প্রথম কম্পিউটার জিনোম সিন্থেটিক জীবন গঠনের দিকে নিয়ে যেতে পারে

বিজ্ঞানীদের দ্বারা অধ্যয়ন করা জীবনের ফর্মগুলির সমস্ত ডিএনএ সিকোয়েন্সগুলি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ন্যাশনাল সেন্টার ফর বায়োটেকনোলজি ইনফরমেশনের মালিকানাধীন একটি ডাটাবেসে সংরক্ষণ করা হয়। এবং 1 এপ্রিল, ডাটাবেসে একটি নতুন এন্ট্রি উপস্থিত হয়েছিল: "কৌলোব্যাক্টর এথেনসিস-2.0।" ইটিএইচ জুরিখ (ইটিএইচ জুরিখ) এর বিজ্ঞানীরা এটি বিশ্বের প্রথম সম্পূর্ণরূপে কম্পিউটার-মডেল এবং তারপরে জীবন্ত প্রাণীর সংশ্লেষিত সিন্থেটিক জিনোম। যাইহোক, এটি জোর দেওয়া উচিত যে যদিও C. ethensis-2.0-এর জিনোমটি একটি বৃহৎ ডিএনএ অণুর আকারে সফলভাবে প্রাপ্ত হয়েছিল, একটি সংশ্লিষ্ট জীবন্ত প্রাণীর এখনও অস্তিত্ব নেই।

গবেষণা কাজটি পরীক্ষামূলক সিস্টেম জীববিজ্ঞানের অধ্যাপক বিট ক্রিস্টেন এবং তার ভাই ম্যাথিয়াস ক্রিস্টেন, একজন রসায়নবিদ দ্বারা পরিচালিত হয়েছিল। নতুন জিনোম, যার নাম Caulobacter ethensis-2.0, ব্যাকটেরিয়াম Caulobacter crescentus এর প্রাকৃতিক কোড বিশুদ্ধ ও অনুকূলকরণের মাধ্যমে তৈরি করা হয়েছে, একটি ক্ষতিকারক ব্যাকটেরিয়া যা সারা বিশ্বে মিঠা পানিতে বাস করে।  

এক দশকেরও বেশি আগে, জিনতত্ত্ববিদ ক্রেগ ভেন্টারের নেতৃত্বে একটি দল প্রথম "সিন্থেটিক" ব্যাকটেরিয়া তৈরি করেছিল। তাদের কাজের সময়, বিজ্ঞানীরা মাইকোপ্লাজমা মাইকোয়েডস জিনোমের একটি অনুলিপি সংশ্লেষিত করেছিলেন, তারপরে এটি একটি বাহক কোষে রোপণ করা হয়েছিল, যা তারপরে সম্পূর্ণরূপে কার্যকর বলে প্রমাণিত হয়েছিল এবং নিজেকে পুনরুত্পাদন করার ক্ষমতা ধরে রেখেছিল।

নতুন গবেষণা ক্রেগারের কাজ অব্যাহত রাখে। যদি পূর্বে বিজ্ঞানীরা একটি বাস্তব জীবের ডিএনএর একটি ডিজিটাল মডেল তৈরি করেন এবং এর উপর ভিত্তি করে একটি অণু সংশ্লেষিত করেন, নতুন প্রকল্পটি আসল ডিএনএ কোড ব্যবহার করে আরও এগিয়ে যায়। বিজ্ঞানীরা এটিকে সংশ্লেষিত করার আগে এবং এর কার্যকারিতা পরীক্ষা করার আগে ব্যাপকভাবে এটিকে পুনরায় কাজ করেছিলেন।

গবেষকরা মূল সি. ক্রিসেন্টাস জিনোম দিয়ে শুরু করেছিলেন, যেখানে 4000 জিন রয়েছে। যেকোনো জীবন্ত প্রাণীর মতো, এই জিনগুলির বেশিরভাগই কোনো তথ্য বহন করে না এবং "জাঙ্ক ডিএনএ"। বিশ্লেষণের পরে, বিজ্ঞানীরা উপসংহারে এসেছিলেন যে তাদের মধ্যে প্রায় 680 টিই পরীক্ষাগারে ব্যাকটেরিয়ার জীবন বজায় রাখার জন্য প্রয়োজনীয়।

জাঙ্ক ডিএনএ অপসারণ এবং C. ক্রিসেন্টাসের একটি ন্যূনতম জিনোম পাওয়ার পর, দলটি তাদের কাজ চালিয়ে যায়। জীবন্ত প্রাণীর ডিএনএ অন্তর্নির্মিত অপ্রয়োজনীয়তার উপস্থিতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যা এই সত্যটি নিয়ে গঠিত যে একই প্রোটিনের সংশ্লেষণ চেইনের বিভিন্ন বিভাগে বিভিন্ন জিন দ্বারা এনকোড করা হয়। গবেষকরা ডুপ্লিকেট কোড অপসারণের জন্য একটি অপ্টিমাইজেশানে 1 ডিএনএ অক্ষরের মধ্যে 6/800 টিরও বেশি প্রতিস্থাপন করেছেন।

"আমাদের অ্যালগরিদমের জন্য ধন্যবাদ, আমরা সম্পূর্ণরূপে জিনোমটিকে ডিএনএ অক্ষরের একটি নতুন অনুক্রমে পুনঃলিখন করেছি যা আর আসলটির সাথে মিল নেই," বলেছেন বিট ক্রিস্টেন, গবেষণার সহ-প্রধান লেখক। "একই সময়ে, প্রোটিন সংশ্লেষণের স্তরে জৈবিক ফাংশন অপরিবর্তিত ছিল।"

ফলস্বরূপ চেইনটি একটি জীবন্ত কোষে সঠিকভাবে কাজ করবে কিনা তা পরীক্ষা করার জন্য, গবেষকরা ব্যাকটেরিয়ার একটি স্ট্রেন তৈরি করেছিলেন যার ডিএনএতে প্রাকৃতিক কলোব্যাক্টর জিনোম এবং কৃত্রিম জিনোমের অংশ উভয়ই ছিল। বিজ্ঞানীরা পৃথক প্রাকৃতিক জিন বন্ধ করে দিয়েছেন এবং একই জৈবিক ভূমিকা পালন করার জন্য তাদের কৃত্রিম প্রতিপক্ষের ক্ষমতা পরীক্ষা করেছেন। ফলাফলটি বেশ চিত্তাকর্ষক ছিল: 580 টি কৃত্রিম জিনের মধ্যে প্রায় 680টি কার্যকরী হয়ে উঠেছে।

"অর্জিত জ্ঞানের সাথে, আমরা আমাদের অ্যালগরিদম উন্নত করতে এবং জিনোম 3.0 এর একটি নতুন সংস্করণ বিকাশ করতে সক্ষম হব," ক্রিস্টেন বলেছেন। "আমরা বিশ্বাস করি যে অদূর ভবিষ্যতে আমরা একটি সম্পূর্ণ সিন্থেটিক জিনোম সহ জীবন্ত ব্যাকটেরিয়া কোষ তৈরি করব।"

প্রথম পর্যায়ে, এই ধরনের অধ্যয়ন জিনতত্ত্ববিদদের ডিএনএ বোঝার ক্ষেত্রে তাদের জ্ঞানের যথার্থতা এবং এতে পৃথক জিনের ভূমিকা পরীক্ষা করতে সাহায্য করবে, যেহেতু শৃঙ্খলের সংশ্লেষণে কোনও ত্রুটি এই সত্যের দিকে পরিচালিত করবে যে জীবের সাথে নতুন জিনোম মারা যাবে বা ত্রুটিপূর্ণ হবে। ভবিষ্যতে, তারা সিন্থেটিক অণুজীবের উত্থানের দিকে পরিচালিত করবে যা পূর্বনির্ধারিত কাজের জন্য তৈরি করা হবে। কৃত্রিম ভাইরাস তাদের প্রাকৃতিক আত্মীয়দের সাথে লড়াই করতে সক্ষম হবে এবং বিশেষ ব্যাকটেরিয়া ভিটামিন বা ওষুধ তৈরি করবে।

গবেষণাটি পিএনএএস জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে।

উত্স: 3dnews.ru