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प्रोटीन ने वैज्ञानिकों को 1630 प्लेग डेथ रजिस्ट्री की पंक्तियों के बीच कैसे पढ़ा

सदियों से, प्लेग यूरोप भर में मौत का एक शातिर हासिंगर था। इसने अनियमित अंतराल पर शहरों और ग्रामीण गांवों में तबाही ला दी, और 1629 से 1630 तक मिलान, इटली में यह ऊंचाई पर पहुंच गया। 130, 000 के एक शहर में अकल्पनीय मौत टोल -60, 000 लोगों ने इतालवी कल्पना पर खुद को छापा, आखिरकार एलेसेंड्रो मंज़ोनी के 19 वीं शताब्दी के उपन्यास द बेट्रोथेड में चित्रित किया गया।

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लंबे मिलानो प्लेग सीज़न के दौरान, स्क्रिबियों ने प्रत्येक व्यक्ति के नाम और उम्र दर्ज की, जो सावधानीपूर्वक मृत्यु रजिस्टरों में थे। अब, यह उन विस्तृत दस्तावेजों का पता लगाता है जो नामों और तिथियों से अधिक रखे गए हैं - वे लिखित अभिलेखों में छिपी हुई अदृश्य कहानियों से भी भरे हुए थे।

लगभग 400 साल बाद, वैज्ञानिकों ने पांडुलिपियों के आसपास की पर्यावरणीय स्थितियों के बारे में नए विवरणों को उजागर करने के लिए वापस आ गए हैं, जो उन लोगों के पास रखे जानवरों को खा रहे थे। खोज सभी एक गेम-चेंजिंग टेक्नोलॉजी के लिए धन्यवाद थे: बहुलक डिस्क जो कागज से सदियों पुराने प्रोटीन निकालते हैं। उनके निष्कर्ष, हाल ही में जर्नल ऑफ़ प्रोटीनिक्स में प्रकाशित हुए हैं, कृन्तकों की व्यापकता से लेकर पांडुलिपियों के चारों ओर बैक्टीरिया की भारी मात्रा तक सब कुछ का विस्तार किया है - और अन्य महत्वपूर्ण ऐतिहासिक ग्रंथों के लिए जांच का एक नया एवेन्यू खोल दिया है।

अध्ययन के लेखकों में से एक, भौतिक विज्ञानी ग्लीब ज़िल्बर्स्टीन कहते हैं, "हमने कुछ साल पहले एक बुनियादी विचार से यह शोध शुरू किया था, कि कागजात और पांडुलिपियां लेखक और पर्यावरण के आसपास के विभिन्न प्रोटीनों को अवशोषित करती हैं।" लेकिन उन्होंने कभी यह अनुमान नहीं लगाया होगा कि वे प्रोटीन कितना प्रकट करेंगे।

पहला विवरण है कि इस तरह के विवरण को उजागर करना संभव हो सकता है एक अप्रत्याशित स्रोत से आया है: एथिल-विनाइल एसीटेट से बना भूरा, परिपत्र बहुलक डिस्क, मूल रूप से पांडुलिपि संरक्षण के लिए है, ज़िलबर्स्टीन कहते हैं। उनकी टीम ने द मास्टर और मार्गारीटा के रूसी लेखक मिखाइल बुल्गाकोव के 75 वर्षीय नोटबुक के सेल्यूलोज-आधारित पेपर में हानिकारक एसिड को हटाने के लिए उनका उपयोग करने की कोशिश की थी।

डिस्क को हटाने पर, उन्हें पता चला कि पॉलिमर प्रोटीन से भी भरे हुए थे, जो लेखकों की पर्यावरणीय स्थितियों के बारे में समृद्ध डेटा प्रदान कर सकते हैं। वास्तव में, प्रोटीन डीएनए की तुलना में इस तरह के डेटा का एक बेहतर स्रोत हो सकता है, ज़िल्बर्स्टीन कहते हैं। "अधिकांश लोग जो कलाकृतियों के जैव रासायनिक लक्षण वर्णन में काम करते हैं, जीनोम का उपयोग करते हैं, " ज़िल्बर्स्टीन कहते हैं। "यह अच्छा है, लेकिन प्रोटीन में पेप्टाइड्स की तुलना में डीएनए कम स्थिर है।" इस प्रकार के विश्लेषण को प्रोटिओमिक्स कहा जाता है, और यह केवल पिछले कुछ वर्षों में परिष्कृत किया गया है।

मिलान पांडुलिपियों के साथ, वे प्रक्रिया के बारे में अधिक उद्देश्यपूर्ण तरीके से चले गए, ईवीए डिस्क को 60 से 90 मिनट के लिए पन्नों पर छोड़ दिया ताकि प्रोटीन को डिस्क के बिना कागज के खराब होने का पालन करने की अनुमति मिल सके। उन पेप्टाइड श्रृंखलाओं- अमीनो एसिड को लेगो ब्लॉक की तरह जोड़ा जाता है - फिर एक मास स्पेक्ट्रोमेट्री मशीन में विश्लेषण किया गया और प्रोटीन डेटाबेस का उपयोग करके पहचान की गई। शोधकर्ताओं ने मृत्यु के रजिस्ट्री के 11 पृष्ठों से 600 अलग-अलग प्रोटीन परिवारों वाले 70, 000 से अधिक पेप्टाइड अनुक्रमों को पुनर्प्राप्त किया, और एक ही संग्रह में रखा गया एक-पृष्ठ नोटिस।

E36FDEF9-E4A1-441C-8514-C91CABBAC1AB.JPG नई संगरोध नीतियों पर एक सार्वजनिक सूचना जो शोधकर्ताओं ने नए अध्ययन के लिए विश्लेषण की। एक ब्राउन ईवा डिस्क, जो पृष्ठ से एसिड और प्रोटीन खींचती है, नीचे दाएं कोने में है। (ग्लीब ज़िल्बर्स्टीन)

जबकि पेप्टाइड्स डीएनए की तुलना में अधिक स्थिर हो सकते हैं, वे अपनी स्वयं की असुविधाओं के साथ आते हैं: वे पहचानने में बहुत कठिन हैं। 1630 दस्तावेजों के साथ यह एक चुनौती थी, शोधकर्ताओं का कहना है। जैसा कि बायोकेमिस्ट कैथरीन स्टोन प्रोटिओमिक्स तकनीक पर 2013 की एक रिपोर्ट में लिखती है, "प्रोटीन संरचना डीएनए संरचना की तुलना में अधिक विषम हो सकती है, " जिसके लिए शोधकर्ताओं को पेप्टाइड्स कहां से आए, इस बारे में निष्कर्ष निकालने की आवश्यकता है।

"प्रोटीन वास्तव में डीएनए की तुलना में कुछ मायनों में अधिक स्थिर हैं, लेकिन अनुक्रम स्तर पर भेदभावपूर्ण शक्ति कम है। इसके अलावा, भले ही आप प्रोटीन के निशान पा सकते हैं, संदूषण से उन्हें भेदभाव करना डीएनए की तुलना में बहुत कठिन है, " हेंड्रिक ने कहा। मैकमास्टर प्राचीन डीएनए सेंटर में एक विकासवादी जीवविज्ञानी, जो ईमेल में, अनुसंधान में शामिल नहीं थे। लेकिन उन कैवियट के साथ भी, पोनार ने ईवा डिस्क विश्लेषण का जोड़ा, "मैं कहता हूं, 'शानदार शुरुआत, बाद में!"

शोधकर्ताओं ने 312 पेप्टाइड अनुक्रमों को पाया जो ज्ञात जीवाणुओं से मेल खाते थे। फिर, उन्होंने उस संख्या को 17 तक कम कर दिया, जो यर्सिनिया परिवार में गिर गया - वाई। पेस्टिस या बुबोनिक प्लेग के लिए जिम्मेदार बैक्टीरिया। लेकिन प्रोटीन केवल Y. pestis से संबंधित नहीं हैं। वे यर्सिनिया बैक्टीरिया की अन्य प्रजातियों से भी संबंधित हो सकते हैं, जिनमें कुछ ऐसे भी हैं जो मनुष्यों के लिए घातक नहीं हैं।

एन कारमाइकल के रूप में, एक इतिहास प्रोफेसर ब्लूमिंगटन में इंडियाना विश्वविद्यालय में उभरता है, जिसने प्लेग के मेडिकल इतिहास पर शोध करने के लिए अपना अकादमिक कैरियर बिताया है, इसे कहते हैं: "प्रोटीन की पहचान केवल उसी डेटाबेस के रूप में अच्छी है जो उन्होंने संकलित किया है।" इसका मतलब यह नहीं है कि वह नए शोध से नहीं उलझी है। कारमाइकल कहते हैं, "यह रोमांचक सामग्री है और मुझे लगता है कि लैब में कई तरह की रिफाइनिंग होगी।"

नए अध्ययन के लिए कारमाइकल की पहली प्रतिक्रिया यह महसूस करने की घृणा थी कि ये सभी कण पांडुलिपियों में थे जिन्हें उसने संभाला था। वे कहती हैं, '' हम सभी पांडुलिपियों के पन्नों से हाथ धो चुके हैं और मैंने मिलानी दस्तावेजों के साथ बहुत समय बिताया है। '' उसकी एक सहकर्मी भी पांडुलिपि के पन्नों में माउस की बूंदों के पार आई थी, जिसकी वह समीक्षा कर रही थी। मानव प्रोटीन के लिए चूहे प्रोटीन के अनुपात को जानने के "ईडब्ल्यूए" के अलावा, लगभग एक-से-एक था, कारमाइकल ने खोज को आकर्षक पाया।

टेक्सास के इतिहासकार स्टेफानो डी 'एमिको विश्वविद्यालय इस बात से सहमत हैं कि नई तकनीक उन अंतर्दृष्टि की पेशकश कर सकती है जो पाठ और उसके उत्पादन को अकेले नहीं कर सकती। विशेष रूप से, उन्होंने यह पता लगाने के लिए इशारा किया कि शास्त्री मुख्य रूप से मक्का, आलू, छोले, चावल और गाजर खा रहे थे, और भेड़ और बकरियां कहीं-कहीं लाजारेतो में थीं, जो बीमार थे। (लेखक अनुमान लगाते हैं कि उन खेत के जानवरों को शिशुओं को खिलाने के लिए संगरोधित लेज़ारेटो में रखा गया होगा, जिनकी माता प्लेग से मर गई थीं।)

"इन लोगों के आहार के बारे में सभी जानकारी, उन्होंने उस समय क्या खाया था, लाज़रेटो के क्षेत्र में किस प्रकार के जानवर थे - इन लोगों के वातावरण में जो काम कर रहे थे - यह सभी इतिहासकारों के लिए महत्वपूर्ण है, " डी 'एमिको कहते हैं।

407D0317-11DD-441D-AD87-E509566C9974.JPG प्लेग मृत्यु रजिस्ट्रियों से एक पृष्ठ, दाईं ओर एक यूवीए डिस्क के साथ। (ग्लीब ज़िल्बर्स्टीन)

बेशक, पुनर्जागरण के दौरान इतालवी समाज ने किस तरह से प्लेग का सामना किया है, इस बारे में खुद रजिस्ट्रियां बहुत कुछ कहती हैं। 1630 से पहले सदियों से दस्तावेजों की समीक्षा करने वाले कारमाइकल को इन व्यक्तियों के नामों और मौतों की रिकॉर्डिंग करने वाले प्रशासकों की संगति से मारा गया था। “वे काम के लिए दिखाते हैं, वे एक ही काम करते हैं। यह एक थकाऊ, धन्यवाद रहित काम है। और जब आप ये रिकॉर्ड नहीं ढूंढते हैं, तब ही जब प्लेग इतना ख़राब हो जाता है कि रिकॉर्ड रखना बंद हो जाता है। लेकिन वे अभी भी इसे करने की कोशिश कर रहे हैं। ”

उपवास संबंधी दस्तावेज, तब, अराजक स्थिति पर आदेश थोपने का प्रयास था। जब प्लेग के नए प्रकोप शुरू हो रहे थे, तब अधिकारियों को यह पता लगाने में मदद करने के लिए विचार किया गया था, ताकि वे शहर को अन्य शहरों के साथ व्यापार से अलग कर सकें, और पीड़ित व्यक्तियों को चक्कर या लैजारेवियो तक पहुंचाना शुरू कर सकें, जो शहर के बाहर एक विशाल संरचना है। इसके आधार पर और इसके आसपास 9, 000 लोगों के रूप में रखे गए। जबकि प्लेग से पीड़ित कुछ लोग स्वेच्छा से वहां गए थे, ज्यादातर को उनके परिवारों और अन्य संपर्कों के साथ शहर से जबरन हटा दिया गया था।

"एक बार अंदर, आप मूल रूप से एक कैदी थे, " डी 'निको कहते हैं। “एक प्रवेश द्वार था और यह सैनिकों द्वारा संरक्षित था। आप केवल तभी बाहर निकल सकते हैं जब आप महामारी से बचे हों। ”

लगातार जान से मारने की धमकी दी जाने से नागरिकों पर इसका असर पड़ा। कारमाइकल कहते हैं, "ये वो सदियों हैं जब यूरोप दुनिया का औपनिवेशीकरण कर रहा है और सभी तरह की चीजें हो रही हैं- पुनर्जागरण, सुधार, वैज्ञानिक क्रांति- और प्लेग एक रुकावट है।" "डैनियल डेफे ने कहा कि प्लेग एक अनदेखी खदान थी: आप इस पर कदम रखते हैं, और यह उड़ जाती है और आपके जीवन को बदल देती है।"

ज़िल्बरस्टीन और इस तकनीक को विकसित करने वाले रसायनज्ञों के लिए, प्लेग के दौरान जीवन क्या था, इसके बारे में अधिक सीखना केवल शुरुआत है। ईवा डिस्क में इतिहासकारों और अभिलेखागार के लिए किसी भी संख्या में आवेदन हो सकते हैं, जो उनके दस्तावेजों के बारे में अधिक जानकारी को उजागर करने की उम्मीद करते हैं। उदाहरण के लिए, ज़िल्बर्स्टीन का कहना है कि वे एंटोन चेखव और फ्रेडरिक नीत्शे जैसे लेखकों के मूल पत्रों की जांच करने की उम्मीद करते हैं, यह देखने के लिए कि क्या वे अपनी किताबें लिखने के समय किसी भी दवाइयों का उपयोग कर रहे थे या किसी भी चिकित्सा स्थितियों से पीड़ित थे।

कुछ कैविएट हैं। अलग-अलग देशों के अलग-अलग मौसम हैं, और कुछ पांडुलिपियां अधिक आधुनिक प्रोटीनों से दूषित हो सकती हैं, यह इस बात पर निर्भर करता है कि वे कैसे संभाले जाते हैं। लेकिन ज़िल्बर्स्टीन का मानना ​​है कि सांस्कृतिक विरासत अनुसंधान में पेप्टाइड्स को चढ़ाना अभी भी एक उपयोगी तरीका है। जैसा कि वे कहते हैं, "हम कागज-आधारित जानकारी के पुराने स्रोतों से छिपे हुए डेटा को पढ़ सकते हैं।"

प्रोटीन ने वैज्ञानिकों को 1630 प्लेग डेथ रजिस्ट्री की पंक्तियों के बीच कैसे पढ़ा