जानिए जीनोमिक्स में प्रयोग होने वाला जैविक मार्ग / बायोलॉजिकल पाथवे क्या है

नई दिल्ली, 06 जनवरी 2023. आपके जीनोम (genome) में - आपके पूर्वजों से लेकर आपके शरीर की बीमारियों, दवाओं और उम्र बढ़ने के प्रति प्रतिक्रिया के तरीके तक आपके बारे में कई महत्वपूर्ण सुराग होते हैं। जीनोमिक्स (genomics) का तेजी से उभरता हुआ क्षेत्र मानव स्वास्थ्य के बारे में हमारी समझ को बदल रहा है और सभी मानव जाति को लाभ पहुंचाने वाली प्रगति को सक्षम कर रहा है। आज इस जनहित के समाचार में जीनोमिक्स में जैविक मार्ग / बायोलॉजिकल पाथवे (Biological Pathways in Hindi) के बारे में  चर्चा करते हैं। यूएस सरकार के National Human Genome Research Institute (NHGRI) की वेबसाइट पर पब्लिक डोमेन में उपलब्ध Biological Pathways Fact Sheet में बताया गया है कि जैविक मार्ग / बायोलॉजिकल पाथवे क्या होते हैं, जैविक मार्ग / बायोलॉजिकल पाथवे कैसे काम करते हैं, जैविक नेटवर्क क्या है, शोधकर्ता जैविक रास्ते कैसे खोजते हैं, जैविक रास्ते हमें बीमारी के बारे में क्या बता सकते हैं और जैविक मार्ग की जानकारी स्वास्थ्य में सुधार कैसे कर सकती है

जैविक मार्ग / बायोलॉजिकल पाथवे क्या होता है

एक जैविक मार्ग / बायोलॉजिकल पाथवे (biological pathway) एक कोशिका में अणुओं के बीच क्रियाओं की एक श्रृंखला है जो एक निश्चित उत्पाद या कोशिका में परिवर्तन की ओर ले जाती है। यह वसा या प्रोटीन जैसे नए अणुओं की असेंबली को ट्रिगर कर सकता है, जीन को चालू और बंद कर सकता है, या एक सेल को स्थानांतरित करने के लिए प्रेरित कर सकता है।

जैविक रास्ते कैसे काम करते हैं?

आपके शरीर को ठीक से विकसित करने और स्वस्थ रहने के लिए, कई चीजों अंगों से लेकर कोशिकाओं तक जीन तक को कई अलग-अलग स्तरों पर एक साथ काम करना चाहिए।

शरीर के अंदर और बाहर दोनों तरफ से, कोशिकाओं को चोट, संक्रमण, तनाव या यहां तक कि भोजन की उपस्थिति या कमी जैसी चीजों से लगातार रासायनिक संकेत मिलते रहते हैं। इन संकेतों पर प्रतिक्रिया करने और समायोजित करने के लिए, कोशिकाएं जैविक मार्गों के माध्यम से संकेत भेजती और प्राप्त करती हैं। अणु जो जैविक मार्ग बनाते हैं, संकेतों के साथ-साथ एक दूसरे के साथ, अपने निर्दिष्ट कार्यों को पूरा करने के लिए इंटरैक्ट करते हैं।

जैविक रास्ते छोटी या लंबी दूरी पर कार्य कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, कुछ कोशिकाएँ स्थानीयकृत क्षति, जैसे घुटने पर खरोंच की मरम्मत के लिए आस-पास की कोशिकाओं को संकेत भेजती हैं। अन्य कोशिकाएं पदार्थ उत्पन्न करती हैं, जैसे हार्मोन, जो रक्त के माध्यम से दूर लक्ष्य कोशिकाओं तक जाती हैं।

ये जैविक रास्ते दुनिया के प्रति व्यक्ति की प्रतिक्रिया को नियंत्रित करते हैं। उदाहरण के लिए, कुछ रास्ते सूक्ष्म रूप से प्रभावित करते हैं कि शरीर दवाओं को कैसे संसाधित करता है, जबकि अन्य एक निषेचित अंडे के बच्चे में विकसित होने में प्रमुख भूमिका निभाते हैं। जब कोई व्यक्ति चल रहा होता है तो अन्य रास्ते संतुलन बनाए रखते हैं, यह नियंत्रित करते हैं कि आंख की पुतली प्रकाश की प्रतिक्रिया में कैसे और कब खुलती है या बंद होती है, और बदलते तापमान पर त्वचा की प्रतिक्रिया को प्रभावित करती है।

जैविक रास्ते हमेशा ठीक से काम नहीं करते। जब रास्ते में कुछ गड़बड़ हो जाता है, तो परिणाम कैंसर या मधुमेह जैसी बीमारी हो सकती है।

कुछ प्रकार के जैविक रास्ते क्या हैं? What are some types of biological pathways?

कई प्रकार के जैविक रास्ते हैं। सबसे प्रसिद्ध जैविक रास्ते में चयापचय मार्ग हैं, जो जीन के नियमन में और संकेतों के संचरण में शामिल होती हैं।

मेटाबोलिक रास्ते हमारे शरीर में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं को संभव बनाते हैं। उपापचयी मार्ग का एक उदाहरण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा कोशिकाएं भोजन को ऊर्जा अणुओं में तोड़ती हैं जिन्हें बाद में उपयोग के लिए संग्रहीत किया जा सकता है। अन्य चयापचय पथ (metabolic pathways) वास्तव में अणुओं के निर्माण में मदद करते हैं।

जीन-विनियमन मार्ग (Gene-regulation pathways ) जीन को चालू और बंद करते हैं। इस तरह की कार्रवाई महत्वपूर्ण है क्योंकि जीन नुस्खा प्रदान करते हैं जिसके द्वारा कोशिकाएं प्रोटीन का उत्पादन करती हैं, जो कि हमारे शरीर में लगभग हर कार्य को पूरा करने के लिए आवश्यक प्रमुख घटक हैं। प्रोटीन हमारी मांसपेशियों और अंगों को बनाते हैं, हमारे शरीर को चलने में मदद करते हैं और कीटाणुओं से हमारी रक्षा करते हैं।

सिग्नल ट्रांसडक्शन पाथवे (Signal transduction pathways) सेल के बाहरी हिस्से से उसके इंटीरियर तक सिग्नल ले जाते हैं। विभिन्न कोशिकाएं अपनी सतह पर संरचनाओं के माध्यम से विशिष्ट संकेत प्राप्त करने में सक्षम होती हैं जिन्हें रिसेप्टर्स कहा जाता है। इन रिसेप्टर्स के साथ संप्रेषण करने के बाद, सिग्नल सेल में जाता है, जहां इसका संदेश विशेष प्रोटीन द्वारा प्रेषित होता है जो सेल में एक विशिष्ट प्रतिक्रिया को ट्रिगर करता है। उदाहरण के लिए, कोशिका के बाहर से एक रासायनिक संकेत कोशिका को कोशिका के अंदर एक विशेष प्रोटीन का उत्पादन करने के लिए निर्देशित कर सकता है। बदले में, प्रोटीन एक संकेत हो सकता है जो सेल को स्थानांतरित करने के लिए प्रेरित करता है।

जैविक नेटवर्क क्या है? (What is a biological network?)

शोधकर्ता सीख रहे हैं कि जैविक रास्ते एक बार की तुलना में कहीं अधिक जटिल हैं। अधिकांश रास्ते बिंदु A से शुरू नहीं होते हैं और बिंदु B पर समाप्त होते हैं। वास्तव में, कई रास्तों की कोई वास्तविक सीमा नहीं होती है, और रास्ते अक्सर कार्यों को पूरा करने के लिए एक साथ काम करते हैं। जब कई जैविक रास्ते एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, तो वे एक जैविक नेटवर्क बनाते हैं।

शोधकर्ता जैविक रास्ते कैसे खोजते हैं? (How do researchers find biological pathways?)

शोधकर्ताओं ने सुसंस्कृत कोशिकाओं, बैक्टीरिया, फल मक्खियों, चूहों और अन्य जीवों के प्रयोगशाला अध्ययन के माध्यम से कई महत्वपूर्ण जैविक मार्गों की खोज की है। इन मॉडल प्रणालियों में पहचान किए गए कई मार्ग मनुष्यों के समकक्षों के जैसे या समान हैं।

अभी भी, कई जैविक रास्ते खोजे जाने बाकी हैं। सभी जैविक मार्गों में सभी अणुओं के बीच जटिल संबंधों को पहचानने और समझने के साथ-साथ यह समझने में भी वर्षों लग जाएंगे कि ये रास्ते एक साथ कैसे काम करते हैं।

जैविक रास्ते हमें बीमारी के बारे में क्या बता सकते हैं? (What can biological pathways tell us about disease?)

जैविक मार्गों के अध्ययन से शोधकर्ता मानव रोग के बारे में बहुत कुछ जानने में सक्षम हैं। एक जैविक मार्ग में कौन से जीन, प्रोटीन और अन्य अणु शामिल हैं, इसकी पहचान करने से इस बात का सुराग मिल सकता है कि किसी बीमारी के होने पर क्या गलत होता है।

उदाहरण के लिए, शोधकर्ता विकार की जड़ों की खोज के लिए एक स्वस्थ व्यक्ति में कुछ जैविक मार्गों की तुलना एक रोग वाले व्यक्ति में समान मार्गों से कर सकते हैं। ध्यान रहे कि किसी जैविक मार्ग के किसी भी चरण में समस्याएँ अक्सर एक ही बीमारी का कारण बन सकती हैं।

जैविक मार्ग की जानकारी स्वास्थ्य में सुधार कैसे कर सकती है? (How can biological pathway information improve health?)

यह पता लगाना कि बीमारी में कौन सा मार्ग शामिल है - और यह पहचानना कि प्रत्येक रोगी में मार्ग का कौन सा चरण प्रभावित होता है - रोग के निदान, उपचार और रोकथाम के लिए अधिक व्यक्तिगत रणनीतियों का कारण बन सकता है।

शोधकर्ता वर्तमान में नई और अधिक प्रभावी दवाओं को विकसित करने के लिए जैविक मार्गों के बारे में जानकारी का उपयोग कर रहे हैं। इससे पहले कि हम नियमित रूप से विशेष रूप से डिज़ाइन की गई दवाओं को देखते हैं जो जैविक मार्गों के बारे में जानकारी पर आधारित हैं, इसमें कुछ समय लग सकता है। हालांकि, डॉक्टर पहले से ही मौजूदा दवाओं को अधिक प्रभावी ढंग से चुनने और संयोजित करने के लिए मार्ग की जानकारी का उपयोग करना शुरू कर रहे हैं।

जैविक मार्गों के बारे में कैंसर शोधकर्ता उत्साहित क्यों हैं? (Why are cancer researchers excited about biological pathways?)

कुछ समय पहले तक, कई शोधकर्ताओं ने आशा व्यक्त की थी कि कैंसर के अधिकांश रूप एकल आनुवंशिक उत्परिवर्तनों द्वारा संचालित होते हैं और उन विशिष्ट उत्परिवर्तनों को लक्षित करने वाली दवाओं द्वारा इलाज किया जा सकता है।

उस आशा का अधिकांश भाग इमैटिनिब (ग्लीवेक) की सफलता पर आधारित था, एक दवा जिसे विशेष रूप से क्रोनिक माइलॉयड ल्यूकेमिया (सीएमएल) नामक रक्त कैंसर के इलाज के लिए डिज़ाइन किया गया था। सीएमएल एक एकल आनुवंशिक गड़बड़ी के कारण होता है जो एक दोषपूर्ण प्रोटीन के उत्पादन की ओर जाता है जो अनियंत्रित कोशिका वृद्धि को बढ़ावा देता है। ग्लीवेक उस प्रोटीन को बांधता है, इसकी गतिविधि को रोकता है और कई सीएमएल रोगियों में नाटकीय परिणाम उत्पन्न करता है।

दुर्भाग्य से, अधिकांश अन्य प्रकार के कैंसर के लिए एक-लक्षित, एक-दवा दृष्टिकोण का समर्थन नहीं किया गया है। कैंसर कोशिकाओं के जीनोम को समझने वाली हालिया परियोजनाओं में विभिन्न आनुवंशिक उत्परिवर्तनों की एक श्रृंखला पाई गई है जो विभिन्न रोगियों में एक ही कैंसर का कारण बन सकती है।

इस प्रकार, एक अच्छी तरह से परिभाषित अनुवांशिक दुश्मन पर हमला करने के तरीकों को खोजने के प्रयास के बजाय, शोधकर्ताओं को अब कई दुश्मनों से लड़ने की संभावना का सामना करना पड़ता है।

(नोट : यह खबर किसी भी परिस्थिति में चिकित्सकीय सलाह नहीं है। यह समाचारों में उपस्थित सूचनाओं के आधार पर जनहित में एक अव्यावसायिक जानकारी मात्र है। किसी भी चिकित्सा सलाह के लिए योग्य व क्वालीफाइड चिकित्सक से संपर्क करें। स्वयं डॉक्टर कतई न बनें।)

(जानकारी का स्रोत : Courtesy: National Human Genome Research Institute)