वैज्ञानिकों ने अब तक के सबसे बड़े जीनोम का अनुक्रम किया, अंग पुनर्जनन जीन की खोज की

कृत्रिम अंग एक जीवनरक्षक हो सकता है जब कोई व्यक्ति अपना एक अंग खो देता है, लेकिन क्या यह बेहतर नहीं होगा कि हम उस खोए हुए हिस्से को फिर से विकसित कर सकें 3डी प्रिंटिंग एक? मैक्सिकन सैलामैंडर एक्सोलोटल जैसे उभयचर, अंगों को पुनर्जीवित कर सकते हैं, और यही कारण है कि वैज्ञानिक 150 से अधिक वर्षों से उनके अद्वितीय शरीर विज्ञान का अध्ययन कर रहे हैं। वियना में वैज्ञानिकों की एक टीम ने शरीर विज्ञान से आगे बढ़कर सैलामैंडर के आनुवंशिकी का अध्ययन किया, जीन की पहचान करना अंग ऊतक को पुनः विकसित करने में शामिल। हम अभी भी नए हाथ और पैर विकसित करने से काफी दूर हो सकते हैं, लेकिन यह खोज हमें यह समझने के एक कदम और करीब लाती है कि आणविक और आनुवंशिक स्तर पर यह पुनर्जनन कैसे होता है।

लुप्त अंगों का पुनर्जनन विज्ञान कथा जैसा प्रतीत हो सकता है, लेकिन ऐसा नहीं है। मैक्सिकन सैलामैंडर एक्सोलोटल शरीर के अंगों को फिर से विकसित करने में विशेष रूप से माहिर है। यह चोट लगने के कुछ हफ्तों के भीतर मांसपेशियों, हड्डियों और यहां तक ​​कि नसों को भी दोबारा विकसित कर सकता है। यह न केवल आदेश पर पुनर्जीवित हो सकता है, बल्कि नवगठित अंग खोए हुए अंग का एक आदर्श विकल्प है। अविश्वसनीय रूप से, सैलामैंडर क्षतिग्रस्त रीढ़ की हड्डी या रेटिना के ऊतकों की भी मरम्मत कर सकता है, जिससे इसकी क्षमताएं भगवान जैसी हो सकती हैं। इसमें कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि वैज्ञानिक इसे प्रयोगशाला में विकसित कर रहे हैं और इतनी तीव्रता से इसका अध्ययन कर रहे हैं।

शोधकर्ता एली तनाका के नेतृत्व में, वैज्ञानिकों की टीम, जो अब वियना में रिसर्च इंस्टीट्यूट ऑफ मॉलिक्यूलर पैथोलॉजी (आईएमपी) में है, दुनिया की सबसे बड़ी एक्सोलोटल कॉलोनियों में से एक के साथ काम करती है। टीयू ड्रेसडेन और मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट ऑफ मॉलिक्यूलर सेल बायोलॉजी में डीएफजी-सेंटर फॉर रीजनरेटिव थैरेपीज़ ड्रेसडेन में काम करते हुए और जेनेटिक्स (एमपीआई-सीबीजी), तनाका और उनकी टीम ने कुछ कोशिकाओं और आणविक मार्गों का पता लगाया जो एक्सोलोटल के पुनर्जनन को नियंत्रित करते हैं प्रक्रिया। इस खोज ने इस बात की गहन जानकारी प्रदान की कि पुनर्जनन कैसे काम करता है, लेकिन अंतराल को भरने के लिए उन्हें आनुवंशिक डेटा की आवश्यकता थी।

पुनर्जनन की इस प्रक्रिया को बेहतर ढंग से समझने के लिए, वियना के वैज्ञानिकों ने एक्सोलोटल के संपूर्ण जीनोम को अनुक्रमित करने का कठिन कार्य करने का निर्णय लिया। अब तक, सैलामैंडर की जटिल आनुवंशिक संरचना के चौंका देने वाले आकार के कारण संपूर्ण जीनोम को अनुक्रमित करने के प्रयास विफल रहे हैं। 32 बिलियन बेस पेयर के साथ, एक्सोलोटल का जीनोम मानव जीनोम से दस गुना बड़ा है। यह न केवल बड़ा है, बल्कि इसमें कई बड़े दोहराव वाले अनुक्रम भी शामिल हैं जिन्हें मौजूदा अनुक्रमण मशीनें और जीनोमिक विश्लेषण सॉफ़्टवेयर संभाल नहीं सकते हैं।

तनाका, एमपीआई-सीबीजी के माइकल हिलर और जीन मायर्स और हीडलबर्ग इंस्टीट्यूट के सिगफ्राइड श्लोइस्निग के साथ सैद्धांतिक अध्ययन (HITS) के लिए, PacBio का उपयोग करके संपूर्ण जीनोम को अनुक्रमित, एकत्रित और विश्लेषण करने में सक्षम थे प्लैटफ़ॉर्म। PacBio अद्वितीय है क्योंकि यह एक ही बार में जीनोम के विशाल क्षेत्र को अनुक्रमित कर सकता है। यहां तक ​​कि इस उच्च शक्ति वाले सीक्वेंसर के साथ भी, इस सभी डेटा को एक साथ जोड़ने के लिए शोधकर्ताओं द्वारा 72.5 मिलियन रीड्स और कस्टम सॉफ़्टवेयर को सह-विकसित किया गया।

एक बार जब जीनोम सफलतापूर्वक इकट्ठा हो गया, तो वैज्ञानिकों ने इसका विश्लेषण किया और कई जीनों की पहचान की जो केवल एक्सोलोटल और अन्य समान उभयचरों में मौजूद हैं जो क्षतिग्रस्त अंग ऊतकों को फिर से विकसित कर सकते हैं। आईएमपी पोस्ट-डॉक शोधकर्ता और सह-लेखक सर्गेज नोवोशिलो कहते हैं, "अब हमारे पास यह जांचने के लिए नक्शा है कि पैरों जैसी जटिल संरचनाओं को कैसे दोबारा विकसित किया जा सकता है।" एक प्रेस विज्ञप्ति मैक्स प्लैंक सोसायटी से। नव अनुक्रमित एक्सोलोटल जीनोम अन्य वैज्ञानिकों के लिए अंग और ऊतक पुनर्जनन पर उनके शोध में उपयोग करने के लिए सार्वजनिक रूप से उपलब्ध है।

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