পোস্টমর্টেম এবং জীবন্ত মস্তিষ্কে আরএনএ সম্পাদনার মূল পার্থক্য আবিষ্কৃত হয়েছে

সাম্প্রতিক এক গবেষণায় প্রকৃতি যোগাযোগগবেষকরা পোস্টমর্টেম এবং এক্স ভিভো প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্স টিস্যুতে অ্যাডেনোসিন-টু-ইনোসিন (এ-টু-আই) নিউক্লিওসাইড সম্পাদনা পরীক্ষা করেছেন।

গবেষকরা দেখেছেন যে পোস্টমর্টেম মস্তিষ্কের টিস্যুতে আরএনএ সম্পাদনার মাত্রা জীবন্ত টিস্যুর তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। আলেকজান্ডার ডব্লিউ চার্নি, এমডি, পিএইচডি, অধ্যয়নের সহ-সিনিয়র লেখক এবং নিউরোসায়েন্সের সহযোগী অধ্যাপক মনোবিজ্ঞান“এই পার্থক্যগুলি বোঝা আমাদের RNA সম্পাদনা পরিবর্তনগুলির লেন্সের মাধ্যমে মস্তিষ্কের কার্যকারিতা এবং রোগ সম্পর্কে আমাদের বোঝার উন্নতি করতে সাহায্য করে, যা উন্নততর ডায়াগনস্টিকস এবং চিকিত্সা নিয়ে আসতে পারে।”

পটভূমি

ইস্কেমিক এক্সপোজার দ্বারা প্ররোচিত আণবিক পরিবর্তনের সাম্প্রতিক গবেষণাগুলি আমাদের স্তন্যপায়ী মস্তিষ্কে অ্যাডেনোসিন থেকে ইনোসিন সম্পাদনা বুঝতে সাহায্য করেছে। জীবিত মানব দাতাদের কাছ থেকে তাজা মস্তিষ্কের টিস্যু পোস্টমর্টেম টিস্যু বিশ্লেষণ থেকে বিভ্রান্তি দূর করতে পারে, আরও সঠিক পরীক্ষার জন্য অনুমতি দেয়।

ইনোসিনে অ্যাডেনোসিনের সম্পাদনা কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রের কার্যকারিতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ, এবং ভুল নিয়ন্ত্রণ স্নায়বিক রোগের দিকে পরিচালিত করতে পারে। ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড (ডিএনএ) মৃত্যুর অনেক পরে স্থিতিশীল থাকে, তবে রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড (আরএনএ) ক্ষতির জন্য বেশি সংবেদনশীল। প্রাক্তন ভিভো এবং পোস্টমর্টেম সেন্ট্রাল নার্ভাস সিস্টেম (সিএনএস) টিস্যুর মধ্যে পার্থক্য করা মস্তিষ্কের রোগ এবং বার্ধক্য বোঝার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

গবেষণা সম্পর্কে

এই গবেষণাটি ভিভো এবং পোস্টমর্টেমে মানব ডোরসোলেটারাল প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্স (ডিএলপিএফসি) এডিনোসিন থেকে ইনোসিন সম্পাদনা পরিবর্তনগুলি তদন্ত করেছে।

গবেষকরা প্রস্তাব করেন যে ইস্কেমিক এক্সপোজারের আণবিক প্রতিক্রিয়া এবং সহজাত ইমিউন প্রতিক্রিয়া পোস্টমর্টেম মস্তিষ্কে অ্যাডেনোসিন-টু-ইনোসিন সম্পাদনা ল্যান্ডস্কেপ পরিবর্তন করতে পারে।পোস্টমর্টেম এবং জীবিত DLPFC টিস্যুর মধ্যে সম্পর্ক অধ্যয়ন করতে তারা লিভিং ব্রেন প্রজেক্ট (LBP) থেকে ডেটা ব্যবহার করেছে। অ্যালুমিনিয়াম সম্পাদনা কার্যকলাপ. তারা 164 জীবিত ব্যক্তি এবং 233 আংশিকভাবে মিলিত পোস্টমর্টেম ডিএলপিএফসি নমুনার জেনেটিক ডেটা বিশ্লেষণ করেছেন।তারা গণনা অ্যালুমিনিয়াম প্রতিটি অধ্যয়নের নমুনার জন্য সম্পাদনা সূচক (AEI)।

গবেষকরা বিশ্বব্যাপী সনাক্ত করার জন্য একটি ট্রান্সক্রিপ্টোম-বিস্তৃত তুলনামূলক গবেষণা পরিচালনা করেছেন অ্যালুমিনিয়াম সম্পাদনা বৈচিত্র জৈবিক এবং প্রযুক্তিগত ভেরিয়েবল দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে।তারা পিএমআই এবং আরএনএ অবক্ষয়ের পরিবর্তনের প্রভাব তদন্ত করতে আরও দুটি গবেষণা পরিচালনা করেছে অ্যালুমিনিয়াম জীবন্ত এবং পোস্টমর্টেম টিস্যুতে সম্পাদনা।

গবেষকরা জীবিত এবং পোস্টমর্টেম ডিএলপিএফসি নমুনায় আরএনএ সম্পাদনা অধ্যয়ন করেছেন, 21টি পোস্টমর্টেম এবং 31টি প্রাক্তন ভিভো টিস্যু থেকে 206,568টি একক নিউক্লিয়াস সিকোয়েন্সিং করেছেন। তারা প্রতিটি দাতার কাছ থেকে প্রতিটি কোষের প্রকারের জন্য ছদ্ম-ব্যাচ পুল তৈরি করেছে এবং জীবিত এবং পোস্টমর্টেম ডিএলপিএফসি উভয় ক্ষেত্রেই আরএনএ-অ্যাক্টিং অ্যাডেনোসিন ডিমিনেজ (ADAR) এনজাইমের অভিব্যক্তি পরীক্ষা করেছে। তারা মিথ্যা ইতিবাচক প্রতিরোধের জন্য দুটি পরিপূরক সাইট-কলিং পদ্ধতি এবং সনাক্তকরণ-ভিত্তিক মানদণ্ডের বিস্তৃত পরিসর ব্যবহার করে উচ্চ-বিশ্বাসের আরএনএ সাইটগুলিকে শ্রেণীবদ্ধ করেছে।

গবেষকরা জৈবিক পথ আবিষ্কার করতে জিন সেট প্রকরণ বিশ্লেষণ (জিএসভিএ) ব্যবহার করেছেন যা আরএনএ সম্পাদনায় পশ্চাদপটের পক্ষপাত ব্যাখ্যা করতে পারে। তারা প্রতিটি বাল্ক RNA-সিকোয়েন্সিং নমুনার জন্য 10,493 জিন অন্টোলজি জৈবিক প্রক্রিয়ার জন্য একক-নমুনা স্কোর গণনা করেছে এবং ভবিষ্যদ্বাণীকৃত জৈবিক প্রক্রিয়াগুলি আবিষ্কার করতে AEI এর বিরুদ্ধে প্লট করেছে।

গবেষকরা পরবর্তীতে একক নিউক্লিওটাইড পলিমারফিজম (এসএনপি) সনাক্ত করে আরএনএ সম্পাদনা পরিমাণগত বৈশিষ্ট্য লোকি (ইডিকিউটিএল) তদন্ত করেন যা 195টি পোস্টমর্টেম এবং 155টি এক্স ভিভো ডিএলপিএফসি টিস্যুতে অ্যাডেনোসিনকে ইনোসিন এডিটিং স্তরে পরিবর্তন করতে পারে। তারা দুটি cis-edQTL অধ্যয়ন পরিচালনা করে যাতে অ্যাডেনোসিনের সাথে ইনোসিন এডিটিং স্তরের সাথে SNPs-এর সাথে মিলিত হয় এবং জীবন্ত এবং পোস্টমর্টেম টিস্যুতে প্রসঙ্গ-সম্পর্কিত প্রভাবগুলি পরীক্ষা করার জন্য মিথস্ক্রিয়া বিশ্লেষণ পরিচালনা করে।

ফলাফল

গবেষণায় জীবিত এবং পোস্টমর্টেম মস্তিষ্কে অ্যাডেনোসিন-থেকে-ইনোসিন সম্পাদনার ধরণগুলিতে উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন পাওয়া গেছে, বিশেষত অ-নিউরোনাল কোষগুলিতে।গবেষণা দল উল্লেখ করেছে যে উন্নত সার্বজনীন অ্যালুমিনিয়াম পোস্টমর্টেম নমুনাগুলির প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্সে সম্পাদনা, ভিভো ডিএলপিএফসি-এর তুলনায় AEI উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়েছিল। তারা মৃত্যুর পরে ডোরসোলেটারাল প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্সে ADAR, অ্যাডেনোসিন ডিমিনেজ RNA-নির্দিষ্ট B1 (ADARB1) এবং ADARB2 এর বর্ধিত মাত্রা খুঁজে পেয়েছে। ADAR জিন 15 এ^দিন ময়নাতদন্তের নমুনাগুলিতে ভিন্নভাবে প্রকাশ করা জিনগুলির মধ্যে এবং দৃঢ়ভাবে AEI এর সাথে যুক্ত ছিল।

পোস্টমর্টেম এবং জীবন্ত টিস্যুর মধ্যে পার্থক্য ফলাফল অ্যালুমিনিয়াম সম্পাদনা (72%)। ইতিমধ্যে, অন্যান্য পরিচিত কারণ যেমন মেডিকেল ডায়াগনোসিস, ব্রেন ব্যাঙ্কিং, পূর্বাভাসিত নিউরোনাল সেল শতাংশ, আরএনএ অখণ্ডতা (আরআইএন), এবং দীর্ঘায়িত পোস্টমর্টেম ইন্টারভাল (পিএমআই) ন্যূনতম ব্যাখ্যামূলক ভূমিকা ছিল।সেকেন্ডারি ময়নাতদন্ত তদন্ত PMI এবং AEI-এর মধ্যে একটি শালীন সম্পর্ক প্রকাশ করেছে, যা ইঙ্গিত করে যে দীর্ঘায়িত PMI এর ফলে মৃত্যু বৃদ্ধির সম্ভাবনা নেই অ্যালুমিনিয়াম পোস্টমর্টেম টিস্যুতে সম্পাদনা।

গবেষণায় ভিভোতে ডিএলপিএফসি-তে নমুনা প্রতি 193,195টি সম্পাদনা সাইট এবং পোস্টমর্টেম টিস্যুতে 295,343টি সম্পাদনা সাইট পাওয়া গেছে, যা ADAR-মধ্যস্থিত RNA সম্পাদনার উপস্থিতি নির্দেশ করে।এই সাইটগুলি A থেকে I, ম্যাপ করা হয়েছে৷ অ্যালুমিনিয়াম উপাদানগুলি সুপরিচিত, মাঝারি সম্পাদনা স্তর রয়েছে এবং প্রায়শই ইন্ট্রোন এবং 3′ UTR-এ ম্যাপ করা হয়।

গবেষণা দলটি আরও খুঁজে পেয়েছে যে LIV-PM সাইটগুলির উপস্থাপনা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়েছে, সমস্ত A-to-I সাইটের 15-31% জন্য অ্যাকাউন্টিং, এবং সম্পাদনা স্তর উচ্চ ছিল।মোট 1,688টি জৈবিক ক্রিয়াকলাপ বিশ্বব্যাপী পরিবর্তনের ইতিবাচক পূর্বাভাস অ্যালুমিনিয়াম সম্পাদিত, এই প্রক্রিয়াগুলির সাথে সম্পর্কিত জিনগুলি জীবিত এবং পোস্টমর্টেম নমুনার মধ্যে পার্থক্য করতে পারে এবং দৃঢ়ভাবে AEI-তে পরিবর্তনের পূর্বাভাস দিতে পারে।

উপসংহারে

আমাদের ফলাফলগুলি দেখায় যে মানুষের মৃত্যুর প্রাথমিক জৈবিক প্রতিক্রিয়া, যেমন IFN-γ সংকেত এবং হাইপোক্সিয়া, ADAR এবং ADARB1-এর অভিব্যক্তিকে উন্নীত করে, যা ট্রান্সক্রিপ্টোম-ওয়াইড অ্যাডেনোসিন-টু-ইনোসাইন সম্পাদনায় একটি সমন্বয়মূলক বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে। জীবন্ত DLPFC এর তুলনায় পোস্টমর্টেম মস্তিষ্কের টিস্যু ADAR এবং ADARB1 এক্সপ্রেশনের পাশাপাশি ব্যাপক অ্যাডেনোসিন থেকে ইনোসিন সম্পাদনা প্রদর্শন করে।

এই গবেষণাটি মস্তিষ্কের কার্যকারিতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ সাইটগুলিকে অগ্রাধিকার দেওয়ার জন্য একটি নতুন পদ্ধতির প্রস্তাব করে। এটি দেখানো হয়েছে যে জেনেটিক প্রকরণ ভিন্নভাবে পোস্টমর্টেম এবং এক্স ভিভো ডিএলপিএফসি-তে অ্যাডেনোসিন থেকে ইনোসাইন সম্পাদনা স্তরকে প্রভাবিত করে। ভিভোতে পক্ষপাতদুষ্ট সাইটগুলি এ-টু-আই সাইটগুলিতে সমৃদ্ধ হয়, যা মস্তিষ্কের বিকাশের সময় কঠোর স্প্যাটিওটেম্পোরাল নিয়ন্ত্রণ প্রদর্শন করে এবং স্নায়বিক রোগের সাথে যুক্ত।