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CCMB ने एंटीबायोटिक्स के लिए बैक्टीरिया कोशिका भित्ति की कमजोरी पहचानी

स्रोत:द हिंदू ↗

क्यों मायने रखता है

बैक्टीरियल सेल वॉल संश्लेषण की कार्यप्रणाली और इसकी कमजोरियों को समझना अगली पीढ़ी की एंटीबायोटिक्स विकसित करने के लिए महत्वपूर्ण है। यह GS-3 (Science & Technology) के लिए अत्यधिक प्रासंगिक है क्योंकि एंटीमाइक्रोबियल रेजिस्टेंस (AMR) एक गंभीर वैश्विक स्वास्थ्य और सुरक्षा खतरा है।

सारांश

CSIR-सेंटर फॉर सेलुलर एंड मॉलिक्यूलर बायोलॉजी (CCMB) के शोधकर्ताओं ने बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति (cell walls) में एक ऐसी संरचनात्मक कमजोरी की पहचान की है, जो नई एंटीबायोटिक रणनीतियों का मार्ग प्रशस्त कर सकती है। यह अध्ययन दर्शाता है कि बैक्टीरिया अपनी विशिष्ट पेप्टिडोग्लाइकन (peptidoglycan) कोशिका भित्ति के संश्लेषण के दौरान कभी-कभी L-alanine के स्थान पर अमीनो एसिड ग्लाइसिन (glycine) को शामिल कर लेते हैं। यह त्रुटि कोशिका भित्ति को कमजोर कर देती है, जिससे एंटीबायोटिक्स के प्रति बैक्टीरिया की संवेदनशीलता बढ़ जाती है। इस कमजोरी का लाभ उठाना बैक्टीरिया के संक्रमण के बेहतर उपचार विकसित करने और रोगाणुरोधी प्रतिरोध (antimicrobial resistance) की वैश्विक चुनौती से निपटने के लिए आशाजनक है।

मुख्य बिंदु

  • बैक्टीरिया की कोशिका भित्तियाँ मुख्य रूप से पेप्टिडोग्लाइकन (peptidoglycan) नामक एक विशिष्ट पदार्थ से बनी होती हैं, जो मनुष्यों में अनुपस्थित होता है और एंटीबायोटिक्स के लिए एक प्रमुख लक्ष्य के रूप में कार्य करता है।
  • CSIR-CCMB के वैज्ञानिकों ने यह खोज की है कि बैक्टीरिया कोशिका भित्ति (cell wall) संश्लेषण के दौरान कभी-कभी सही L-alanine के स्थान पर अमीनो एसिड ग्लाइसिन (glycine) का उपयोग करके संरचनात्मक त्रुटियां करते हैं।
  • L-एलानिन के स्थान पर ग्लाइसिन का प्रतिस्थापन बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति को कमजोर कर देता है।
  • यह संरचनात्मक भेद्यता एंटीबायोटिक्स के प्रति बैक्टीरिया की संवेदनशीलता को बढ़ाती है, जो एंटीमाइक्रोबियल रेजिस्टेंस (AMR) से निपटने और मानव स्वास्थ्य में सुधार के लिए एक संभावित नया मार्ग प्रदान करती है।

महत्वपूर्ण शब्द

CSIR-कोशिकीय एवं आणविक जीव विज्ञान केंद्र (CCMB)

वैज्ञानिक और औद्योगिक अनुसंधान परिषद (CSIR) के तहत हैदराबाद में स्थित एक प्रमुख भारतीय अनुसंधान प्रयोगशाला, जो आधुनिक जीव विज्ञान, जीनोमिक्स और जैव प्रौद्योगिकी में विशेषज्ञता रखती है।

UPSC context

GS पेपर 3 (विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी); प्रमुख राष्ट्रीय R&D संस्थानों और स्वास्थ्य सेवा एवं नवाचार में उनके योगदान के ज्ञान का परीक्षण करता है।

Source
पेप्टिडोग्लाइकन

शर्करा और अमीनो एसिड का एक विशिष्ट पॉलीमर जो बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति में एक जालीनुमा परत बनाता है, जो उसे संरचनात्मक मजबूती और परासरणी दबाव (osmotic pressure) से सुरक्षा प्रदान करता है।

UPSC context

GS पेपर 3 (S&T/माइक्रोबायोलॉजी); यह समझने के लिए एक बुनियादी अवधारणा कि एंटीबायोटिक्स के विशिष्ट वर्ग रोगजनक बैक्टीरिया (pathogenic bacteria) को कैसे लक्षित और नष्ट करते हैं।

Source
रोगाणुरोधी प्रतिरोध (AMR)

वह प्रक्रिया जिसमें सूक्ष्मजीव उन दवाओं के प्रति प्रतिरोधी बनने के लिए विकसित हो जाते हैं जो कभी उनके विरुद्ध प्रभावी थीं, जिससे मानक उपचार निष्प्रभावी हो जाते हैं और बीमारियों के प्रसार का जोखिम बढ़ जाता है।

UPSC context

GS Paper 2 (स्वास्थ्य) और GS Paper 3 (S&T); एक गंभीर वैश्विक सार्वजनिक स्वास्थ्य खतरा जो अक्सर मेन्स और प्रीलिम्स में पूछा जाता है।

Source
पेप्टिडोग्लाइकन एडिटिंग फैक्टर (PgeF)

CCMB के वैज्ञानिकों द्वारा पहचाना गया एक बैक्टीरियल एंजाइम जो कोशिका भित्ति संश्लेषण के दौरान गलत अमीनो एसिड को हटाने के लिए "प्रूफरीडर" के रूप में कार्य करता है, जिससे बैक्टीरिया की संरचनात्मक अखंडता सुनिश्चित होती है।

UPSC context

GS पेपर 3 (S&T/बायोटेक्नोलॉजी); यह अत्याधुनिक भारतीय अनुसंधान का प्रतिनिधित्व करता है जो एंटीबायोटिक प्रतिरोध (antibiotic resistance) को दूर करने के लिए नए लक्ष्य प्रदान करता है।

Source
LACC1

ऑटो-इंफ्लेमेटरी बीमारियों से जुड़ा एक मानवीय एंजाइम; CCMB के शोध से पता चलता है कि यह बैक्टीरियल PgeF का एक होमोलॉग है, जो संभावित रूप से माइक्रोबियल और मानव जीव विज्ञान के बीच की कड़ी बन सकता है।

UPSC context

जीएस पेपर 3 (S&T/स्वास्थ्य सेवा); दीर्घकालिक मानवीय सूजन संबंधी स्थितियों (chronic human inflammatory conditions) को समझने और उनके उपचार में आणविक जीव विज्ञान (molecular biology) के अनुप्रयोग का परीक्षण करता है।

Source

प्रारंभिक ट्रैप

पेप्टिडोग्लाइकन संश्लेषण को लक्षित करने वाले ब्रॉड-स्पेक्ट्रम एंटीबायोटिक्स अनजाने में मानव या पशु कोशिकाओं को नुकसान पहुँचा सकते हैं।

जंतु और मानव कोशिकाओं में कोशिका भित्ति और पेप्टिडोग्लाइकन का पूर्णतः अभाव होता है। इसके कारण पेप्टिडोग्लाइकन, मानव ऊतकों को नुकसान पहुँचाए बिना एंटीबायोटिक्स के लिए एक अत्यधिक विशिष्ट और सुरक्षित लक्ष्य बन जाता है।

संबंधित अवधारणाएँ

General Science - Biology

विभिन्न जैविक जगतों में प्राथमिक कोशिका भित्ति संरचनाएं क्या हैं?

  • जीवाणु: मुख्य रूप से पेप्टिडोग्लाइकन (murein) से बनी होती है, जो शर्करा और अमीनो एसिड का एक जटिल बहुलक (polymer) है।
  • पौधे: मुख्य रूप से सेल्यूलोज, हेमीसेल्यूलोज और पेक्टिन से निर्मित।
  • कवक: काइटिन से बना, जो एक कठोर, नाइट्रोजन युक्त पॉलीसेकेराइड है।
  • जंतु: कोशिका भित्ति का पूर्णतः अभाव होता है; इनमें केवल एक लचीली, लिपिड-द्विपरत (lipid-bilayer) कोशिका झिल्ली होती है।
Science & Technology - Health

बैक्टीरिया प्राकृतिक रूप से एंटीमाइक्रोबियल रेजिस्टेंस (AMR) कैसे विकसित करते हैं?

  • लक्ष्य संशोधन: कोशिकीय लक्ष्य (जैसे कोशिका भित्ति) की संरचना में उत्परिवर्तन करना ताकि एंटीबायोटिक अब प्रभावी ढंग से उससे जुड़ न सके।
  • इफ्लक्स पंप: विशिष्ट मेंब्रेन प्रोटीन विकसित करना जो एंटीबायोटिक के असर करने से पहले ही उसे सक्रिय रूप से कोशिका से बाहर निकाल देते हैं।
  • जीन स्थानांतरण: हॉरिजॉन्टल जीन ट्रांसफर के माध्यम से अन्य बैक्टीरिया से प्रतिरोधक जीन प्राप्त करना, जो अक्सर प्लास्मिड (plasmids) के माध्यम से होता है।

अंतर-विषय पैटर्न

  • AMR और वन हेल्थ दृष्टिकोण

    AMR से निपटने के लिए नवाचारों को 'One Health' रणनीति के साथ जोड़ा जाना चाहिए, जो पोल्ट्री और पशुधन में एंटीबायोटिक दवाओं के अत्यधिक उपयोग को संबोधित करती है, जिससे विभिन्न प्रजातियों के बीच प्रतिरोधी स्ट्रेन (cross-species resistant strains) उत्पन्न होते हैं।

  • एप्लाइड फार्मा में CSIR की भूमिका

    CCMB का आधारभूत सूक्ष्मजीव विज्ञान अनुसंधान यह दर्शाता है कि CSIR के अंतर्गत स्वायत्त R&D संस्थान किस प्रकार राष्ट्रीय स्वास्थ्य नीति के लक्ष्यों और स्वदेशी दवा विकास में प्रत्यक्ष रूप से योगदान देते हैं।

बुनियादी कोशिका विज्ञान (peptidoglycan बनाम cellulose) को AMR तंत्र और एंटीबायोटिक टारगेटिंग के साथ मिलाकर एक बहु-कथनीय Prelims प्रश्न की अपेक्षा करें।

संबद्ध PYQ · 3

संबद्ध PYQ · 3

  • 2019PrelimsGS1

    Which of the following are the reasons for the occurrence of multi-drug resistance in microbial pathogens in India? 1. Genetic predisposition of some people 2. Taking incorrect doses of antibiotics to cure diseases 3. Using antibiotics in livestock farming 4. Multiple chronic diseases in some people Select the correct answer using the code given below.

  • 2014MainsGS3

    Can overuse and free availability of antibiotics without Doctor's prescription, be contributors to the emergence of drug-resistant diseases in India? What are the available mechanisms for monitoring and control? Critically discuss the various issues involved.

  • 2022PrelimsGS1

    Consider the following statements: 1. Biofilms can form on medical implants within human tissues. 2. Biofilms can form on food and food processing surfaces. 3. Biofilms can exhibit antibiotic resistance. Which of the statements given above are correct?