कुछ जानवर आकार और जीवनकाल के बीच की कड़ी को कुत्तों की तरह स्पष्ट रूप से दिखाते हैं। इस एक प्रजाति के भीतर, ग्रेट डेन जैसी बड़ी नस्लें आमतौर पर चिहुआहुआ जैसे छोटे लोगों की तुलना में कम उम्र में मर जाती हैं। एक नए अध्ययन से संकेत मिलता है कि इसका कारण यह हो सकता है कि कुत्तों में उम्र के साथ डीएनए कैसे बदलता है।
स्तनधारियों में, हाथियों जैसी बड़ी प्रजातियां आमतौर पर चूहों जैसे छोटे लोगों की तुलना में लंबे समय तक जीवित रहती हैं, लेकिन एक प्रजाति के भीतर यह पैटर्न उलट सकता है। प्रजातियों में पहले की तुलना ने कुछ जैविक तंत्रों को असाधारण दीर्घायु से जोड़ा, लेकिन वे एक प्रजाति के भीतर व्यक्तियों के बीच अंतर को समझाने के लिए कम अनुकूल हैं।
एरिजोना स्टेट यूनिवर्सिटी के स्कूल ऑफ लाइफ साइंसेज और सेंटर फॉर इवोल्यूशन एंड मेडिसिन के प्रोफेसर और साइंस जर्नल में प्रकाशित अध्ययन के लेखकों में से एक नूह स्नाइडर-मैकलर ने कहा, “हम सभी जानते हैं कि बड़े कुत्ते आमतौर पर छोटे कुत्तों के रूप में लंबे समय तक जीवित नहीं रहते हैं, लेकिन हम नहीं जानते हैं कि क्या उनकी कोशिकाएं वास्तव में तेजी से बूढ़ी होती हैं, या क्या वे कुछ बीमारियों को पहले ही हिट करते हैं।
यह पता लगाने के लिए, शोधकर्ताओं ने डीएनए मिथाइलेशन, रासायनिक टैग को मापा जो यह नियंत्रित करने में मदद करते हैं कि कौन से जीन चालू और बंद हैं। इन टैगों में उम्र से संबंधित पैटर्न का उपयोग करते हुए, उन्होंने एक एपिजेनेटिक घड़ी का निर्माण किया, जिसमें एक वर्ष से कम की औसत त्रुटि के साथ कुत्ते की उम्र का अनुमान लगाया गया था।
विभिन्न नस्लों के 894 पालतू कुत्तों से 1,640 रक्त मिथाइलेशन प्रोफाइल का विश्लेषण करते हुए, उन्होंने पाया कि बड़े कुत्तों और नर कुत्तों ने त्वरित आणविक उम्र बढ़ने के संकेत दिखाए, जबकि जिन कुत्तों की जैविक उम्र प्रोफाइल के आधार पर उम्मीद से अधिक उम्र की दिखाई दी, उन्हें प्रारंभिक मृत्यु के उच्च जोखिम का सामना करना पड़ा।
“हमने पाया कि बड़े कुत्ते रक्त में तेजी से चलने वाले डीएनए मिथाइलेशन उम्र बढ़ने के हस्ताक्षर दिखाते हैं, और यह त्वरण जीनोम के कुछ हिस्सों में विशेष रूप से मजबूत होता है जो सामान्य रूप से ‘जंपिंग जीन’ को शांत रखने में मदद करते हैं,” स्नाइडर-मैकलर ने कहा।
जंपिंग जीन, जिन्हें ट्रांसपोज़ेबल तत्व भी कहा जाता है, खुद को कॉपी कर सकते हैं और जीनोम में नए धब्बों में डाल सकते हैं। LINE1s एक प्रकार का जंपिंग जीन है जिसे आमतौर पर डीएनए मिथाइलेशन द्वारा चुप रखा जाता है, लेकिन उनकी सक्रियता को जीनोम अस्थिरता, कैंसर और अन्य उम्र से संबंधित बीमारी से जोड़ा गया है।
बड़े कुत्तों में, स्नाइडर-मैकलर ने कहा, “उन क्षेत्रों में मिथाइलेशन उम्र के साथ अधिक तेज़ी से नष्ट होता प्रतीत होता है, जैसे कि जीनोम कुछ टेप या क्लैंप खो रहा है जो इन मोबाइल तत्वों को दबाए रखते हैं।
इससे पता चलता है कि बड़े कुत्तों का छोटा जीवन तेजी से आणविक उम्र बढ़ने के प्रक्षेपवक्र को दर्शाता है।
“यदि बड़े कुत्ते एक ही आणविक प्रक्षेपवक्र का पालन करने के बाद पहले मर जाते हैं, तो हम बीमारी या मृत्यु दर के देर से जीवन ट्रिगर्स की तलाश करेंगे। लेकिन अगर उम्र बढ़ने के कार्यक्रम के कुछ हिस्से वयस्कता में तेजी से आगे बढ़ते हैं, जैसा कि हमारे डेटा रक्त मिथाइलोम के लिए सुझाव देते हैं, तो ऐसी प्रक्रियाएं हो सकती हैं जिन्हें हम माप सकते हैं, समय के साथ पालन कर सकते हैं, और बीमारी प्रकट होने से पहले संभावित रूप से संशोधित कर सकते हैं, “स्नाइडर-मैकलर ने कहा।
लिंग के आधार पर अंतर
शोधकर्ताओं ने नर और मादा कुत्तों के बीच अंतर भी पाया, बड़े पैमाने पर एक्स गुणसूत्र पर – सेक्स क्रोमोसोम जो महिलाएं दो प्रतियों में और नर एक में ले जाती हैं। वहां, LINE1 तत्वों ने पुरुषों में उच्च मिथाइलेशन दिखाया। गुणसूत्र धागे जैसी संरचनाएं होती हैं जो कोशिका नाभिक के अंदर आनुवंशिक जानकारी ले जाती हैं।
“हमारे जीनोम-वाइड विश्लेषणों में, सेक्स सिग्नल शरीर के आकार के संकेत से अलग दिखता था, इसलिए मैं इसे एक अलग जीव विज्ञान के रूप में मानूंगा जिसे भेस में एक ही तंत्र के बजाय अनुवर्ती कार्रवाई की आवश्यकता होती है,” स्नाइडर-मैकलर ने कहा।
बड़े आकार और दीर्घायु के बीच व्यापार-बंद प्राकृतिक विकास के बजाय चयनात्मक प्रजनन का परिणाम हो सकता है।
मनुष्यों ने कुत्तों को जल्दी से बढ़ने और रखवाली, शिकार और चरवाहे जैसे कार्यों के लिए बड़े वयस्क आकार तक पहुंचने के लिए नस्ल दिया।
“यदि चयन दृढ़ता से तेजी से विकास या बुढ़ापे से पहले बड़े वयस्क आकार का पक्षधर है, तो देर से जीवन की लागत सवारी के लिए आ सकती है,” स्नाइडर-मैकलर ने कहा।
पिछले स्पष्टीकरण कि बड़े कुत्तों का जीवन कम क्यों होता है, विकास जीव विज्ञान पर ध्यान केंद्रित किया जाता है। शोधकर्ताओं ने यह भी सुझाव दिया है कि बड़े कुत्ते अधिक कोशिका वृद्धि से गुजर सकते हैं, अधिक तेज़ी से विकसित हो सकते हैं या कैंसर के उच्च जोखिम का सामना कर सकते हैं।
“हमारा अध्ययन उन विचारों को प्रतिस्थापित नहीं करता है; यह हमें शरीर के आकार की एक आणविक परत देता है, “स्नाइडर-मैकलर ने कहा।
निष्कर्ष इस संभावना को बढ़ाते हैं कि आणविक उम्र बढ़ने को धीमा करने से बड़े कुत्तों में स्वस्थ जीवनकाल बढ़ाने में मदद मिल सकती है।
स्नाइडर-मैकलर ने कहा, हालांकि, जीवनकाल एक भी जैविक घड़ी द्वारा नियंत्रित नहीं होता है। बड़े कुत्तों को अभी भी नस्ल-विशिष्ट जोखिमों का सामना करना पड़ेगा, जिसका अर्थ है कि आणविक उम्र बढ़ने को धीमा करने से जीवनकाल के मामले में ग्रेट डेन को चिहुआहुआ में नहीं बदल दिया जाएगा, लेकिन इसके उम्र बढ़ने के प्रक्षेपवक्र के एक घटक को कम संकुचित कर सकता है।
