കളങ്ങൾ പൂർണ്ണമായും കൃത്രിമമായി സമന്വയിപ്പിച്ചത് ജനിതകമാറ്റം 2010-ൽ ആദ്യം റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെട്ടു, അതിൽ നിന്ന് ഒരു മിനിമലിസ്റ്റിക് ജനിതകമാറ്റം അതിൽ നിന്നാണ് സെൽ ഉരുത്തിരിഞ്ഞത് കോശവിഭജനത്തിൽ അസാധാരണമായ രൂപഘടന കാണിച്ചു. ഈ മിനിമലിസ്റ്റിക് സെല്ലിലേക്ക് അടുത്തിടെ ഒരു കൂട്ടം ജീനുകൾ ചേർത്തത് സാധാരണ കോശവിഭജനം പുനഃസ്ഥാപിച്ചു
ജീവന്റെ അടിസ്ഥാന ഘടനാപരവും പ്രവർത്തനപരവുമായ യൂണിറ്റുകളാണ് കോശങ്ങൾ, 1839-ൽ ഷ്ലീഡനും ഷ്വാനും ചേർന്ന് മുന്നോട്ടുവച്ച സിദ്ധാന്തം. അന്നുമുതൽ, കോശം വളരുന്നതും വിഭജിക്കുന്നതും എങ്ങനെയെന്ന് മനസ്സിലാക്കാൻ ജനിതക കോഡ് പൂർണ്ണമായി മനസ്സിലാക്കാൻ ശ്രമിച്ചുകൊണ്ട് സെല്ലുലാർ പ്രവർത്തനങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് താൽപ്പര്യമുണ്ട്. സമാന തരത്തിലുള്ള കൂടുതൽ കോശങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുക. യുടെ വരവോടെ ഡിഎൻഎ സീക്വൻസിംഗ്, ൻ്റെ ക്രമം ഡീകോഡ് ചെയ്യാൻ സാധിച്ചു ജനിതകമാറ്റം അതുവഴി ജീവൻ്റെ അടിസ്ഥാനം മനസ്സിലാക്കാൻ സെല്ലുലാർ പ്രക്രിയകൾ മനസ്സിലാക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു. 1984-ൽ മൊറോവിറ്റ്സ് ഏറ്റവും ലളിതമായ മൈകോപ്ലാസ്മയെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം നിർദ്ദേശിച്ചു കളങ്ങൾ ജീവിതത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാന തത്ത്വങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കാൻ, സ്വയംഭരണപരമായ വളർച്ചയ്ക്ക് കഴിവുണ്ട്.
അതിനുശേഷം, കുറയ്ക്കാൻ നിരവധി ശ്രമങ്ങൾ നടത്തി ജനിതകമാറ്റം എല്ലാ അടിസ്ഥാന സെല്ലുലാർ പ്രവർത്തനങ്ങളും നിർവഹിക്കാൻ കഴിവുള്ള ഒരു സെല്ലിന് കാരണമാകുന്ന ഒരു മിനിമലിസ്റ്റിക് സംഖ്യയിലേക്ക് വലിപ്പം. പരീക്ഷണങ്ങൾ ആദ്യം മൈകോപ്ലാസ്മ മൈകോയിഡുകളുടെ രാസ സംശ്ലേഷണത്തിലേക്ക് നയിച്ചു ജനിതകമാറ്റം 1079-ൽ 2010 Kb, JCVI-syn1.0 എന്ന് നാമകരണം ചെയ്യപ്പെട്ടു. ഹച്ചിൻസൺ III മറ്റുള്ളവരും JCVI-syn1.0-ൽ നടത്തിയ കൂടുതൽ ഇല്ലാതാക്കലുകൾ. (1) 3.0-ൽ ജെസിവിഐ-സിൻ2016 രൂപപ്പെട്ടു, അതിൽ എ ജനിതകമാറ്റം 531 ജീനുകളുള്ള 473 Kb വലുപ്പവും 180 മിനിറ്റ് ഇരട്ടി സമയവും ഉണ്ടായിരുന്നു, കോശവിഭജനത്തിൽ അസാധാരണമായ രൂപഘടനയുണ്ടെങ്കിലും. അജ്ഞാതമായ ജീവശാസ്ത്രപരമായ പ്രവർത്തനങ്ങളുള്ള 149 ജീനുകൾ ഇപ്പോഴും അതിൽ ഉണ്ടായിരുന്നു, ഇത് ഇപ്പോഴും കണ്ടെത്താത്ത മൂലകങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം സൂചിപ്പിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, JCVI-syn3.0 പൂർണ്ണമായ തത്വങ്ങൾ പ്രയോഗിച്ചുകൊണ്ട് ജീവിത പ്രവർത്തനങ്ങളെ കുറിച്ച് അന്വേഷിക്കുന്നതിനും മനസ്സിലാക്കുന്നതിനുമുള്ള ഒരു പ്ലാറ്റ്ഫോം നൽകുന്നു.ജനിതകമാറ്റം ഡിസൈൻ.
അടുത്തിടെ, 29 മാർച്ച് 2021-ന്, പെല്ലെറ്റിയറും സഹപ്രവർത്തകരും (2) 3.0 ജീനുകൾ അവതരിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് കോശവിഭജനത്തിനും രൂപഘടനയ്ക്കും ആവശ്യമായ ജീനുകളെ മനസ്സിലാക്കാൻ JCVI syn19 ഉപയോഗിച്ചു. ജനിതകമാറ്റം JCVI syn3.0-ൻ്റെ, JCVI syn3.0-ന് സമാനമായ ഒരു രൂപഘടനയുള്ള JCVI syn1.0A-യ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു. കോശവിഭജനത്തിൽ. ഈ 7 ജീനുകളിൽ 19 എണ്ണത്തിൽ, അറിയപ്പെടുന്ന രണ്ട് സെൽ ഡിവിഷൻ ജീനുകളും 4 ജീനുകളും എൻകോഡിംഗ് മെംബ്രൻ-അസോസിയേറ്റഡ് പ്രോട്ടീനുകളും അജ്ഞാത പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ, JCVI-syn1.0-ന് സമാനമായ പ്രതിഭാസം പുനഃസ്ഥാപിച്ചു. ഈ ഫലം ജനിതകപരമായി കുറഞ്ഞ കോശത്തിലെ കോശവിഭജനത്തിൻ്റെയും രൂപഘടനയുടെയും പോളിജെനിക് സ്വഭാവത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
JCVI syn3.0 അതിൻ്റെ മിനിമലിസ്റ്റിക് അടിസ്ഥാനമാക്കി അതിജീവിക്കാനും വർദ്ധിപ്പിക്കാനും പ്രാപ്തമാണ് എന്ന വസ്തുത കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ ജനിതകമാറ്റം, മനുഷ്യർക്കും പരിസ്ഥിതിക്കും പ്രയോജനകരമാകുന്ന വ്യത്യസ്ത പ്രവർത്തനങ്ങളുള്ള വ്യത്യസ്ത കോശ തരങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് ഇത് ഒരു മാതൃകാ ജീവിയായി ഉപയോഗിക്കാം. ഉദാഹരണത്തിന്, പ്ലാസ്റ്റിക്കിൻ്റെ പിരിച്ചുവിടലിലേക്ക് നയിക്കുന്ന ജീനുകളെ പരിചയപ്പെടുത്താൻ കഴിയും, അതിലൂടെ നിർമ്മിച്ച പുതിയ ജീവിയെ ജൈവിക രീതിയിൽ പ്ലാസ്റ്റിക്കിൻ്റെ നാശത്തിന് ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും. സമാനമായി, JCVI syn3.0-ൽ ഫോട്ടോസിന്തസിസുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ജീനുകൾ ചേർക്കുന്നത് ഒരിക്കൽ വിഭാവനം ചെയ്യാൻ കഴിയും, അത് അന്തരീക്ഷത്തിൽ നിന്ന് കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് അനുയോജ്യമാണ്, അതുവഴി അതിൻ്റെ അളവ് കുറയ്ക്കുകയും ആഗോളതാപനം കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് മനുഷ്യരാശി നേരിടുന്ന ഒരു പ്രധാന കാലാവസ്ഥാ പ്രശ്നമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, അത്തരം പരീക്ഷണങ്ങൾ അതീവ ജാഗ്രതയോടെ കൈകാര്യം ചെയ്യേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്, അത് പുറത്തുവിടുമ്പോൾ നിയന്ത്രിക്കാൻ പ്രയാസമുള്ള ഒരു സൂപ്പർ ഓർഗാനിസം നമ്മൾ പരിസ്ഥിതിയിലേക്ക് വിടുന്നില്ലെന്ന് ഉറപ്പാക്കണം.
എന്നിരുന്നാലും, മിനിമലിസ്റ്റിക് ജീനോമും അതിൻ്റെ ബയോളജിക്കൽ കൃത്രിമത്വവും ഉള്ള ഒരു സെൽ എന്ന ആശയം, മനുഷ്യരാശി നേരിടുന്ന പ്രധാന പ്രശ്നങ്ങളും അതിൻ്റെ ആത്യന്തികമായ നിലനിൽപ്പും പരിഹരിക്കാൻ കഴിവുള്ള വൈവിധ്യമാർന്ന പ്രവർത്തനങ്ങളുള്ള വൈവിധ്യമാർന്ന കോശ തരങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം. എന്നിരുന്നാലും, പൂർണ്ണമായും സിന്തറ്റിക് സെൽ സൃഷ്ടിക്കുന്നതും പ്രവർത്തനപരമായി സിന്തറ്റിക് സൃഷ്ടിക്കുന്നതും തമ്മിൽ വ്യത്യാസമുണ്ട്. ജനിതകമാറ്റം. തികച്ചും കൃത്രിമമായ ഒരു കൃത്രിമ കോശം ഒരു സമന്വയം ഉൾക്കൊള്ളുന്നതാണ് ജനിതകമാറ്റം സംശ്ലേഷണം ചെയ്ത സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് ഘടകങ്ങൾക്കൊപ്പം, സാങ്കേതിക മുന്നേറ്റങ്ങൾ അതിൻ്റെ പാരമ്യത്തിലെത്തുമ്പോൾ വരും വർഷങ്ങളിൽ അധികം വൈകാതെ നേടാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർ ആഗ്രഹിക്കുന്ന ഒരു നേട്ടം.
വളർച്ചയ്ക്കും വിഭജനത്തിനും കഴിവുള്ള ഒരു സമ്പൂർണ്ണ സിന്തറ്റിക് സെൽ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു ചവിട്ടുപടിയായിരിക്കാം സമീപകാല വികസനം.
***
അവലംബം:
- Hutchison III C, Chuang R., et al 2016. ഒരു മിനിമൽ ബാക്ടീരിയയുടെ രൂപകൽപ്പനയും സമന്വയവും ജനിതകമാറ്റം. ശാസ്ത്രം 25 മാർച്ച് 2016: വാല്യം. 351, ലക്കം 6280, aad6253
ഡോ: https://doi.org/10.1126/science.aad6253
- Pelletier JF, Sun L., et al 2021. ജനിതകപരമായി കുറഞ്ഞ കോശത്തിലെ കോശ വിഭജനത്തിനുള്ള ജനിതക ആവശ്യകതകൾ. സെൽ. പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്: മാർച്ച് 29, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.03.008
***
