විද්‍යාඥයින් විසින් අධ්‍යයනය කරන ලද සියලුම ඩීඑන්ඒ ජීව ආකාර අනුපිළිවෙල එක්සත් ජනපදයේ ජෛව තාක්ෂණ තොරතුරු සඳහා වන ජාතික මධ්‍යස්ථානය සතු දත්ත ගබඩාවක ගබඩා කර ඇත. අප්රේල් 1 වන දින, දත්ත ගබඩාවේ නව ප්රවේශයක් දර්ශනය විය: "Caulobacter ethensis-2.0." මෙය ETH Zurich (ETH Zurich) හි විද්‍යාඥයින් විසින් සංවර්ධනය කරන ලද ලොව ප්‍රථම සම්පුර්ණ පරිඝනක ආකෘතියෙන් සහ පසුව සංස්ලේෂණය කරන ලද ජීවියෙකුගේ කෘතිම ජෙනෝමය වේ. කෙසේ වෙතත්, C. ethensis-2.0 හි ජෙනෝමය විශාල DNA අණුවක ස්වරූපයෙන් සාර්ථකව ලබා ගත්තද, ඊට අනුරූප ජීවියෙකු තවමත් නොපවතින බව අවධාරණය කළ යුතුය.
පර්යේෂණ කටයුතු සිදු කරන ලද්දේ පර්යේෂණාත්මක පද්ධති ජීව විද්‍යාව පිළිබඳ මහාචාර්යවරයෙකු වන බීට් ක්රිස්ටන් සහ රසායන විද්‍යාඥයෙකු වන ඔහුගේ සොහොයුරු මතියස් ක්රිස්ටන් විසිනි. Caulobacter ethensis-2.0 නම් නව ජෙනෝමය නිර්මාණය කර ඇත්තේ ලොව පුරා මිරිදිය තුළ ජීවත් වන හානිකර බැක්ටීරියාවක් වන Caulobacter crescentus නම් බැක්ටීරියාවේ ස්වභාවික කේතය පිරිසිදු කර ප්‍රශස්ත කිරීමෙනි.
දශකයකට වැඩි කාලයකට පෙර, ජාන විද්යාඥ ක්රේග් වෙන්ටර්ගේ නායකත්වයෙන් යුත් කණ්ඩායමක් පළමු "කෘතිම" බැක්ටීරියාව නිර්මාණය කළේය. ඔවුන්ගේ කාර්යය අතරතුර, විද්‍යාඥයින් Mycoplasma mycoides ජෙනෝමයේ පිටපතක් සංස්ලේෂණය කර, පසුව එය වාහක සෛලයකට බද්ධ කරන ලදී, පසුව එය සම්පූර්ණයෙන්ම ශක්‍ය බවට පත් වූ අතර ප්‍රතිනිෂ්පාදනය කිරීමේ හැකියාව රඳවා ගත්තේය.
නව අධ්‍යයනය ක්‍රේගර්ගේ කාර්යය දිගටම කරගෙන යයි. මීට පෙර විද්‍යාඥයන් සැබෑ ජීවියෙකුගේ DNA වල ඩිජිටල් ආකෘතියක් නිර්මාණය කර එය මත පදනම්ව අණුවක් සංස්ලේෂණය කළේ නම්, මුල් DNA කේතය භාවිතා කරමින් නව ව්‍යාපෘතිය තවත් ඉදිරියට යයි. විද්‍යාඥයන් එය සංස්ලේෂණය කිරීමට සහ එහි ක්‍රියාකාරීත්වය පරීක්ෂා කිරීමට පෙර එය පුළුල් ලෙස නැවත සකස් කර ඇත.
පර්යේෂකයන් ආරම්භ කළේ ජාන 4000 ක් අඩංගු මුල් C. crescentus ජෙනෝමයෙනි. ඕනෑම සජීවී ජීවියෙකු මෙන්, මෙම ජාන බොහොමයක් කිසිදු තොරතුරක් රැගෙන නොයන අතර ඒවා "කසල DNA" වේ. විශ්ලේෂණයෙන් පසුව, විද්‍යාඥයින් නිගමනය කළේ රසායනාගාරයේ බැක්ටීරියා වල ආයු කාලය පවත්වා ගැනීම සඳහා අවශ්‍ය වන්නේ ඒවායින් 680 ක් පමණ පමණක් බවයි.
කුණු DNA ඉවත් කර C. crescentus හි අවම ජෙනෝමයක් ලබා ගැනීමෙන් පසුව, කණ්ඩායම ඔවුන්ගේ කාර්යය දිගටම කරගෙන ගියේය. සජීවී ජීවීන්ගේ DNA සංලක්ෂිත වන්නේ අතිරික්ත අතිරික්තයක් තිබීමෙනි, එය එකම ප්‍රෝටීනයේ සංශ්ලේෂණය දාමයේ කොටස් කිහිපයක විවිධ ජාන මගින් කේතනය කර ඇත. පර්යේෂකයන් අනුපිටපත් කේතය ඉවත් කිරීම සඳහා ප්‍රශස්තකරණයක් තුළ DNA අකුරු 1 න් 6/800 කට වඩා ප්‍රතිස්ථාපනය කළේය.
"අපගේ ඇල්ගොරිතමයට ස්තූතිවන්ත වන්නට, අපි ජෙනෝමය සම්පූර්ණයෙන්ම මුල් පිටපතට සමාන නොවන DNA අකුරු නව අනුපිළිවෙලකට නැවත ලියා ඇත" යනුවෙන් අධ්‍යයනයේ සම-ප්‍රධාන කතුවරයා වන බීට් ක්රිස්ටන් පවසයි. "ඒ අතරම, ප්‍රෝටීන් සංස්ලේෂණයේ මට්ටමේ ජීව විද්‍යාත්මක ක්‍රියාකාරිත්වය නොවෙනස්ව පැවතුනි."
එහි ප්රතිඵලය වූ දාමය සජීවී සෛලයක් තුළ නිසි ලෙස ක්‍රියා කරයිද යන්න පරීක්ෂා කිරීම සඳහා, පර්යේෂකයන් එහි DNA තුළ ස්වභාවික Caulobacter ජෙනෝමය සහ කෘත්‍රිම ජෙනෝමයේ කොටස් දෙකම ඇති බැක්ටීරියා වර්ගයක් වර්ධනය කරන ලදී. විද්‍යාඥයන් එක් එක් ස්වභාවික ජාන ක්‍රියා විරහිත කර ඔවුන්ගේ කෘත්‍රිම සගයන්ට එම ජීව විද්‍යාත්මක කාර්යභාරය ඉටු කිරීමට ඇති හැකියාව පරීක්ෂා කළහ. ප්රතිඵලය ඉතා ආකර්ෂණීය විය: කෘතිම ජාන 580 න් 680 ක් පමණ ක්රියාකාරී විය.
"උපයාගත් දැනුම සමඟින්, අපගේ ඇල්ගොරිතම වැඩිදියුණු කිරීමට සහ ජෙනෝමය 3.0 හි නව අනුවාදයක් සංවර්ධනය කිරීමට අපට හැකි වනු ඇත," ක්රිස්ටන් පවසයි. "නුදුරු අනාගතයේ දී අපි සම්පූර්ණයෙන්ම කෘතිම ජෙනෝමයක් සහිත සජීවී බැක්ටීරියා සෛල නිර්මාණය කරනු ඇතැයි අපි විශ්වාස කරමු."
පළමු අදියරේදී, එවැනි අධ්‍යයනයන් ජාන විද්‍යාඥයින්ට DNA අවබෝධ කර ගැනීමේ ක්ෂේත්‍රයේ ඔවුන්ගේ දැනුමේ නිරවද්‍යතාවය සහ එහි තනි ජානවල කාර්යභාරය පරීක්ෂා කිරීමට උපකාරී වනු ඇත, මන්ද දාමයේ සංස්ලේෂණයේ කිසියම් දෝෂයක් ජීවියා සමඟ ඇති බවට හේතු වනු ඇත. නව ජෙනෝමය මිය යනු ඇත හෝ දෝෂ සහිත වේ. අනාගතයේ දී, ඔවුන් කලින් තීරණය කරන ලද කාර්යයන් සඳහා නිර්මාණය කරනු ලබන කෘතිම ක්ෂුද්ර ජීවීන් බිහිවීමට තුඩු දෙනු ඇත. කෘතිම වෛරස් ඔවුන්ගේ ස්වභාවික ඥාතීන් සමඟ සටන් කිරීමට හැකි වනු ඇත, විශේෂ බැක්ටීරියා විටමින් හෝ ඖෂධ නිෂ්පාදනය කරනු ඇත.
මෙම අධ්‍යයනය PNAS සඟරාවේ පළ විය.
මූලාශ්රය: 3dnews.ru