स्टेम कोशिकाएँ और पुनर्जनन
स्व-नवीनीकरण करने वाली स्टेम कोशिकाएँ ऊतकों को कैसे बनाए रखती हैं और प्रतिस्थापित करती हैं, कोशिका के भाग्य को कैसे रीसेट किया जा सकता है, और कुछ जीव खोए हुए शरीर के अंगों को कैसे फिर से उगाते हैं।
Definition
स्टेम कोशिकाएँ ऐसी कोशिकाएँ होती हैं जो स्व-नवीनीकरण और एक या अधिक विशिष्ट कोशिका प्रकारों में विभेदन दोनों में सक्षम होती हैं; पुनर्जनन खोई हुई या क्षतिग्रस्त कोशिकाओं, ऊतकों या शरीर के अंगों का विकासात्मक पुनर्विकास या प्रतिस्थापन है।
Scope
यह क्षेत्र स्टेम-सेल जीव विज्ञान को शामिल करता है — स्व-नवीनीकरण और क्षमता के गुण, भ्रूण और वयस्क स्टेम कोशिकाओं के बीच अंतर, और स्टेम-सेल नीश — साथ ही विभेदित कोशिकाओं के प्रायोगिक पुनर्प्रोग्रामिंग, ऊतक पुनर्जनन और मरम्मत के तंत्र, और उम्र बढ़ने के साथ पुनर्योजी क्षमता कैसे बदलती है। यह ऊतकों के निर्माण, रखरखाव और बहाली को समझाने के लिए विकासात्मक सिद्धांतों पर आधारित है।
Sub-topics
Core questions
- स्टेम कोशिकाओं को स्व-नवीनीकरण और विभेदन दोनों की क्षमता क्या देती है?
- भ्रूण और वयस्क स्टेम कोशिकाएँ क्षमता और भूमिका में कैसे भिन्न होती हैं?
- क्या विभेदित कोशिकाओं के भाग्य को रीसेट किया जा सकता है, और कैसे?
- कुछ जानवर अंगों को फिर से क्यों उगा सकते हैं जबकि अन्य नहीं?
Key theories
- भ्रूण स्टेम कोशिकाओं की बहुशक्ति
- प्रारंभिक भ्रूण से प्राप्त कोशिकाओं को अनिश्चित काल तक प्रचारित किया जा सकता है, जबकि शरीर के सभी कोशिका प्रकारों को बनाने की क्षमता को बनाए रखा जा सकता है, जो बहुशक्ति को एक परिभाषित और बनाए रखने योग्य सेलुलर स्थिति के रूप में स्थापित करता है।
- बहुशक्ति के लिए प्रेरित पुनर्प्रोग्रामिंग
- प्रतिलेखन कारकों का एक छोटा परिभाषित सेट एक विभेदित कोशिका को वापस बहुशक्तिशाली स्थिति में परिवर्तित कर सकता है, यह दर्शाता है कि क्षमता नियामक इनपुट द्वारा नियंत्रित होती है और इसे प्रायोगिक रूप से बहाल किया जा सकता है।
Mechanisms
स्टेम कोशिकाएँ स्व-नवीनीकरण और विभेदन को संतुलित करती हैं, जो अक्सर आसपास के सूक्ष्म वातावरण, नीश से प्राप्त संकेतों द्वारा विनियमित होती हैं, जो स्टेम-सेल पहचान को बनाए रखती हैं और नियंत्रित करती हैं कि कोशिकाएँ कब विभेदित होती हैं। क्षमता बहुशक्तिशाली भ्रूण स्टेम कोशिकाओं से लेकर होती है, जो सभी शरीर कोशिका प्रकारों को बनाने में सक्षम होती हैं, अधिक प्रतिबंधित वयस्क (ऊतक) स्टेम कोशिकाओं तक जो विशेष अंगों को बनाए रखती हैं। विभेदित कोशिकाएँ स्थायी रूप से स्थिर नहीं होती हैं: परिभाषित प्रतिलेखन कारकों की आपूर्ति उन्हें बहुशक्ति में पुनर्प्रोग्राम कर सकती है, और कुछ कोशिकाएँ ट्रांसडिफरेंशिएट कर सकती हैं। पुनर्जनन खोई हुई संरचनाओं के पुनर्निर्माण के लिए विकासात्मक कार्यक्रमों — प्रसार, पैटर्न और विभेदन — का पुन: उपयोग करता है, जिसमें पुनर्योजी क्षमता प्रजातियों के बीच व्यापक रूप से भिन्न होती है और उम्र के साथ घटने की प्रवृत्ति होती है।
Clinical relevance
स्टेम-सेल जीव विज्ञान और पुनर्प्रोग्रामिंग पुनर्योजी चिकित्सा, रोग मॉडलिंग और दवा खोज का आधार हैं, और पुनर्जनन को समझना ऊतक मरम्मत के दृष्टिकोणों को सूचित करता है। यह प्रविष्टि शैक्षिक है और चिकित्सा या उपचार मार्गदर्शन प्रदान नहीं करती है।
History
रक्त-निर्माण कोशिकाओं पर किए गए कार्य ने स्टेम सेल की अवधारणा को स्थापित किया; 1998 में मानव भ्रूण स्टेम कोशिकाओं के व्युत्पन्न ने अध्ययन के लिए बहुशक्तिशाली मानव कोशिकाओं को उपलब्ध कराया, और 2006 में विभेदित कोशिकाओं से बहुशक्ति के प्रेरण ने इस क्षेत्र को बदल दिया और इसे नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया।
Key figures
- James Thomson
- Shinya Yamanaka
- John Gurdon
- Ernest McCulloch
- James Till
Related topics
Seminal works
- thomson1998
- takahashi2006
- gilbert2016
Frequently asked questions
- एक कोशिका को स्टेम कोशिका क्या बनाती है?
- एक स्टेम कोशिका विभाजित होकर खुद को नवीनीकृत कर सकती है और अधिक विशिष्ट कोशिका प्रकारों को जन्म दे सकती है, जिससे यह एक ऊतक को बनाए रखने या फिर से भरने में सक्षम होती है।
- कुछ जानवर खोए हुए अंगों को फिर से क्यों उगा सकते हैं और अन्य नहीं?
- पुनर्जनन विकासात्मक कार्यक्रमों को फिर से सक्रिय करने पर निर्भर करता है; प्रजातियाँ इस बात में भिन्न होती हैं कि उनकी कोशिकाएँ उन कार्यक्रमों में कितनी आसानी से फिर से प्रवेश कर सकती हैं, इसलिए पशु साम्राज्य में पुनर्योजी क्षमता व्यापक रूप से भिन्न होती है।