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रीढ़ की हड्डी कैसे बढ़ें

Anonim

मोतियों की एक स्ट्रिंग की तरह, रीढ़ की हड्डी समान कशेरुकी की श्रृंखला से बना है। एक तथाकथित विभाजन घड़ी भ्रूण के विकास में इस दोहराव व्यवस्था को बनाता है: घड़ी के हर बार जब एक कशेरुका बनने लगती है।

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सेल में 21 सितंबर को प्रकाशित एक पेपर में, हार्वर्ड मेडिकल स्कूल जेनेटिक्स प्रोफेसर ओलिवियर पॉरक्विए - जिनकी प्रयोगशाला ने 20 साल पहले सेगमेंटेशन घड़ी की खोज की - और सहयोगियों ने रिपोर्ट की कि उन्होंने पहली बार इस घड़ी के एक स्थिर संस्करण का पुनर्गठन करने के लिए माउस कोशिकाओं का उपयोग किया एक पेट्री डिश में, जहां घड़ी स्थित है, के बारे में कई नई खोजों की ओर अग्रसर होता है, यह किस चीज को टिकता है और कशेरुका स्तंभ कैसे आकार लेता है।

टीम की अंतर्दृष्टि न केवल सामान्य कशेरुकी विकास को उजागर करती है बल्कि स्कोलियोसिस जैसे मानव रीढ़ की हड्डी के दोषों की बेहतर समझ को जन्म दे सकती है, जो ब्रुघम और महिला अस्पताल में पैथोलॉजी के हार्वर्ड मेडिकल स्कूल फ्रैंक बुर मैलोरी प्रोफेसर और एक प्रमुख संकाय सदस्य भी हैं। हार्वर्ड स्टेम सेल संस्थान का।

शोधकर्ताओं ने पाया कि सेगमेंटेशन घड़ी अलग-अलग भ्रूण कोशिकाओं में quiescent है जो कशेरुक को जन्म देती है, फिर कोशिकाओं को एक महत्वपूर्ण द्रव्यमान तक पहुंचने पर सामूहिक रूप से सभी पर क्लिक करता है।

शोधकर्ताओं ने आगे पाया कि घड़ी को दो सिग्नल, नोटच और याप द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जिन्हें इन कोशिकाओं द्वारा भेजा और प्राप्त किया जाता है।

अपने आप में, उन्होंने पाया, नोटच सेलुलर ऑसीलेशन को ट्रिगर करके घड़ी को टिकाना शुरू करता है जो संरचनाओं को बनाने के लिए निर्देश जारी करता है जो आखिरकार कशेरुका बन जाएंगे। लेकिन शहर में नोटच एकमात्र सिग्नल नहीं है।

यह पता चला है कि कोशिकाएं 'याप चेटर सेगमेंट घड़ी को सक्रिय करने के लिए आवश्यक नोटच की मात्रा निर्धारित करती है। यदि याप बहुत कम है, तो घड़ी स्वयं ही चलती है। यदि यप स्तर "मध्यम" हैं, तो पुर्क्विए ने कहा, तो घड़ी शुरू करने के लिए नोटच की आवश्यकता है। और यदि याप के स्तर ऊंचे हैं, तो भी बहुत सारे नोटच घड़ी को टिकने के लिए मनाएंगे। वैज्ञानिक इसे एक उत्तेजना सीमा कहते हैं।

"यदि आप सिस्टम को थोड़ा उत्तेजित करते हैं, तो कुछ भी नहीं होता है। लेकिन यदि आप इसे थोड़ी अधिक उत्तेजित करते हैं और थ्रेसहोल्ड पार करते हैं, तो सिस्टम को बहुत मजबूत प्रतिक्रिया होती है, " Pourquié ने समझाया।

शोधकर्ताओं ने सिद्धांत दिया कि सेगमेंटेशन घड़ी अन्य उत्तेजनात्मक जैविक प्रणालियों की तरह काम करती है, जिसके लिए कुछ सीमाओं की आवश्यकता होती है, जैसे कि न्यूरॉन्स फायरिंग और हृदय कोशिकाओं में कैल्शियम तरंगों की यात्रा।

"अंतर्निहित सर्किट में शायद समानताएं हैं, " Pourquié ने कहा।

शोधकर्ता यह जानकर आश्चर्यचकित हुए कि वे कई तरीकों से सेगमेंटेशन घड़ी को रोक सकते हैं और फिर से शुरू कर सकते हैं - भौतिक रूप से, कोशिकाओं को अलग करके और फिर से एकत्र करके, और रासायनिक रूप से, एक याप-अवरुद्ध दवा के साथ।

Pourquié ने कहा, "कई सालों से, हम इन oscillations अंतर्निहित घड़ी को समझने की कोशिश कर रहे हैं।" "अब हमारे पास यह समझने के लिए एक महान सैद्धांतिक रूपरेखा है कि उन्हें क्या उत्पन्न करता है और हमें और अधिक परिकल्पनाओं का परीक्षण करने और परीक्षण करने में मदद करता है।"

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कहानी स्रोत:

हार्वर्ड मेडिकल स्कूल द्वारा प्रदान की जाने वाली सामग्री। स्टेफनी डचचेन द्वारा लिखित मूल। नोट: सामग्री शैली और लंबाई के लिए संपादित किया जा सकता है।


जर्नल संदर्भ :

  1. एलेक्सिस हुबाउड, इडौ रेगेव, एल। महादेवन, ओलिवियर पॉरक्वि। उत्तेजनात्मक गतिशीलता और याप-निर्भर मैकेनिकल संकेत सेगमेंटेशन घड़ी ड्राइव करेंसेल, 2017; डीओआई: 10.1016 / जे.cell.2017.08.043