विदेश की खबरें | अंतरिक्ष में यीस्ट डीएनए का अध्ययन अंतरिक्ष यात्रियों को कॉस्मिक रेडिएशन से बचा सकता है

वैंकूवर (कनाडा), तीन अक्टूबर (द कन्वरसेशन) सूर्य में परमाणु संलयन प्रतिक्रियाएं हमें पृथ्वी पर प्राप्त होने वाली गर्मी और प्रकाश का स्रोत हैं। इन प्रतिक्रियाओं से भारी मात्रा में ब्रह्मांडीय विकिरण निकलता है - जिसमें एक्स-रे और गामा किरणें शामिल हैं - और आवेशित कण जो किसी भी जीवित जीव के लिए हानिकारक हो सकते हैं।

पृथ्वी पर चुंबकीय क्षेत्र को जीवन के लिए वरदान कहा गया है जो आवेशित कणों को ध्रुव से ध्रुव तक उछालने के साथ-साथ हानिकारक विकिरण को फ़िल्टर करने वाला वातावरण तैयार करता है।

अंतरिक्ष यात्रा के दौरान, हालांकि, यह एक अलग स्थिति है। यह पता लगाने के लिए कि बाहरी अंतरिक्ष में यात्रा करते समय एक सैल में क्या होता है, वैज्ञानिक नासा के आर्टेमिस 1 मिशन के हिस्से के रूप में चंद्रमा पर बेकर्स यीस्ट भेज रहे हैं।

ब्रह्मांडीय क्षति

ब्रह्मांडीय विकिरण कोशिका डीएनए को नुकसान पहुंचा सकता है, जिससे मानव में न्यूरोडीजेनेरेटिव विकारों और कैंसर जैसी घातक बीमारियों का खतरा काफी बढ़ जाता है। क्योंकि अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (आईएसएस) पृथ्वी के दो वैन एलन विकिरण बेल्टों में से एक में स्थित है - जो एक सुरक्षित क्षेत्र प्रदान करता है - अंतरिक्ष यात्री बहुत अधिक उजागर नहीं होते हैं। आईएसएस में अंतरिक्ष यात्री माइक्रोग्रैविटी का अनुभव करते हैं, हालांकि, यह भी चिंता का एक विषय है, जो नाटकीय रूप से सैल फिजियोलॉजी को बदल सकता है।

जैसा कि नासा अंतरिक्ष यात्रियों को चंद्रमा पर भेजने की योजना बना रहा है, और बाद में मंगल पर, ये पर्यावरणीय तनाव अधिक चुनौतीपूर्ण हो जाते हैं।

अंतरिक्ष यात्रियों को कॉस्मिक किरणों के नकारात्मक प्रभावों से बचाने के लिए सबसे आम रणनीति अत्याधुनिक सामग्रियों का उपयोग करके उन्हें शारीरिक रूप से ढाल देना है।

हाइबरनेशन से सबक

कई अध्ययनों से पता चलता है कि हाइबरनेटर विकिरण की उच्च खुराक के लिए अधिक प्रतिरोधी हैं, और कुछ विद्वानों ने अंतरिक्ष यात्रियों की सुरक्षा के लिए अंतरिक्ष मिशन के दौरान "सिंथेटिक या प्रेरित टॉरपोर" के उपयोग का सुझाव दिया है।

कॉस्मिक किरणों से जीवन की रक्षा करने का एक अन्य तरीका चरम परिस्थितियों में जीवित रहने वाले जीवों का अध्ययन करना है - ऐसे जीव जो उल्लेखनीय रूप से पर्यावरणीय तनावों को सहन कर सकें। उदाहरण के लिए, टार्डिग्रेड्स सूक्ष्म जीव हैं जिन्होंने हानिकारक विकिरण सहित कई तनावों के प्रति आश्चर्यजनक प्रतिरोध दिखाया है।

यह असामान्य मजबूती प्रोटीन के एक वर्ग से उत्पन्न होती है जिसे "टार्डिग्रेड-विशिष्ट प्रोटीन" कहा जाता है। आणविक जीवविज्ञानी कोरी निस्लो की देखरेख में, मैं ब्रह्मांडीय डीएनए क्षति तनाव का अध्ययन करने के लिए बेकर के खमीर, सैक्रोमाइसेस सेरेविसिया का उपयोग करता हूं। हम नासा के आर्टेमिस 1 मिशन में भाग ले रहे हैं, जहां खमीर कोशिकाओं का हमारा संग्रह 42 दिनों के लिए ओरियन अंतरिक्ष यान में चंद्रमा पर और वापसी की यात्रा करेगा।

इस संग्रह में यीस्ट के लगभग 6,000 बार-कोडेड स्ट्रेन हैं, जहां प्रत्येक स्ट्रेन में एक जीन को हटा दिया जाता है। अंतरिक्ष में पर्यावरण के संपर्क में आने पर, यदि किसी विशिष्ट जीन का विलोपन कोशिका वृद्धि और प्रतिकृति को प्रभावित करता है, तो वे स्ट्रेन पीछे रह जाएंगे।

निस्लो लैब में मेरी प्राथमिक परियोजना आनुवंशिक रूप से इंजीनियरिंग खमीर कोशिकाओं को टार्डिग्रेड-विशिष्ट प्रोटीन पर प्रतिक्रिया करने के लिए है। फिर हम अध्ययन कर सकते हैं कि कैसे वे प्रोटीन कोशिकाओं के शरीर विज्ञान और पर्यावरणीय तनावों के प्रतिरोध को बदल सकते हैं - सबसे महत्वपूर्ण विकिरण - इस उम्मीद के साथ कि ऐसी जानकारी तब काम आएगी जब वैज्ञानिक इन प्रोटीनों के साथ स्तनधारियों को इंजीनियर करने की कोशिश करेंगे।

जब मिशन पूरा हो जाता है और हम बारकोड का उपयोग करके अपने नमूने वापस प्राप्त करते हैं, तो ब्रह्मांडीय विकिरण से प्रेरित क्षति से बचने के लिए आवश्यक जीन और जीन मार्गों की पहचान करने के लिए प्रत्येक स्ट्रेन की संख्या की गणना की जा सकती है।

एक मॉडल जीव

यीस्ट ने लंबे समय तक डीएनए क्षति अध्ययनों में एक "मॉडल जीव" के रूप में कार्य किया है, जिसका अर्थ है कि खमीर में तंत्र के बारे में ठोस पृष्ठभूमि ज्ञान उपलब्ध है जो डीएनए-क्षतिकारक एजेंटों को जवाब देता है। डीएनए क्षति प्रतिक्रिया में भूमिका निभाने वाले अधिकांश खमीर जीनों का अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है।

खमीर और मनुष्यों के बीच आनुवंशिक जटिलता में अंतर के बावजूद, डीएनए प्रतिकृति और डीएनए क्षति प्रतिक्रिया में शामिल अधिकांश जीनों का कार्य दोनों के बीच इतना संरक्षित रहा है कि हम खमीर का अध्ययन करके मानव कोशिकाओं की डीएनए क्षति प्रतिक्रिया के बारे में बहुत सारी जानकारी प्राप्त कर सकते हैं।

इसके अलावा, मानव कोशिकाओं की तुलना में खमीर कोशिकाओं की बनावट सरल है (खमीर में 6,000 जीन होते हैं जबकि हमारे पास 20,000 से अधिक जीन होते हैं) यह हमें अधिक ठोस निष्कर्ष निकालने में मदद देता है।

इस तरह के अध्ययन यह समझने के लिए आवश्यक हैं कि अंतरिक्ष यात्रियों के शरीर लंबी अवधि के अंतरिक्ष मिशनों का सामना कैसे कर सकते हैं, और प्रभावी काउंटरमेशर्स विकसित कर सकते हैं।

एक बार जब हम ब्रह्मांडीय विकिरण और माइक्रोग्रैविटी से बचे रहने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने वाले जीन की पहचान कर लेते हैं, तो हम ऐसी दवाओं या उपचारों की तलाश कर पाएंगे जो इस तरह के तनावों का सामना करने के लिए कोशिकाओं के स्थायित्व को बढ़ावा देने में मदद कर सकते हैं।

(यह सिंडिकेटेड न्यूज़ फीड से अनएडिटेड और ऑटो-जेनरेटेड स्टोरी है, ऐसी संभावना है कि लेटेस्टली स्टाफ द्वारा इसमें कोई बदलाव या एडिट नहीं किया गया है)