शिक्षा

शोधकर्ताओं ने एक ऐसी सूक्ष्म अणु प्रक्रिया की महत्वपूर्ण खोज की है जिसमें वृद्धि कारकों को इकट्ठा रखने, सेल विविधताओं के प्रसार, अस्तित्व, चयापचय और आवागमन को नियमित करने के साथ-साथ कैंसर को रोकने में सक्षम एंजाइम संरचना से संबंधित एक सेल सरफेस रिसैप्टर शामिल है।

वीईजीएफआर1 नामक यह एंजाइम उदाहरण के तौर पर हार्मोन जैसे एक लिगैंड की अनुपस्थिति में इसे स्वयं बढ़ने से रोकता है। यह शोध उन अणुओं का उपयोग करके कोलन और गुर्दे के कैंसर के लिए चिकित्सा समाधान की दिशा में महत्वपूर्ण रूप से मार्ग प्रशस्त कर सकता है जो मुख्य तौर पर वीईजीएफआर1 की निष्क्रिय अवस्था को स्थिर करते हैं।

रिसेप्टर टायरोसिन किनेसेस (आरटीके) जैसे सेल सरफेस रिसेप्टर्स बाह्यकोशिकीय संकेतों (विकास कारकों जैसे रासायनिक संकेतों से, जिन्हें आमतौर पर लिगैंड के रूप में संदर्भित किया जाता है) को विनियमित सेलुलर प्रतिक्रिया में बदलने के लिए महत्वपूर्ण हैं। बाह्यकोशिकीय रिसेप्टर्स से लिगैंड वाईडिंग इंट्रासेल्युलर युग्मित एंजाइम (टायरोसिन किनेसेस) को सक्रिय करता है। सक्रिय एंजाइम, बदले में, कई टायरोसिन अणुओं में फॉस्फेट समूह जोड़ता है जो सिग्नलिंग कॉम्प्लेक्स को एकत्र करने के लिए एक एडेप्टर के रूप में कार्य करते हैं। सिग्नलिंग कॉम्प्लेक्स का निर्माण सेल वृद्धि, विकास और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया जैसे विविध सेलुलर कार्यों को नियंत्रित करता है। लिगैंड की अनुपस्थिति में आरटीके की सहज सक्रियता अक्सर कैंसर, मधुमेह और स्व-प्रतिरक्षित विकारों जैसे कई मानव विकृति से जुड़ी होते हैं। शोधकर्ता यह पता लगा रहे हैं कि एक कोशिका एंजाइम की ऑटोइनहिबिटेड स्थिति को कैसे बनाए रखती है और मानव विकृति के बढ़ने के दौरान इस तरह का ऑटोइनहिबेशन क्यों होता है।

कोलकाता के भारतीय विज्ञान शिक्षा और अनुसंधान संस्थान (आईआईएसईआर) के शोधकर्ताओं ने वैस्कुलर एंडोथेलियल ग्रोथ फैक्टर रिसेप्टर (वीईजीएफआर) नामक एक ऐसे आरटीके की जांच की। रिसेप्टर्स का वीईजीएफआर परिवार नई रक्त वाहिकाओं के निर्माण प्रक्रिया का प्रमुख कारक है।

यह प्रक्रिया भ्रूण के विकास, घाव भरने, ऊतक पुनर्जनन और ट्यूमर बनने जैसे कार्यों के लिए आवश्यक है। वीईजीएफआर को लक्षित करके विभिन्न घातक और गैर-घातक बीमारियों का इलाज किया जा सकता है।

शोधकर्ता इस तथ्य से हैरान हैं कि इस परिवार के दो सदस्य वीईजीएफआर 1 और वीईजीएफआर 2 काफी अलग तरह से व्यवहार करते हैं जबकि वीईजीएफआर 2, नई रक्त वाहिकाओं के निर्माण की प्रक्रिया को विनियमित करने वाला प्राथमिक रिसेप्टर अपने लिगैंड के बिना, स्वतः सक्रिय हो सकता है, परिवार का दूसरा सदस्य वीईजीएफआर 1 कोशिकाओं में अत्यधिक क्रियाशीलता होने पर भी स्वतः सक्रिय नहीं हो सकता। यह एक मृत एंजाइम वीईजीएफआर 1 के रूप में छिप जाता है और वीईजीएफआर 2 की तुलना में अपने लिगैंड वीईजीएफ-ए से दस गुना अधिक निकटता के साथ मिल जाता है। यह लिगैंड वाईडिंग एक क्षणिक काइनेज (एंजाइम द्वारा शरीर में रासायनिक प्रतिक्रियाओं को तेज करना) सक्रियण को प्रेरित करता है।

चित्र 1: वीईजीएफआर के लिगैंड-स्वतंत्र सक्रियण की जांच। ए–डी कम (ए, सी) और उच्च (बी, डी) अभिव्यक्त सीएचओ सेल लाइनों में एमचैरी से जुड़े वीईजीएफआर2 या वीईजीएफआर1 की कॉन्फ़ोकल छवियाँ। वीईजीएफआर का अभिव्यक्ति स्तर लाल रंग में है, और फॉस्फोराइलेशन स्थिति हरे रंग में है, स्केल बार = 10यूएम । वीईजीएफआर 2 (पैनल ई) या वीईजीएफआर1 (पैनल एफ) के अभिव्यक्ति स्तर को सी–टर्मिनल टेल पर संबंधित टायरोसिन अवशेषों के फॉस्फोराइलेशन स्तर के विरुद्ध प्लॉट किया गया है

वीईजीएफआर1 के सक्रिय होने से कैंसर से संबंधित दर्द, स्तन कैंसर में ट्यूमर सेल का जीवित रहना और मानव कोलोरेक्टल कैंसर कोशिकाओं का स्थानांतरण होता है।

इस बात की जांच करते हुए कि परिवार का एक सदस्य इतना सहज रूप से सक्रिय क्यों होता है और दूसरा ऑटोइनहिबिटेड क्यों होता है, आईआईएसईआर कोलकाता के डॉ. राहुल दास और उनकी टीम ने पाया कि एक असाधारण आयनिक लैच, जो केवल वीईजीएफआर1 में मौजूद है, बेसल अवस्था में काइनेज को ऑटोइनहिबिटेड रखता है। आयनिक लैच जक्सटामेम्ब्रेन सेगमेंट को काइनेज डोमेन पर हुक करता है और वीईजीएफआर1 के ऑटोइनहिबिटेड कंफर्मेशन को स्थिर करता है।

वीईजीएफआर 1 की ऑटोइनहिबिटेड अवस्था की प्रक्रिया की खोज करते हुए शोधकर्ताओं ने वीईजीएफआर1 गतिविधि को मॉड्यूलेट करने में सेलुलर टायरोसिन फॉस्फेट की महत्वपूर्ण भूमिका का प्रस्ताव दिया। आईआईएसईआर कोलकाता में एनालिटिकल बायोलॉजी फैसिलिटी में डीएसटी-एफआईएसटी समर्थित आईटीसी और स्टॉप्ड-फ्लो फ्लोरीमीटर के साथ किए गए शोध ने कैंसर में होने वाली नई रक्त वाहिकाओं (एंजियोजेनेसिस) के वीईजीएफआर1-मध्यस्थ रोगात्मक गठन को विनियमित करने में फॉस्फेट मॉड्यूलेटर की चिकित्सीय क्षमता का भी उल्लेख किया।

नेचर कम्युनिकेशन जर्नल में प्रकाशित यह खोज वीईजीएफआर सिग्नलिंग के स्वयं सक्रिय होने के कारण रोग संबंधी स्थितियों के बारे चिकित्सीय समाधान निकालने की दिशा में नए मार्ग प्रशस्त कर सकती है। ऑटोइनहिबिटेड अवस्था को लक्षित करने वाले छोटे अणुओं में मानव कोलोरेक्टल कार्सिनोमा और गुर्दे के कैंसर जैसे कैंसर के इलाज की अधिक क्षमता होगी।

लेख का लिंक: https://doi.org/10.1038/s41467-024-45499-2

चित्र 2: बाह्यकोशिकीय डोमेन (ईसीडी) से जुड़ने वाला लिगैंड रिसेप्टर डिमराइजेशन और टीएम-जेएम सेगमेंट के फिर से बनने को प्रेरित करता है। वीईजीएफआर 1 में जेएम अवरोध का धीमी गति से होना सी–टर्मिनल टेल पर क्षणिक टायरोसिन फॉस्फोराइलेशन की ओर ले जाता है। वीईजीएफआर 2 या वीईजीएफआर1 म्यूटेंट में जेएम अवरोध की त्वरित रिलीज टायरोसिन फॉस्फोराइलेशन को बनाए रखने के लिए फिर से तैयार करती है। बाएँ: जेएम अवरोध की धीमी गति से रिलीज और प्रोटीन टायरोसिन फॉस्फेट (पीटीपी) गतिविधि के बीच एक संवेदनशील संतुलन के कारण वीईजीएफआर1 की लिगैंड-स्वतंत्र सक्रियता को रोक दिया जाता है

शोधकर्ताओं ने माइल्ड कंडीशन्ज़ में मेथनॉल और पैराफॉर्मेल्डिहाइड के मिश्रण से हाइड्रोजन गैस का उत्पादन करने के लिए एक नवप्रवर्तनकारी कृत्रिम विधि विकसित की है। यह विधि एल्काइन्स का हाइड्रोजनीकरण करके एल्केन्स में बदलने के लिए विशेष रूप से प्रभावी साबित हुई है और यह संयोजन एक आशाजनक हाइड्रोजन वाहक हो सकता है, जो रासायनिक संश्लेषण और टिकाऊ ऊर्जा समाधानों में प्रगति का मार्ग प्रशस्त करता है।

जीवाश्म ईंधन की तेजी से हो रही कमी ने वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों की खोज को बढ़ावा दिया है, जो टिकाऊ और नवीकरणीय संसाधनों की जरूरत को उजागर करता है। हाइड्रोजन गैस उत्पादन विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, क्योंकि इसमें ऊर्जा भंडारण, परिवहन और विभिन्न रासायनिक प्रक्रियाओं में जीवाश्म ईंधन की जगह को लेने की क्षमता है। बड़े पैमाने पर उत्पादित मेथनॉल और पैराफॉर्मेल्डिहाइड, हाइड्रोजन वाहकों के लिए व्यवहार्य उम्मीदवार के रूप में उभरे हैं। उनकी प्रचुरता और उनका व्यापक रूप से बनाना उन्हें हाइड्रोजन के भंडारण और परिवहन के लिए मूल्यवान बनाता है, जो मुक्त हाइड्रोजन पर महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है।

भारतीय विज्ञान शिक्षा और अनुसंधान संस्थान (आईआईएसईआर) तिरुपति में प्रोफेसर एकम्बरम बालारमन की अगुवाई में किए गए शोध में क्षार या एक्टिवेटर की आवश्यकता के बिना मेथनॉल और पैराफॉर्मेल्डिहाइड से हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए व्यावसायिक रूप से उपलब्ध निकल उत्प्रेरक का उपयोग किया गया है। इस कुशल उत्प्रेरक प्रणाली ने माइल्ड कंडीशन्ज़ में उल्लेखनीय दक्षता का प्रदर्शन किया है और उत्पन्न हाइड्रोजन को एल्काइन्स के कीमो- और स्टीरियो-चयनात्मक आंशिक हाइड्रोजनीकरण में सफलतापूर्वक इस्तेमाल किया गया था। इस प्रक्रिया ने बेहतर सिंथेटिक वैल्यू के साथ जैव सक्रिय अणुओं तक पहुंच को सक्षम बनाया है। इस शोध को एएनआरएफ (पूर्ववर्ती एसईआरबी, विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) का एक वैधानिक निकाय) द्वारा समर्थन दिया गया था।

कैटेलिसिस साइंस एंड टेक्नोलॉजी पत्रिका में प्रकाशन के लिए स्वीकृत यह शोध COx-मुक्त हाइड्रोजन उत्पादन के लिए एक नया रास्ता खोलता है, जो ‘हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था’ की प्रगति में योगदान देता है। हाइड्रोजन वाहक के रूप में मेथनॉल और पैराफॉर्मेल्डिहाइड का उपयोग करने की क्षमता, बढ़ती वैश्विक ऊर्जा मांगों के कारण उत्पन्न चुनौतियों को, संबोधित करने की महत्वपूर्ण क्षमता प्रदान करती है। यह विकास स्थायी ऊर्जा समाधानों की खोज में एक महत्वपूर्ण कदम को चिन्हित करता है।

क्यूएस वर्ल्ड यूनिवर्सिटी रैंकिंग में भारतीय विश्वविद्यालयों के प्रदर्शन में निरंतर सुधार के बारे में क्यूएस क्वाक्वेरेली साइमंड्स लिमिटेड के सीईओ एवं प्रबंध निदेशक श्री नुंजियो क्वाक्वेरेली को जवाब देते हुए, प्रधानमंत्री ने एक्स पर पोस्ट किया;

“पिछले दशक में, हमने शिक्षा के क्षेत्र में गुणात्मक परिवर्तनों पर ध्यान केन्द्रित किया है। यह क्यूएस वर्ल्ड यूनिवर्सिटी रैंकिंग में परिलक्षित होता है। विद्यार्थियों, शिक्षकों और संस्थानों को उनकी कड़ी मेहनत एवं समर्पण के लिए बधाई। इस कार्यकाल में, हम अनुसंधान एवं नवाचार को बढ़ावा देने के लिए और भी अधिक काम करना चाहते हैं।”  

मध्य प्रदेश के जनजातीय जिले उमरिया के योग्य छात्रों में से एक महेंद्र नायक ने इस कार्यक्रम का आभार व्यक्त किया है। नायक ने कहा कि उनके पिता किसान हैं और वे नीट परीक्षा के लिए कोचिंग का खर्च नहीं उठा सकते थे। ‘एसईसीएल के सुश्रुत’ कार्यक्रम ने उन्हें शीर्ष कोचिंग सुविधाएं दिलाने में मदद की।

2023 में लॉन्च की गई “एसईसीएल के सुश्रुत” पहल को आर्थिक रूप से वंचित पृष्ठभूमि के कक्षा 12 के छात्रों को निःशुल्क आवासीय चिकित्सा कोचिंग प्रदान करने के लिए तैयार किया गया था, विशेष रूप से मध्य प्रदेश और छत्तीसगढ़ की कोयला पट्टी क्षेत्र में। छात्रों का चयन नीट पैटर्न पर आधारित एक प्रतियोगी परीक्षा के माध्यम से किया गया था, और बिलासपुर में एक निजी कोचिंग संस्थान के साथ साझेदारी में कोचिंग प्रदान की गई थी। इस कार्यक्रम के तहत नियमित राष्ट्रीय स्तर की टेस्ट सीरीज़, सलाह देने तथा आवास‍ीय सुविधाएं शामिल हैं। इन सभी सुविधाओं के लिए एसईसीएल आर्थिक सहायता प्रदान करता है। यह कार्यक्रम अविकसित जनजातीय क्षेत्रों के छात्रों के लिए जीवन रेखा साबित हुआ है, जो कोचिंग सुविधाओं का खर्च नहीं उठा सकते थे। अब, ये छात्र डॉक्टर बनने, देश की सेवा करने, अपने परिवारों की देखभाल करने और आत्मनिर्भरता हासिल करने के अपने सपनों को पूरा करने के लिए तैयार हैं।

यह पहल कोयला क्षेत्र में समुदायों को बेहतर शिक्षा के माध्यम से सशक्त बनाने के एसईसीएल के प्रयासों में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर है। गुणवत्तापूर्ण कोचिंग और सहायता प्रदान करके, एसईसीएल आर्थिक रूप से चुनौतीपूर्ण पृष्ठभूमि के छात्रों के लिए एक उज्जवल भविष्य बनाने में मदद कर रहा है, जिससे वे अपने सपनों को पूरा करने और समाज में योगदान करने में सक्षम हो सकें।