नवीन आणविक तंत्र रेटिना कोशिकाओं में न्यूरॉन पहचान को आकार देते हैं

वेनबर्ग कॉलेज ऑफ आर्ट्स एंड साइंसेज में नेत्र विज्ञान और न्यूरोबायोलॉजी के एसोसिएट प्रोफेसर, टिफ़नी श्मिट, पीएचडी के नेतृत्व में एक हालिया अध्ययन ने पहले अज्ञात सेलुलर तंत्र की खोज की है जो रेटिना कोशिकाओं में न्यूरॉन पहचान को आकार देते हैं, निष्कर्ष जो मस्तिष्क सर्किटरी और बीमारी की समझ में सुधार कर सकते हैं। अध्ययन है प्रकाशित में प्रकृति संचार।

श्मिट की प्रयोगशाला मेलेनोप्सिन-व्यक्त करने वाली, आंतरिक रूप से प्रकाश संवेदनशील रेटिनल गैंग्लियन कोशिकाओं (आईपीआरजीसी) का अध्ययन करती है, जो रेटिना में एक प्रकार का न्यूरॉन है जो शरीर की आंतरिक घड़ी को दैनिक प्रकाश/अंधेरे चक्र के साथ सिंक्रनाइज़ करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

आईपीआरजीसी के छह उपप्रकार हैं – एम1 से एम6 – और प्रत्येक प्रोटीन मेलानोप्सिन की एक अलग मात्रा व्यक्त करता है, जो आईपीआरजीसी को सीधे प्रकाश के प्रति संवेदनशील बनाता है। हालाँकि, वे तंत्र जो प्रत्येक आईपीआरजीसी उपप्रकार की अद्वितीय संरचनात्मक और कार्यात्मक विशेषताओं को जन्म देते हैं, पहले से ही मायावी बने हुए हैं।

श्मिट ने कहा, “हम सोच रहे हैं कि आप इस एक आईपीआरजीसी को कैसे प्राप्त कर सकते हैं जो इन सभी अलग-अलग वर्गों में रूपांतरित है और फिर वे अपने सभी अलग-अलग व्यवहारों के लिए कैसे विशिष्ट हैं।”

वेनबर्ग कॉलेज ऑफ आर्ट्स एंड साइंसेज में न्यूरोबायोलॉजी के सहायक प्रोफेसर यू यांग, पीएचडी की प्रयोगशाला के सहयोग से, वैज्ञानिकों ने नॉकआउट माउस मॉडल में बीआरएन3बी नामक प्रोटीन का अध्ययन करने के लिए इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी और आनुवंशिक अनुक्रमण तकनीकों के संयोजन का उपयोग किया।

“विशेष रूप से, बीआरएन3बी अभिव्यक्ति नव पोस्टमिटोटिक आईपीआरजीसी में मौजूद है और वयस्कता में बनी रहती है, यह सुझाव देती है कि यह आईपीआरजीसी विकास और कार्य में अभी तक अज्ञात भूमिका निभा सकती है। इसलिए हमने मूल्यांकन किया कि आईपीआरजीसी से बीआरएन3बी को हटाने से इन कोशिकाओं में जीन विनियमन पर क्या प्रभाव पड़ता है,” लेखकों ने लिखा।

वैज्ञानिकों ने पता लगाया कि बीआरएन3बी अभिव्यक्ति स्तरों को बाधित करने से सभी आईपीआरजीसी उपप्रकारों में ट्रांसक्रिप्शनल और कार्यात्मक बदलाव हुए, सबसे उल्लेखनीय बात यह है कि सभी आईपीआरजीसी उपप्रकारों की जीन अभिव्यक्ति प्रोफाइल एम1 कोशिकाओं की जीन अभिव्यक्ति प्रोफाइल की ओर स्थानांतरित हो गईं।

श्मिट के अनुसार, ये निष्कर्ष इस समझ में सुधार करते हैं कि न्यूरोनल उपप्रकार विशिष्ट आणविक और सेलुलर विशेषताओं को कैसे विकसित करते हैं और ये अंतर कार्य और व्यवहार को क्यों प्रभावित करते हैं।

“अगर हम समझ सकते हैं कि इतनी व्यापक रेंज में छह कोशिकाओं के इस वर्ग में विकास के दौरान इन विशेषताओं को कैसे ट्यून किया जाता है, तो अब हम यह देखना शुरू कर सकते हैं कि इसका डाउनस्ट्रीम क्या है और बुनियादी तंत्र क्या हैं जो रेटिना में अन्य विविध प्रकार के न्यूरॉन्स में मौजूद हो सकते हैं, बल्कि मस्तिष्क में भी मौजूद हो सकते हैं,” श्मिट ने कहा।

श्मिट ने कहा कि अगले कदमों में इंट्रासेल्युलर तंत्र और डाउनस्ट्रीम लक्ष्यों की पहचान करना शामिल होगा जो इन विशिष्ट न्यूरोनल गुणों को आकार देते हैं।

श्मिट ने कहा, “मुझे लगता है कि यह हमारी समझ के लिए बहुत रोमांचक होगा कि किस प्रकार के उत्परिवर्तन न्यूरॉन फ़ंक्शन को प्रभावित कर सकते हैं, जिसका रेटिना से परे बीमारियों पर प्रभाव पड़ेगा।”