செயற்கை மினிமலிஸ்டிக் ஜீனோம் கொண்ட செல்கள் இயல்பான செல் பிரிவுக்கு உட்படுகின்றன

செல்கள் முழுமையாக செயற்கையாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது மரபணு 2010 இல் முதன்முதலில் பதிவாகியிருந்தன மரபணு செல் என்று பெறப்பட்டது உயிரணுப் பிரிவின் போது அசாதாரண உருவ அமைப்பைக் காட்டியது. இந்த மிகச்சிறிய கலத்தில் மரபணுக்களின் குழுவின் சமீபத்திய சேர்க்கை சாதாரண செல் பிரிவை மீட்டெடுத்தது

உயிரணுக்கள் என்பது வாழ்க்கையின் அடிப்படை கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு அலகுகள் ஆகும், இது 1839 இல் ஷ்லீடன் மற்றும் ஷ்வான் ஆகியோரால் முன்மொழியப்பட்ட கோட்பாடு ஆகும். அப்போதிருந்து, விஞ்ஞானிகள் செல்லுலார் செயல்பாடுகளை புரிந்துகொள்வதில் ஆர்வமாக உள்ளனர், இதன் மூலம் மரபணு குறியீட்டை முழுமையாக புரிந்துகொண்டு செல் எவ்வாறு வளர்கிறது மற்றும் பிரிக்கிறது. இது போன்ற பல செல்களை உருவாக்குகிறது. வருகையுடன் டிஎன்ஏ வரிசைப்படுத்துதல், அதன் வரிசையை டிகோட் செய்ய முடிந்தது மரபணு இதன் மூலம் உயிரின் அடிப்படையைப் புரிந்து கொள்ள செல்லுலார் செயல்முறைகளைப் புரிந்துகொள்ள முயற்சிக்கிறது. 1984 ஆம் ஆண்டில், மோரோவிட்ஸ் மிகவும் எளிமையான மைக்கோபிளாஸ்மாக்கள் பற்றிய ஆய்வை முன்மொழிந்தார் செல்கள் வாழ்க்கையின் அடிப்படைக் கொள்கைகளைப் புரிந்துகொள்வதற்காக, தன்னாட்சி வளர்ச்சிக்கு திறன் கொண்டது.  

அப்போதிருந்து, குறைக்க பல முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டன மரபணு அனைத்து அடிப்படை செல்லுலார் செயல்பாடுகளையும் செய்யும் திறன் கொண்ட ஒரு கலத்தை உருவாக்கும் குறைந்தபட்ச எண்ணின் அளவு. சோதனைகள் முதலில் மைக்கோபிளாஸ்மா மைக்காய்டுகளின் வேதியியல் தொகுப்புக்கு வழிவகுத்தன மரபணு 1079 ஆம் ஆண்டில் 2010 Kb மற்றும் JCVI-syn1.0 என பெயரிடப்பட்டது. ஹட்சின்சன் III மற்றும் பலர் JCVI-syn1.0 இல் செய்யப்பட்ட மேலும் நீக்குதல்கள். (1) 3.0 இல் JCVI-syn2016 ஐ உருவாக்கியது மரபணு 531 மரபணுக்களுடன் 473 Kb அளவு மற்றும் 180 நிமிடங்களின் இரட்டிப்பு நேரத்தைக் கொண்டிருந்தது. இன்னும் அறியப்படாத உயிரியல் செயல்பாடுகளுடன் 149 மரபணுக்களைக் கொண்டிருந்தது, இது வாழ்க்கைக்கு அவசியமான இன்னும் கண்டுபிடிக்கப்படாத கூறுகள் இருப்பதைக் குறிக்கிறது. இருப்பினும், JCVI-syn3.0 முழுக் கொள்கைகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் வாழ்க்கைச் செயல்பாடுகளை ஆராய்வதற்கும் புரிந்துகொள்வதற்கும் ஒரு தளத்தை வழங்குகிறது.மரபணு வடிவமைப்பு. 

சமீபத்தில், மார்ச் 29, 2021 அன்று, பெல்லெட்டியர் மற்றும் சகாக்கள் (2) JCVI syn3.0 ஐப் பயன்படுத்தி 19 மரபணுக்களை அறிமுகப்படுத்தி, உயிரணுப் பிரிவு மற்றும் உருவ அமைப்பிற்குத் தேவையான மரபணுக்களைப் புரிந்து கொண்டனர். மரபணு JCVI syn3.0, JCVI syn3.0A ஐ உருவாக்குகிறது, இது JCVI syn1.0 போன்ற உருவ அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. செல் பிரிவின் போது. இந்த 7 மரபணுக்களில் 19, அறியப்பட்ட இரண்டு செல் பிரிவு மரபணுக்கள் மற்றும் அறியப்படாத செயல்பாட்டின் சவ்வு-தொடர்புடைய புரதங்களை குறியாக்கம் செய்யும் 4 மரபணுக்கள் ஆகியவை அடங்கும், இவை ஒன்றாக JCVI-syn1.0 போன்ற பினோடைப்பை மீட்டெடுத்தன. இந்த முடிவு உயிரணுப் பிரிவின் பாலிஜெனிக் தன்மை மற்றும் மரபணு ரீதியாக குறைந்தபட்ச கலத்தில் உருவமைப்பைக் குறிக்கிறது.  

JCVI syn3.0 அதன் மிகச்சிறிய தன்மையின் அடிப்படையில் உயிர்வாழும் மற்றும் பெருக்கும் திறன் கொண்டது. மரபணு, மனிதர்களுக்கும் சுற்றுச்சூழலுக்கும் நன்மை பயக்கும் பல்வேறு செயல்பாடுகளைக் கொண்ட பல்வேறு உயிரணு வகைகளை உருவாக்க இது ஒரு மாதிரி உயிரினமாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். எடுத்துக்காட்டாக, பிளாஸ்டிக்கின் கரைப்புக்கு வழிவகுக்கும் மரபணுக்களை ஒருவர் அறிமுகப்படுத்தலாம், இதனால் உருவாக்கப்பட்ட புதிய உயிரினம் உயிரியல் முறையில் பிளாஸ்டிக்கை சிதைக்கப் பயன்படும். இதேபோல், JCVI syn3.0 இல் ஒளிச்சேர்க்கை தொடர்பான மரபணுக்களைச் சேர்ப்பதன் மூலம் வளிமண்டலத்தில் இருந்து கார்பன் டை ஆக்சைடைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் அதன் அளவைக் குறைத்து, மனிதகுலம் எதிர்கொள்ளும் ஒரு முக்கிய காலநிலைப் பிரச்சினையான புவி வெப்பமடைவதைக் குறைக்க உதவுகிறது. எவ்வாறாயினும், ஒரு சூப்பர் உயிரினம் வெளியிடப்பட்டவுடன் கட்டுப்படுத்த கடினமாக இருக்கும் சூழலில் அதை வெளியிடாமல் இருப்பதை உறுதிசெய்ய இதுபோன்ற சோதனைகள் மிகுந்த எச்சரிக்கையுடன் நடத்தப்பட வேண்டும். 

ஆயினும்கூட, மிகச்சிறிய மரபணு மற்றும் அதன் உயிரியல் கையாளுதல் ஆகியவற்றைக் கொண்ட ஒரு செல்லைக் கொண்டிருக்க வேண்டும் என்ற எண்ணம், மனிதகுலம் எதிர்கொள்ளும் முக்கிய பிரச்சினைகளையும் அதன் இறுதி உயிர்வாழ்வையும் தீர்க்கும் திறன் கொண்ட பல்வேறு செயல்பாடுகளைக் கொண்ட பல்வேறு உயிரணு வகைகளை உருவாக்க வழிவகுக்கும். இருப்பினும், ஒரு முழுமையான செயற்கை உயிரணுவை உருவாக்குவதற்கும் செயல்பாட்டு செயற்கையான உருவாக்கத்திற்கும் இடையே வேறுபாடு உள்ளது. மரபணு. ஒரு சிறந்த முற்றிலும் செயற்கை செயற்கை செல் ஒரு தொகுக்கப்பட்டவை கொண்டிருக்கும் மரபணு ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட சைட்டோபிளாஸ்மிக் கூறுகளுடன், தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள் அதன் உச்சத்தை அடையும் போது வரும் ஆண்டுகளில் விஞ்ஞானிகள் விரைவில் அடைய விரும்பும் ஒரு சாதனையாகும்.  

சமீபத்திய வளர்ச்சியானது, வளர்ச்சி மற்றும் பிரிப்பு திறன் கொண்ட ஒரு முழுமையான செயற்கை கலத்தை உருவாக்குவதற்கான ஒரு படியாக இருக்கலாம். 

***

குறிப்புகள்:  

1. Hutchison III C, Chuang R., et al 2016. ஒரு குறைந்தபட்ச பாக்டீரியாவின் வடிவமைப்பு மற்றும் தொகுப்பு மரபணு. அறிவியல் 25 மார்ச் 2016: தொகுதி. 351, வெளியீடு 6280, aad6253 
   டோய்: https://doi.org/10.1126/science.aad6253   

2. Pelletier JF, Sun L., et al 2021. மரபணு ரீதியாக குறைந்தபட்ச கலத்தில் செல் பிரிவிற்கான மரபணு தேவைகள். செல். வெளியிடப்பட்டது: மார்ச் 29, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.03.008 

***