பூமி முழுவதும் பலவகையான (Cellular powerhouses) ஒற்றை செல் உயிரினங்களின் வடிவத்தில் உயிர்கள் பரவியதால் சில சமயங்களில் 3.5 முதல் ஒரு பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, அத்தகைய உயிரினம் ஒரு பரிணாம சதியை சமாளித்தது.
பாக்டீரியாவை தின்று ஜீரணிக்காமல் அது அதன் இரையை அடைத்து அதை பயன்படுத்தியது. ஆற்றல் ஆதாரம். ஒரு புரவலன் கலமாக, அது பதிலுக்கு பாதுகாப்பையும் ஊட்டச்சத்தையும் வழங்குகிறது. இது எண்டோசைம்பியோடிக் கோட்பாடு என்று குறிப்பிடப்படுகிறது. இதன் படி அந்த ஒற்றை செல் உயிரினம் அனைத்து உயர் உயிரணுக்களின் முதன்மைத் தாயாக இருந்தது.
அதிலிருந்து அனைத்து விலங்குகள், பூஞ்சைகள் மற்றும் தாவரங்கள் வளர்ந்தன. பில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளில், இணைக்கப்பட்ட பாக்டீரியம் செல்லின் ஆற்றல் மையமாக மாறியது. மைட்டோகாண்ட்ரியன், இது செல்லுலார் ஆற்றல் நாணயமான ATP உடன் வழங்குகிறது. அதன் மரபணுப் பொருளின் பெரும்பகுதியை அதன் டிஎன்ஏ இழந்தது மற்றும் தாய் செல்லுடன் சிறிய டிஎன்ஏ பிரிவுகளை பரிமாறிக்கொண்டது.
இருப்பினும், இப்போது கடந்த காலத்தைப் போலவே, மைட்டோகாண்ட்ரியா உயிரணுவிலிருந்து சுயாதீனமாகப் பிரிந்து தங்களுடைய சில மரபணுக்களைக் கொண்டுள்ளது. இன்று மனித உயிரணுக்களில் உயிரணுவும் மைட்டோகாண்ட்ரியனும் எவ்வளவு நெருக்கமாக இணைந்து செயல்படுகின்றன என்பதை கோதே பல்கலைக்கழக ஃப்ராங்க்பர்ட்டின் டாக்டர் கிறிஸ்டியன் மன்ச் தலைமையிலான ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழு ஆராய்ந்து வருகிறது.
மன அழுத்தத்தில் இருக்கும்போது மைட்டோகாண்ட்ரியன் செல் உதவிக்கு எவ்வாறு அழைக்கிறது என்பதை அவர்கள் இப்போது கண்டுபிடித்துள்ளனர். இத்தகைய மன அழுத்தத்திற்கான தூண்டுதல்கள் தொற்றுநோய்கள், அழற்சி நோய்கள் அல்லது மரபணு கோளாறுகள், எடுத்துக்காட்டாக, ஊட்டச்சத்து குறைபாடுகள் அல்லது செல் நச்சுகள் ஆகும்.
ஒரு குறிப்பிட்ட வகை மைட்டோகாண்ட்ரியல் அழுத்தமானது தவறான மடிந்த புரதங்களால் ஏற்படுகிற. அவை விரைவாக சிதைந்து மைட்டோகாண்ட்ரியனில் குவிந்து விடுகின்றன.
மைட்டோகாண்ட்ரியன் மற்றும் செல் இரண்டின் விளைவுகள் வியத்தகு, எடுத்துக்காட்டாக, தவறாக மடிக்கப்பட்ட புரதங்கள் ஆற்றல் உற்பத்தியை சீர்குலைக்கலாம் அல்லது மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவைத் தாக்கி மேலும் தவறான புரதங்களை உருவாக்கும் பெரிய அளவிலான எதிர்வினை ஆக்ஸிஜன் கலவைகளை உருவாக்கலாம்.
கூடுதலாக, தவறாக மடிக்கப்பட்ட புரதங்கள் மைட்டோகாண்ட்ரியல் சவ்வுகளை சீர்குலைத்து, உயிரணுவின் சுய அழிவு திட்டமான அப்போப்டொசிஸை செயல்படுத்தும் மைட்டோகாண்ட்ரியனில் இருந்து சமிக்ஞை பொருட்களை வெளியிடுகிறது. மைட்டோகாண்ட்ரியன், தவறான மடிப்பைக் குறைப்பதற்காக புரதங்களை மடிக்க அதிக சாப்பரோன்களை (மடிப்பு உதவியாளர்கள்) உற்பத்தி செய்வதன் மூலம் மன அழுத்தத்திற்கு பதிலளிக்கிறது.
அத்துடன் தவறாக மடிக்கப்பட்ட புரதங்களை சிதைக்கும் புரதம் துண்டாக்கும் அலகுகள் ஆகும். இப்போது வரை, செல்கள் இந்த பாதுகாப்பு பொறிமுறையை எவ்வாறு தூண்டுகின்றன என்பது தெரியவில்லை. Goethe University Frankfurt இன் ஆராய்ச்சியாளர்கள், வளர்ப்பு மனித உயிரணுக்களின் மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் தவறான மடிப்பு அழுத்தத்தை செயற்கையாக தூண்டி அதன் முடிவை ஆய்வு செய்தனர்.
“இத்தகைய சமிக்ஞை செயல்முறைகளை அவிழ்ப்பது கடினம்,” என்று தன்னை ஒரு உயிர்வேதியியல் வல்லுனரான மன்ச் விளக்குகிறார். நம்பமுடியாத அளவிற்கு அதிக எண்ணிக்கையானது கலத்தில் ஒரே நேரத்தில் அதிக வேகத்தில் நடைபெறுகிறது. எனவே மரபணுக்கள் எந்த அளவிற்கு படியெடுக்கப்படுகின்றன என்பதை காலப்போக்கில் அளக்கப் பயன்படும் முறைகளை (டிரான்ஸ்கிரிப்டோம் பகுப்பாய்வு) ஆராய்ச்சிக் குழு பயன்படுத்தியது.
கூடுதலாக, ஆராய்ச்சியாளர்கள், மற்றவற்றுடன், எந்த நேரத்தில் புரதங்கள் ஒன்றோடொன்று பிணைக்கப்படுகின்றன. எந்த இடைவெளியில் உள்செல்லுலார் பொருட்களின் செறிவு மாறுகிறது மற்றும் தனிப்பட்ட புரதங்கள் முறையாக செயலிழக்கப்படும்போது என்ன விளைவுகள் ஏற்படும் என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் கவனித்தனர்.
இதன் விளைவாக, மைட்டோகாண்ட்ரியா, புரதம் தவறாக மடிப்பு அழுத்தம் ஏற்படும் போது செல்லுக்கு இரண்டு இரசாயன சமிக்ஞைகளை அனுப்புகிறது. அவை எதிர்வினை ஆக்ஸிஜன் கலவைகளை வெளியிடுகின்றன மற்றும் புரத முன்னோடிகளின் இறக்குமதியைத் தடுக்கின்றன. அவை கலத்தில் உற்பத்தி செய்யப்பட்டு மைட்டோகாண்ட்ரியனுக்குள் அவற்றின் செயல்பாட்டு வடிவத்தில் மட்டுமே மடிக்கப்படுகின்றன.
இந்த முன்னோடிகளை கலத்தில் குவிக்க காரணமாகிறது. மற்றவற்றுடன், எதிர்வினை ஆக்ஸிஜன் கலவைகள் DNAJA1 எனப்படும் புரதத்தில் இரசாயன மாற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கும். பொதுவாக, DNAJA1 கலத்தில் ஒரு குறிப்பிட்ட சேப்பரோனை (மடிப்பு உதவியாளர்) ஆதரிக்கிறது. இது கலத்தின் புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட புரதங்களை சரியான வடிவத்தில் வடிவமைக்கிறது.
இரசாயன மாற்றத்தின் விளைவாக, DNAJA1 இப்போது அதன் உதவியாளராக மடிப்பு உதவியாளர் HSP70 மீது தன்னைத்தானே கட்டாயப்படுத்துகிறது. HSP70, தடுக்கப்பட்ட புரத இறக்குமதியின் காரணமாக மைட்டோகாண்ட்ரியனைச் சுற்றிக் குவியும் தவறாக மடிக்கப்பட்ட புரத முன்னோடிகளை சிறப்புக் கவனித்துக்கொள்கிறது.
அவ்வாறு செய்வதன் மூலம், HSP70 அதன் வழக்கமான கூட்டாளர் HSF1 உடனான தொடர்புகளைக் குறைக்கிறது. HSF1 இப்போது வெளியிடப்பட்டது மற்றும் செல் கருவுக்குள் இடம்பெயர முடியும். அங்கு அது மைட்டோகாண்ட்ரியனுக்கான அழுத்த எதிர்ப்பு பொறிமுறையைத் தூண்டும். உயிர் வேதியியலாளர் Münch விளக்குவது போல் இரண்டு மைட்டோகாண்ட்ரியல் அழுத்த சமிக்ஞைகள் கலத்தில் ஒரு சமிக்ஞையாக எவ்வாறு இணைக்கப்படுகின்றன என்பதைக் கண்டறிவது மிகவும் உற்சாகமாக இருந்தது.
இது மைட்டோகாண்ட்ரியல் அழுத்தத்திற்கு செல்லின் பதிலைத் தூண்டுகிறது. மேலும், இந்த சிக்கலான செயல்பாட்டில், அடிப்படையில் சிறியது மூலம் இயக்கப்படுகிறது. செறிவில் உள்ள உள்ளூர் மாற்றங்கள், செல் மற்றும் மைட்டோகாண்ட்ரியன் டோவ்டெயில் ஆகியவற்றின் அழுத்த சமிக்ஞை பாதைகள் ஒருவருக்கொருவர் மிகவும் நேர்த்தியாக கடிகார வேலையில் உள்ள பற்கள் போன்றவை.
