सिंथेटिक मिनिमलिस्टिक जीनोम वाले सेल सामान्य सेल डिवीजन से गुजरते हैं

कोशिकाओं पूरी तरह से कृत्रिम संश्लेषित के साथ जीनोम पहली बार 2010 में रिपोर्ट की गई थी जिसमें से एक न्यूनतम जीनोम सेल उस से प्राप्त किया गया था कोशिका विभाजन पर असामान्य आकृति विज्ञान दिखाया। इस न्यूनतर कोशिका में हाल ही में जीनों के एक समूह को जोड़ने से सामान्य कोशिका विभाजन बहाल हो गया

कोशिकाएँ जीवन की बुनियादी संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाइयाँ हैं, 1839 में श्लीडेन और श्वान द्वारा प्रस्तावित एक सिद्धांत। तब से, वैज्ञानिकों को यह समझने के लिए आनुवंशिक कोड को पूरी तरह से समझने की कोशिश करके सेलुलर कार्यों को समझने में रुचि है कि कोशिका कैसे बढ़ती है और कैसे विभाजित होती है समान प्रकार की अधिक कोशिकाओं को जन्म देते हैं। के आगमन के साथ डीएनए अनुक्रमण, के अनुक्रम को डिकोड करना संभव हो गया है जीनोम इस प्रकार जीवन के आधार को समझने के लिए सेलुलर प्रक्रियाओं को समझने का प्रयास किया जा रहा है। वर्ष 1984 में मोरोविट्ज़ ने माइकोप्लाज्मा के सबसे सरल अध्ययन का प्रस्ताव रखा कोशिकाओं जीवन के बुनियादी सिद्धांतों को समझने के लिए, स्वायत्त विकास में सक्षम।  

तब से, इसे कम करने के लिए कई प्रयास किए गए हैं जीनोम एक न्यूनतर संख्या का आकार एक ऐसी कोशिका को जन्म देता है जो सभी बुनियादी सेलुलर कार्यों को करने में सक्षम है। प्रयोगों से सबसे पहले माइकोप्लाज्मा मायकोइड्स का रासायनिक संश्लेषण हुआ जीनोम वर्ष 1079 में 2010 Kb का और इसे JCVI-syn1.0 नाम दिया गया। हचिंसन III और अन्य द्वारा JCVI-syn1.0 में और भी विलोपन किए गए। (1) ने 3.0 में JCVI-syn2016 को जन्म दिया जिसमें एक था जीनोम 531 जीनों के साथ 473 केबी का आकार और कोशिका विभाजन पर असामान्य आकारिकी होने के बावजूद, दोहरीकरण का समय 180 मिनट था। इसमें अभी भी अज्ञात जैविक कार्यों वाले 149 जीन थे, जो अभी भी अनदेखे तत्वों की उपस्थिति का सुझाव देते हैं जो जीवन के लिए आवश्यक हैं। हालाँकि, JCVI-syn3.0 समग्र सिद्धांतों को लागू करके जीवन कार्यों की जांच और समझने के लिए एक मंच प्रदान करता है।जीनोम डिजाइन. 

हाल ही में, 29 मार्च 2021 को, पेलेटियर और सहकर्मियों (2) ने कोशिका विभाजन और आकृति विज्ञान के लिए आवश्यक जीन को समझने के लिए 3.0 जीनों को पेश करके जेसीवीआई syn19 का उपयोग किया। जीनोम JCVI syn3.0 का, जो JCVI syn3.0A को जन्म देता है जिसकी आकृति विज्ञान JCVI syn1.0 के समान है। कोशिका विभाजन पर. इन 7 जीनों में से 19 में दो ज्ञात कोशिका विभाजन जीन और अज्ञात कार्य के झिल्ली से जुड़े प्रोटीन को एन्कोडिंग करने वाले 4 जीन शामिल हैं, जिन्होंने मिलकर जेसीवीआई-सिन1.0 के समान फेनोटाइप को बहाल किया। यह परिणाम जीनोमिक रूप से न्यूनतम कोशिका में कोशिका विभाजन और आकृति विज्ञान की पॉलीजेनिक प्रकृति का सुझाव देता है।  

इस तथ्य को देखते हुए कि जेसीवीआई syn3.0 अपनी न्यूनता के आधार पर जीवित रहने और गुणा करने में सक्षम है जीनोम, इसका उपयोग एक मॉडल जीव के रूप में विभिन्न कार्यों वाले विभिन्न प्रकार की कोशिकाएँ बनाने के लिए किया जा सकता है जो मनुष्यों और पर्यावरण के लिए फायदेमंद हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, कोई ऐसे जीन का परिचय दे सकता है जो प्लास्टिक के विघटन का कारण बनता है ताकि बने नए जीव का उपयोग जैविक तरीके से प्लास्टिक के क्षरण के लिए किया जा सके। इसी प्रकार, एक बार जेसीवीआई syn3.0 में प्रकाश संश्लेषण से संबंधित जीन को जोड़ने की परिकल्पना की जा सकती है, जिससे यह वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करने में सक्षम हो जाएगा, जिससे इसके स्तर को कम किया जा सकेगा और ग्लोबल वार्मिंग को कम करने में मदद मिलेगी, जो मानव जाति के सामने एक प्रमुख जलवायु समस्या है। हालाँकि, ऐसे प्रयोगों को अत्यधिक सावधानी से किया जाना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि हम पर्यावरण में एक सुपर जीव को न छोड़ें जिसे एक बार जारी होने के बाद नियंत्रित करना मुश्किल हो। 

फिर भी, न्यूनतम जीनोम वाली एक कोशिका और उसके जैविक हेरफेर के विचार से विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं का निर्माण हो सकता है, जो विभिन्न कार्यों के साथ मानव जाति और उसके अंतिम अस्तित्व के सामने आने वाले प्रमुख मुद्दों को हल करने में सक्षम हैं। हालाँकि, पूरी तरह से सिंथेटिक सेल के निर्माण बनाम कार्यात्मक रूप से सिंथेटिक के निर्माण के बीच अंतर है जीनोम. एक आदर्श पूरी तरह से सिंथेटिक कृत्रिम कोशिका एक संश्लेषित से बनी होगी जीनोम संश्लेषित साइटोप्लाज्मिक घटकों के साथ, एक उपलब्धि जिसे वैज्ञानिक आने वाले वर्षों में जल्द से जल्द हासिल करना पसंद करेंगे क्योंकि तकनीकी प्रगति अपने चरम पर पहुंच जाएगी।  

हालिया विकास पूरी तरह से सिंथेटिक सेल के निर्माण की दिशा में एक कदम हो सकता है जो विकास और विभाजन में सक्षम है। 

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सन्दर्भ:  

1. हचिसन III सी, चुआंग आर., एट अल 2016। न्यूनतम बैक्टीरिया का डिजाइन और संश्लेषण जीनोम. विज्ञान 25 मार्च 2016: वॉल्यूम। 351, अंक 6280, विज्ञापन6253 
   डीओआई: https://doi.org/10.1126/science.aad6253   

2. पेलेटियर जेएफ, सन एल।, एट अल 2021। जीनोमिक रूप से न्यूनतम सेल में कोशिका विभाजन के लिए आनुवंशिक आवश्यकताएं। कक्ष। प्रकाशित: 29 मार्च, 2021। डीओआई: https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.03.008 

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