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1 मिलियन से अधिक महिलाओं में बीआरसीए 1 और बीआरसीए 2 का आनुवांशिक परीक्षण किया गया है, जिन जीनों में म्यूटेशन नाटकीय रूप से शुरुआती स्तन और डिम्बग्रंथि के कैंसर के लिए जोखिम बढ़ा सकते हैं। लेकिन कई महिलाओं के लिए, परीक्षा परिणाम अस्पष्ट रहा है। ऐसा इसलिए है क्योंकि यह स्पष्ट नहीं है कि कुछ आनुवंशिक विविधताएँ हानिरहित हैं या कैंसर का कारण बनती हैं।
BRCA1 पहले कैंसर की खोज करने वाले जीन में से एक था, और इस पर 20 वर्षों से अध्ययन किया जा रहा है। जीन एक प्रोटीन का उत्पादन करता है जो डीएनए क्षति की मरम्मत करता है, जो अन्यथा ट्यूमर के गठन को जन्म दे सकता है। इसकी खोज के बाद से, शोधकर्ताओं और चिकित्सकों ने BRCA1 में कई आनुवंशिक विविधताओं की पहचान की है, लेकिन इनमें से अधिकांश के लिए, हम यह बताने में असमर्थ हैं कि क्या वे जीन के कार्य को बिगाड़ते हैं - जिससे कैंसर का खतरा बढ़ जाता है - या क्या वे पूरी तरह से हानिरहित हैं।
हमारी अनुसंधान टीम जीनोमिक चिकित्सा के उभरते हुए क्षेत्र में काम करती है, जो देखभाल करने के लिए किसी व्यक्ति की आनुवंशिक जानकारी का उपयोग करती है। हमने माना कि इस तरह के "अनिश्चित महत्व के वेरिएंट" आनुवांशिक परीक्षण की उपयोगिता और जीनोमिक चिकित्सा की संभावनाओं तक सीमित हैं। हम जानते हैं कि समस्या के बदतर होने की संभावना है, क्योंकि बीआरसीए 1 और अन्य "चिकित्सकीय कार्रवाई" जीन में अनिश्चित वेरिएंट की संख्या तेजी से बढ़ने की उम्मीद है क्योंकि आनुवांशिक परीक्षण का विस्तार पूरी आबादी तक है।
एक अध्ययन में, हमने अनिश्चित महत्व के इन प्रकारों द्वारा उत्पन्न चुनौती को हल करने के लिए CRISPR जीनोम संपादन को लागू करने के लिए निर्धारित किया है। CRISPR में जबरदस्त क्षमता है क्योंकि तकनीक हमारे जैसे शोधकर्ताओं को मानव जीन के साथ छेड़छाड़ करने की अनुमति देती है। CRISPR हमें अपने डीएनए में बहुत विशिष्ट परिवर्तन, "संपादन" करने की अनुमति देता है - इस प्रकार वाक्यांश, "जीनोम संपादन"।
यद्यपि कई अध्ययन हैं जो बीमारी के इलाज के लिए CRISPR का उपयोग करने का प्रयास कर रहे हैं, इसका उपयोग मानव कोशिकाओं में विशिष्ट उत्परिवर्तन को पेश करने के लिए भी किया जा सकता है जो कि एक डिश में विकसित होते हैं, अध्ययन के प्रयोजनों के लिए कि कोशिका पर इन उत्परिवर्तन का क्या प्रभाव पड़ता है - उदाहरण के लिए भले ही वे एक जीन को खराबी का कारण बनाते हैं या नहीं।
हमारे अध्ययन में, हमने CRISPR जीनोम एडिटिंग का उपयोग जानबूझकर इंजीनियर के BRCA1 जीन के लगभग 4,000 अलग-अलग वेरिएंट को मानव कोशिकाओं में किया, इस जीन के सबसे महत्वपूर्ण क्षेत्रों में लगभग सभी संभावित वेरिएंट। महत्वपूर्ण रूप से, जिन मानव कोशिकाओं का हमने उपयोग किया है उनका अस्तित्व BRCA1 जीन के अक्षुण्ण कार्य पर निर्भर है। परिणामस्वरूप, बीआरसीए 1 जीन के कार्य को बाधित करने वाले उत्परिवर्तन वाले कोशिकाएं जीवित रहने में असमर्थ थीं। दूसरी ओर, उत्परिवर्तन वाले सेल जिनमें BRCA1 जीन के कार्य पर कोई प्रभाव नहीं था, वे ठीक थे। डीएनए अनुक्रमण का उपयोग करते हुए, हमने ट्रैक किया कि कौन से उत्परिवर्तन कोशिका मृत्यु बनाम कोशिका अस्तित्व के साथ जुड़े थे।
जब हमने उन उत्परिवर्तनों की तुलना की, जो कैंसर के जोखिम को बढ़ाने के लिए जाने जाने वाले वेरिएंट की कोशिका मृत्यु का कारण बने, तो हमने देखा कि वे समान थे। इससे हमें यह कहने का विश्वास मिला कि पकवान में कोशिकाओं में इन प्रकारों के व्यवहार से मनुष्यों में कैंसर के खतरे का अनुमान लगाया गया था।
हालांकि वैज्ञानिकों ने कई वर्षों के लिए BRCA1 में वेरिएंट का परीक्षण करने के लिए प्रयोगशाला assays का उपयोग किया है, हमारा काम तीन कारणों से अलग है।
सबसे पहले, हमने कई और वेरिएंट की तुलना में कभी भी परीक्षण किया है, जिसमें हजारों ऐसे हैं जो पहले कभी नहीं देखे गए हैं लेकिन कम से कम सैकड़ों जीवित मनुष्यों में मौजूद हैं।
दूसरा, ऐतिहासिक रूप से, BRCA1 वेरिएंट को "संदर्भ से बाहर" लिया गया जीन में परीक्षण किया गया है - विशेष रूप से, केवल डीएनए अनुक्रमों का अध्ययन करता है जो आसपास के अनुक्रमों के बजाय BRCA1 प्रोटीन को एनकोड करते हैं जो यह व्यक्त करते हैं कि यह कैसे व्यक्त किया जाता है। सीआरआईएसपीआर हमें पहली बार मानव जीनोम में उत्परिवर्तन बनाने और परीक्षण करने की अनुमति देता है।
अंत में, रोगियों में देखे गए सैकड़ों बीआरसीए 1 वेरिएंट के लिए, जहां हमें इस बात की अच्छी जानकारी है कि क्या उन्हें स्तन और डिम्बग्रंथि के कैंसर का खतरा बढ़ गया है या नहीं, हमारे सीआरआईएसपीआर अध्ययनों के आधार पर हमारी भविष्यवाणियां लगभग पूरी तरह से सटीक हैं। यही है, हमारे परख में सेल अस्तित्व के साथ संगत वेरिएंट रोगियों में सौम्य हैं, जबकि हमारे परख में सेल अस्तित्व को ख़राब करने वाले वेरिएंट कैंसर के जोखिम का कारण बनते हैं। यह हमें अन्य वेरिएंट के लिए हमारी भविष्यवाणियों में विश्वास दिलाता है जो पहले कभी नहीं देखा गया था, लेकिन अनिवार्य रूप से होगा, विशेष रूप से अधिक से अधिक महिलाओं को इस जीन में उत्परिवर्तन के लिए जांचा जाता है।
मानव अध्ययनों से प्राप्त "सोने के मानक" डेटा के साथ इस मजबूत समझौते के कारण, हम अनुमान लगाते हैं कि हमारे परिणामों का उपयोग BRCA1 में चुनौतीपूर्ण-से-व्याख्या वाले वेरिएंट के साथ महिलाओं को बेहतर उत्तर प्रदान करने के लिए किया जा सकता है। इसमें कई महिलाएं शामिल हैं जिन्हें कैंसर का खतरा है, लेकिन पहले आनुवंशिक परीक्षण से चूक गए थे। इन महिलाओं को, इस बात का ज्ञान है कि उनके उत्परिवर्तन का अर्थ गंभीर रूप से चिकित्सा देखभाल को सूचित करना है जो उन्हें प्राप्त होता है।
यह लेख मूल रूप से जे कन्वेंशन, ग्रेग फाइंडले, और ली स्टारिटा द्वारा वार्तालाप पर प्रकाशित किया गया था। मूल लेख यहां पढ़ें।
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