अध्ययन ने बड़े कुत्तों के तेज़ी से बूढ़ा होने को डीएनए मेथिलेशन में बदलावों से जोड़ा

संक्षेप में

• शोधकर्ताओं ने 894 कुत्तों के जीनोम का अध्ययन किया और पाया कि उम्र बढ़ने के साथ डीएनए मेथिलेशन घटता है, खासकर LINE1 क्षेत्रों में।
• बड़े कुत्तों में LINE1 मेथिलेशन का ह्रास प्रति वर्ष छोटी नस्लों की तुलना में लगभग 35% तेज़ी से हुआ।
• यह नतीजा उम्र बढ़ने की एक संभावित प्रक्रिया की ओर संकेत करता है, लेकिन ऐसे जीनों का मानव दीर्घायु पर प्रभाव अब भी एक अनुमान है।

कुत्तों का आकार उम्र बढ़ने की गति से क्यों जुड़ा हो सकता है

कुत्तों की उम्र में काफ़ी अंतर होता है: कुछ नस्लें आम तौर पर दस साल से कम जीती हैं, जबकि कुछ कुत्ते पच्चीस साल तक जीवित रह सकते हैं। जीवन की कुल अवधि पर कई कारकों का असर पड़ता है, लेकिन कुत्तों में आकार और दीर्घायु के बीच एक संबंध दिखता है: छोटी नस्लें बड़ी नस्लों से अधिक समय तक जी सकती हैं। एरिज़ोना स्टेट यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने यह जानने का फ़ैसला किया कि इस संबंध के पीछे कौन-सी आणविक प्रक्रियाएँ हो सकती हैं। उनका अध्ययन इसकी एक संभावित व्याख्या पेश करता है, लेकिन इससे कुत्ते का आकार जीवनकाल का एकमात्र संकेतक नहीं बन जाता।

यह सवाल इसलिए भी दिलचस्प है, क्योंकि कुत्तों के बीच के अंतर स्तनधारियों की अलग-अलग प्रजातियों की तुलना में दिखने वाले सामान्य पैटर्न से मेल नहीं खाते। चूहे कई साल तक जीवित रह सकते हैं, हाथियों की उम्र 70 साल तक हो सकती है, जबकि ग्रीनलैंड की व्हेल 200 साल तक जीवित रह सकती हैं। प्रजातियों के बीच ऐसी तुलना में बड़े जानवर अधिक समय तक जी सकते हैं। लेकिन एक ही प्रजाति के भीतर आकार और जीवनकाल का संबंध अक्सर गायब हो जाता है या उलट जाता है; कुत्तों में बड़ी नस्लें आम तौर पर छोटी नस्लों से अलग ढंग से बूढ़ी होती हैं।

लेखकों ने पहले से वर्णित इस अंतर को आधार बनाया: बड़े कुत्ते आम तौर पर तेज़ी से बढ़ते हैं, उनमें उम्र से जुड़ी बीमारियों का जोखिम अधिक होता है और वे कम उम्र में मर जाते हैं। हालांकि, इस स्थिति के पीछे काम करने वाले आणविक तंत्र पूरी तरह स्पष्ट नहीं हैं। इसलिए इस अध्ययन में केवल अलग-अलग जीवनकाल वाली नस्लों की तुलना नहीं की गई, बल्कि ऐसे जैविक संकेतों की तलाश की गई जो उम्र के साथ बदलते हैं और शरीर के वज़न के अनुसार अलग हो सकते हैं। यह तरीका परिकल्पना को अधिक स्पष्ट कर सकता है, लेकिन अपने आप में कारण स्थापित नहीं करता।

वैज्ञानिकों ने क्या अध्ययन किया और यह तंत्र कैसे काम करता है

विश्लेषण के लिए वैज्ञानिकों ने 894 कुत्तों की जांच की और उनके जीनोम में DNA मिथाइलेशन के विशिष्ट पैटर्न खोजे। मिथाइलेशन एक एपिजेनेटिक तंत्र है: यह DNA के क्रम को बदले बिना जीन की सक्रियता को प्रभावित कर सकता है। पहले भी इस प्रक्रिया को उम्र बढ़ने और DNA के नियमन के उपयोगी बायोमार्कर के रूप में देखा गया है। नए अध्ययन में शोधकर्ताओं ने मिथाइलेशन में उम्र के साथ होने वाले बदलावों की तुलना जीनोम के उन क्षेत्रों से की, जो तथाकथित ट्रांसपोज़ॉन या “जंपिंग जीन” से जुड़े हैं।

ट्रांसपोज़ॉन DNA के ऐसे गतिशील खंड हैं, जो जीनोम में अपनी जगह बदल सकते हैं या अपनी प्रतियां बना सकते हैं। इस अध्ययन में LINE1 तत्वों पर ध्यान दिया गया। उनका स्थानांतरण DNA को नुकसान पहुंचा सकता है, जबकि मिथाइलेशन मुख्य रूप से ऐसे खंडों की गतिविधि को सीमित करके इस खतरे को कम करने में मदद करता है। इसलिए LINE1 के आसपास मिथाइलेशन में कमी, उम्र बढ़ने के अध्ययन में एक महत्वपूर्ण संकेत हो सकती है। हालांकि, प्राप्त आंकड़े इन प्रक्रियाओं के बीच संबंध दर्शाते हैं; इसका अर्थ यह नहीं है कि LINE1 में हर बदलाव अनिवार्य रूप से बीमारी का कारण बनता है या किसी एक कुत्ते की उम्र सीधे तौर पर निर्धारित करता है।

उम्र बढ़ने के साथ कुत्तों में कुल मिलाकर मेथिलेशन का स्तर घटा, खासकर ट्रांसपोज़ॉन से जुड़े क्षेत्रों में। शोधकर्ताओं ने बताया कि LINE1 से जुड़े जीनोम के 40% से अधिक स्थलों पर मेथिलेशन गायब हो गया; अलग-अलग जानवरों में इस प्रक्रिया की गति अलग थी। यह बात महत्वपूर्ण है: इसका अर्थ यह नहीं है कि सभी कुत्तों में एक समान बदलाव होता है, बल्कि यह व्यक्तिगत भिन्नताओं के साथ देखा गया उम्र-संबंधी बदलाव है। इस तरह यह अध्ययन एक संभावित रूप से महत्वपूर्ण आणविक संकेतक को रेखांकित करता है, लेकिन यह दावा नहीं करता कि वही उम्र बढ़ने की विविधता को पूरी तरह समझाता है।

बड़ी और छोटी नस्लों के बीच अंतर

सबसे स्पष्ट अंतर अलग-अलग शरीर-भार वाले कुत्तों की तुलना में सामने आया। अधिक वजन वाली नस्लों में LINE1 का मेथिलेशन तेज़ी से घटा: हर साल होने वाली कमी छोटी नस्लों के कुत्तों की तुलना में लगभग 35% अधिक थी। यह मात्रात्मक अवलोकन इस बात से मेल खाता है कि बड़े कुत्ते आम तौर पर कम जीते हैं, हालांकि इन दोनों प्रवृत्तियों का साथ दिखाई देना उनके बीच कारणात्मक संबंध साबित नहीं करता। यह नतीजा इस संभावना का संकेत देता है कि डीएनए के गतिशील क्षेत्रों पर नियंत्रण खोने की गति उम्र बढ़ने के अंतर से जुड़ी हो सकती है, लेकिन इस व्याख्या की जाँच के लिए आगे और शोध की आवश्यकता है।

अध्ययन के सह-लेखक ब्लेज़ मेरिनर ने खोजे गए संकेत को कुत्तों की उम्र बढ़ने से जुड़े अब तक देखे गए सबसे स्पष्ट आणविक संकेतों में से एक बताया। उनके आकलन में, आँकड़े बताते हैं कि बड़े कुत्तों की उम्र बढ़ने का एक कारण «जंपिंग» जीनों पर नियंत्रण का कमज़ोर पड़ना हो सकता है। यहाँ शब्दों का चयन अहम है: बात संभावित आंशिक योगदान की है, एकमात्र कारण की नहीं। यह अध्ययन नस्लों के बीच अंतर समझाने की एक दिशा प्रस्तुत करता है, लेकिन यह स्थापित नहीं करता कि बड़े कुत्तों में मेथिलेशन तेज़ी से क्यों घटता है।

विज्ञान के लिए इस नतीजे का व्यावहारिक महत्व यह है कि इससे उम्र बढ़ने के साथ कुत्तों के DNA में होने वाली प्रक्रिया का अधिक सटीक वर्णन किया जा सकता है। उम्र, शरीर के आकार और LINE1 मेथिलेशन की तुलना से शोधकर्ताओं को आगे जाँचने के लिए एक ठोस प्रक्रिया मिलती है। विशेष रूप से, आँकड़े बताते हैं कि अलग-अलग आकार के कुत्तों में मोबाइल क्षेत्रों का नियमन अलग-अलग गति से बदल सकता है। लेकिन यह अध्ययन इन बदलावों को धीमा करने का कोई तैयार तरीका नहीं बताता, और न ही इससे यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि कोई खास पालतू कुत्ता या किसी विशेष नस्ल का कुत्ता कितने समय तक जीवित रहेगा।

उम्र बढ़ने के अध्ययन के लिए इस नतीजे का क्या अर्थ हो सकता है

लेखक यह भी मानते हैं कि «कूदने वाले जीन» सिर्फ़ कुत्तों के लिए ही नहीं, बल्कि सामान्य रूप से स्तनधारियों की उम्र बढ़ने के लिए भी महत्त्वपूर्ण हो सकते हैं। यदि इस संबंध की पुष्टि होती है, तो भविष्य में जीवनकाल बढ़ाने की संभावित दिशा के रूप में इन तत्वों को प्रभावित करने के तरीकों पर शोध किया जा सकता है। फ़िलहाल यह एक संभावना है, चिकित्सा संबंधी नतीजा नहीं: प्रस्तुत अध्ययन में कुत्तों का अध्ययन किया गया था और मनुष्यों पर किसी उपचार का परीक्षण नहीं किया गया था। इसलिए निष्कर्षों को मानव दीर्घायु पर लागू करने के लिए अलग से पुष्टि आवश्यक है।

अभी यह स्पष्ट नहीं है कि मेथिलेशन का पाया गया नुकसान सीधे तौर पर तेज़ी से उम्र बढ़ने का कारण बनता है या केवल उसके साथ दिखाई देने वाला एक संकेत है। स्रोत शरीर के आकार और उम्र के साथ इसका संबंध बताता है, लेकिन इस बात का कोई प्रमाण नहीं देता कि मेथिलेशन बहाल करने या LINE1 को दबाने से कुत्ते का जीवनकाल बढ़ेगा। यह भी स्थापित नहीं हुआ है कि यह तंत्र जीवनकाल को प्रभावित करने वाले अन्य कारकों से किस तरह जुड़ा है। इसलिए यह अध्ययन मुख्य रूप से एक आणविक तंत्र के प्रमाण और परिकल्पना के रूप में महत्त्वपूर्ण है, न कि नस्लों के बीच सभी अंतरों की पूरी व्याख्या के रूप में।

इस अध्ययन का मुख्य निष्कर्ष यह है कि बड़े कुत्तों में LINE1 क्षेत्रों में उम्र के साथ मिथाइलेशन का क्षय छोटे कुत्तों की तुलना में तेज़ी से होता है, और यह प्रक्रिया उम्र बढ़ने में अंतर का एक कारण हो सकती है। ये आँकड़े 894 जानवरों के अध्ययन से प्राप्त हुए हैं, इसलिए यह एक देखी गई प्रवृत्ति है, न कि हर कुत्ते पर लागू होने वाला सिद्ध सार्वभौमिक नियम। अगला सवाल यह है कि क्या मोबाइल तत्वों की कारणात्मक भूमिका की पुष्टि होगी और क्या ये निष्कर्ष अन्य स्तनधारियों पर भी लागू होते हैं। फिलहाल यह अध्ययन भविष्य में और जाँच के लिए एक दिशा खोलता है, लेकिन जीवन बढ़ाने के तरीकों का वादा नहीं करता।

स्रोत: UNIAN