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बेंगालुरू: 2020 में नोबेल पुरस्कार प्राप्त क्लस्टर्ड रेगुलर इंटरस्पेस्ड शॉर्ट पैलिंड्रोमिक रिपीट (सीआरआईएसपीआर) जीन-एडिटिंग तकनीक में अनुसंधान को आगे बढ़ाते हुए, भारतीय वैज्ञानिकों ने पहली बार प्रदर्शित किया है कि संबंधित कैस9 एंजाइम, जो डीएनए को काटने के लिए आणविक कैंची के रूप में कार्य करता है। एक गाइड द्वारा निर्दिष्ट स्थान शाही सेनाबहुत कम तापमान पर लक्ष्य डीएनए को बांध और काट सकता है।
अपने काम में, रमन अनुसंधान संस्थान के वैज्ञानिक (आरआरआई), बेंगलुरु, का एक स्वायत्त संस्थान विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी), ने दिखाया है कि 4o°C से कम तापमान पर इस प्लेटफॉर्म की अत्यधिक कुशल कार्यप्रणाली, जिससे तापमान संवेदनशील जीवों, पौधों या फसल किस्मों में जीन को संपादित करना संभव हो जाता है।
“सीआरआईएसपीआर बैक्टीरिया जैसे प्रोकैरियोटिक जीवों के जीनोम में पाए जाने वाले छोटे डीएनए अनुक्रम हैं, जो पिछले बैक्टीरियोफेज (वायरस) हमलों की याद दिलाते हैं जिन्हें बैक्टीरिया ने सफलतापूर्वक बचाव किया था। कैस9 एंजाइम (बैक्टीरिया के रक्षा तंत्र का हिस्सा) इन झंडों का उपयोग किसी भी विदेशी डीएनए को सटीक रूप से लक्षित करने और काटने के लिए करता है, इस प्रकार बैक्टीरिया को इसी तरह के बैक्टीरियोफेज द्वारा भविष्य के हमलों से बचाता है,” डीएसटी ने समझाया।
इसमें कहा गया है कि डीएनए अनुक्रमों को लक्षित करने और फिर उन्हें कुशलता से काटने की अभूतपूर्व सटीकता CRISPR-Cas9 तकनीक का आधार है, जिसे हाल ही में कोशिकाओं और जीवों में जीन के संपादन में प्रदर्शित किया गया है।
यह बताते हुए कि CRISPR-Cas9 तकनीक का उपयोग कई उद्देश्यों के लिए सफलतापूर्वक किया गया है, जिसमें रोग प्रक्रियाओं और उनके संभावित भविष्य के उपचारों के बारे में हमारे ज्ञान को बढ़ाने के लिए जीन फ़ंक्शन, कृषि और दवा के बुनियादी अध्ययन शामिल हैं, डीएसटी ने कहा, अब तक, अधिकांश बाध्यकारी परीक्षण आम तौर पर थे 37 डिग्री सेल्सियस पर प्रदर्शन किया।
डीएसटी ने कहा, “बायोमेडिकल और एनालिटिकल बायोटेक्नोलॉजी के मामले में इस प्लेटफॉर्म को आगे बढ़ाने के लिए एक और कदम के रूप में, आरआरआई वैज्ञानिकों ने कैस9 एंजाइम द्वारा तापमान पर निर्भर बाइंडिंग और क्लीव्ड उत्पादों की रिहाई की खोज की है।”
अनुसंधान, प्रकृति पोर्टफोलियो के वैज्ञानिक रिपोर्ट पत्रिका में प्रकाशित, आरआरआई वैज्ञानिक शांत गुलाब डेविडसुमंथो कुमार महेश्वरमदिव्या शेत और महेश बी लक्ष्मीनारायणगौतम वी सोनी के मार्गदर्शन में, ने प्रदर्शित किया है कि कैस9 एंजाइम बहुत कम तापमान पर लक्ष्य से मजबूती से बंधे रहते हैं और एंजाइम के अपना काम करने के बाद भी क्लीव्ड डीएनए उत्पादों से बंधे रहते हैं।
“… बाद में, उच्च तापमान या रासायनिक denaturant (जो प्रोटीन और डीएनए को उनकी 3-आयामी संरचना खो देते हैं और गैर-कार्यात्मक हो जाते हैं) का उपयोग करके नियंत्रित फैशन में बाध्य उत्पादों को जारी किया गया था। अनुसंधान कैस 9-आधारित जेनेटिक टूलबॉक्स के संभावित अनुप्रयोग को पहले से अनदेखा तापमान सीमा तक विस्तारित करता है जो जैविक नमूने के दीर्घकालिक भंडारण के अनुकूल होगा, “डीएसटी ने कहा।
डीएसटी के अनुसार, बहुत कम तापमान पर लक्ष्य के लिए कैस9 बाइंडिंग की उच्च दक्षता पर उनकी टिप्पणियों से क्रायोफाइल्स नामक कम खोजे गए जीवों के जीनोम को संपादित करने का अवसर मिलता है, जिसका इष्टतम विकास तापमान 15 डिग्री सेल्सियस है।
“Cas9-DNA बाइंडिंग और रिलीज़ मैकेनिक्स के परिणाम CRISPR-Cas9 तकनीक के तापमान-निर्भर अनुप्रयोगों के विकास के लिए मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करेंगे। यह इस एंजाइम प्रणाली के उत्पाद रिलीज तंत्र की मात्रात्मक समझ भी बनाता है, “डीएसटी ने कहा।
अपने काम में, रमन अनुसंधान संस्थान के वैज्ञानिक (आरआरआई), बेंगलुरु, का एक स्वायत्त संस्थान विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी), ने दिखाया है कि 4o°C से कम तापमान पर इस प्लेटफॉर्म की अत्यधिक कुशल कार्यप्रणाली, जिससे तापमान संवेदनशील जीवों, पौधों या फसल किस्मों में जीन को संपादित करना संभव हो जाता है।
“सीआरआईएसपीआर बैक्टीरिया जैसे प्रोकैरियोटिक जीवों के जीनोम में पाए जाने वाले छोटे डीएनए अनुक्रम हैं, जो पिछले बैक्टीरियोफेज (वायरस) हमलों की याद दिलाते हैं जिन्हें बैक्टीरिया ने सफलतापूर्वक बचाव किया था। कैस9 एंजाइम (बैक्टीरिया के रक्षा तंत्र का हिस्सा) इन झंडों का उपयोग किसी भी विदेशी डीएनए को सटीक रूप से लक्षित करने और काटने के लिए करता है, इस प्रकार बैक्टीरिया को इसी तरह के बैक्टीरियोफेज द्वारा भविष्य के हमलों से बचाता है,” डीएसटी ने समझाया।
इसमें कहा गया है कि डीएनए अनुक्रमों को लक्षित करने और फिर उन्हें कुशलता से काटने की अभूतपूर्व सटीकता CRISPR-Cas9 तकनीक का आधार है, जिसे हाल ही में कोशिकाओं और जीवों में जीन के संपादन में प्रदर्शित किया गया है।
यह बताते हुए कि CRISPR-Cas9 तकनीक का उपयोग कई उद्देश्यों के लिए सफलतापूर्वक किया गया है, जिसमें रोग प्रक्रियाओं और उनके संभावित भविष्य के उपचारों के बारे में हमारे ज्ञान को बढ़ाने के लिए जीन फ़ंक्शन, कृषि और दवा के बुनियादी अध्ययन शामिल हैं, डीएसटी ने कहा, अब तक, अधिकांश बाध्यकारी परीक्षण आम तौर पर थे 37 डिग्री सेल्सियस पर प्रदर्शन किया।
डीएसटी ने कहा, “बायोमेडिकल और एनालिटिकल बायोटेक्नोलॉजी के मामले में इस प्लेटफॉर्म को आगे बढ़ाने के लिए एक और कदम के रूप में, आरआरआई वैज्ञानिकों ने कैस9 एंजाइम द्वारा तापमान पर निर्भर बाइंडिंग और क्लीव्ड उत्पादों की रिहाई की खोज की है।”
अनुसंधान, प्रकृति पोर्टफोलियो के वैज्ञानिक रिपोर्ट पत्रिका में प्रकाशित, आरआरआई वैज्ञानिक शांत गुलाब डेविडसुमंथो कुमार महेश्वरमदिव्या शेत और महेश बी लक्ष्मीनारायणगौतम वी सोनी के मार्गदर्शन में, ने प्रदर्शित किया है कि कैस9 एंजाइम बहुत कम तापमान पर लक्ष्य से मजबूती से बंधे रहते हैं और एंजाइम के अपना काम करने के बाद भी क्लीव्ड डीएनए उत्पादों से बंधे रहते हैं।
“… बाद में, उच्च तापमान या रासायनिक denaturant (जो प्रोटीन और डीएनए को उनकी 3-आयामी संरचना खो देते हैं और गैर-कार्यात्मक हो जाते हैं) का उपयोग करके नियंत्रित फैशन में बाध्य उत्पादों को जारी किया गया था। अनुसंधान कैस 9-आधारित जेनेटिक टूलबॉक्स के संभावित अनुप्रयोग को पहले से अनदेखा तापमान सीमा तक विस्तारित करता है जो जैविक नमूने के दीर्घकालिक भंडारण के अनुकूल होगा, “डीएसटी ने कहा।
डीएसटी के अनुसार, बहुत कम तापमान पर लक्ष्य के लिए कैस9 बाइंडिंग की उच्च दक्षता पर उनकी टिप्पणियों से क्रायोफाइल्स नामक कम खोजे गए जीवों के जीनोम को संपादित करने का अवसर मिलता है, जिसका इष्टतम विकास तापमान 15 डिग्री सेल्सियस है।
“Cas9-DNA बाइंडिंग और रिलीज़ मैकेनिक्स के परिणाम CRISPR-Cas9 तकनीक के तापमान-निर्भर अनुप्रयोगों के विकास के लिए मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करेंगे। यह इस एंजाइम प्रणाली के उत्पाद रिलीज तंत्र की मात्रात्मक समझ भी बनाता है, “डीएसटी ने कहा।
