मार्च 19, 2024

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ऑक्टोपस और मानव दिमाग के बीच आम भाजक क्या है?

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सारांश: ऑक्टोपस के तंत्रिका ऊतकों में एमआरएनए का व्यापक रूप से विस्तारित प्रदर्शन होता है, जो कशेरुकियों के समान विकास को दर्शाता है। परिणाम बताते हैं कि जटिल दिमाग के विकास में miRNAs महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

स्रोत: एमडीसी

ऑक्टोपस, कटलफिश और कटलफिश जैसे सेफलोपोड जटिल तंत्रिका तंत्र वाले बेहद बुद्धिमान जानवर हैं। साइंस एडवांसेज में, मैक्स डेलब्रुक सेंटर के निकोलस राजवेस्की के नेतृत्व में एक टीम ने अब दिखाया है कि उनका विकास माइक्रोआरएनए प्रदर्शनों की सूची के घातीय विस्तार से जुड़ा हुआ है।

यदि हम विकासवादी इतिहास में काफी पीछे जाते हैं, तो हम मनुष्यों और सेफलोपोड्स के अंतिम ज्ञात आम पूर्वज का सामना करते हैं: न्यूनतम बुद्धि और साधारण आंखों वाले धब्बे वाला एक आदिम कृमि जैसा जानवर।

बाद में, जानवरों के साम्राज्य को जीवों के दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है – एक रीढ़ वाले और बिना रीढ़ वाले।

जबकि कशेरुकी, विशेष रूप से अन्य प्राइमेट और स्तनधारी, विविध संज्ञानात्मक क्षमताओं के साथ बड़े, जटिल दिमाग विकसित करने के लिए चले गए हैं, अकशेरूकीय नहीं हैं।

एक अपवाद के साथ: सेफलोपोड।

वैज्ञानिकों ने लंबे समय से सोचा है कि केवल ये मोलस्क ही इतना जटिल तंत्रिका तंत्र क्यों विकसित कर सकते हैं। अब, अमेरिका में मैक्स डेलब्रुक सेंटर और डार्टमाउथ कॉलेज के शोधकर्ताओं के नेतृत्व में एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने एक संभावित कारण सामने रखा है।

में प्रकाशित एक खोज मेंविज्ञान आगे बढ़ता हैवे समझाते हैं कि ऑक्टोपस के पास उनके तंत्रिका ऊतकों में माइक्रोआरएनए (एमआईआरएनए) का एक विशाल विस्तारित प्रदर्शन होता है – कशेरुकियों में होने वाले समान विकास को प्रतिबिंबित करता है। “तो, यह वही है जो हमें ऑक्टोपस से जोड़ता है!” प्रोफेसर निकोलस रैगोव्स्की, वैज्ञानिक निदेशक कहते हैं मैक्स डेलब्रुक सेंटर (MDC-BIMSB) में बर्लिन इंस्टीट्यूट फॉर मेडिकल सिस्टम्स बायोलॉजी, जीन रेगुलेटरी एलिमेंट्स लेबोरेटरी के सिस्टम्स बायोलॉजी के प्रमुख और हाल ही में पेपर के लेखक, वे बताते हैं कि इस खोज का अर्थ शायद यह है कि माइक्रोमोलेक्यूल एक आवश्यक भूमिका निभाते हैं। जटिल दिमाग का विकास।

2019 में, राजवेस्की ने ऑक्टोपस पर किए गए आनुवंशिक विश्लेषणों के बारे में एक पोस्ट पढ़ी। वैज्ञानिकों ने पता लगाया है कि इन सेफेलोपोड्स में बहुत अधिक आरएनए-संशोधन होता है – जिसका अर्थ है कि वे कुछ ऐसे एंजाइमों का भारी उपयोग करते हैं जो उनके आरएनए को रिकोड कर सकते हैं।

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“इससे मुझे लगा कि ऑक्टोपस न केवल संपादन में अच्छे हो सकते हैं, बल्कि उनकी आस्तीन में अन्य आरएनए चालें भी हो सकती हैं,” राजवेस्की याद करते हैं। और इसलिए उन्होंने नेपल्स में समुद्री अनुसंधान केंद्र स्टेज़ियोन जूलॉजिका एंटोन डोहर्न के साथ एक सहयोग शुरू किया, जिसने उन्हें मृत ऑक्टोपस से 18 विभिन्न प्रकार के ऊतकों के नमूने भेजे।

इन विश्लेषणों के परिणाम आश्चर्यजनक थे: “वास्तव में बहुत सारे आरएनए संपादन थे, लेकिन उन क्षेत्रों में नहीं जो हमें लगता है कि महत्वपूर्ण हैं,” राजवेस्की कहते हैं।

सबसे दिलचस्प खोज वास्तव में आरएनए जीनों के एक प्रसिद्ध समूह, माइक्रोआरएनए का नाटकीय विस्तार था। कुल 42 नए miRNA परिवार पाए गए – विशेष रूप से तंत्रिका ऊतक में और अधिकतर मस्तिष्क में।

यह देखते हुए कि इन जीनों को सेफलोपॉड विकास के दौरान संरक्षित किया गया था, टीम ने निष्कर्ष निकाला कि वे जानवरों के लिए स्पष्ट रूप से फायदेमंद थे और इसलिए कार्यात्मक रूप से महत्वपूर्ण थे।

रैगोव्स्की 20 से अधिक वर्षों से माइक्रोपार्टिकल्स पर शोध कर रहे हैं। मैसेंजर आरएनए में अनुवादित होने के बजाय, जो सेल में प्रोटीन उत्पादन के लिए निर्देश प्रदान करता है, ये जीन आरएनए के छोटे टुकड़ों को एन्कोड करते हैं जो मैसेंजर आरएनए से जुड़ते हैं और इस प्रकार प्रोटीन उत्पादन को प्रभावित करते हैं।

इन बाध्यकारी साइटों को सेफलोपोड्स के विकास के दौरान भी संरक्षित किया गया था – एक और संकेत है कि ये नए सूक्ष्म अणु कार्यात्मक महत्व के हैं।

नए माइक्रोआरएनए परिवार

“यह जानवरों की दुनिया में माइक्रोआरएनए परिवारों का तीसरा सबसे बड़ा विस्तार है, और कशेरुकियों के बाहर सबसे बड़ा है,” मुख्य लेखक ग्रिगोरी ज़ोलोटारोव कहते हैं, एक यूक्रेनी वैज्ञानिक जिन्होंने प्राग में मेडिकल स्कूल पूरा करते हुए एमडीसी-बीआईएमएसबी में राजवेस्की की प्रयोगशाला में प्रशिक्षण लिया था, और बाद में .

“आपको आकार का एक विचार देने के लिए, क्लैम, जो मोलस्क भी हैं, ने ऑक्टोपस के साथ साझा किए गए अंतिम पूर्वज के बाद से केवल पांच नए माइक्रोआरएनए परिवारों का अधिग्रहण किया है – जबकि ऑक्टोपस ने 90 प्राप्त किए हैं!” ज़ोलोटारॉफ कहते हैं, ऑयस्टर वास्तव में उनकी बुद्धि के लिए नहीं जाने जाते हैं।

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कैलिफोर्निया में मोंटेरे बे एक्वेरियम की शाम की यात्रा के दौरान राजवेस्की का ऑक्टोपस के साथ आकर्षण वर्षों पहले शुरू हुआ था। “मैंने इस जीव को टैंक के तल पर बैठे देखा और हमने कई मिनट बिताए – इसलिए मैंने सोचा – एक दूसरे को देख रहे हैं।”

एक ऑक्टोपस को देखना एक मछली को देखने से बहुत अलग है, वह कहते हैं: “यह बहुत वैज्ञानिक नहीं है, लेकिन उनकी आंखें बुद्धि से निकलती हैं।” ऑक्टोपस में मनुष्यों के समान जटिल “कैमरा” आंखें होती हैं।

एक विकासवादी दृष्टिकोण से, अकशेरूकीय के बीच ऑक्टोपस अद्वितीय हैं। उनके पास एक केंद्रीय मस्तिष्क और एक परिधीय तंत्रिका तंत्र है – एक अंग जो स्वतंत्र रूप से कार्य करने में सक्षम है। यदि ऑक्टोपस अपना जाल खो देता है, तो स्पर्शक स्पर्श के प्रति संवेदनशील रहता है और हिल सकता है।

यह एक छोटा ऑक्टोपस दिखाता है
ऑक्टोपस की जटिल “कैमरा” आंखें होती हैं, जैसा कि यहां एक किशोर में देखा गया है। साभार: नीर फ्रीडमैन

इस तरह के जटिल मस्तिष्क कार्यों को विकसित करने में ऑक्टोपस अकेला होने का कारण इस तथ्य में निहित हो सकता है कि वे अपनी बाहों का उपयोग बहुत उद्देश्यपूर्ण तरीके से करते हैं – उदाहरण के लिए खोल खोलने के उपकरण के रूप में।

ऑक्टोपस बुद्धि के अन्य लक्षण भी दिखाते हैं: वे बहुत जिज्ञासु होते हैं और चीजों को याद रख सकते हैं। वे लोगों को जान भी सकते हैं और दूसरों की तुलना में कुछ अधिक पसंद कर सकते हैं।

शोधकर्ता अब मानते हैं कि वे सपने भी देखते हैं, क्योंकि वे सोते समय अपना रंग और त्वचा की संरचना बदलते हैं।

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यह बादाम का कटोरा दिखाता है

विदेशी जैसे जीव

“वे कहते हैं कि यदि आप किसी विदेशी से मिलना चाहते हैं, तो गोता लगाएँ और एक ऑक्टोपस से दोस्ती करें,” राजवेस्की कहते हैं।

वह अब एक यूरोपीय नेटवर्क बनाने के लिए अन्य ऑक्टोपस शोधकर्ताओं में शामिल होने की योजना बना रहा है जो वैज्ञानिकों के बीच अधिक से अधिक आदान-प्रदान की अनुमति देगा। हालांकि समुदाय वर्तमान में छोटा है, राजवेस्की का कहना है कि दुनिया भर में ऑक्टोपस में रुचि बढ़ रही है, जिसमें व्यवहारिक शोधकर्ता भी शामिल हैं।

वह कहते हैं, यह आकर्षक है, बुद्धि के एक ऐसे रूप का विश्लेषण करने के लिए जो पूरी तरह से स्वतंत्र रूप से विकसित हुआ है। लेकिन यह आसान नहीं है: “यदि आप पुरस्कार के रूप में छोटे स्नैक्स का उपयोग करके उनके साथ परीक्षण करते हैं, तो वे जल्द ही रुचि खो देंगे। कम से कम, यही मेरे सहकर्मी मुझे बताते हैं,” रागोस्की कहते हैं।

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ज़ोलोटारोव कहते हैं, “चूंकि ऑक्टोपस विशिष्ट मॉडल जीव नहीं हैं, इसलिए हमारे जैव-आणविक उपकरण बहुत सीमित हैं।” “इसलिए हम अभी तक ठीक से नहीं जानते हैं कि किस प्रकार की कोशिकाएं नए माइक्रोआरएनए को व्यक्त करती हैं।” राजवेस्की की टीम अब राजवेस्की की प्रयोगशाला में विकसित एक तकनीक को लागू करने की योजना बना रही है, जो ऑक्टोपस के ऊतकों में कोशिकाओं को आणविक स्तर पर दिखाई देगी।

इस आनुवंशिकी और विकासवादी तंत्रिका विज्ञान समाचार के बारे में

लेखक: जन श्लोटर
स्रोत: एमडीसी
संपर्क करना: जन श्लोटर – एमडीसी
चित्र: छवि का श्रेय Nir Friedman को है

मूल खोज: खुला एक्सेस।
माइक्रोआरएनए जटिल ऑक्टोपस मस्तिष्क के उद्भव से घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैंनिकोलस रैगोव्स्की एट अल द्वारा लिखित। विज्ञान आगे बढ़ता है


सारांश

माइक्रोआरएनए जटिल ऑक्टोपस मस्तिष्क के उद्भव से घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं

ऑक्टोपस जैसे नरम शरीर वाले सेफलोपोड असाधारण रूप से बुद्धिमान अकशेरूकीय होते हैं जिनके पास अत्यधिक जटिल तंत्रिका तंत्र होता है जो कशेरुकियों से स्वतंत्र रूप से विकसित होता है। उनके न्यूरोनल ऊतकों में उन्नत आरएनए संपादन को देखते हुए, हमने परिकल्पना की कि आरएनए विनियमन इस समूह की संज्ञानात्मक सफलता में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है।

इस प्रकार, हमने 18 ऊतकों सहित सेफेलोपोड्स की तीन प्रजातियों में संदेशवाहक आरएनए और छोटे आरएनए की विशेषता बताई है सामान्य ऑक्टोपस. हम दिखाते हैं कि नरम शरीर वाले सेफलोपोड्स का प्रमुख आरएनए नवाचार माइक्रोआरएनए (miRNA) जीन प्रदर्शनों की सूची का विस्तार है।

ये क्रमिक रूप से उपन्यास miRNAs मुख्य रूप से वयस्क तंत्रिका ऊतक में और विकास के दौरान व्यक्त किए गए थे और कार्यात्मक और इसलिए संभावित कार्यात्मक लक्ष्य साइटों को बनाए रखा था। विशेष रूप से एमआईआरएनए का एकमात्र समान विस्तार कशेरुकियों में हुआ है।

इस प्रकार, हम प्रस्ताव करते हैं कि सूक्ष्म अणु जटिल पशु मस्तिष्क के विकास से घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं।