समान-लिंग वाले स्तनधारियों से प्रजनन की जैविक बाधाएं दूर होती हैं

अध्ययन से पता चलता है कि पहली बार स्वस्थ माउस संतान समान लिंग वाले माता-पिता से पैदा हुई - इस मामले में माताओं।

RSI जैविक क्यों का पहलू स्तनधारियों प्रजनन के लिए दो विपरीत लिंगों की आवश्यकता बहुत लंबे समय से शोधकर्ताओं को परेशान कर रही है। वैज्ञानिक यह समझने की कोशिश कर रहे हैं कि वास्तव में दो माता या दो पिता को संतान पैदा करने में क्या बाधा है। स्तनधारियों के अलावा अन्य जीव, जैसे सरीसृप, मछली और उभयचर बिना साथी के संतान पैदा करते हैं। जानवरों के तीन अलग-अलग तरीके होते हैं प्रजनन (अलैंगिक, उभयलिंगी और यौन), लेकिन मानव सहित स्तनधारी केवल यौन प्रजनन से गुजर सकते हैं, जहां विपरीत लिंग के दो माता-पिता शामिल होते हैं।

यहां तक ​​​​कि हाल के दशकों में चिकित्सा प्रौद्योगिकी में निषेचन और उन्नति की गहन समझ के साथ, दो समान लिंग वाले माता-पिता से एक स्तनधारी संतान पैदा करना अकल्पनीय रहा है। यह समझा जाता है कि आनुवंशिक सामग्री (डीएनएविकास के लिए माता-पिता (पुरुष और महिला) दोनों की आवश्यकता होती है क्योंकि एक माता का डीएनए और पिता का डीएनए मूल रूप से संतान में जगह के लिए एक दूसरे के साथ प्रतिस्पर्धा करते हैं। और एक जीनोमिक इम्प्रिंटिंग बैरियर है अर्थात निश्चित मम मेरे या पैतृक जीन छापे जाते हैं (जिसके आधार पर वे आए हैं उसके आधार पर ब्रांडेड या लेबल किए जाते हैं) और फिर भ्रूण के विकास के विभिन्न चरणों के दौरान बंद कर दिए जाते हैं। इस बाधा को दूर करने की जरूरत है। माँ की आनुवंशिक सामग्री और पिता की आनुवंशिक सामग्री में विभिन्न जीन अंकित होते हैं, इसलिए सभी आवश्यक जीनों को सक्रिय करने के लिए एक स्तनपायी की संतान को दोनों लिंगों से आनुवंशिक सामग्री की आवश्यकता होती है। दोनों आनुवंशिक सामग्री इस प्रकार महत्वपूर्ण हैं क्योंकि एक संतान जिसे पिता या माता से आनुवंशिक सामग्री नहीं मिलती है, उसमें विकास संबंधी असामान्यताएं होंगी और वह पैदा होने के लिए पर्याप्त रूप से व्यवहार्य नहीं हो सकती हैं। यही कारण है कि समान लिंग वाले माता-पिता का होना असंभव है।

दो महिलाओं से संतान

में प्रकाशित एक अध्ययन में सेल स्टेम सेलचाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज के वैज्ञानिकों ने पहली बार समान लिंग वाले माता-पिता से 29 जीवित और स्वस्थ चूहों की संतान पैदा की है, यहां दो जैविक माताएं हैं। ये शिशु आगे चलकर वयस्क हो गए और अपनी सामान्य संतान भी पैदा करने में सक्षम हो गए। वैज्ञानिकों ने स्टेम सेल और जीन के लक्षित हेरफेर/संपादन का उपयोग करके इसे हासिल किया है जो बताता है कि कुछ बाधाओं को सफलतापूर्वक दूर किया जा सकता है। द्वि-मातृ चूहों (दो माताओं के साथ चूहे) बनाने के लिए, उन्होंने अगुणित भ्रूण स्टेम सेल (ESCs) नामक कोशिकाओं का उपयोग किया, जिसमें केवल एक माता-पिता (यहाँ मादा माउस) से गुणसूत्रों और डीएनए की आधी संख्या होती है। इन कोशिकाओं को उन कोशिकाओं के समान बताया गया है जो अंडे और शुक्राणु के अग्रदूत हैं और इस सफलता के अध्ययन के मुख्य कारण के रूप में बताए गए हैं। शोधकर्ताओं ने इन अगुणित ESCs से तीन आनुवंशिक छाप वाले क्षेत्रों को हटा दिया, जिसमें माँ का डीएनए था और इन कोशिकाओं को फिर 210 भ्रूण पैदा करने वाली एक अन्य मादा माउस से लिए गए अंडों में इंजेक्ट किया गया, जिससे 29 जीवित चूहे पैदा हुए।

वैज्ञानिकों ने द्वि-पैतृक चूहे (दो पिता वाले चूहे) बनाने की भी कोशिश की, लेकिन एक पुरुष डीएनए का उपयोग करना अधिक चुनौतीपूर्ण था क्योंकि इसमें पुरुष माता-पिता के डीएनए वाले अगुणित ईएससी को संशोधित करना और सात आनुवंशिक छाप क्षेत्रों को हटाना आवश्यक था। इन कोशिकाओं को एक अन्य नर चूहे के शुक्राणु के साथ एक मादा अंडे की कोशिका में अंतःक्षिप्त किया गया था, जिसमें मादा आनुवंशिक सामग्री वाले नाभिक को हटा दिया गया था। अब बनाए गए भ्रूणों में केवल नर का डीएनए ही प्लेसेंटल सामग्री के साथ सरोगेट माताओं को स्थानांतरित किया गया था, जिन्होंने उन्हें पूर्ण अवधि तक ले जाया था। हालांकि, यह 12 पूर्ण अवधि के चूहों (कुल का 2.5 प्रतिशत) के लिए अच्छी तरह से काम नहीं करता था जो कि दो पिता से पैदा हुए थे क्योंकि वे केवल 48 घंटों तक जीवित रहे थे।

यह एक महत्वपूर्ण अध्ययन है जहां समान लिंग वाले स्तनधारियों से प्रजनन की जैविक बाधाओं को आनुवंशिक कारकों के बाद दूर किया गया है जो समान लिंग प्रजनन को रोकते हैं, का विश्लेषण किया गया था। प्रकट आनुवंशिक बाधाएं कुछ सबसे महत्वपूर्ण डीएनए क्षेत्र हैं जो समान लिंग वाले माता-पिता के साथ चूहों के विकास में बाधा डालते हैं। निश्चित रूप से चुनौतीपूर्ण, समान लिंग वाले माता-पिता के साथ स्वस्थ चूहों की संतान पैदा करने वाला यह पहला अध्ययन है जो नियमित चूहों की तुलना में है।

क्या यह मनुष्यों में किया जा सकता है?

विशेषज्ञों का कहना है कि अधिकांश स्तनधारियों, विशेषकर मनुष्यों में इस तरह के व्यापक आनुवंशिक हेरफेर संभव नहीं हैं। सबसे पहले, जिन जीनों में हेरफेर करने की आवश्यकता होगी, उनकी पहचान करना मुश्किल है क्योंकि 'अंकित जीन' हर प्रजाति के लिए अद्वितीय हैं। गंभीर असामान्यताओं के उत्पन्न होने का एक उच्च जोखिम है और इसमें कई सुरक्षा मुद्दे शामिल हैं। यह असंभव से भरा एक लंबा रास्ता है कि ऐसा कुछ मनुष्यों में दोहराया जा सकता है। और तकनीकी बाधाएं एक तरफ, यह प्रक्रिया में शामिल नैतिक और व्यावहारिक मुद्दों के बारे में चल रही बहस है। फिर भी, यह अध्ययन एक दिलचस्प मील का पत्थर है और इसका उपयोग निषेचन और भ्रूण के विकास की हमारी समझ को मजबूत करने के लिए किया जा सकता है। यह बांझपन और जन्मजात बीमारियों की उत्पत्ति को बेहतर ढंग से समझने में मदद कर सकता है। भविष्य में पशु अनुसंधान उदाहरण क्लोनिंग में भी अध्ययन का बड़े पैमाने पर उपयोग किया जा सकता है।

***

{आप उद्धृत स्रोतों की सूची में नीचे दिए गए डीओआई लिंक पर क्लिक करके मूल शोध पत्र पढ़ सकते हैं}

स्रोत (रों)

ज़ी-कुन एल एट अल। 2018. क्षेत्र के विलोपन के साथ हाइपोमेथिलेटेड हैप्लोइड ईएससी से द्विमासिक और द्विपक्षीय चूहों की पीढ़ी। सेल स्टेम सेल. https://doi.org/10.1016/j.stem.2018.09.004

***