हेफ्लिकच्या सिद्धांताच्या निर्मितीचा इतिहास
लिओनार्ड हेफ्लिक (जन्म 20 मे 1928 फिलाडेल्फिया येथे), सॅन फ्रान्सिस्को येथील कॅलिफोर्निया विद्यापीठातील शरीरशास्त्राचे प्राध्यापक, 1965 मध्ये फिलाडेल्फिया, पेनसिल्व्हेनिया येथील विस्टार इन्स्टिट्यूटमध्ये काम करत असताना त्यांचा सिद्धांत विकसित केला. फ्रँक मॅकफार्लेन बर्नेट यांनी हे नाव दिले. इंटरनल म्युटाजेनेसिस नावाचे त्यांचे पुस्तक 1974 मध्ये प्रकाशित झाले. हेफ्लिक मर्यादेच्या संकल्पनेमुळे शास्त्रज्ञांना मानवी शरीरातील पेशी वृद्धत्व, भ्रूण अवस्थेपासून मृत्यूपर्यंत पेशींचा विकास, क्रोमोसोम्सच्या टोकांची लांबी कमी करण्याच्या परिणामाचा अभ्यास करण्यास मदत झाली. टेलोमेरेस
1961 मध्ये, हेफ्लिकने विस्टार संस्थेत काम करण्यास सुरुवात केली, जिथे त्याने निरीक्षणाद्वारे निरीक्षण केले की मानवी पेशी अनिश्चित काळासाठी विभाजित होत नाहीत. हेफ्लिक आणि पॉल मूरहेड यांनी या घटनेचे वर्णन सीरियल कल्टिव्हेशन ऑफ ह्यूमन डिप्लोइड सेल स्ट्रेन्स या मोनोग्राफमध्ये केले आहे. विस्टार इन्स्टिट्यूटमधील हेफ्लिकचे कार्य संस्थेत प्रयोग करणाऱ्या शास्त्रज्ञांना पोषक उपाय प्रदान करण्याच्या उद्देशाने होते, परंतु त्याच वेळी हेफ्लिक पेशींमध्ये विषाणूंच्या परिणामांवर स्वतःच्या संशोधनात गुंतले होते. 1965 मध्ये, हेफ्लिकने "कृत्रिम वातावरणातील मानवी डिप्लोइड सेल स्ट्रेन्सचे मर्यादित आयुष्य" या शीर्षकाच्या मोनोग्राफमध्ये हेफ्लिक मर्यादेची संकल्पना स्पष्ट केली.
हेफ्लिक निष्कर्षापर्यंत पोहोचला की पेशी मायटोसिस पूर्ण करण्यास सक्षम आहे, म्हणजे विभाजनाद्वारे पुनरुत्पादनाची प्रक्रिया, केवळ चाळीस ते साठ वेळा, ज्यानंतर मृत्यू होतो. हा निष्कर्ष सर्व प्रकारच्या पेशींवर लागू होतो, मग ते प्रौढ किंवा जंतू पेशी असोत. हेफ्लिकने एक गृहितक मांडले ज्यानुसार सेलची किमान प्रतिकृती क्षमता त्याच्या वृद्धत्वाशी आणि त्यानुसार मानवी शरीराच्या वृद्धत्वाच्या प्रक्रियेशी संबंधित आहे.
1974 मध्ये, हेफ्लिकने बेथेस्डा, मेरीलँड येथे नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑन एजिंगची सह-स्थापना केली.
ही संस्था यूएस नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ हेल्थची एक शाखा आहे. 1982 मध्ये, हेफ्लिक न्यूयॉर्कमध्ये 1945 मध्ये स्थापन झालेल्या अमेरिकन सोसायटी फॉर जेरोन्टोलॉजीचे उपाध्यक्ष देखील बनले. त्यानंतर, हेफ्लिकने त्याचा सिद्धांत लोकप्रिय करण्यासाठी आणि कॅरेलच्या सेल्युलर अमरत्वाच्या सिद्धांताचे खंडन करण्यासाठी कार्य केले.
कॅरेलच्या सिद्धांताचे खंडन
विसाव्या शतकाच्या सुरुवातीस चिकन हार्ट टिश्यूवर काम करणारे फ्रेंच सर्जन अॅलेक्सिस कॅरेल यांचा असा विश्वास होता की पेशींचे विभाजन होऊन अनिश्चित काळासाठी पुनरुत्पादन होऊ शकते. कॅरेलने दावा केला की तो पोषक माध्यमात चिकन हृदयाच्या पेशींचे विभाजन करण्यास सक्षम आहे - ही प्रक्रिया वीस वर्षांहून अधिक काळ चालू राहिली. चिकन हृदयाच्या ऊतींवरील त्याच्या प्रयोगांनी अंतहीन पेशी विभाजनाच्या सिद्धांताला बळकटी दिली. शास्त्रज्ञांनी कॅरेलच्या कार्याची पुनरावृत्ती करण्याचा वारंवार प्रयत्न केला, परंतु त्यांच्या प्रयोगांनी कॅरेलच्या "शोध" ची पुष्टी केली नाही.
हेफ्लिकच्या सिद्धांतावर टीका
1990 च्या दशकात, बर्कले येथील कॅलिफोर्निया विद्यापीठातील हॅरी रुबिन सारख्या काही शास्त्रज्ञांनी सांगितले की हेफ्लिक मर्यादा फक्त खराब झालेल्या पेशींना लागू होते. रुबिनने सुचवले की पेशी शरीरातील त्यांच्या मूळ वातावरणापेक्षा वेगळ्या वातावरणात असल्याने किंवा शास्त्रज्ञांनी प्रयोगशाळेत पेशी उघड केल्यामुळे पेशींचे नुकसान होऊ शकते.
वृद्धत्वाच्या घटनेवर पुढील संशोधन
टीका असूनही, इतर शास्त्रज्ञांनी हेफ्लिकच्या सिद्धांताचा उपयोग सेल्युलर वृद्धत्वाच्या घटनेवर, विशेषत: टेलोमेरेस, जे गुणसूत्रांचे टर्मिनल विभाग आहेत यावर पुढील संशोधनासाठी आधार म्हणून केले आहेत. टेलोमेरेस गुणसूत्रांचे संरक्षण करतात आणि डीएनएमधील उत्परिवर्तन कमी करतात. 1973 मध्ये, रशियन शास्त्रज्ञ ए. ओलोव्हनिकोव्ह यांनी मायटोसिस दरम्यान स्वतःचे पुनरुत्पादन न करणार्‍या गुणसूत्रांच्या टोकांच्या अभ्यासात हेफ्लिकचा सेल मृत्यूचा सिद्धांत लागू केला. ओलोव्हनिकोव्हच्या मते, पेशी विभाजनाची प्रक्रिया तितक्या लवकर संपते जेव्हा सेल त्याच्या गुणसूत्रांच्या टोकांचे पुनरुत्पादन करू शकत नाही.
एक वर्षानंतर, 1974 मध्ये, बर्नेटने हेफ्लिक सिद्धांताला हेफ्लिक मर्यादा म्हटले, हे नाव त्याच्या इंटरनल म्युटाजेनेसिस या पेपरमध्ये वापरून. बर्नेटच्या कार्याच्या केंद्रस्थानी हे गृहितक होते की वृद्धत्व हा विविध जीवन स्वरूपांच्या पेशींमध्ये अंतर्भूत घटक आहे आणि त्यांची महत्त्वपूर्ण क्रिया हेफ्लिक मर्यादा म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या सिद्धांताशी संबंधित आहे, जी एखाद्या जीवाच्या मृत्यूची वेळ स्थापित करते.
सॅन फ्रान्सिस्को विद्यापीठाच्या एलिझाबेथ ब्लॅकबर्न आणि मॅसॅच्युसेट्समधील बोस्टन येथील हार्वर्ड मेडिकल स्कूलचे त्यांचे सहकारी जॅक झोस्टाक यांनी 1982 मध्ये टेलोमेरच्या संरचनेचा अभ्यास करताना हेफ्लिक मर्यादेच्या सिद्धांताकडे वळले जेव्हा ते टेलोमेरचे क्लोनिंग आणि वेगळे करण्यात यशस्वी झाले.
1989 मध्ये, ग्रेडर आणि ब्लॅकबर्न यांनी टेलोमेरेझ (गुणसूत्र टेलोमेरेसचा आकार, संख्या आणि न्यूक्लियोटाइड रचना नियंत्रित करणार्‍या ट्रान्सफरेसच्या गटातील एक एन्झाइम) शोधून सेल वृद्धत्वाच्या घटनेचा अभ्यास करण्यासाठी पुढचे पाऊल उचलले. ग्रेडर आणि ब्लॅकबर्नला असे आढळून आले की टेलोमेरेझची उपस्थिती शरीरातील पेशींना प्रोग्राम केलेला मृत्यू टाळण्यास मदत करते.
2009 मध्ये, ब्लॅकबर्न, डी. स्झोस्टाक आणि के. ग्रेडर यांना "टेलोमेरेस आणि एन्झाइम टेलोमेरेझ द्वारे गुणसूत्रांच्या संरक्षणाची यंत्रणा शोधल्याबद्दल" या शब्दासह फिजियोलॉजी किंवा वैद्यकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक मिळाले. त्यांचे संशोधन हेफ्लिक मर्यादेवर आधारित होते.