী চিকিত্সার জন্য নিউরোসার্জারির সময় জীবিত মানুষের ডোরসোলেটারাল প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্স (DLPFC) সংগ্রহ করে। তুলনা করার জন্য, গবেষকরা তিনটি ব্রেন ব্যাঙ্ক থেকে পোস্টমর্টেম ডিএলপিএফসি টিস্যুর একটি প্যানেল সংগ্রহ করেছেন যাতে মূল জনসংখ্যাগত এবং ক্লিনিকাল ভেরিয়েবলের ইন ভিভো কোহর্টের সাথে মেলে। দলটি লিভিং ব্রেন প্রজেক্ট থেকে একাধিক জিনোমিক ডেটা টাইপ অধ্যয়ন করেছে, যার মধ্যে বাল্ক টিস্যু আরএনএ স্যাম্পলিং, একক-নিউক্লিয়াস আরএনএ সিকোয়েন্সিং এবং পুরো-জিনোম সিকোয়েন্সিং রয়েছে। এই ডেটার জেনারেশন একাধিক আসন্ন In Vivo Mind Challenge পান্ডুলিপিতে বর্ণনা করা হবে।
গবেষকরা 72,000 টিরও বেশি অবস্থান চিহ্নিত করেছেন যেখানে পোস্টমর্টেম ডিএলপিএফসি ব্রেন টিস্যুতে প্রাক্তন ভিভো ডিএলপিএফসি মস্তিষ্কের টিস্যুর তুলনায় এ-টু-আই সম্পাদনা বেশি ঘন ঘন বা ভিন্নভাবে ঘটে। তারা ADAR এবং ADARB1 এনজাইমগুলির উচ্চ স্তর খুঁজে পেয়েছেন, যা পোস্টমর্টেম মস্তিষ্কের টিস্যুতে উন্নত সম্পাদনা প্যাটার্নের জন্য দায়ী। মজার বিষয় হল, তারা জীবন্ত মস্তিষ্কের টিস্যুতে A-to-I সম্পাদনার উচ্চ স্তরের শত শত সাইট খুঁজে পেয়েছে। এই সাইটগুলি, প্রাথমিকভাবে নিউরনের মধ্যে সংযোগে অবস্থিত (যাকে সিন্যাপ্স বলা হয়), প্রায়শই বিবর্তনের সময় সংরক্ষণ করা হয়, পরামর্শ দেয় যে তারা মস্তিষ্কের কার্যকলাপে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। কিছু সুপরিচিত A-to-I সম্পাদনা সাইটগুলি জীবন্ত মস্তিষ্কে অত্যন্ত সম্পাদিত হয়, যা পরামর্শ দেয় যে তারা মূল নিউরোনাল প্রক্রিয়া যেমন সিন্যাপটিক প্লাস্টিসিটির সাথে জড়িত হতে পারে, যা শেখার এবং স্মৃতির জন্য অপরিহার্য। যাইহোক, জীবন্ত মস্তিষ্কের টিস্যুতে পাওয়া অন্যান্য অনেক A-to-I সম্পাদনা সাইটের কাজগুলি অজানা এবং মস্তিষ্কের স্বাস্থ্যের উপর তাদের প্রভাব বোঝার জন্য আরও অধ্যয়নের প্রয়োজন।
জীবিত মানব দাতাদের কাছ থেকে তাজা মস্তিষ্কের টিস্যু ব্যবহার করা আমাদের পোস্টমর্টেম টিস্যু বিশ্লেষণে অন্তর্নিহিত বিভ্রান্তিকর কারণগুলি ছাড়াই মস্তিষ্ক অধ্যয়ন করার সুযোগ দেয়। এইভাবে, আমরা মানব মস্তিষ্কে A-to-I সম্পাদনার ব্যাপকতা এবং ভূমিকা সম্পর্কে আরও সুনির্দিষ্ট অন্তর্দৃষ্টি প্রকাশ করি। উল্লেখযোগ্যভাবে, আমাদের ফলাফল A-to-I নিয়ন্ত্রণ অধ্যয়নের জন্য পোস্টমর্টেম মস্তিষ্কের টিস্যু ব্যবহার করার তত্ত্বকে বাতিল করে না, বরং অনুপস্থিত প্রসঙ্গ প্রদান করে। এই পার্থক্যগুলি বোঝা RNA সম্পাদনা পরিবর্তনের লেন্সের মাধ্যমে মস্তিষ্কের কার্যকারিতা এবং রোগ সম্পর্কে আমাদের বোঝার উন্নতি করতে সাহায্য করতে পারে, সম্ভাব্যভাবে আরও ভাল ডায়াগনস্টিক এবং চিকিত্সার দিকে পরিচালিত করে। “
আলেকজান্ডার ডব্লিউ চার্নি, এমডি, পিএইচডি, গবেষণার সহ-সিনিয়র লেখক, সাইকিয়াট্রি, জেনেটিক এবং জিনোমিক সায়েন্স, নিউরোসায়েন্স এবং মাউন্ট সিনাই-এর নিউরোসার্জারির সহযোগী অধ্যাপক এবং লিভিং ব্রেন ইনিশিয়েটিভের সহ-পরিচালক
গবেষণা দলটি আরএনএ সম্পাদনা ডেটা আরও বিশ্লেষণ করবে এর প্রভাবগুলি আরও ভালভাবে বুঝতে এবং পারকিনসন্স রোগের সম্ভাব্য থেরাপিউটিক লক্ষ্যগুলি সনাক্ত করতে। জীবন্ত মস্তিষ্কে জিন এক্সপ্রেশন, প্রোটিওমিক্স এবং মাল্টি-ওমিক্সের উপর ফোকাস করে গবেষণা দলের উদীয়মান গবেষণাকে অন্তর্ভুক্ত করতে তারা গবেষণার পরিধিও প্রসারিত করবে।
“লিভিং ব্রেইন ইনিশিয়েটিভের অনন্য আন্তঃবিভাগীয় প্রকৃতির ব্যবহার করে, আমরা মানব মস্তিষ্কের জীববিজ্ঞানের অভূতপূর্ব অন্তর্দৃষ্টির জন্য একটি প্ল্যাটফর্মে গভীর মস্তিষ্কের উদ্দীপনার মতো অত্যাধুনিক ক্লিনিকাল কেয়ার পদ্ধতিগুলিকে রূপান্তর করতে পারি, যা নতুন থেরাপিউটিক সুযোগের দিকে নিয়ে যায়,” বলেছেন কো. -গবেষণার লেখক বলেছেন প্রথম লেখক ব্রায়ান কোপেল, এমডি, মাউন্ট সিনাইয়ের সেন্টার ফর নিউরোমডুলেশনের পরিচালক এবং লিভিং ব্রেন প্রজেক্টের সহ-পরিচালক।
এই রিলিজে রিপোর্ট করা গবেষণাটি ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অন এজিং দ্বারা সমর্থিত ছিল। বিষয়বস্তু শুধুমাত্র লেখকদের দায়িত্ব এবং অগত্যা জাতীয় স্বাস্থ্য ইনস্টিটিউটের অফিসিয়াল মতামত প্রতিনিধিত্ব করে না।
উৎস:
জার্নাল রেফারেন্স:
রদ্রিগেজ দে লস সান্তোস, এম., ইত্যাদি(2024) মানুষের পোস্টমর্টেম এবং জীবন্ত মস্তিষ্কে এ-টু-আই সম্পাদনার বিভিন্ন পরিস্থিতি। প্রকৃতি যোগাযোগ. doi.org/10.1038/s41467-024-49268-z.
