इज़रायल के वैज्ञानिकों ने अत्यधिक गर्मी में जीवित रहने वाले सूक्ष्मजीवों के रहस्यों का खुलासा किया
पेस्च बेन्सन • 3 दिसंबर, 2025
यरुशलम, 3 दिसंबर, 2025 (टीपीएस-आईएल) — पृथ्वी के कुछ सबसे कठोर सूक्ष्मजीव, जो ज्वालामुखी क्रेटर, गर्म झरनों और पानी के नीचे के छिद्रों में रहते हैं, उन्होंने अत्यधिक गर्मी में भी अपने आवश्यक सेलुलर तंत्र को चालू रखने की एक उल्लेखनीय क्षमता विकसित की है, जो अधिकांश जीवन को नष्ट कर देगी। अब, इज़रायल के वाइज़मैन इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस के नेतृत्व वाली एक अंतर्राष्ट्रीय टीम ने इन गर्मी-प्रेमी रोगाणुओं द्वारा उपयोग की जाने वाली रासायनिक तरकीबों का खुलासा किया है। यह अध्ययन अधिक स्थिर टीकों, बेहतर कैंसर उपचार और अन्य चिकित्सा और औद्योगिक प्रौद्योगिकियों के लिए एक द्वार खोल सकता है।
सहकर्मी-समीक्षित पत्रिका सेल में प्रकाशित इस अध्ययन में राइबोसोम पर ध्यान केंद्रित किया गया, जो सभी जीवों में प्रोटीन का उत्पादन करने वाली एक सेलुलर संरचना है।
राइबोसोमल आरएनए (RNA) उत्पादन के बाद रासायनिक संशोधनों से गुजरता है, लेकिन इन परिवर्तनों का दायरा और परिवर्तनशीलता स्पष्ट नहीं थी। संस्थान के आणविक आनुवंशिकी विभाग के प्रोफेसर श्रगा श्वार्ट्ज़ ने कहा, “हाल तक, यह माना जाता था कि आरएनए संपादन विभिन्न व्यक्तियों के राइबोसोम में एक समान होता है और पर्यावरण के आधार पर भिन्न नहीं होता है।” “हालांकि, कुछ प्रजातियों में ऐसे प्रमाण जमा हुए हैं कि संपादन कभी-कभी गतिशील हो सकता है और राइबोसोम संरचना को अनुकूलित करने की अनुमति दे सकता है।”
मौजूदा तरीके एक बार में केवल एक संशोधन का पता लगा सकते थे। श्वार्ट्ज़ की प्रयोगशाला में विकसित एक नई विधि, जिसका नेतृत्व डॉ. मिगुएल ए. गार्सिया कैम्पोस ने किया, दर्जनों आरएनए नमूनों में एक साथ 16 संशोधनों की जांच करने की अनुमति देती है। शोधकर्ताओं ने 10 एकल-कोशिका प्रजातियों में संशोधनों को मैप किया और उनकी तुलना चार पहले अध्ययन की गई प्रजातियों से की, जानबूझकर चरम वातावरण से जीवों का चयन किया।
परिणाम आश्चर्यजनक थे।
श्वार्ट्ज़ ने कहा, “जबकि अधिकांश बैक्टीरिया और आर्किया में राइबोसोमल आरएनए में कुछ दर्जन संशोधन होते हैं, हाइपरथर्मोफिलिक प्रजातियों में हमने सैकड़ों पाए।” “एक जीव का प्राकृतिक वातावरण जितना गर्म होता है, वह उतने ही अधिक संपादन संशोधन करता है।”
टीम ने परीक्षण किया कि क्या कोई प्रजाति तापमान परिवर्तन के जवाब में अपने आरएनए को फिर से संपादित कर सकती है। मध्यम परिस्थितियों के आदी प्रजातियों में कुछ बदलाव दिखे, जबकि हाइपरथर्मोफाइल्स ने नाटकीय लचीलापन प्रदर्शित किया। उनके लगभग आधे आरएनए संशोधन गतिशील थे, जो विकास तापमान बढ़ने के साथ बढ़ रहे थे। उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि राइबोसोम का पुनर्गठन अत्यधिक गर्मी में जीवित रहने के लिए केंद्रीय है।
तीन प्रकार के संशोधन तापमान के साथ बढ़े। एक – मेथिलिकरण – लगभग हमेशा एसिटिलीकरण के साथ दिखाई दिया। श्वार्ट्ज़ ने कहा, “इससे यह परिकल्पना उठी कि संशोधन एक साथ काम करते हैं।” क्राको में प्रोफेसर सेबेस्टियन ग्लैट के समूह के साथ काम करते हुए, उन्होंने बिना किसी संशोधन के, प्रत्येक को अलग-अलग, और दोनों को संयुक्त रूप से आरएनए अणुओं का परीक्षण किया। श्वार्ट्ज़ ने कहा, “मेथिलिकरण और एसिटिलीकरण दोनों आरएनए को स्थिर करते हैं, लेकिन एक साथ, पूरा उसके भागों के योग से अधिक होता है।”
संरचनात्मक प्रभावों को समझने के लिए, टीम ने प्रोफेसर मोरन शैलेव बेन-अमी के समूह के साथ भागीदारी की, जिसने दो स्थितियों में राइबोसोम को मैप करने के लिए क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग किया – जब मेथिलिकरण एंजाइम सक्रिय था और जब इसे शांत कर दिया गया था। उच्च तापमान पर मिथाइल समूह आस-पास के अणुओं के साथ कई कमजोर बंधन बनाते हैं, जिससे राइबोसोम मजबूत होता है और संरचनात्मक अंतराल कम होते हैं।
इस खोज से दवा “मैजिक मिथाइल” की व्याख्या हो सकती है – दवा की प्रभावशीलता में कभी-कभी देखी जाने वाली नाटकीय वृद्धि जब एक मिथाइल समूह जोड़ा जाता है। श्वार्ट्ज़ ने कहा, “अब यह संभव है कि कुछ आरएनए संपादन परिवर्तन, जैसे मेथिलिकरण और एसिटिलीकरण, अलग-थलग न हों, और हमें उन्हें एक निरंतर कोड के रूप में समझना चाहिए।”
निष्कर्ष चिकित्सा और दवा विकास में मदद कर सकते हैं। यह खुलासा करके कि हाइपरथर्मोफाइल्स आरएनए को स्थिर रहने के लिए रासायनिक रूप से कैसे संशोधित करते हैं, वैज्ञानिक ऐसे अणु डिजाइन कर सकते हैं जो क्षरण का विरोध करते हैं – आरएनए-आधारित टीकों, कैंसर उपचारों और जीन-संपादन उपकरणों के लिए एक बड़ी बाधा।
चिकित्सा से परे, अध्ययन के औद्योगिक अनुप्रयोग हैं। राइबोसोमल अनुकूलन में अंतर्दृष्टि इंजीनियरों को कठोर परिस्थितियों में कुशल प्रोटीन उत्पादन में सक्षम सूक्ष्मजीव विकसित करने की अनुमति दे सकती है, जिससे जैव ईंधन उत्पादन और रासायनिक संश्लेषण में सुधार होगा। यह खोजना कि आरएनए संशोधन एक समन्वित “कोड” के रूप में कार्य कर सकते हैं, निदान, बायो-सेंसर और विभिन्न वातावरणों में स्थिर उपचार के लिए अनुमानित गुणों वाले कस्टम-डिज़ाइन किए गए आरएनए अणुओं के लिए द्वार खोलता है।
जैसे-जैसे आरएनए-आधारित टीके, निदान और उपचार चिकित्सा को नया आकार दे रहे हैं, श्वार्ट्ज़ का मानना है कि ये अंतर्दृष्टि और अधिक सफलताओं को बढ़ावा दे सकती हैं। उन्होंने कहा, “प्राकृतिक आरएनए संपादन प्रक्रिया को अरबों वर्षों के शोधन से गुजरना पड़ा है, और इसके रहस्यों को खोलना अधिक विश्वसनीय और कुशल आरएनए-आधारित प्रौद्योगिकियों के विकास को सक्षम कर सकता है।
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