2023 लेखक: Bryan Walter | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-05-21 22:25
डोरीट्यूथिस पेलेई स्क्वीड भ्रूण जिन्हें सीआरआईएसपीआर द्वारा लगभग पूरी तरह से रंगा गया है। स्केल बार 500 माइक्रोमीटर है।
CRISPR-Cas9 प्रणाली का उपयोग करने वाले अमेरिकी शोधकर्ताओं ने स्क्वीड डोरिट्यूथिस पेलेई में ट्रिप्टोफैन -2, 3-डाइअॉॉक्सिनेज जीन ("बंद") को खारिज कर दिया, जिसकी गतिविधि सामान्य रूप से वर्तमान जीवविज्ञान के अनुसार वर्णक के गठन की ओर ले जाती है। वैज्ञानिकों ने पहले सेफेलोपोड्स के जीन को संशोधित नहीं किया है। सफल नॉकआउट का प्रतिशत बहुत अधिक निकला, जिसका अर्थ है कि इस पद्धति में आवेदन की अच्छी संभावनाएं हैं।
सेफेलोपोड्स - स्क्विड, कटलफिश, और कुछ हद तक ऑक्टोपस - अब तेजी से मॉडल जानवरों के रूप में उपयोग किए जाते हैं, जैसा कि चूहों और चूहों के साथ किया जाता है। हालांकि, कृन्तकों के मामले में, वैज्ञानिकों के पास अधिक अनुभव और अवसर हैं: चूहों की कई लाइनें ("नस्ल") हैं, जिनके जीन को विशिष्ट शोध आवश्यकताओं के लिए संशोधित किया गया है, और अभी तक किसी ने भी ट्रांसजेनिक सेफलोपोड्स नहीं बनाए हैं। इस बीच, स्क्विड स्वयं आसानी से अपनी आनुवंशिक सामग्री के काम को बदल देता है: वे अपने आरएनए को नाभिक और उसके बाहर दोनों में संपादित करने में सक्षम होते हैं, और इसके कारण, वे वास्तव में एक जीनोम के साथ विभिन्न संरचना के कई प्रोटीनों को एन्कोड करते हैं।
जोशुआ रोसेन्थल और शिकागो विश्वविद्यालय की समुद्री जीवविज्ञान प्रयोगशाला के सहयोगियों ने CRISPR-Cas9 प्रणाली का उपयोग करके सेफेलोपॉड डीएनए को बदलने की कोशिश की। एक परीक्षण जानवर के रूप में, उन्होंने स्क्वीड डोरीट्यूथिस पेलेई को चुना - एक अच्छी तरह से अध्ययन की गई प्रजाति, सुविधाजनक भी क्योंकि इसके कृत्रिम गर्भाधान के लिए एक तकनीक है, और इसके भ्रूण लगभग पारदर्शी हैं।
एक ऐसे जीन को खत्म करने का निर्णय लिया गया, जिसका बंद होना, एक तरफ, ऐसे जीवों में स्पष्ट रूप से ध्यान देने योग्य होगा, और दूसरी ओर, जीवन के लिए खतरा पैदा करने वाले परिणाम नहीं होंगे। यह टीडीओ, ट्रिप्टोफैन -2, 3-डाइअॉॉक्सिनेज के लिए जीन है, एक एंजाइम जो अकशेरुकी में ट्रिप्टोफैन को शरीर के रंगद्रव्य में परिवर्तित करना शुरू कर देता है। तदनुसार, यदि tdo कार्य नहीं करता है, तो विद्रूप रंगहीन हो जाएगा।
स्क्वीड भ्रूण में CRISPR-Cas9 का परिचय। स्केल बार 250 माइक्रोमीटर है।
ट्रिप्टोफैन -2, 3-डाइअॉॉक्सिनेज जीन और CRISPR-Cas9 प्रणाली के अन्य घटकों के एक्सॉन (कोडिंग, सेंस क्षेत्रों) के लिए बाध्य करने में सक्षम गाइड आरएनए को निषेचन के 1, 5-2, 5 घंटे बाद स्क्वीड भ्रूण की कोशिकाओं में पेश किया गया था।, उस अवस्था में जब अंडे का केंद्रक अभी तक शुक्राणु के केंद्रक के साथ नहीं जुड़ा है और पहली दरार नहीं हुई है। इस क्षण तक, उस क्षेत्र में जाना अधिक कठिन होता है जहां दोनों नाभिक स्थित होते हैं (ऊपर की आकृति में देखी गई डिस्क), और फिर, जब अधिक कोशिकाएं होती हैं, तो CRISPR-Cas9 को नाभिक में पेश करना आवश्यक होगा प्रत्येक, जो बहुत श्रमसाध्य है।
नियंत्रण भ्रूण (दागदार क्रोमैटोफोर और गहरे रंग की आंखें दिखाई दे रही हैं) और टीडीओ नॉकआउट भ्रूण
उन भ्रूणों में जीवित रहने की दर अधिकतम थी, जिसके लिए निषेचन के दो घंटे बाद ट्रिप्टोफैन -2, 3-डाइअॉॉक्सिनेज जीन को खारिज कर दिया गया था। 35-95 प्रतिशत मामलों में औसतन लगभग 90 प्रतिशत मामलों में "बंद" करना संभव था। जिन स्क्विड को CRISPR-Cas9 के साथ इंजेक्ट किया गया था उनमें रंगीन क्रोमैटोफोर्स (वर्णक कोशिकाओं के साथ संरचनाएं) की कमी थी, और पिगमेंट के अन्य बड़े संचय, आंखें, गुलाबी या हल्के भूरे रंग के थे, जबकि नियंत्रण वाले जानवरों में वे गहरे भूरे रंग के थे।
अब तक, डोरिट्यूथिस पेलेई को बड़े पैमाने पर कैद में नहीं उगाया जा सकता है, और इसलिए, यह संभावना है कि निकट भविष्य में इन स्क्विड की आनुवंशिक रेखाएं प्राप्त नहीं की जाएंगी। हालांकि, विकासात्मक जीव विज्ञान अनुसंधान में जीन नॉकआउट क्लैम भ्रूण का उपयोग किया जा सकता है। लेखक वैज्ञानिकों के अन्य समूहों से अपेक्षा करते हैं जो अपनी तकनीक का उपयोग शुरू करने के लिए सेफलोपोड्स के साथ प्रयोग कर रहे हैं।
हमने जोशुआ रोसेन्थल की प्रयोगशाला के काम के बारे में लिखा, प्रयोगशाला जानवरों के रूप में सेफलोपोड्स के संभावित अनुप्रयोगों, और रोसेन्थल और अन्य वैज्ञानिक पहले से ही उनके साथ प्रयोगों में क्या पता लगाने में कामयाब रहे हैं, लेख "एक मॉडल कैसे बनें" में।
