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सिंथेटिक मिनिमलिस्टिक जीनोम वाले सेल सामान्य सेल डिवीजन से गुजरते हैं

विज्ञानबायोलॉजीसिंथेटिक मिनिमलिस्टिक जीनोम वाले सेल सामान्य सेल डिवीजन से गुजरते हैं

पूरी तरह से कृत्रिम संश्लेषित जीनोम वाली कोशिकाओं को पहली बार 2010 में रिपोर्ट किया गया था, जिसमें से एक न्यूनतर जीनोम सेल 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, जीनोम के अनुक्रम को डिकोड करना संभव हो गया है जिससे जीवन के आधार को समझने के लिए सेलुलर प्रक्रियाओं को समझने का प्रयास किया जा रहा है। वर्ष 1984 में, मोरोविट्ज़ ने जीवन के बुनियादी सिद्धांतों को समझने के लिए माइकोप्लाज्मा, स्वायत्त विकास में सक्षम सबसे सरल कोशिकाओं के अध्ययन का प्रस्ताव रखा।  

तब से, जीनोम के आकार को एक न्यूनतम संख्या तक कम करने के लिए कई प्रयास किए गए हैं, जिससे एक सेल को जन्म दिया गया है जो सभी बुनियादी सेलुलर कार्यों को करने में सक्षम है। प्रयोगों ने पहली बार वर्ष 1079 में माइकोप्लाज्मा मायकोइड्स जीनोम के 2010 Kb के रासायनिक संश्लेषण का नेतृत्व किया और इसे JCVI-syn1.0 नाम दिया गया। हचिंसन III एट अल द्वारा JCVI-syn1.0 में और विलोपन किए गए। (1) ने 3.0 में जेसीवीआई-सिन2016 को जन्म दिया, जिसमें 531 जीनों के साथ 473 केबी का जीनोम आकार था और कोशिका विभाजन पर असामान्य आकारिकी होने के बावजूद 180 मिनट का दोहरीकरण समय था। इसमें अभी भी अज्ञात जैविक कार्यों के साथ 149 जीन थे, जो अभी भी अनदेखे तत्वों की उपस्थिति का सुझाव देते हैं जो जीवन के लिए आवश्यक हैं। हालांकि, JCVI-syn3.0 संपूर्ण 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 JCVI syn3.0 के जीनोम में 19 जीनों को शामिल करके कोशिका विभाजन और आकारिकी के लिए आवश्यक जीन को समझने के लिए JCVI syn3.0 का उपयोग किया, जिससे JCVI syn3.0A को जन्म दिया। JCVI syn1.0 के समान एक आकृति विज्ञान। कोशिका विभाजन पर। इन 7 जीनों में से 19 में दो ज्ञात कोशिका विभाजन जीन और 4 जीन शामिल हैं जो अज्ञात कार्य के झिल्ली से जुड़े प्रोटीन को कूटबद्ध करते हैं, जो एक साथ JCVI-syn1.0 के समान फेनोटाइप को बहाल करते हैं। 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 अपने न्यूनतर जीनोम के आधार पर जीवित रहने और गुणा करने में सक्षम है, इसका उपयोग विभिन्न प्रकार के सेल बनाने के लिए एक मॉडल जीव के रूप में किया जा सकता है जिसमें विभिन्न प्रकार के कार्य होते हैं जो मनुष्यों और पर्यावरण के लिए फायदेमंद हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, कोई ऐसे जीन पेश कर सकता है जो प्लास्टिक के विघटन की ओर ले जाते हैं ताकि बने नए जीव का उपयोग जैविक तरीके से प्लास्टिक के क्षरण के लिए किया जा सके। इसी तरह, एक बार जेसीवीआई syn3.0 में प्रकाश संश्लेषण से संबंधित जीन को जोड़ने की परिकल्पना की जा सकती है, जिससे यह वातावरण से कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करने में सक्षम हो जाता है जिससे इसका स्तर कम हो जाता है और ग्लोबल वार्मिंग को कम करने में मदद मिलती है, जो मानव जाति के सामने एक प्रमुख जलवायु समस्या है। हालांकि, इस तरह के प्रयोगों को अत्यधिक सावधानी के साथ व्यवहार किया जाना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि हम एक ऐसे सुपर जीव को पर्यावरण में नहीं छोड़ते हैं जिसे एक बार रिलीज होने के बाद नियंत्रित करना मुश्किल होता है। 

बहरहाल, न्यूनतर जीनोम और इसके जैविक हेरफेर के साथ एक सेल होने का विचार विभिन्न प्रकार के सेल के निर्माण के लिए नेतृत्व कर सकता है जिसमें विभिन्न प्रकार के कार्य होते हैं जो मानव जाति के सामने आने वाले प्रमुख मुद्दों और इसके अंतिम अस्तित्व को हल करने में सक्षम होते हैं। हालांकि, एक पूरी तरह सिंथेटिक सेल के निर्माण बनाम एक कार्यात्मक सिंथेटिक जीनोम के निर्माण के बीच एक अंतर है। एक आदर्श पूरी तरह से सिंथेटिक कृत्रिम सेल में संश्लेषित साइटोप्लाज्मिक घटकों के साथ एक संश्लेषित जीनोम शामिल होगा, एक ऐसा कारनामा जिसे वैज्ञानिक आने वाले वर्षों में जल्द से जल्द हासिल करना पसंद करेंगे क्योंकि तकनीकी विकास अपने चरम पर पहुंच जाएगा।  

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। एक न्यूनतम जीवाणु जीनोम का डिजाइन और संश्लेषण। विज्ञान 25 मार्च 2016: वॉल्यूम। 351, अंक 6280, विज्ञापन6253 
    डीओआई: https://doi.org/10.1126/science.aad6253   
  1. 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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राजीव सोनी
राजीव सोनीhttps://www.RajeevSoni.org/
डॉ राजीव सोनी (ओआरसीआईडी ​​आईडी: 0000-0001-7126-5864) ने पीएच.डी. कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय, यूके से जैव प्रौद्योगिकी में और विभिन्न संस्थानों और बहुराष्ट्रीय कंपनियों जैसे द स्क्रिप्स रिसर्च इंस्टीट्यूट, नोवार्टिस, नोवोजाइम, रैनबैक्सी, बायोकॉन, बायोमेरीक्स और यूएस नेवल रिसर्च लैब के साथ एक प्रमुख अन्वेषक के रूप में दुनिया भर में काम करने का 25 वर्षों का अनुभव है। दवा की खोज, आणविक निदान, प्रोटीन अभिव्यक्ति, जैविक निर्माण और व्यवसाय विकास में।

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