માનવ આંતરડા: તાણ સારા સ્વાસ્થ્યની ચાવી ધરાવે છે

A HOLD FreeRelease 5 | eTurboNews | eTN
લિન્ડા હોનહોલ્ઝનો અવતાર
દ્વારા લખાયેલી લિન્ડા હોનહોલ્ઝ

માનવ આંતરડાના માઇક્રોબાયોમનું પૃથ્થકરણ કરતી વખતે બે નવા અભ્યાસો બેક્ટેરિયાના તાણને જોવાના મહત્વ પર ભાર મૂકે છે.

દરરોજ, તમારી પાચન તંત્રમાં વસતા અબજો બેક્ટેરિયા બદલાય છે; તમે જે ખોરાક ખાઓ છો, તમે જે દવાઓ લો છો અને તમારા સંપર્કમાં આવતા જંતુઓ કેટલાક બેક્ટેરિયાને અન્ય કરતા વધુ ખીલવે છે. વૈજ્ઞાનિકો જાણે છે કે આંતરડાના સૂક્ષ્મજીવાણુઓનું આ સતત બદલાતું સંતુલન તમારા સ્વાસ્થ્ય અને રોગ સાથે જોડાયેલું છે, પરંતુ એક સુક્ષ્મજીવાણુ સંતુલનને બીજા કરતા વધુ સારું બનાવવા માટે સંઘર્ષ કર્યો છે.      

છેલ્લા એક દાયકામાં, વૈજ્ઞાનિકોએ સામાન્ય રીતે વ્યક્તિના માઇક્રોબાયોમનું વર્ણન કર્યું છે - માનવ આંતરડામાં જોવા મળતા સૂક્ષ્મજીવાણુઓનો સંગ્રહ - બેક્ટેરિયાની કઈ પ્રજાતિઓ હાજર છે અને કેટલી માત્રામાં છે. હવે, ગ્લેડસ્ટોન ઇન્સ્ટિટ્યૂટમાં કેટી પોલાર્ડ, પીએચડીની આગેવાની હેઠળના સંશોધકોના જૂથે બે નવા અભ્યાસો પ્રકાશિત કર્યા છે જે સૂચન કરે છે કે બેક્ટેરિયાના તાણ પર દેખરેખ રાખવામાં આવે છે - અને માત્ર પ્રજાતિઓ જ નહીં - માઇક્રોબાયોમમાં વધુ સારી આંતરદૃષ્ટિ પ્રદાન કરી શકે છે.

બેક્ટેરિયલ સ્ટ્રેન્સ થોડી કૂતરાની જાતિઓ અથવા ટામેટાંની જાતો જેવી હોય છે - એક જ પ્રજાતિના ભાગો, છતાં એકબીજાથી અલગ.

નેચર બાયોટેક્નોલોજી જર્નલમાં પ્રકાશિત થયેલા એક અભ્યાસમાં, પોલાર્ડની લેબએ યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જી જોઈન્ટ જીનોમ ઇન્સ્ટિટ્યૂટના સંશોધન વૈજ્ઞાનિક સ્ટીફન નેફેચ, પીએચડી સાથે કામ કર્યું હતું, જેથી માઇક્રોબાયોમ નમૂનામાં હાજર બેક્ટેરિયાના તાણનું વિશ્લેષણ કરવા માટે એક નવી કોમ્પ્યુટેશનલ પદ્ધતિ વિકસાવી શકાય. હાલની તકનીકો કરતાં વધુ ઝડપથી અને સસ્તું. પોલાર્ડ કહે છે કે નવો અભિગમ સંશોધકોને માઇક્રોબાયોમના પહેલા કરતા વધુ મોટા અને વધુ ચોક્કસ વિશ્લેષણ કરવા સક્ષમ બનાવશે.

જીનોમ રિસર્ચમાં ઓનલાઈન પ્રકાશિત થયેલા એક અલગ પેપરમાં, પોલાર્ડે સ્ટેનફોર્ડ યુનિવર્સિટી ખાતે બેન્જામિન ગુડ, પીએચડી અને માઈકલ સ્નાઈડરની લેબોરેટરીઓ સાથે મળીને એક વ્યક્તિના માઇક્રોબાયોમમાં હાજર બેક્ટેરિયાના તાણને 19 અલગ-અલગ ટાઈમ પોઈન્ટ્સ પર ટ્રેક કરવા માટે સહયોગ કર્યો હતો. મહિનાનો સમયગાળો, જેમાં એન્ટિબાયોટિકના કોર્સ પહેલા અને પછીનો સમાવેશ થાય છે. તેઓએ જોયું કે, કેટલાક કિસ્સાઓમાં, બેક્ટેરિયાની પ્રજાતિની વિપુલતા સમયના બિંદુઓ વચ્ચે સ્થિર રહે છે, પરંતુ તે પ્રજાતિની અંદરની જાતો નાટકીય રીતે બદલાઈ ગઈ છે.

માઇક્રોબાયોમ્સને અર્થપૂર્ણ બનાવવું

તમારા આંતરડાની અંદર, બેક્ટેરિયા કદાચ તમારા ખોરાકને પચાવવા કરતાં વધુ કરે છે. ખરેખર, અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે આંતરડાની બળતરા, અસ્થમા, ઓટીઝમ, ડાયાબિટીસ અને કેન્સર જેવા વિવિધ રોગો ધરાવતા લોકોની પાચન પ્રણાલીમાં સ્વસ્થ લોકોની સરખામણીમાં વિવિધ બેક્ટેરિયા હોય છે. પરંતુ આ અવલોકનોમાંથી અત્યાર સુધી માઇક્રોબાયોમને લક્ષ્યાંકિત કરતી કેટલીક સારવારો બહાર આવી છે.

દરેક બેક્ટેરિયમનો પોતાનો આનુવંશિક કોડ હોવાથી, વૈજ્ઞાનિકો કોઈપણ વ્યક્તિના માઇક્રોબાયોમમાં કયા બેક્ટેરિયા વસે છે તે જાણવા માટે ડીએનએ સિક્વન્સિંગ પર આધાર રાખે છે. પરંતુ ડેટાના કદ અને જટિલતાને કારણે ડીએનએ સિક્વન્સનું વિશ્લેષણ કરવું મુશ્કેલ છે. જો કે સંશોધકો કઈ પ્રજાતિઓ હાજર છે તે નિર્ધારિત કરવા માટે હાલની પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરી શકે છે, આ માત્ર માઇક્રોબાયોમની વિવિધતા અને કાર્યના ચિત્રનો એક ભાગ પૂરો પાડે છે. તે એટલા માટે છે કારણ કે બેક્ટેરિયાની એક પ્રજાતિમાં વિવિધ જાતો નોંધપાત્ર આનુવંશિક તફાવતોને આશ્રિત કરી શકે છે, જે ઘણીવાર વિવિધ વર્તણૂકોને પ્રેરિત કરવા માટે પૂરતા મોટા હોય છે.

અત્યાર સુધી, માઇક્રોબાયોમ નમૂનામાં આનુવંશિક તફાવતોને ઓળખવા માટે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કમ્પ્યુટિંગ પાવર અને ક્લાઉડ સ્ટોરેજની જરૂર છે - જે મોટાભાગની લેબ માટે ઉપલબ્ધ નથી. સંશોધકોએ માઇક્રોબાયોમમાં હાજર હજારો બેક્ટેરિયાના જીનોમમાંથી લાખો ડીએનએ ટુકડાઓની તુલના દરેક જાણીતા સુક્ષ્મસજીવોના સિક્વન્સ સાથેના ડેટાબેઝ સાથે કરવાની હતી, ક્રમ ગોઠવણી તરીકે ઓળખાતી તકનીકનો ઉપયોગ કરીને.

પોલાર્ડ અને તેના સાથીદારો જાણતા હતા કે જીનોમ સિક્વન્સનો લાંબો ભાગ ઘણા બેક્ટેરિયલ પ્રજાતિઓ અથવા તાણમાં સામાન્ય છે. તેથી, આ સિક્વન્સનો ઉપયોગ ચોક્કસ બેક્ટેરિયલ તાણને નિર્ધારિત કરવામાં મદદ કરવા માટે કરી શકાતો નથી. માનવ જિનોમના માત્ર સૌથી વધુ પરિવર્તનશીલ પ્રદેશોનું પૃથ્થકરણ કરતા અભિગમોથી પ્રેરિત, ટીમે તેમાં કયા સ્ટ્રેન્સ છે તે ઓળખવા માટે માઇક્રોબાયોમ ડેટામાંથી લઘુત્તમ ક્રમની માહિતી મેળવવાની જરૂર છે.

સંશોધકોએ સામાન્ય રીતે માનવ આંતરડામાં જોવા મળતા લગભગ 100,000 બેક્ટેરિયલ પ્રજાતિઓમાંથી 900 થી વધુ સાર્વજનિક રૂપે ઉપલબ્ધ અને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા જીનોમનું વિશ્લેષણ કર્યું. તેઓએ બેક્ટેરિયાના જીનોમમાં ડીએનએના 104 મિલિયન ટૂંકા તાર શોધી કાઢ્યા જે મોટાભાગે બેક્ટેરિયાના તાણ વચ્ચે બદલાય છે. પછી, તેઓએ આ માહિતીનો ઉપયોગ એક નવો અલ્ગોરિધમ ડિઝાઇન કરવા માટે કર્યો, જેને જીનોટાઈપર ફોર પ્રોકેરીયોટ્સ (જીટી-પ્રો) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, જે કી સ્ટ્રિંગ્સ સાથે ચોક્કસ મેચ માટે માઇક્રોબાયોમ સિક્વન્સ ડેટા શોધે છે જે બેક્ટેરિયલ સ્ટ્રેન્સ માટે ઓળખકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે. અગાઉની ક્રમ સંરેખણ પદ્ધતિઓથી વિપરીત, GT-Pro લેપટોપની મેમરીમાં બંધબેસે છે અને તેને ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કમ્પ્યુટિંગ અને ક્લાઉડ ક્રેડિટની જરૂર નથી.

સંશોધન ક્ષેત્ર અગાઉ એ હકીકત દ્વારા મર્યાદિત હતું કે વિશ્વભરની માત્ર થોડીક પ્રયોગશાળાઓ પાસે તાણના રિઝોલ્યુશન પર માઇક્રોબાયોમ ડેટાનું વિશ્લેષણ કરવા માટે નાણાં અથવા કમ્પ્યુટર હાર્ડવેર છે.

એન્ટિબાયોટિક્સ પહેલાં અને પછી

માઇક્રોબાયોમ સંશોધકો તાજેતરના વર્ષોમાં જવાબ આપવા માટે પ્રયત્નશીલ છે તેવા પ્રશ્નો પૈકી એક એ છે કે સમય જતાં એક વ્યક્તિના શરીરમાં માઇક્રોબાયોમમાં કેટલો ફેરફાર થાય છે. આ પ્રશ્ન પ્રજાતિના સ્તરે સંબોધવામાં આવ્યો છે; વૈજ્ઞાનિકોએ શોધી કાઢ્યું છે કે ખોરાક, રોગ અથવા પર્યાવરણીય ફેરફારો સાથે લોકોના માઇક્રોબાયોમ્સની પ્રજાતિઓની રચના કેવી રીતે બદલાય છે. પરંતુ પરિણામો એ સમજાવવામાં નિષ્ફળ ગયા છે કે કેવી રીતે માઇક્રોબાયોમ નવા કાર્યો મેળવે છે, જેમ કે એન્ટિબાયોટિક પ્રતિકાર અથવા કીમોથેરાપી દવાઓને નિષ્ક્રિય કરવાની ક્ષમતા, જ્યારે પ્રજાતિઓની રચના મહિના-દર મહિને સ્થિર રહે છે.

પોલાર્ડ અને તેના સાથીદારો આ પ્રશ્નને ઊંડા સ્તરે શોધવા માંગતા હતા, વિશ્લેષણ કરીને કે બેક્ટેરિયાની જાતો, માત્ર પ્રજાતિઓને બદલે, સમય સાથે કેવી રીતે બદલાય છે. તેઓએ સિંગલ માનવ કોષોને અનુક્રમિત કરવા માટે રચાયેલ પદ્ધતિનો પુનઃઉપયોગ કર્યો અને તેનો ઉપયોગ બેક્ટેરિયલ ડીએનએ અણુઓને બારકોડ કરવા માટે કર્યો. આનાથી જૂથ 5-મહિનાના અભ્યાસ દરમિયાન એક વ્યક્તિમાં બેક્ટેરિયાના વ્યક્તિગત તાણને ટ્રૅક કરવામાં સક્ષમ બન્યું.

ટીમે 5 મહિનામાં અઠવાડિયામાં લગભગ એક વાર તંદુરસ્ત વ્યક્તિના માઇક્રોબાયોમનું અનુક્રમણ કર્યું. તે સમયગાળા દરમિયાન, આ વિષયને આશ્ચર્યજનક રીતે લાઇમ રોગ હોવાનું નિદાન થયું હતું અને તેને એન્ટિબાયોટિક્સનો 2-અઠવાડિયાનો કોર્સ મળ્યો હતો - જે માનવ આંતરડામાં રહેતા બેક્ટેરિયા સહિત ઘણી પ્રજાતિઓને દૂર કરવા માટે જાણીતા છે.

કેટલાક કિસ્સાઓમાં, આ સાચું હતું - સૂક્ષ્મજીવાણુઓની અમુક પ્રજાતિઓ અને જાતો નોંધપાત્ર રીતે સ્થિતિસ્થાપક હતા, જે 5-મહિનાના સમયગાળાની શરૂઆતમાં અને સમાપ્તિમાં લગભગ અપરિવર્તિત જીનોમ સાથે હાજર હતા. પરંતુ અન્ય કિસ્સાઓમાં, એન્ટિબાયોટિક્સ પછી હાજર તાણ આનુવંશિક રીતે શરૂઆતમાં તે કરતાં અલગ હતા, તેમ છતાં પ્રજાતિઓની વિપુલતા બદલાઈ ન હતી. મહત્ત્વની વાત એ છે કે, જો ટીમે દરેક માઇક્રોબાયોમ નમૂનામાં હાજર પ્રજાતિઓનું જ વિશ્લેષણ કર્યું હોત તો આ તફાવતો ચૂકી ગયા હોત.

જોકે GT-Pro અલ્ગોરિધમ હજુ સુધી આ અભ્યાસમાં ઉપયોગમાં લેવા માટે ઉપલબ્ધ નહોતું, પોલાર્ડ કહે છે કે તે સમાન ભાવિ અભ્યાસો હાથ ધરવા માટે ખૂબ સરળ-અને સસ્તું બનાવશે.

માઇક્રોબાયોમ સ્ટડીઝ માટે નવો પાથ ચાર્ટિંગ

તમારા શરીરમાં બેક્ટેરિયા જંગલ જેવા છે - એક નાજુક સંતુલનમાં સહ-અસ્તિત્વ ધરાવતા સજીવો સાથે જીવંત, બદલાતી ઇકોસિસ્ટમ. ઉપરથી ઉપગ્રહની છબીઓ જોતી વખતે, ઇકોલોજિસ્ટ્સ જંગલમાં સૌથી વધુ ગહન, તીવ્ર ફેરફારોનું નિરીક્ષણ કરી શકે છે, પરંતુ તેઓ પર્યાવરણને આકાર આપતી ઝીણી જટિલતાઓને ચૂકી જશે.

તેવી જ રીતે, જેઓ પ્રજાતિઓ કેવી રીતે બદલાય છે તે જોઈને માઇક્રોબાયોમનો અભ્યાસ કરે છે તેઓ નેટવર્કનું ઉચ્ચ-સ્તરનું દૃશ્ય મેળવે છે, અને આરોગ્ય અને રોગ સાથે માત્ર સૌથી સ્પષ્ટ જોડાણો જોતા હોય છે. પરંતુ જીટી-પ્રો અને સૂક્ષ્મજીવાણુઓના તાણના નવા દૃશ્ય સાથે, પોલાર્ડ કહે છે, નવી લિંક્સ સ્પષ્ટ થશે.

લેખક વિશે

લિન્ડા હોનહોલ્ઝનો અવતાર

લિન્ડા હોનહોલ્ઝ

માટે મુખ્ય સંપાદક eTurboNews eTN મુખ્યાલયમાં આધારિત.

સબ્સ્ક્રાઇબ
ની સૂચિત કરો
મહેમાન
0 ટિપ્પણીઓ
ઇનલાઇન પ્રતિસાદ
બધી ટિપ્પણીઓ જુઓ
0
તમારા વિચારો ગમશે, ટિપ્પણી કરો.x
આના પર શેર કરો...