कक्षहरू पूर्णतया कृत्रिम संश्लेषित संग जीनोम 2010 मा पहिलो रिपोर्ट गरिएको थियो जसबाट एक minimalistic जीनोम सेल त्यो व्युत्पन्न भएको थियो कोशिका विभाजनमा असामान्य आकारविज्ञान देखायो। यस न्यूनतम कोशिकामा जीनहरूको समूहको भर्खरको थपले सामान्य कोशिका विभाजनलाई पुनर्स्थापित गर्यो
कोशिकाहरू जीवनको आधारभूत संरचनात्मक र कार्यात्मक एकाइहरू हुन्, जुन 1839 मा Schleiden र Schwann द्वारा प्रस्तावित सिद्धान्त हो। तब देखि, वैज्ञानिकहरूले कोशिका कसरी बढ्छ र विभाजित हुन्छ भनेर आनुवंशिक कोडलाई पूर्ण रूपमा बुझ्ने प्रयास गरेर सेलुलर प्रकार्यहरू बुझ्न चासो राखेका छन्। उस्तै प्रकारका थप कोशिकाहरूलाई जन्म दिनुहोस्। को आगमन संग डीएनए अनुक्रमण, यो को अनुक्रम डिकोड गर्न सम्भव भएको छ जीनोम यसरी जीवनको आधार बुझ्नको लागि सेलुलर प्रक्रियाहरू बुझ्न प्रयास गर्दै। सन् १९८४ मा, मोरोविट्जले माइकोप्लाज्माको अध्ययन प्रस्ताव गरेका थिए, सबैभन्दा सरल कक्षहरू जीवनको आधारभूत सिद्धान्तहरू बुझ्नको लागि, स्वायत्त वृद्धि गर्न सक्षम।
त्यसयता, कम गर्न धेरै प्रयासहरू भएका छन् जीनोम सबै आधारभूत सेलुलर कार्यहरू गर्न सक्षम हुने सेललाई जन्म दिने न्यूनतम संख्यामा आकार। प्रयोगहरूले पहिले माइकोप्लाज्मा माइकोइड्सको रासायनिक संश्लेषणको नेतृत्व गर्यो जीनोम 1079 Kb को वर्ष 2010 मा र JCVI-syn1.0 को रूपमा नाम दिइएको थियो। Hutchinson III et al द्वारा JCVI-syn1.0 मा बनाइएको थप मेटाइएको। (1) ले 3.0 मा JCVI-syn2016 लाई जन्म दियो जसमा ए जीनोम 531 जीनहरू सहित 473 Kb को आकार र 180 मिनेटको दोब्बर समय थियो, कोशिका विभाजनमा असामान्य आकारविज्ञान भए तापनि। यसमा अझै पनि अज्ञात जैविक कार्यहरू सहित 149 जीनहरू थिए, जसले जीवनको लागि आवश्यक अझै पनि पत्ता नलागेका तत्वहरूको उपस्थितिलाई सुझाव दिन्छ। यद्यपि, JCVI-syn3.0 ले सम्पूर्ण सिद्धान्तहरू लागू गरेर जीवन कार्यहरू अनुसन्धान र बुझ्नको लागि प्लेटफर्म प्रदान गर्दछ।जीनोम डिजाइन।
हालै, मार्च 29, 2021 मा, Pelletier र सहकर्मीहरू (2) ले JCVI syn3.0 को प्रयोग गरी कोशिका विभाजन र आकारविज्ञानको लागि आवश्यक जीनहरू बुझ्नको लागि 19 जीनहरू परिचय गराए। जीनोम JCVI syn3.0 को, JCVI syn3.0A लाई जन्म दिँदै जसको आकार JCVI syn1.0 सँग मिल्दोजुल्दो छ। सेल विभाजन मा। यी 7 जीनहरू मध्ये 19 मा, दुई ज्ञात सेल डिभिजन जीनहरू र अज्ञात प्रकार्यको 4 जीन एन्कोडिङ झिल्ली-सम्बद्ध प्रोटीनहरू समावेश छन्, जसले JCVI-syn1.0 को जस्तै फेनोटाइपलाई सँगै पुनर्स्थापित गर्यो। यो नतिजाले कोशिका विभाजनको पोलिजेनिक प्रकृति र जीनोमिकली न्यूनतम सेलमा आकारविज्ञानको सुझाव दिन्छ।
JCVI syn3.0 यसको न्यूनतम आधारमा बाँच्न र गुणन गर्न सक्षम छ भन्ने तथ्यलाई दिईएको छ। जीनोम, यो मानव र वातावरणको लागि लाभदायक हुन सक्ने विभिन्न प्रकारका विभिन्न प्रकारका कोशिकाहरू सिर्जना गर्न नमूना जीवको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। उदाहरणका लागि, कसैले प्लास्टिकलाई विघटन गराउने जीनहरू परिचय गर्न सक्छ ताकि बनाइएको नयाँ जीवलाई जैविक रूपमा प्लास्टिकको क्षयीकरणको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ। त्यसै गरी, एक पटक JCVI syn3.0 मा प्रकाश संश्लेषण सम्बन्धी जीनहरू थप्ने परिकल्पना गर्न सकिन्छ जसले गर्दा वातावरणबाट कार्बन डाइअक्साइड प्रयोग गर्न सकिन्छ जसले गर्दा यसको स्तर घटाउँछ र ग्लोबल वार्मिङलाई कम गर्न मद्दत गर्दछ, जुन मानवजातिले सामना गर्ने प्रमुख जलवायु समस्या हो। यद्यपि, त्यस्ता प्रयोगहरूलाई अत्यन्त सावधानीपूर्वक व्यवहार गर्नुपर्छ ताकि हामीले वातावरणमा एक सुपर जीवलाई रिलीज गरिसकेपछि नियन्त्रण गर्न गाह्रो नहुने सुनिश्चित गर्नुपर्दछ।
जे होस्, न्यूनतम जीनोम र यसको जैविक हेरफेरको साथ कोशिका भएको विचारले मानवजाति र यसको अन्तिम अस्तित्वको सामना गर्ने प्रमुख समस्याहरू समाधान गर्न सक्षम विविध प्रकारका विभिन्न प्रकारका कोशिकाहरू सिर्जना गर्न सक्छ। यद्यपि, त्यहाँ पूर्ण सिंथेटिक सेलको सिर्जना र कार्यात्मक सिंथेटिकको सिर्जना बीचको भिन्नता छ। जीनोम। एक आदर्श पूर्णतया सिंथेटिक कृत्रिम सेल एक संश्लेषित समावेश हुनेछ जीनोम संश्लेषित साइटोप्लाज्मिक कम्पोनेन्टहरू सहित, एउटा उपलब्धि जुन वैज्ञानिकहरूले प्राविधिक विकासहरू चरम सीमामा पुग्दा आउने वर्षहरूमा चाँडै प्राप्त गर्न चाहन्छन्।
भर्खरको विकास एक पूर्ण सिंथेटिक सेलको निर्माणको दिशामा एक कदम ढुङ्गा हुन सक्छ जुन विकास र विभाजन गर्न सक्षम छ।
***
सन्दर्भ:
- Hutchison III C, Chuang R., et al 2016. न्यूनतम ब्याक्टेरियाको डिजाइन र संश्लेषण जीनोम. विज्ञान। मार्च २०१६: भोल्युम। 2016, अंक 351, aad6280
DOI: https://doi.org/10.1126/science.aad6253
- Pelletier JF, Sun L., et al 2021। जीनोमिकली न्यूनतम सेलमा कोशिका विभाजनका लागि आनुवंशिक आवश्यकताहरू। सेल। प्रकाशित: मार्च २९, २०२१। DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.03.008
***
