नए उपकरण द्वारा सक्षम ऊतकों के अभूतपूर्व सेलुलर मानचित्र: आणविक स्तर पर जीवन को समझने के लिए सेल फ़ंक्शन और स्थानिक सूचना कुंजी को संयोजित करने की क्षमता

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एकल-कोशिका स्तर पर मानव शरीर के अध्ययन को एक नए उपकरण के निर्माण के साथ बढ़ावा मिला है, जो शोधकर्ताओं को न केवल कोशिकाओं के कार्य को देखने की अनुमति देगा, बल्कि यह भी कि वे ऊतकों के भीतर कहाँ स्थित हैं। सेल2लोकेशन नामक उपकरण को वेलकम सेंगर इंस्टीट्यूट, जर्मन कैंसर रिसर्च सेंटर और उनके सहयोगियों के शोधकर्ताओं द्वारा विकसित किया गया है।

पेपर, आज (13 जनवरी 2022) में प्रकाशित हुआ प्रकृति जैव प्रौद्योगिकी, मानव आंत और लिम्फ नोड में विस्तृत प्रतिरक्षा सेल प्रकारों के स्थान को इंगित करने के लिए सेल 2 स्थान की क्षमता को प्रदर्शित करता है, साथ ही साथ माउस मस्तिष्क की सुक्ष्म संरचना का मानचित्रण करता है। मानव शरीर में प्रत्येक कोशिका प्रकार को मैप करने के लिए मानव सेल एटलस पहल के हिस्से के रूप में नए उपकरण का पहले से ही उपयोग किया जा रहा है, और एक दिन में माइक्रोस्कोप विश्लेषण को पैथोलॉजिस्ट के लिए एक तकनीक के रूप में बदलने की क्षमता है ताकि यह समझ सके कि बायोप्सी में क्या हो रहा है।

मानव शरीर असंख्य प्रकार की कोशिकाओं से बना है, पहले अनदेखे सेल प्रकारों को नियमित रूप से मानव कोशिका एटलस जैसे अनुसंधान पहलों द्वारा खोजा जा रहा है। इस प्रकार का शोध अलग-अलग कोशिकाओं का विश्लेषण करने के लिए एकल कोशिका अनुक्रमण का उपयोग करता है ताकि वे जिन जीनों को व्यक्त कर रहे हैं, उन्हें सेल फ़ंक्शन में सूक्ष्म अंतरों को अलग करने के लिए देखा जा सके जो उन्हें परिभाषित करते हैं।

लेकिन स्वस्थ ऊतकों के कामकाज में कोशिका प्रकार ही एकमात्र कारक नहीं है। कोशिकाएं एक दूसरे से ‘बात’ करती हैं और प्रत्येक कोशिका की अपने पड़ोसियों के संबंध में स्थिति यह समझने के लिए महत्वपूर्ण है कि ऊतक आणविक स्तर पर कैसे कार्य करता है।

पहले, आवश्यक पैमाने पर स्थानिक जानकारी के साथ एकल कोशिका अनुक्रमण डेटा को संयोजित करना संभव नहीं था। सेल2लोकेशन इस समस्या को दो प्रकार की सूचनाओं, एकल-कोशिका अनुक्रमण डेटा और स्थानिक ट्रांसक्रिपटामिक डेटा के संयोजन से हल करता है, ताकि कोशिकाओं के बीच संबंधों की कल्पना की जा सके और ऊतक जीव विज्ञान को बेहतर ढंग से समझा जा सके।

इस अध्ययन में, वेलकम सेंगर इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं ने तीन-आयामी डेटा प्रदान करने के लिए कई प्रकार के मानव और माउस ऊतक के लिए सेल 2 स्थान लागू किया, जिस पर सेल प्रकार मौजूद थे और वे कहाँ स्थित थे।

माउस मस्तिष्क में, जो प्रांतस्था और थैलेमस जैसे अलग-अलग क्षेत्रों में संरचित है, सेल 2 स्थान का उपयोग एस्ट्रोसाइट्स नामक तंत्रिका कोशिकाओं का अधिक विस्तृत विश्लेषण प्रदान करने के लिए किया गया था। यह उन जीनों में सूक्ष्म अंतरों का पता लगाने में सक्षम था, जिन्हें कोशिकाओं ने व्यक्त किया था, कम से कम 10 अलग-अलग जीन, दुर्लभ एस्ट्रोसाइट उपप्रकारों की पहचान करना जो पहले कभी वर्णित नहीं किया गया था। सेल2लोकेशन इन दुर्लभ उपप्रकारों को भी मैप करने में सक्षम था, जिसमें 40,000 में से केवल 41 कोशिकाओं के लिए जिम्मेदार ऊतक के भीतर एक विशिष्ट स्थान पर शामिल था।

वेलकम सेंगर इंस्टीट्यूट, जर्मन कैंसर रिसर्च सेंटर (डीकेएफजेड) और यूरोपीय आण्विक जीवविज्ञान लैब (ईएमबीएल) के पेपर के एक वरिष्ठ लेखक डॉ ओलिवर स्टेगल ने कहा: “तथ्य यह है कि सेल 2 स्थान पहले से अघोषित रूप से पहचानने और स्थानिक रूप से मानचित्र करने में सक्षम था माउस मस्तिष्क में एस्ट्रोसाइट उपप्रकार हमारे दृष्टिकोण की उल्लेखनीय संवेदनशीलता को प्रदर्शित करता है। इन दुर्लभ उपप्रकारों के लिए एक सटीक स्थान के साथ संयुक्त, शोधकर्ताओं के पास अब जानकारी का खजाना है जिसके साथ मस्तिष्क के समग्र कामकाज में इन कोशिकाओं की भूमिका को उजागर करना शुरू करना है। ।”

सेल2लोकेशन द्वारा प्रदान किए गए डेटा की समृद्धि पैथोलॉजी के दायरे में सिंगल सेल सीक्वेंसिंग के लिए नए अनुप्रयोगों को भी खोलती है। वर्तमान में, कैंसर जैसे रोगों के निदान के लिए ऊतक के नमूनों का विश्लेषण करने के लिए सूक्ष्मदर्शी का उपयोग किया जाता है। भविष्य में, एक एकल कोशिका दृष्टिकोण आणविक स्तर पर क्या गलत हुआ है, इसके बारे में अधिक विस्तृत जानकारी प्रदान कर सकता है, जो नैदानिक ​​परीक्षणों जैसे गहन अध्ययन के लिए विशेष रूप से उपयोगी होगा।

वेलकम सेंगर इंस्टीट्यूट के पेपर के एक वरिष्ठ लेखक डॉ ओमर बेराकटार ने कहा: “मैं आणविक स्तर पर जीवन को देखने के तरीके को बदलने के लिए सेल 2 स्थान की क्षमता के बारे में बहुत उत्साहित हूं। मैंने हमेशा सोचा था कि मैपिंग ऊतक बने रहेंगे हिस्टोलॉजी का दायरा, जो सीमित है कि यह क्या प्रकट कर सकता है। अब हमारे पास एक ऐसा उपकरण है जो एक माइक्रोस्कोप से बेहतर है और हमें कभी भी कल्पना की तुलना में अधिक विवरण प्रदान कर सकता है। “

कहानी स्रोत:

सामग्री द्वारा उपलब्ध कराया गया वेलकम ट्रस्ट सेंगर इंस्टिट्यूट. नोट: सामग्री को शैली और लंबाई के लिए संपादित किया जा सकता है।

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