हेफ्लिक के सिद्धांत के निर्माण का इतिहास
लियोनार्ड हेफ्लिक (फिलाडेल्फिया में 20 मई, 1928 को जन्म), सैन फ्रांसिस्को में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में शरीर रचना विज्ञान के प्रोफेसर ने 1965 में फिलाडेल्फिया, पेनसिल्वेनिया में विस्टार संस्थान में काम करते हुए अपना सिद्धांत विकसित किया। फ्रैंक मैकफर्लेन बर्नेट ने इस सिद्धांत का नाम हेफ्लिक के नाम पर रखा। 1974 में प्रकाशित उनकी पुस्तक आंतरिक उत्परिवर्तन, प्रकाशित हुई। हेफ्लिक सीमा की अवधारणा ने वैज्ञानिकों को मानव शरीर में कोशिका उम्र बढ़ने के प्रभावों का अध्ययन करने में मदद की, भ्रूण अवस्था से मृत्यु तक कोशिका विकास, जिसमें गुणसूत्रों के सिरों की लंबाई को छोटा करने का प्रभाव शामिल है। टेलोमेरेस
1961 में, हेफ्लिक ने विस्टार इंस्टीट्यूट में काम करना शुरू किया, जहां उन्होंने अवलोकन के माध्यम से देखा कि मानव कोशिकाएं अनिश्चित काल तक विभाजित नहीं होती हैं। हेफ्लिक और पॉल मूरहेड ने इस घटना का वर्णन मानव द्विगुणित कोशिका उपभेदों के सीरियल कल्टीवेशन नामक एक मोनोग्राफ में किया है। विस्टार इंस्टीट्यूट में हेफ्लिक के काम का उद्देश्य संस्थान में प्रयोग करने वाले वैज्ञानिकों के लिए पोषक तत्व समाधान प्रदान करना था, लेकिन साथ ही हेफ्लिक कोशिकाओं में वायरस के प्रभावों पर अपने स्वयं के शोध में लगे हुए थे। 1965 में, हेफ़्लिक ने "कृत्रिम वातावरण में मानव द्विगुणित कोशिका उपभेदों का सीमित जीवनकाल" शीर्षक वाले एक मोनोग्राफ में हेफ़्लिक सीमा की अवधारणा पर विस्तार से बताया।
हेफ्लिक इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि कोशिका समसूत्रण को पूरा करने में सक्षम है, यानी विभाजन के माध्यम से प्रजनन की प्रक्रिया, केवल चालीस से साठ बार, जिसके बाद मृत्यु होती है। यह निष्कर्ष सभी प्रकार की कोशिकाओं पर लागू होता है, चाहे वे वयस्क हों या रोगाणु कोशिकाएँ। हेफ्लिक ने एक परिकल्पना को सामने रखा जिसके अनुसार किसी कोशिका की न्यूनतम प्रतिकृति क्षमता उसकी उम्र बढ़ने के साथ जुड़ी होती है और तदनुसार, मानव शरीर की उम्र बढ़ने की प्रक्रिया के साथ।
1974 में, हेफ्लिक ने मैरीलैंड के बेथेस्डा में नेशनल इंस्टीट्यूट ऑन एजिंग की सह-स्थापना की।
यह संस्था अमेरिका के राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान की एक शाखा है। 1982 में, हेफ्लिक 1945 में न्यूयॉर्क में स्थापित अमेरिकन सोसाइटी फॉर गेरोन्टोलॉजी के उपाध्यक्ष भी बने। इसके बाद, हेफ्लिक ने अपने सिद्धांत को लोकप्रिय बनाने और कैरेल के सेलुलर अमरता के सिद्धांत का खंडन करने के लिए काम किया।
कैरल के सिद्धांत का खंडन
बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में चिकन हृदय ऊतक के साथ काम करने वाले फ्रांसीसी सर्जन एलेक्सिस कैरेल का मानना था कि कोशिकाएं विभाजित करके अनिश्चित काल तक पुन: उत्पन्न कर सकती हैं। कैरल ने दावा किया कि वह पोषक माध्यम में चिकन हृदय कोशिकाओं के विभाजन को प्राप्त करने में सक्षम था - यह प्रक्रिया बीस से अधिक वर्षों तक जारी रही। चिकन हृदय ऊतक के साथ उनके प्रयोगों ने अंतहीन कोशिका विभाजन के सिद्धांत को मजबूत किया। वैज्ञानिकों ने बार-बार कैरल के काम को दोहराने की कोशिश की है, लेकिन उनके प्रयोगों ने कैरल की "खोज" की पुष्टि नहीं की है।
हेफ्लिक के सिद्धांत की आलोचना
1990 के दशक में, बर्कले में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में हैरी रुबिन जैसे कुछ वैज्ञानिकों ने कहा कि हेफ़्लिक सीमा केवल क्षतिग्रस्त कोशिकाओं पर लागू होती है। रुबिन ने सुझाव दिया कि कोशिका क्षति शरीर में अपने मूल वातावरण से भिन्न वातावरण में कोशिकाओं के होने या वैज्ञानिकों द्वारा प्रयोगशाला में कोशिकाओं को उजागर करने के कारण हो सकती है।
उम्र बढ़ने की घटना में आगे के शोध
आलोचना के बावजूद, अन्य वैज्ञानिकों ने हेफ्लिक के सिद्धांत का उपयोग सेलुलर उम्र बढ़ने की घटना में आगे के शोध के आधार के रूप में किया है, विशेष रूप से टेलोमेरेस, जो गुणसूत्रों के टर्मिनल खंड हैं। टेलोमेरेस गुणसूत्रों की रक्षा करते हैं और डीएनए में उत्परिवर्तन को कम करते हैं। 1973 में, रूसी वैज्ञानिक ए। ओलोव्निकोव ने गुणसूत्रों के सिरों के अपने अध्ययन में हेफ्लिक के कोशिका मृत्यु के सिद्धांत को लागू किया जो समसूत्रण के दौरान खुद को पुन: उत्पन्न नहीं करते हैं। ओलोवनिकोव के अनुसार, कोशिका विभाजन की प्रक्रिया जैसे ही समाप्त हो जाती है, कोशिका अपने गुणसूत्रों के सिरों को पुन: उत्पन्न नहीं कर सकती है।
एक साल बाद, 1974 में, बर्नेट ने अपने पेपर, इंटरनल म्यूटेनेसिस में इस नाम का उपयोग करते हुए, हेफ़्लिक सिद्धांत को हेफ़्लिक सीमा कहा। बर्नेट के काम के केंद्र में यह धारणा थी कि उम्र बढ़ना विभिन्न जीवन रूपों की कोशिकाओं में निहित एक आंतरिक कारक है, और यह कि उनकी महत्वपूर्ण गतिविधि एक सिद्धांत से मेल खाती है जिसे हेफ्लिक सीमा के रूप में जाना जाता है, जो एक जीव की मृत्यु के समय को स्थापित करता है।
सैन फ्रांसिस्को विश्वविद्यालय के एलिजाबेथ ब्लैकबर्न और बोस्टन, मैसाचुसेट्स में हार्वर्ड मेडिकल स्कूल के उनके सहयोगी जैक सोज़ोस्टक ने 1982 में टेलोमेरेस की संरचना के अपने अध्ययन में हेफ्लिक सीमा के सिद्धांत की ओर रुख किया, जब वे टेलोमेरेस को क्लोन करने और अलग करने में सफल रहे।
1989 में, ग्रीडर और ब्लैकबर्न ने टेलोमेरेज़ नामक एक एंजाइम की खोज करके कोशिका की उम्र बढ़ने की घटना का अध्ययन करने में अगला कदम उठाया (ट्रांसफरेज के समूह से एक एंजाइम जो क्रोमोसोम टेलोमेरेस के आकार, संख्या और न्यूक्लियोटाइड संरचना को नियंत्रित करता है)। ग्रीडर और ब्लैकबर्न ने पाया कि टेलोमेरेज़ की उपस्थिति शरीर की कोशिकाओं को क्रमादेशित मृत्यु से बचने में मदद करती है।
2009 में, ब्लैकबर्न, डी. ज़ोस्तक और के. ग्रीडर को "टेलोमेरेज़ और एंजाइम टेलोमेरेज़ द्वारा गुणसूत्रों के संरक्षण के तंत्र की खोज के लिए" शब्द के साथ फिजियोलॉजी या मेडिसिन में नोबेल पुरस्कार मिला। उनका शोध हेफ्लिक सीमा पर आधारित था।