नया सेल डेटाबेस मांसपेशियों की मरम्मत की पूरी तस्वीर पेश करता है

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नया सेल डेटाबेस मांसपेशियों की मरम्मत की पूरी तस्वीर पेश करता है

जब एक मांसपेशी घायल हो जाती है, तो यह सेलुलर गतिविधि की उत्तेजनाओं का उपयोग करके खुद की मरम्मत करती है, जिसमें स्टेम कोशिकाएं विभाजित होती हैं और कई अलग-अलग प्रकार की विशेष कोशिकाओं में विभाजित होती हैं, प्रत्येक उपचार प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।

जीवविज्ञानियों ने इस प्रक्रिया में शामिल दुर्लभ और क्षणिक मांसपेशी कोशिकाओं का अध्ययन करने के लिए संघर्ष किया है, लेकिन कॉर्नेल इंजीनियरों ने अपनी तरह के सबसे बड़े एकल-कोशिका डेटाबेस में से एक, scMuscle को लॉन्च करके इस कपटी गतिशीलता पर से पर्दा हटा दिया है।

इस काम पर एक रिपोर्ट 12 नवंबर को जर्नल में प्रकाशित हुई थी संचार जीवविज्ञान. सह-लेखक बेन कॉसग्रोव और एवगेन डी व्लामिंक हैं, दोनों इंजीनियरिंग कॉलेज में बायोमेडिकल इंजीनियरिंग के एसोसिएट प्रोफेसर हैं।

एकल-कोशिका आरएनए अनुक्रमण में हालिया प्रगति जीवविज्ञानी को एक ऊतक के नमूने से हजारों कोशिकाओं की पहचान करने की अनुमति देती है, लेकिन क्योंकि मांसपेशी स्टेम कोशिकाओं में उन कोशिकाओं का 1% से कम हिस्सा होता है – उनकी अल्पकालिक क्षणिक कोशिका संतान और भी अधिक होती है। दुर्लभ – अनुक्रमण प्रयोग केवल मांसपेशी पुनर्जनन की पूरी तस्वीर को कैप्चर नहीं कर सकते हैं।

यह एक ऐसी समस्या है जिसका कॉसग्रोव ने सामना किया जब उन्होंने 2020 सेल एटलस प्रकाशित किया जिसमें मरम्मत प्रक्रिया में शामिल 35, 000 व्यक्तिगत कोशिकाएं शामिल थीं। लेकिन उन कोशिकाओं में से, 200 से कम मायोजेनिक कोशिकाएं प्रतिबद्ध या जुड़ी हुई थीं – दुर्लभ क्षणिक स्थितियां जो व्यवस्थित रूप से दस्तावेज़ के लिए संघर्ष करती हैं।

“कल्पना कीजिए कि यदि आपके पास संख्या-दर-संख्या चित्र होता और आप केवल एक चौथाई को संख्याओं में रंगते हैं,” कॉसग्रोव ने कहा, जिन्होंने डी व्लामिंक और डॉक्टरेट के छात्र डेविड मैककेलर के साथ scMuscle के विकास का सह-नेतृत्व किया। “हम इन सूक्ष्म संक्रमणों की पूरी तस्वीर को परिपक्व और विशेषज्ञता वाली कोशिकाओं के साथ चित्रित करने के लिए पर्याप्त डेटा एकत्र नहीं कर सके।”

कॉर्नेल टीम को पता था कि अन्य बड़े अनुक्रमण डेटासेट विकसित किए जा रहे हैं, जिनमें से प्रत्येक को डेटा का अपना हिस्सा प्राप्त होता है। इसलिए, उन्होंने पूरी तस्वीर को चित्रित करने के लिए संग्रहों को मर्ज करना शुरू करने के लिए उन्नत कम्प्यूटेशनल तकनीकों का उपयोग किया। उन्होंने 88 सार्वजनिक रूप से उपलब्ध डेटासेट को अपने कुछ के साथ जोड़ दिया, जिससे scMuscle डेटाबेस बन गया, जिसमें उम्र और प्रायोगिक स्थितियों की एक विस्तृत श्रृंखला में मांसपेशियों की चोट में शामिल लगभग 365, 000 कोशिकाओं से ट्रांसक्रिपटामिक डेटा शामिल है।

“हम इसकी तुलना कई कलाकारों के साथ मोज़ेक बनाने से करते हैं। इसे एक समृद्ध और अधिक जटिल पेंटिंग में इकट्ठा किया जाता है,” कॉसग्रोव ने कहा। “अब हमारे पास बहुत दुर्लभ सेल प्रकारों की एक व्यापक तस्वीर है जिसे हम जानते हैं कि कंकाल की मांसपेशियों की मरम्मत में शामिल हैं, लेकिन पहले नमूना नहीं लिया गया था।”

scMuscle डेटाबेस एक और महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करता है जो एकल अनुक्रमण प्रयोगों का उत्पादन करने में विफल रहता है – स्थानिक डेटा जो यह बताता है कि कोशिकाओं को कैसे व्यवस्थित किया जाता है और वे पूरे ऊतक परिदृश्य में कैसे बातचीत करते हैं।

“जीव विज्ञान में यह सर्वविदित है कि आपके पड़ोसी आपकी पहचान बनाते हैं,” कॉसग्रोव ने कहा, “और अब हम उन परमाणु कारकों की पहचान कर सकते हैं जो सेल प्रकारों के बीच विशिष्ट रूप से संवाद करते हैं और चोट के क्षेत्र में उनके स्थानिक पैटर्न की विशेषता रखते हैं।”

जनवरी में scMuscle डेटाबेस के सॉफ्ट-लॉन्च के बाद से, दुनिया भर के सैकड़ों शोधकर्ताओं ने इसे एक्सेस किया है, जो बुढ़ापे में लिंग-विशिष्ट जीन अभिव्यक्ति पैटर्न जैसी जानकारी की खोज कर रहे हैं, और कौन सी जीन अभिव्यक्ति रोग में शामिल विभिन्न सेल प्रकारों को दर्शाती है। प्रक्रिया।

कॉसग्रोव और टीम की एक खोज ने एक लंबे समय से चले आ रहे प्रश्न का उत्तर दिया कि स्टेम कोशिकाओं के विभिन्न संतानों द्वारा कितने जीन व्यक्त किए जाते हैं क्योंकि वे वयस्क मांसपेशियों के ऊतकों के विशेषज्ञ होते हैं।

“यह पता चला है कि कोशिकाएं वास्तव में जीन अभिव्यक्ति हस्ताक्षरों में विविधता ला रही हैं और भेदभाव की शुरुआत के रूप में सभी प्रकार के जीनों को चालू कर रही हैं,” कॉसग्रोव ने कहा, “और फिर जैसे ही वे फ्यूज करना शुरू करते हैं, वे इस बाधा से टकराते हैं और उनके जीन अभिव्यक्ति बन जाती है पैटर्न। जगह में बंद और बहुत प्रतिबंधित। “

Cosgrove ने कहा कि scMuscle डेटाबेस जीवविज्ञानी और अन्य लोगों के लिए मांसपेशियों के पुनर्जनन में दुर्लभ सेलुलर गतिविधि पर एक नया दृष्टिकोण हासिल करने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण के रूप में काम करना जारी रखेगा, और उम्मीद करता है कि होस्टिंग में मदद करने के लिए धन जुटाने और क्षेत्र के बढ़ने पर इसमें नए डेटा को लगातार एकीकृत करना। .

कहानी स्रोत:

विषय द्वारा उपलब्ध कराया गया कॉर्नेल विश्वविद्यालय. नोट: सामग्री को शैली और लंबाई के लिए संपादित किया जा सकता है।

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—-*Disclaimer*—–

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