वैज्ञानिकों ने बनाया Syn57, दुनिया का सबसे सुव्यवस्थित आनुवंशिक कोड वाला जीवाणु
वैज्ञानिकों ने एक ऐसा जीवाणु बनाया है जिसका आनुवंशिक कोड पृथ्वी पर किसी भी अन्य जीव की तुलना में अधिक सुव्यवस्थित है – और जिसमें अधिक हस्तक्षेप किया जा सकता है। यह जीवाणु, Syn57 नामक एक कृत्रिम एस्चेरिचिया कोली है, जिसे अरबों वर्षों से सभी ज्ञात जीवों की सेवा करने वाले 64 ‘कोडन’ में से केवल 57 का उपयोग करके अपना शरीर बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। जीवन का सूत्र एक ऐसी भाषा में लिखा गया है जिसमें 64 अलग-अलग कोडन का उपयोग किया गया है, जिनमें से प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड के त्रिक से बना है। ये ‘तीन-अक्षर’ वाले कोडन के लंबे वाक्य हैं जो हमारे डीएनए और आरएनए का निर्माण करते हैं। ये हमारी कोशिकाओं को सामान्य पदार्थ को जीवन के निर्माण खंडों, अमीनो अम्लों में बदलने के लिए आवश्यक निर्देश प्रदान करते हैं, जो प्रोटीन बनाने के लिए क्रम में पिरोए जाते हैं।
जब एक कोशिका प्रोटीन का निर्माण कर रही होती है, तो वह उन 64 न्यूक्लियोटाइड त्रिकों का उपयोग करके लिखे गए कोडन अनुक्रम को ‘पढ़ती’ है, ताकि यह पता चल सके कि आगे कौन से अमीनो अम्ल जोड़ने हैं और कब रोकना है। लेकिन इस प्रणाली में कुछ अस्पष्ट प्रतिरूप हैं। सभी प्राकृतिक जीव केवल 20 अमीनो अम्लों से अपने लिए आवश्यक प्रोटीन बना सकते हैं, जिसका अर्थ है कि कई कोडॉन समानार्थी द्विगुणन हैं। Syn57 इनमें से कुछ अनावश्यक प्रतीत होने वाले कोडॉन को हटा देता है। अन्य टीमें भी इस लक्ष्य की ओर काम कर रही हैं, लेकिन यूके स्थित मेडिकल रिसर्च काउंसिल लैबोरेटरी ऑफ मॉलिक्यूलर बायोलॉजी की एक टीम किसी जीव को 57 कोडॉन के स्तर तक लाने वाली पहली टीम है, जो 61 कोडॉन वाले जीनोम की पिछली उपलब्धि का रिकॉर्ड तोड़ती है।
पूरे जीनोम को नए सिरे से तैयार करके, शोधकर्ताओं ने अमीनो अम्ल सेरीन से जुड़े छह में से चार कोडॉन, चार में से दो एलानिन कोडॉन और एक ‘स्टॉप’ कोडॉन को हटाने का लक्ष्य रखा। जहाँ बैक्टीरिया के जीनोम में ये अनावश्यक कोडॉन दिखाई दिए, शोधकर्ताओं ने उन्हें समान निर्देश देने वाले समानार्थी कोडॉन से प्रतिस्थापित कर दिया। इसके लिए आनुवंशिक कोड में 101,000 से अधिक परिवर्तनों की आवश्यकता पड़ी। पहले कंप्यूटर पर इनकी योजना बनाई गई, 100 किलोबाइट के टुकड़ों में, और फिर जीन को जोड़ने का कठिन काम शुरू हुआ। यह सुनिश्चित करने के लिए कि वे सूक्ष्मजीवों में मौलिक रूप से हानिकारक परिवर्तन तो नहीं डाल रहे हैं, टीम ने जीवित जीवाणुओं में सिंथेटिक जीनोम के छोटे-छोटे टुकड़ों का थोड़ा-थोड़ा करके परीक्षण किया, और अंततः उन्हें एक साथ जोड़कर अंतिम, पूरी तरह से सिंथेटिक स्ट्रेन तैयार किया।
“हम निश्चित रूप से ऐसे दौर से गुज़रे हैं जहाँ हम सोच रहे थे, ‘क्या यह एक गतिरोध होगा, या हम इसे पूरा कर पाएँगे?'” अध्ययन के प्रमुख लेखकों में से एक, सिंथेटिक जीवविज्ञानी वेस्ली रॉबर्टसन ने न्यूयॉर्क टाइम्स के पत्रकार कार्ल ज़िमर को बताया। यह एक विशाल कार्य है जो दर्शाता है कि जीवन एक महत्वपूर्ण रूप से संकुचित आनुवंशिक ब्लूप्रिंट के साथ भी जीवित रह सकता है। यह संभावित रूप से शेष कोडॉन को अलग-अलग भूमिकाएँ सौंपने के लिए मुक्त भी करता है। टीम ने एक प्रेस विज्ञप्ति में कहा, “Syn57 में और अधिक गैर-कैनोनिकल अमीनो एसिड डालने के लिए अधिक जगह है, जिससे आनुवंशिक कोड को और भी विस्तारित करने के अधिक अवसर मिलते हैं।” “इससे शोधकर्ताओं को नवीन सिंथेटिक पॉलिमर और मैक्रोसाइकल विकसित करने में मदद मिलेगी।”
और चूँकि Syn57 का ‘गैर-विहित’ आनुवंशिक कोड ‘प्राकृतिक’ सूक्ष्मजीवों, जैसे वायरस, जो कोशिका प्रोटीन उत्पादन पर नियंत्रण करके काम करते हैं, के लिए अपठनीय होना चाहिए, इसलिए यह बैक्टीरिया उनके संक्रमण का प्रतिरोध करने में सक्षम होना चाहिए। इससे बैक्टीरिया प्रोटीन की औद्योगिक ‘खेती’ से जुड़ी लागत को कम करने में मदद मिल सकती है, जहाँ वायरल प्रकोप एक बड़ा झटका है। यह अपठनीय जीनोम आनुवंशिक रूप से संशोधित बैक्टीरिया को भी प्रभावी ढंग से निष्फल कर सकता है, जो संशोधित जीनों के प्राकृतिक वातावरण में फैलने से जुड़ी चिंताओं को दूर करने की एक आकर्षक संभावना है। रॉबर्टसन ने ज़िमर से कहा, “फिर हम अपने सिंथेटिक जीव से सूचना के रिसाव को रोक सकते हैं।” टीम का निष्कर्ष है, “यह कार्य इस बात का उदाहरण है कि कैसे जीनोम संश्लेषण जीवों के जीनोम अनुक्रमों को अनुक्रम स्थान के नए क्षेत्रों में ले जा सकता है, जहाँ प्राकृतिक जीवन की पहुँच नहीं हो सकती है।” यह शोध साइंस में प्रकाशित हुआ था।
नए खबरों के लिए बने रहे सटीकता न्यूज के साथ।
