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दीर्घायु की आनुवंशिकी

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जीवन काल पर आनुवांशिक प्रभाव के लिए सबसे प्रेरक तर्क प्रजाति के विभिन्न जीवन काल है। हमारे पास इस पूर्ण और स्थिर जीवन काल की सबसे अच्छी व्याख्या है हेफ़्लिक सीमा-एक आनुवंशिक कार्यक्रम की अवधारणा जो कोशिकाओं को मारता है। 1 9 61 में, समय-जीवविज्ञानी लियोनार्ड हेफ़्लिक्क और पॉल मूरहेड पर सोच के विरोध में जाकर देखा गया कि उनकी सेल संस्कृतियों की संख्या निश्चित रूप से प्रतिकृति होने के बाद मर रही थी। लेकिन इस अवधि के दौरान एलेक्स कैरेल- शल्य चिकित्सा में नोबेल पुरस्कार विजेता-सोचने लगा कि कोशिका स्वाभाविक रूप से अमर हैं हम उनके लिए बुरी बातें करते हैं। आदम और हव्वा की बाइबिल की कहानी से प्रत्यक्ष पत्ती लेते हुए, हमें अपनी मृत्यु दर के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है। इसके विपरीत, हेफ़्लिक्स ने दिखाया कि सामान्य मानव फाइब्रोब्लास्ट कोशिकाओं को 3 प्रतिशत ऑक्सीजन में 70 गुना विभाजित करते हैं- जो मानवीय स्थितियों के समान है-प्रतिकृति रोकने से पहले। प्रतिकृति को रोकना हेफ़्लिक सीमा बन गया है इस विचार को खारिज करते हुए कि सामान्य कोशिकाएं अमर हैं और जीवन काल के लिए जैविक आधार की स्थापना कर रही है- हेफ़्लिक सीमा ने खुद को मानव जीवन काल निर्धारित करने वाले प्राथमिक सिद्धांत के रूप में स्थापित किया है।

इस अवलोकन के समय तंत्र अभी तक ज्ञात नहीं था लेकिन 1 9 71 में, एक रूसी वैज्ञानिक एलेक्सी ओलोनोविनोव ने डीएनए के अंत के कैप की भागीदारी की कल्पना की, जो कि हेफ़्लिक सीमा को नियंत्रित करता है। एलिजाबेथ ब्लैकबर्न और कैरोल ग्रीनर – जिन्होंने अपनी पढ़ाई के लिए जीव विज्ञान में नोबेल पुरस्कार जीता-बाद में 1 9 84 में इस बात की पुष्टि की। उन्होंने डीएनए के अंत में टेलोमरेस नामक प्रोटीनों के साक्ष्य पाए, जो कि प्रत्येक विभाजन (श्वासनली) अधिक प्रतिकृति के लिए अनुमति देने के लिए यह टेलोरोमेरिक सिद्धांत हेफ़्लिक सीमा मौजूद की पद्धति को पहचानती है।

यद्यपि यह एक सुविख्यात सिद्धांत है, उम्र बढ़ने और जीवन काल के साथ टेलोमोरे लंबाई के संबंध में एक बड़ा विचरण होता है। सबसे पहले, telomeres लंबी उम्र के लिए आनुपातिक नहीं हैं जीवन काल के एकमात्र स्पष्टीकरण के रूप में टेलोमोरे के उपयोग के खिलाफ तीन मुख्य तर्क हैं। यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्सास साउथवेस्टर्न मेडिकल सेंटर और उनके सहयोगियों के नूनो गोमेज़ ने 60 स्तनधारी प्रजातियों से जुड़े सबसे बड़े तुलनात्मक अध्ययन किए, और उन्होंने बताया कि टेलोमोरे की लंबाई जीवनकाल के साथ व्युत्क्रम करती है। उन्होंने यह भी पाया कि टेलोमोरेज़ एक एंजाइम है, जो कि टेलोमारे के पुन: विकास को बढ़ावा देता है- प्रजातियों के आकार के साथ संबंध। बड़ी प्रजातियां, अधिक टेलोमोरेज़, और इसलिए टेलोमोरेस का अधिक रखरखाव है। इसके अलावा, ऐसा लगता है कि दूरबीन जीवन काल की संपूर्ण समझ नहीं देते हैं जीवन काल के टेलोमिनिक सिद्धांत के खिलाफ दूसरा तर्क 1998 में इतालवी जीवविज्ञानी जियुसेपपीना टेस्को और उनके सहयोगियों से आया था – पहले के अध्ययनों का खंडन करते हुए – पाया गया कि शताब्दी से लिया गया फाइब्रोब्लास्ट ने छोटे दाताओं से कोशिकाओं की तुलना में प्रतिकृति की संख्या में कोई अंतर नहीं दिखाया। यह हो सकता है कि शरीर के भीतर, कोशिकाओं को नए लोगों के साथ बदल दिया जा सकता है- बस नए सिरे से नहीं।

वयस्क स्टेम सेल की पहचान की गई है मस्तिष्क, अस्थि मज्जा, परिधीय रक्त, दांत, दिल, पेट, यकृत, रक्त वाहिकाओं, कंकाल की मांसपेशियों, त्वचा, डिम्बग्रंथि उपकला, और वृषण सहित पुराने वयस्कों के कई अंगों और ऊतकों में। वे "स्टेम सेल आला" में रहते हैं, जो प्रत्येक ऊतक के भीतर एक विशिष्ट क्षेत्र है। हम सब इन है और फिर भी हम में से कुछ उन्हें जल्दी का उपयोग करने लगता है, शायद हम कम स्टेम कोशिकाओं के साथ शुरू किया है, या शायद हम में रहते हैं कि पर्यावरण उन्हें तेजी से अपमानित वृद्ध वयस्कों ने स्टेम सेल की उनकी आपूर्ति का उपयोग करने की संभावना अधिक है या अनुभवी अधिक तनाव है जो उनके स्टेम सेल को क्षतिग्रस्त करता है। एक बार स्टेम कोशिकाओं को चलाने या अक्षम होने पर, उन्हें शरीर द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता। इसलिए हमारे संपन्न स्टेम कोशिकाओं की उपयोगिता की एक सीमा भी है। तीसरा तर्क लियोनार्ड हेफ़्लिक्क से आता है, जिन्होंने देखा कि मानव फाइब्रोब्लास्ट 70 डिवीजनों का सामना करते हैं, कई जन्मों के लिए पर्याप्त कोशिकाओं की तुलना में अधिक है। यद्यपि हेफ़्लिक सीमा का अनुमान है कि जीवन काल होना चाहिए-लंबी उम्र के लिए एक ऊपरी सीमा – साक्ष्य बताते हैं कि सीमा अभी तक हासिल नहीं हो पाई है।

जीवन काल के आनुवंशिक स्पष्टीकरण के अलावा जनसंख्या का अवलोकन वास्तविकता भी है-आबादी में परिवर्तन और पैटर्न का अध्ययन। ब्रिटिश अभियंता बेंजामिन गोपार्टज द्वारा किए गए एक पहले सैद्धांतिक अवलोकन 1825 में प्रकाशित हुआ था। उन्होंने बड़े पैमाने पर होने वाली मृत्यु दर में ज्यामितीय प्रगति का एक नियम देखा। इन अंतर्दृष्टि एक गणितीय सूत्र थे, जिनके पास यौवन के बाद हर 7 या 8 वर्षों में दोहरीकरण की संभावना होती है। यह गोमर्ट्ज़ वक्र के रूप में जाना जाता है और मानव (और अधिकांश अन्य प्रजातियों) मृत्यु के सभी टिप्पणियों में निरंतर है। इस वक्र में एकमात्र संशोधन यह है कि यह बाद में देरी-मृत्यु मृत्यु की अनुमति देने के अधिकार को स्थानांतरित कर रहा है। इस वक्र के आयताकारीकरण के माध्यम से इसकी भविष्यवाणी की गई है। जबकि जीवन के अंत में गिरावट को जीवन सारणी में एन्ट्रपी कहा जाता है। इस सिद्धांत का तर्क है कि गोम्परट्स वक्र को धक्का दिया जाएगा लेकिन यह कि जीवन काल में अपरिवर्तित रहेगा, आयताकार रास्ता बना देगा। इस तरह के परिदृश्य के तहत, ज्यादातर लोग अधिकतम उम्र तक जीवित रहेंगे और फिर मरेंगे। तब तक, जीवन प्रत्याशा में वृद्धि होगी लेकिन मृत्यु की उम्र लगभग स्थिर रहेगी और हमेशा 122 से नीचे होगी।

कुछ आनुवांशिकवादियों का तर्क है कि हमने सैद्धांतिक जीवन काल हासिल नहीं किया है। परिणामस्वरूप इन वैज्ञानिकों का दावा है कि हम जीवन काल में वृद्धि कर सकते हैं। इस क्षेत्र में कई अध्ययन हैं लेकिन तीन प्रकार के काम के प्रकार के मूलभूत रूपों के रूप में कार्य किया जा रहा है।

पहला प्रकार माइकल रोज़ का एक क्लासिक प्रयोग है, जिसने फल मक्खियों के जीवन काल में छेड़खानी शुरू कर दी थी, जो उन्हें देर से उम्र के दौरान पुन: उत्पन्न करने की इजाजत देता है। यह मजबूर शोधकर्ताओं ने अपनी मध्य युग के माध्यम से मक्खियों के अस्तित्व और प्रजनन शक्ति पर ध्यान देने के लिए मजबूर किया। मक्खियों की बाद की संतानों ने जीवन के विस्तार और अगले दर्जन पीढ़ियों में अधिक प्रजनन विकसित किए।

दूसरे प्रकार का प्रयोग प्रकृति से उदाहरणों का उपयोग करता है, जिसे वे प्रयोगशाला में अनुकरण करते हैं और विकास हार्मोन भी शामिल करते हैं। यूसी सेन फ्रांसिस्को सिन्थिया केनॉन में रासायनिक रूप से फ्लोटवर्म्स में कुछ जीनों को खारिज कर दिया, जीन डीएएफ -2 जो आंशिक रूप से रिसेप्टर को अक्षम कर देते हैं जो दो हार्मोनों के प्रति संवेदनशील होते हैं – इंसुलिन और आईजीएफ -1 नामक विकास हार्मोन। इस उत्परिवर्तन – जो मूल रूप से प्रकृति में देखा गया था और फिर प्रयोगशाला में दोहराया गया था – लगभग फ्लैट कीड़े 'जीवन काल दोगुनी हो गई ये दीर्घकालिक कीड़े अपने नियंत्रण समूह की तुलना में छोटी थीं और काम करते थे, जिसका अर्थ था कि जीवनकाल का विस्तार भी स्वस्थ जीवन प्रदान करता है।

फिर चूहों के साथ आनुवंशिक अवलोकन किया जाता है, विशेष रूप से रिचर्ड मिलर द्वारा किया गया काम, और उनके कुख्यात माउस को योड कहा जाता है (जो अब मर चुका है।) अन्य बौना चूहों की तरह, Yoda एक प्राकृतिक आनुवंशिक उत्परिवर्तन था जो कि विकास और थायराइड के उत्पादन को रोकता है हार्मोन। बौना चूहों को सामान्य चूहों के आकार के बारे में केवल एक तिहाई तक बढ़ना पड़ता है, जिससे उन्हें 40 प्रतिशत अधिक जीवित रहने में सहायता मिलती है। ऐसे तीन प्रकार के चूहों होते हैं जो इस लंबी उम्र की विशेषता को साझा करते हैं। स्नेल और एम्स बौना चूहों क्रमशः गड्ढे 1 और Prop1 जीनों में उत्परिवर्तन के उत्तराधिकार में पैदा हुई हैं, जो पिट्यूटरी ग्रंथि के भ्रूण विकास को बाधित करते हैं। जबकि हारून बौना माउंज़ को या तो विकास हार्मोन रिसेप्टर (जीएचआर-को) या वृद्धि हार्मोन बाइंडिंग प्रोटीन (जीएचबीपी-को) का लक्षित जीन विलोपन है। तो भले ही यह माउस विकास हार्मोन पैदा करता है, यह अभी भी विकास-प्रतिबंधित है क्योंकि यह हार्मोन का जवाब देने में असमर्थ है। इन सभी चूहों में आम विभाजक यह है कि उन्होंने वृद्धि को अवरुद्ध कर दिया है जो जीवनकाल में वृद्धि के साथ सहसंबंध रखता है।

आनुवंशिक अध्ययनों के सभी मामलों में उम्र बढ़ाना-हेरफेर या अवलोकन- स्टंट ग्रोथ या देर से जीवन संतान से संबंधित है। यह तर्क दिया गया है कि यह देरी से ग्रोथ स्टैम्प हमारे जीन पर एक समाप्ति तिथि है। यदि हम विकास में अवरुद्ध हैं या हमारे माता-पिता ने हमें पैदा करने में देरी कर दी है, तो हमारे शरीर को यह पता चलता है कि उसके जीनों को पारित करने के लिए उसे अब तक जीने की जरूरत है दो पूरक सिद्धांत हैं जो इन टिप्पणियों की व्याख्या करते हैं।

एंटीगनीस्टिक प्लेयोटाप्रोपी के सिद्धांत का तर्क है कि कुछ जीनों के अलग-अलग उम्र में विरोधाभासी प्रभाव हैं। जीन जो आपकी प्रजनन की सफलता में वृद्धि कर सकते हैं-जीन, जो पुरुषों में टेस्टोस्टेरोन को बढ़ाते हैं, अधिक मांसपेशियों और मर्दाना माध्यमिक यौन विशेषताओं में वृद्धि होती है-साथ ही जीवन में बाद में जीवित रहने पर हानिकारक प्रभाव पड़ सकते हैं- टेस्टोस्टेरोन का उदाहरण कैंसर के ऊपर उठाया जोखिम। प्राकृतिक चयन इन प्रकार के जीनों के पक्ष में है क्योंकि वे फिटनेस को अधिकतम करते हैं, क्योंकि प्रजनन के बाद के स्तर में अधिक मृत्यु दर के कारण बढ़ती हुई संख्या की तुलना में फिटनेस पर थोड़ा असर पड़ेगा। दूसरा सिद्धांत डिस्पोजेबल सोमा थ्योरी है। इस सिद्धांत में कहा गया है कि कोशिकाओं और अंगों को बनाए रखने और मरम्मत करने के लिए सीमित संसाधन हैं, शरीर एक संतुलित कार्य करता है-शरीर खुद को लंबे समय तक पर्याप्त रूप से बचाता है ताकि हम अपने जीनों को पारित कर सकें। लियोनार्ड हेफ़्लिक्क द्वारा एक समान तर्क आयुर्वेदिक से उम्र से संबंधित परिवर्तनों को अलग करने के लिए किया जाता है, जो तर्क देते हैं कि दीर्घावधि – जो उम्र के परिवर्तन से अलग है – परोक्ष रूप से जीनोम द्वारा निर्धारित किया जाता है।

अनुसंधान के एक अन्य क्षेत्र में जीवन काल पर आनुवंशिक काम की सराहना करते हैं कैलोरी प्रतिबंध (सीआर) पर तेजी से अनुसंधान है। प्रारंभिक रूप से चूहों में 1 9 35 में खोज की गई, सीआर को खमीर, कीट और गैर-मानव प्राइमेट्स में जीवन काल बढ़ाने के लिए दिखाया गया है। मनुष्यों में सीआर अभी भी परीक्षण से गुजर रहा है, हालांकि प्रारंभिक परिणाम जीवन के विस्तार का सुझाव देते हैं और साथ ही आयु से संबंधित की रोकथाम संभवतः परिणाम हैं। तंत्र को जीवन के विस्तार के आनुवंशिक काम का अनुकरण करने लगता है, जिसमें सीआर एक हार्मिज़न घटना को दर्शाता है- एक निम्न स्तर का तनाव जो सकारात्मक प्रतिक्रिया को उत्तेजित करता है जहां एपिगेनेटिक स्विच चालू होते हैं।

सभी आनुवांशिक कार्यों के साथ-साथ बहुत सारे कंपाउंडर्स हैं जीनोटाइप से लेकर फेनोटाइप तक और उसके बाद वातावरण है। यहां तक ​​कि अगर हम स्वीकार करते हैं कि अवरुद्ध विकास जीवनकाल में सुधार ला सकता है, तो अन्य कारक ऐसे लाभों को नकार सकते हैं। और यह एक दक्षिणी इक्वाडोर समूह में मामला है, जहां 250 से ज्यादा व्यक्तियों को लोर्न सिंड्रोम – प्राथमिक वृद्धि हार्मोन में आईजीएफ -1 की कमी के बारे में सोचा गया है – जो प्रभावित हार्मोन रिसेप्टर जीन में उत्परिवर्तन के कारण प्रभावित व्यक्तियों से कम से कम हो रहा है 4 फीट लंबा हालांकि, कैंसर के विकास के खिलाफ लोरन रोगियों को संरक्षित किया जाता है हालांकि, यह स्पष्ट संरक्षण आघात और शराब के कारण लंबे जीवनकाल में अनुवाद नहीं करता है। जीवन काल और सैद्धांतिक जीवन काल के बीच एक संघर्ष है … मानव व्यवहार

© USA कॉपीराइट 2015 मारियो डी। गैरेट

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