चालढालसँग सम्बन्धित हड्डीको अनुकूलनमा संलग्न प्रमुख प्रोटिनहरु पहिचान: अध्ययन

नयाँ अध्ययनले विकासक्रम र चालढालका ढाँचाहरू जस्तै दुई खुट्टामा हिँड्ने प्रवृत्ति ‘बाइपेडालिजम्’, हड्डीको संरचना “म्याट्रिक्स’मा प्रोटिन उपस्थितमार्फत कसरी आकार लिन्छन् भन्ने देखाएको छ।

यस अन्तर्राष्ट्रिय अध्ययनले हड्डीको यान्त्रिक दबाबअनुसार अनुकूलन ‘मेकानोएडप्टेसन’ पछाडि रहेका विकासवादी संयन्त्रहरूमा प्रकाश पार्नुकासाथै हड्डी पुनः निर्माणमा संलग्न हुन सक्ने केही प्रोटिन परिवारहरूलाई औँल्याइएको छ।

मरुदण्ड भएका प्राणीहरूको हड्डीले निरन्तर यान्त्रिक शक्तिहरूलाई महसुस गर्छ र प्रतिक्रिया दिन्छ, जसलाई ‘मेकानोएडप्टेसन’ भनिन्छ। नयाँ अध्ययनले देखाएअनुसार यो क्षमता केवल शरीरिक यान्त्रिकी ‘बायोमेकानिक्स’बाट मात्र नभई लाखौँ वर्षसम्मको चालढालसँग सम्बन्धित विकासवादी दबाबबाट पनि आकार लिएको हो।

अध्ययनमा उल्लेख गरिएको छ—फरक चालढाल ढाँचाहरू भएका प्रजातिहरूले भार–महसुस र हड्डी पुनः निर्माणसँग सम्बन्धित जीन र प्रोटिनमा विशिष्ट विकासवादी चिन्हहरू देखाउँछन्।

यो अध्ययन ‘फइलोबोन’ अनुसन्धान समूहले फिनल्याण्डको टर्कु विश्वविद्यालय, स्पेनको बार्सिलोनाको स्वायत्त विश्वविद्यालय (युएबी) र रामोन लुल विश्वविद्यालय (युआएल) का अनुसन्धानकर्ताहरूसँग मिलेर गरेको हो। अध्ययनलाई सहायक प्राध्यापक पेरे पुइग्बो र सहायक प्राध्यापक मिहो नाकामुराको नेतृत्व गरेका थिए।

“यी नतिजाहरूले चालढालको विकासले हड्डीको ‘मेकानोएडप्टेसन’ को आणविक संयन्त्रलाई आकार दिन ठुलो भूमिका खेलेको छ,” फिनल्याण्डको टर्कु विश्वविद्यालयका सहायक प्राध्यापक पुइग्बो भन्छन् ।

“यी निर्णायक क्षणमध्ये दुई थिए: मेरुदण्ड भएका प्राणीहरू पानीबाट जमिनमा सर्ने प्रक्रिया, जसले अङ्गहरूमा दबाब बढायो, र मानवमा दुई खुट्टामा हिँड्ने प्रवृत्ति ‘बाइपेडालिजम्’ को उदय, जसले हात र खुट्टाबीच तनाव पुनः वितरण गर्‍यो।”

अनुसन्धानले केही कोलाजेन नभएका प्रोटिनहरू ‘नन-कोलाजेनस प्रोटीनस्’ पहिचान गरेको छ, जसले शक्ति–संवेदन र प्रतिक्रिया प्रक्रिया ‘मेकानोएडप्टेसन’का प्रमुख नियामकको रूपमा काम गर्न सक्छन्। 

यीमध्ये धेरैलाई अघिल्ला हड्डी अध्ययनहरूमा कम ध्यान दिइएको थियो। यी निष्कर्षहरूले हड्डीको कोषहरूले शक्तिलाई कसरी महसुस गर्छन् र प्रतिक्रिया दिन्छन् भन्नेबारे नयाँ दृष्टिकोण दिएको छ। साथै, यी संयन्त्रहरू मेरुदण्ड भएका प्राणीहरूमा कसरी विकास भए भन्ने देखाउँछन्।

सहायक प्राध्यापक मिहो नाकामुरा थप्छन्, “कोष–जीवविज्ञानको दृष्टिकोणबाट हाम्रो कामले महत्त्वपूर्ण तर कम मूल्याङ्कन गरिएका प्रोटिनहरूलाई औँल्याउँछ, जुन हड्डी पुनः निर्माणमा केन्द्रीय हुन सक्छन्।”

यी निष्कर्षहरू हड्डी पुनः उत्पादन, कमजोरी, र हड्डी कमजोर हुने रोग ‘आस्टियोपोरोसिस’  बुझ्न झनै महत्त्वपूर्ण छन्, र प्राकृतिक हड्डी अनुकूलनबाट प्रेरित ‘बायोमटेरियल्स’ विकासमा मार्गदर्शन गर्न सक्छन्।

अध्ययनले ‘फेटुइन-ए’ जस्ता केही कोलाजेन नभएका प्रोटिनहरूलाई औँल्याएको छ, जसले खनिज निक्षेप नियन्त्रण गर्छ र असामान्य क्याल्सिफिकेशन रोक्छ। ‘फेटुइन-ए’ को संरक्षित भूमिका स्वस्थ हड्डी कायम राख्न महत्त्वपूर्ण छ, र हड्डी निर्माण तथा विघटनको सन्तुलनमार्फत ‘आस्टियोपोरोसिस’को जोखिमलाई असर गर्न सक्छ।

यी खोजलाई आधार बनाएर, ‘फाइलोबोन’ अनुसन्धान समूहले हड्डी यस्ता प्रोटिनहरूले हड्डी अनुकूलन र पुनः निर्माणलाई कसरी चलाउँछन् भन्ने थप अनुसन्धान गरिरहेको जनाएको छ।