Stem cell genomics
સ્ટેમ સેલ જીનોમિક્સ સ્ટેમ કોશિકાઓના જીનોમનું વિશ્લેષણ કરે છે. હાલમાં, જીનોમ સિક્વન્સિંગના ખર્ચમાં નાટ્યાત્મક ઘટાડાને કારણે આ ક્ષેત્ર ઝડપથી વિસ્તરી રહ્યું છે. સ્ટેમ સેલ જીનોમિક્સનો અભ્યાસ સ્ટેમ સેલ જીવવિજ્ઞાન અને સ્ટેમ સેલના સંભવિત ઉપચારાત્મક ઉપયોગોના અભ્યાસમાં વ્યાપક અસરો ધરાવે છે. આ ક્ષેત્રમાં સંશોધનનો ઉપયોગ ડીએનએ અને ટ્રાન્સક્રિપ્ટોમ સિક્વન્સિંગ દ્વારા પ્લુરિપોટન્ટ સ્ટેમ સેલના મોલેક્યુલર લાક્ષણિકતા દ્વારા અને સ્ટેમ સેલ અને અનુગામી ઉત્પાદનોના એપિજેનેટિક ફેરફારોને જોઈને દવાઓની શોધ અને રોગો પરની માહિતી તરફ દોરી શકે છે. તે પ્રક્રિયામાં એક પગલું સિંગલ સેલ ફીનોટાઇપિક વિશ્લેષણ છે, અને ચોક્કસ સ્ટેમ કોશિકાઓના ફીનોટાઇપ અને જીનોટાઇપ વચ્ચેનું જોડાણ છે. જ્યારે વર્તમાન જીનોમિક સ્ક્રીનો કોષોની સંપૂર્ણ વસ્તી સાથે કરવામાં આવે છે, ત્યારે એક જ સ્ટેમ સેલ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવાથી સ્ટેમ સેલના તફાવતની વિવિધ ડિગ્રીઓ સાથે સંકળાયેલી ચોક્કસ સંકેત પ્રવૃત્તિ નક્કી કરવામાં અને વિજાતીય વસ્તીને કારણે પૃષ્ઠભૂમિને મર્યાદિત કરવામાં મદદ મળશે. પ્રેરિત પ્લુરિપોટન્ટ સ્ટેમ કોશિકાઓ (આઇપીએસસી), અથવા ઘણા વિવિધ કોષ પ્રકારોમાં અલગ પાડવા માટે સક્ષમ સ્ટેમ કોશિકાઓનું સિંગલ સેલ વિશ્લેષણ, અલ્ઝાઇમર રોગ (એડી) જેવા રોગોની સારવાર માટે સૂચવવામાં આવેલી પદ્ધતિ છે. આમાં છૂટાછવાયા એડી અને પારિવારિક એડી વચ્ચેના તફાવતોને સમજવાનો સમાવેશ થાય છે. પ્રથમ દર્દી પાસેથી ત્વચાનો નમૂનો લઈને અને ઑક્ટોબર 4, સોક્સ 2, કેએલએફ 4 અને સી. એમ. વાય. સી. જેવા સ્ટેમ સેલ જનીનોને એન્કોડ કરવા માટે રેટ્રોવાયરસનો ઉપયોગ કરીને કોષોને ટ્રાન્સડ્યુસ કરીને રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે. આ ત્વચાના કોષોને દર્દી-વિશિષ્ટ સ્ટેમ સેલ રેખાઓમાં ફરીથી પ્રોગ્રામ કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ વ્યક્તિગત કોષોના જીનોમિક ક્રમ લેવાથી દર્દી-વિશિષ્ટ સારવાર અને એડી રોગના નમૂનાઓની સમજણને આગળ વધારવામાં મદદ મળશે. આ તકનીકનો ઉપયોગ એમ્યોટ્રોફિક લેટરલ સ્ક્લેરોસિસ (એએલએસ) અને સ્પાઇનલ મસ્ક્યુલર એટ્રોફી (એસએમએ) જેવા સમાન રોગો માટે કરવામાં આવશે. એકલ દર્દીમાંથી વિકસિત થયેલા આ સ્ટેમ કોશિકાઓનો ઉપયોગ ઉપરોક્ત રોગોમાં અસરગ્રસ્ત કોશિકાઓ ઉત્પન્ન કરવા માટે પણ થઈ શકશે. ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, તે દરેક રોગના દર્દીના ચોક્કસ ફીનોટાઇપ તરફ પણ દોરી જશે. સુરક્ષિત દવાઓ વિકસાવવા માટે વધુ રાસાયણિક વિશ્લેષણ આઇપીએસસી પર અનુક્રમ માહિતી અને કોષ-સંવર્ધન પરીક્ષણો દ્વારા કરી શકાય છે. ચોક્કસ દવાના વિકાસ પછી, તેને અન્ય દર્દીના રોગગ્રસ્ત કોષોમાં સ્થાનાંતરિત કરી શકાય છે જ્યારે સલામતી પરીક્ષણ પણ કરવામાં આવે છે. સ્ટેમ સેલ જીનોમિક્સના અભ્યાસમાં એપિજેનોમિક્સનો સમાવેશ થાય છે, જે ક્રોમેટિન નિયમનકારી વિવિધતા પર જીનોમિક-સ્કેલ અભ્યાસ છે. આ અભ્યાસો પુનર્જીવિત દવાઓના નમૂનાઓ અને સ્ટેમ સેલના તફાવતમાં સંશોધનને વિસ્તૃત કરવાની પણ આશા રાખે છે. વિકાસ દરમિયાન કોષ-પ્રકાર ચોક્કસ જનીન અભિવ્યક્તિ પેટર્ન ક્રોમેટિન સ્તરની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામે થાય છે. સ્ટેમ સેલ એપિજેનોમિક્સ માનવ ગર્ભ સ્ટેમ કોશિકાઓ (એચઇએસસી) ની એપિજેનેટિક પ્લાસ્ટિસિટી પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. આમાં પ્રમોટર અથવા ક્રોમેટિન પ્રદેશો તરીકે દ્વિગુણિત ક્ષેત્રોની તપાસનો સમાવેશ થાય છે જે ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ દીક્ષા દ્વારા સુધારવામાં આવે છે અને જનીન મૌનતા સાથે સંબંધિત છે. તેઓ સક્રિય વિરુદ્ધ તૈયાર વૃદ્ધિકર્તાઓ અથવા વૃદ્ધિકર્તાઓ વચ્ચેના તફાવતોને પણ જોઈ રહ્યા છે જે ખાસ કરીને સંકેત-આધારિત જનીન નિયમનને નિયંત્રિત કરે છે. સક્રિય વધારનારાઓ હિસ્ટોન H3-H3K27ac ના એસિટિલેશન દ્વારા ચિહ્નિત થાય છે અને જ્યારે તૈયાર હોય ત્યારે તેના બદલે H3K27me3 પર મિથાઇલેટેડ હોય છે. સ્ટેમ સેલ એપિજેનોમિક અભ્યાસો ડીએનએ મિથાઇલેશન પેટર્ન, ખાસ કરીને હાઇડ્રોક્સી મિથાઇલેશન વિરુદ્ધ એકંદર મિથાઇલેશનની લાક્ષણિકતાઓ અને સી. પી. જી.-ટાપુ સમૃદ્ધ અને સી. પી. જી. નબળા પ્રવર્તકોના મિથાઇલેશન વચ્ચેના તફાવતની પણ તપાસ કરી રહ્યા છે. તે ઉંદરના ગર્ભ સ્ટેમ કોશિકાઓ (એમ. ઇ. એસ. સી.) માં જોવા મળ્યું છે કે પ્રત્યારોપિત એમ. ઇ. એસ. સી. એ ગર્ભના હિસ્ટોન મિથાઇલેશનની સમાન લાક્ષણિકતાઓ લીધી હતી જ્યાં તેઓ ટ્રાન્સપ્લાન્ટ થયા હતા, જે સૂચવે છે કે મિથાઇલેશન પર્યાવરણનું સૂચક હોઈ શકે છે. આ પ્રેરિત પ્લુરિપોટન્ટ અને ગર્ભ સ્ટેમ કોશિકાઓ વચ્ચેના તફાવતોમાં અભ્યાસને માર્ગદર્શન આપશે. આ અભ્યાસો પહેલા ક્રોમેટિન હસ્તાક્ષર વાંચનને વધારવાની જરૂર દ્વારા આઇપીએસસી ભિન્નતા ક્ષમતા પર માહિતી ઉત્પન્ન કરવાની આશા રાખે છે. તે માનવ ગર્ભ વિકાસને નિયંત્રિત કરતા નિયમનકારી પરિબળો પર ધ્યાન આપવાની પણ આશા રાખે છે. અગાઉ સૂચવ્યા મુજબ દવા ઉપચાર તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને, એપિજેનોમિક્સ દવા પ્રવૃત્તિ પર વધુ માહિતી માટે પણ પરવાનગી આપશે. સ્ટેમ સેલ પ્રોટિઓમિક્સ સંદર્ભો પણ જુઓ