ಸಂಶೋಧಕರು ಜೀವಕೋಶಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಹೊಸ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತಾರೆ – ವ್ಯವಹಾರ ಗುಣಮಟ್ಟ

ಹೊಸ ಸಂಶೋಧನೆಗಳಲ್ಲಿ, ಸಂಶೋಧಕರು ಲೇಬಲ್ಗಳು ಅಥವಾ ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು ಬಳಸದೇ ಜೀವಕೋಶಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಒಂದು ತಂತ್ರವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಜೀವಕೋಶದ ಸಾವಿನ ಆರಂಭಿಕ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಪಾತ್ರವಹಿಸಬಹುದಾದ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲಾಗದ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನೂ ಈ ವಿಧಾನವು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿತು.

ನೇಚರ್ ಕಮ್ಯೂನಿಕೇಶನ್ಸ್ ಎಂಬ ನಿಯತಕಾಲಿಕದಲ್ಲಿ ತಂಡದ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ಪ್ರಕಟಿಸಲ್ಪಟ್ಟವು. ಕಾಗದದ ಶೀರ್ಷಿಕೆಯು ‘ನ್ಯಾನೊಸ್ಕೇಲ್ ರಚನೆಯ ಮಲ್ಟಿಮೋಡಲ್ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ-ಆಧರಿತ ಚಿತ್ರಣ ಮತ್ತು ಮಾಲಿಕ್ರೊಲಿಕ್ಯುಲಾರ್ ಚಲನೆಯು UV ಪ್ರೇರಿತ ಸೆಲ್ಯುಲರ್ ಪ್ಯಾರೊಕ್ಸಿಸ್ಮಂ ಅನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸುತ್ತದೆ’ ಎಂದು ಹೆಸರಿಸಿದೆ.

ಸಣ್ಣ ಕೋಶಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವುದು ಸಣ್ಣ ಕೆಲಸವಲ್ಲ. ಕ್ರೊಮಾಟಿನ್ಗಾಗಿ, ಡಿಎನ್ಎ, ಆರ್ಎನ್ಎ ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಮೋಲ್ಕುಲುಗಳು ನಮ್ಮ ಜಿನೊಮ್ನಲ್ಲಿ ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ, ಚಲನೆಯು ನಮ್ಮ ಜೀನ್ಗಳು ಹೇಗೆ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಅಥವಾ ನಿಗ್ರಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದರ ನಿಯಂತ್ರಕರಾಗಿ ಸಕ್ರಿಯ ಪಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಅವಿಭಾಜ್ಯ ಅಂಗವಾಗಿದೆ.

“ಮ್ಯಾಕ್ರೋಮಾಲಿಕ್ಯೂಲರ್ ಚಲನೆಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಗೆ ಅದರ ಬಗ್ಗೆ ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆ ತಿಳಿದಿರುತ್ತದೆ.” “ಆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಲು ನಾವು ವಾದ್ಯ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಕೊರತೆಯಿಲ್ಲ ಎಂಬುದು ಒಂದು ಭಾಗವಾಗಿದೆ” ಎಂದು ಸಂಶೋಧನೆಯ ನೇತೃತ್ವ ವಹಿಸಿದ್ದ ವಾಡಿಮ್ ಬ್ಯಾಕ್ಮನ್ ಹೇಳಿದರು.

ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಪ್ರಸ್ತುತ ಆಣ್ವಿಕ ವರ್ಣಗಳು ಅಥವಾ ಲೇಬಲ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಜೀವಕೋಶಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಹುದಾದರೂ, ಅಭ್ಯಾಸವು ಮಿತಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಬರುತ್ತದೆ. ವರ್ಣಗಳು ವಿಷಕಾರಿ ಮತ್ತು ಮೊದಲು ಕೋಶಗಳ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ಬದಲಿಸುತ್ತವೆ, ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಅವುಗಳನ್ನು ಕೊಲ್ಲುತ್ತವೆ. ಲೇಬಲ್ಗಳು ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಲಗತ್ತಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ, ವಿಷಯುಕ್ತವಾಗಬಹುದು ಅಥವಾ ಫೋಟೋಬ್ಲೀಚಿಂಗ್ನಲ್ಲಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ಅವರು ಲೇಬಲ್ ಮಾಡುವ ಅಣುಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ಎಚ್ಚರಿಸಬಹುದು.

ಡ್ಯೂಯಲ್- PWS ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಹೊಸ ತಂತ್ರವು ಲೇಬಲ್-ಮುಕ್ತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು ಬಳಸದೆಯೇ ಮ್ಯಾಕ್ರೊಮಾಲಿಕ್ಯೂಲರ್ ಚಲನೆಗೆ ಚಿತ್ರ ಮತ್ತು ಅಳತೆ ಮಾಡಬಹುದು.

“ಒಂದು ಜೀನ್ನ ನಕಲುಮಾಡುವುದು ಅಥವಾ ಹಾನಿಗೊಳಗಾದ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳ ಸರಿಪಡಿಸುವಿಕೆ ಮುಂತಾದ ವಿಮರ್ಶಾತ್ಮಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲಾದ, ಸಂಕೀರ್ಣ ಪರಿಸರದೊಳಗೆ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಅಣುಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ಬಯಸುತ್ತವೆ” ಎಂದು ಅಧ್ಯಯನದ ಮೊದಲ ಲೇಖಕ ಸ್ಕಾಟ್ ಗ್ಲ್ಯಾಡ್ಸ್ಟೈನ್ ಹೇಳಿದರು .

“ಮಿಲಿಸೆಕೆಂಡ್ ಟೆಂಪರಲ್ ರೆಸೊಲ್ಯೂಶನ್ನೊಂದಿಗೆ 20nm ನಷ್ಟು ಸಣ್ಣ ರಚನೆಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯಿರುವ ಜೀವಕೋಶದ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಜೀವಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಜೀವಕೋಶ ಕೋಶದಲ್ಲಿ ಮಾಪನ ಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ವೇದಿಕೆಯಾಗಿ, ದ್ವಿ-PWS ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ನಮಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.”

ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಯೂಕಾರ್ಯೋಟಿಕ್ ಜೀವಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ರೊಮಾಟಿನ್ ನ ನ್ಯಾನೊಸ್ಕೇಲ್ ರಚನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಸಂಶೋಧಕರು ದ್ವಿ-ಪಿಡಬ್ಲ್ಯುಎಸ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಸಾವು ಉಂಟುಮಾಡುವ ನೇರಳಾತೀತ ಬೆಳಕನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ, ಕೋಶದ ಚಲನೆಗಳ ಚಲನೆ ಹೇಗೆ ಬದಲಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತಂಡವು ಅಳೆಯುತ್ತದೆ.

“ಜೀವಕೋಶಗಳು ಸಾಯುವಂತೆಯೇ, ಅವುಗಳ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅರ್ಥವಿಲ್ಲ” ಎಂದು ಬ್ಯಾಕ್ಮ್ಯಾನ್ ಹೇಳಿದರು. “ಜೀನ್ಗಳನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲು ಮತ್ತು ಉತ್ತೇಜನಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ತಮ್ಮ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಬದಲಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಲು ಜೀವಕೋಶದ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಸುಗಮ ಚಲನೆಯು ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಸಂಶೋಧಕರು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಜೀವವಿಜ್ಞಾನದ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸುವುದನ್ನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಿಲ್ಲ. ಜೀವಕೋಶದ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯು ನಿಂತುಹೋದಿದ್ದರೂ ಸಹ ಜೀವಕೋಶವು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಸ್ವತಃ ತಾನೇ ದುರಸ್ತಿ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲವಾದರೂ, ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಜೀವಕೋಶವು ‘ಮರಳುವಿಕೆಯ ಪಾಯಿಂಟ್’ಗೆ ತಲುಪುತ್ತದೆ, ಬ್ಯಾಕ್ಮನ್ ಹೇಳಿದ್ದಾರೆ.

ದ್ವಿ-ಪಿಡಬ್ಲ್ಯುಎಸ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿದ ಸಂಶೋಧಕರು, ಈ ತಿರುವುಕ್ಕೆ ಮುಂಚೆಯೇ, ಕೋಶಗಳ ಜಿನೊಮ್ಗಳು ವೇಗವಾದ, ತತ್ಕ್ಷಣದ ಚಲನೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಿಡಿತೊಡಗಿದವು, ಜೀವಕೋಶದ ವಿಭಿನ್ನ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ.

“ನಾವು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಪ್ರತಿ ಕೋಶವು ಸಾಯುವ ಉದ್ದೇಶದಿಂದ ಈ ಪ್ಯಾರೊಕ್ಸಿಸ್ಮಲ್ ಎಳೆತವನ್ನು ಅನುಭವಿಸಿತು ಮತ್ತು ಅದು ಸಂಭವಿಸಿದ ನಂತರ ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವುದೂ ಒಂದು ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾದ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಮರಳಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ” ಎಂದು ಬ್ಯಾಕ್ಮ್ಯಾನ್ ಹೇಳಿದರು.

ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಪ್ಯಾರೋಕ್ಸಿಸ್ಮಮ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ವಿದ್ಯಮಾನವು ಹೇಗೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅಥವಾ ಏಕೆ ತಂಡವು ಅಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ. ಅಯಾನುಗಳು ಕೋಶಕ್ಕೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುವುದರಿಂದ ಚಲನೆಯು ಉಂಟಾಗಬಹುದೆಂದು ಬ್ಯಾಕ್ಮ್ಯಾನ್ ಮೂಲತಃ ಆಶ್ಚರ್ಯಪಟ್ಟರು, ಆದರೆ ಅಂತಹ ಒಂದು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ತುಂಬಾ ಉದ್ದವಾಗಿದೆ. ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ರಚನೆಗಳ ಸಮನ್ವಯಗೊಳಿಸದ ಚಲನೆಗಳು ಮಿಲಿಸೆಕೆಂಡುಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸಿವೆ.

ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಅದು ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸುವಷ್ಟು ಸರಳವಾಗಿಲ್ಲ,” ಬ್ಯಾಕ್ಮ್ಯಾನ್ ಹೇಳಿದ್ದಾರೆ. ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಅವರು ತಮ್ಮ ಲ್ಯಾಬ್ನ ಸದಸ್ಯರು ಅಚ್ಚರಿಗೊಳಿಸಿದ್ದಾರೆ ಎಂದು ಅವರು ಸೇರಿಸಿದರು, ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ‘ಮಿಡಿಕ್ಲೋರಿಯನ್ಸ್’ ಎಂದು ವಿವರಿಸಬಹುದು , ಸ್ಟಾರ್ ವಾರ್ಸ್ ಚಲನಚಿತ್ರಗಳಲ್ಲಿನ ‘ಫೋರ್ಸ್’ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಾಕಾರವನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಿ ಜೀವಕೋಶವನ್ನು ಬಿಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಪ್ಯಾರೋಕ್ಸಿಸಮ್ಸ್ ಈಗ ನಿಗೂಢವಾಗಿ ಉಳಿದಿರುವಾಗಲೇ, ಬ್ಯಾಕ್ಮ್ಯಾನ್ ತಂಡದ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ಲೈವ್ ಕೋಶಗಳ ಮ್ಯಾಕ್ರೊಮಾಲಿಕ್ಯೂಲರ್ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಮಹತ್ವವನ್ನು ಹೈಲೈಟ್ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಂಬುತ್ತದೆ.

ಹೆಚ್ಚು ಒಳನೋಟಗಳ ಸಂಶೋಧಕರು ಕ್ರೊಮಾಟಿನ್ ಬಗ್ಗೆ ಲಾಭ ಪಡೆಯಬಹುದು, ಜೀನ್ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಅವರು ಒಂದು ದಿನ ಸಾಧ್ಯವಾಗುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ, ಇದು ಜನರು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಮತ್ತು ಆಲ್ಝೈಮರ್ನಂತಹ ರೋಗಗಳಿಗೆ ಹೇಗೆ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನೀಡುತ್ತಾರೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು .

(ಈ ಕಥೆಯನ್ನು ಬಿಸಿನೆಸ್ ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ಸಿಬ್ಬಂದಿ ಸಂಪಾದಿಸಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಸಿಂಡಿಕೇಟೆಡ್ ಫೀಡ್ನಿಂದ ಸ್ವಯಂ-ರಚಿತವಾಗಿದೆ.)