छिपकली में अनुवांशिक हेरफेर के इस पहले मामले ने एक मॉडल जीव बनाया है जो सरीसृप विकास और विकास की और समझ हासिल करने में मदद कर सकता है
CRISPR-Cas9 या संक्षेप में CRISPR एक अद्वितीय, तीव्र और किफायती जीन संपादन उपकरण है जो DNA को हटाकर, जोड़कर या परिवर्तित करके जीनोम को संपादित करने में सक्षम बनाता है । CRISPR का पूरा नाम 'क्लस्टर्ड रेगुलरली इंटर-स्पेस्ड पैलिंड्रोमिक रिपीट्स' है। यह उपकरण DNA संपादन के लिए उपयोग की जाने वाली पिछली विधियों की तुलना में सरल और अधिक सटीक है ।
CRISPR-Cas9 तकनीक का उपयोग करके जीव के युग्मनज (एककोशिकीय) अवस्था में एक डीएनए संरचना को इंजेक्ट किया जाता है, जो (a) Cas9 एंजाइम से बनी होती है, जो 'कैंची' की तरह काम करता है और डीएनए के एक हिस्से को काट या हटा सकता है, और (b) गाइड आरएनए से बनी होती है - एक अनुक्रम जो लक्षित जीन से मेल खाता है और इस प्रकार Cas9 एंजाइम को लक्षित स्थान तक निर्देशित करता है। डीएनए के लक्षित भाग के कट जाने के बाद, कोशिका की डीएनए मरम्मत प्रणाली शेष भाग को फिर से जोड़ देती है और इस प्रक्रिया में लक्षित जीन को निष्क्रिय कर देती है। या फिर, समरूपता निर्देशित मरम्मत नामक प्रक्रिया में एक नए संशोधित डीएनए टेम्पलेट का उपयोग करके जीन को 'ठीक' किया जा सकता है। इस प्रकार, CRISPR-Cas9 तकनीक एककोशिकीय निषेचित अंडे में जीन-संपादन समाधान इंजेक्ट करके आनुवंशिक संशोधन की अनुमति देती है। यह प्रक्रिया बाद में उत्पन्न होने वाली सभी कोशिकाओं में आनुवंशिक परिवर्तन (उत्परिवर्तन) उत्पन्न करती है, जिससे जीन के कार्य पर प्रभाव पड़ता है।
हालांकि CRISPR-Cas9 मछली, पक्षियों और स्तनधारियों सहित कई प्रजातियों में नियमित रूप से उपयोग किया जाता है, अब तक यह सरीसृपों को आनुवंशिक रूप से हेरफेर करने में सफल नहीं रहा है। यह मुख्य रूप से दो बाधाओं के कारण है। सबसे पहले, मादा सरीसृप शुक्राणु को अपने डिंबवाहिनी में लंबे समय तक संग्रहीत करती है जिससे निषेचन का सही समय निर्धारित करना मुश्किल हो जाता है। दूसरा, सरीसृपों के अंडों के शरीर विज्ञान में कई विशेषताएं हैं जैसे कि लचीला अंडे के छिलके, नाजुकता जिसमें कोई हवा की जगह नहीं होती है, जिससे भ्रूण को बिना किसी क्षति या क्षति के हेरफेर करना चुनौतीपूर्ण हो जाता है।
31 मार्च, 2019 को bioRxiv पर अपलोड किए गए एक लेख में शोधकर्ताओं ने सरीसृपों में CRISPR-Cas9 जीन एडिटिंग के उपयोग के तरीके के विकास और परीक्षण की जानकारी दी है । अध्ययन के लिए चुनी गई सरीसृप प्रजाति एनोलिस सैग्रेई नामक एक उष्णकटिबंधीय छिपकली थी , जिसे आमतौर पर ब्राउन एनोल कहा जाता है और यह कैरिबियन क्षेत्र में व्यापक रूप से पाई जाती है। अध्ययन में शामिल छिपकलियों को अमेरिका के फ्लोरिडा के एक जंगली क्षेत्र से एकत्र किया गया था। यह प्रजाति अपने छोटे आकार, लंबे प्रजनन काल और दो पीढ़ियों के बीच अपेक्षाकृत कम औसत समय के कारण अध्ययन के लिए आदर्श रूप से उपयुक्त है।
वर्तमान में सरीसृपों के साथ सामना की जाने वाली सीमाओं को दूर करने के लिए, शोधकर्ताओं ने सीआरआईएसपीआर घटकों को अपरिपक्व असुरक्षित अंडों में सूक्ष्म इंजेक्शन दिया, जबकि अंडे निषेचन से पहले मादा छिपकलियों के अंडाशय में थे। उन्होंने टायरोसिनेस जीन को लक्षित किया जो एक एंजाइम पैदा करता है जो छिपकलियों में त्वचा की रंजकता को नियंत्रित करता है और यदि इस जीन को हटा दिया जाता है तो छिपकली एक अल्बिनो पैदा होगी। यह स्पष्ट रंजकता फेनोटाइप टायरोसिनेस जीन को चुनने का कारण था। माइक्रोइंजेक्ट किए गए अंडे तब मादा के अंदर परिपक्व होते हैं और बाद में एक पेश किए गए पुरुष या संग्रहीत शुक्राणु के साथ स्वाभाविक रूप से निषेचित होते हैं।
परिणामस्वरूप, कुछ सप्ताह बाद चार एल्बिनो छिपकलियों का जन्म हुआ, जिससे यह पुष्टि हुई कि टायरोसिनेज जीन निष्क्रिय हो गया था और जीन संपादन प्रक्रिया सफल रही। चूंकि संतानों में दोनों माता-पिता से संपादित जीन मौजूद थे, यह स्पष्ट था कि CRISPR घटक माता के अपरिपक्व अंडाणु में अधिक समय तक सक्रिय रहे और निषेचन के बाद उन्होंने पिता के जीनों में उत्परिवर्तन किया। इस प्रकार, उत्परिवर्ती एल्बिनो छिपकलियों में माता और पिता दोनों से विरासत में मिले जीनों में परिवर्तित टायरोसिनेज पाया गया, क्योंकि एल्बिनिज्म एक ऐसा लक्षण है जो दोनों माता-पिता से विरासत में मिलता है।
आनुवंशिक रूप से संशोधित सरीसृपों को प्रभावी ढंग से उत्पन्न करने वाला यह पहला अध्ययन है। अनुसंधान अन्य छिपकली प्रजातियों जैसे सांपों में समान तरीके से काम कर सकता है, जिसके लिए वर्तमान दृष्टिकोण अब तक असफल रहे हैं। यह काम सरीसृप विकास और विकास की और समझ हासिल करने में मदद कर सकता है।
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स्रोत (रों)
रासिस एएम एट अल. 2019. प्रीप्रिंट. निषेचित अंडकोशिकाओं के सूक्ष्म इंजेक्शन के माध्यम से छिपकलियों में CRISPR-Cas9 जीन संपादन . bioRxiv. https://doi.org/10.1101/591446
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