ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಮೊದಲಿನಿಂದ ಜೀವಂತ ಕೋಶವನ್ನು ರಚಿಸಿದ್ದಾರೆಯೇ? ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಅಲ್ಲ

“SpudCell” ಅನ್ನು ಅದರ ರಚನೆಕಾರರು ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಗತಿ ಎಂದು ಘೋಷಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಈ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಕೆಲವು ಸಮರ್ಥನೆಯಾಗಿದೆ – ಹೌದು, ಇದು ಒಂದು ಕೋಶವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ನೀವು ಜೀವಂತ ಕೋಶ ಎಂದು ಕರೆಯುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿಲ್ಲ. ಇದು 36 ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು ಅದು ಡಿಎನ್‌ಎಯನ್ನು ನಕಲಿಸಲು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಚೀನ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇದಕ್ಕೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಹೊರಗಿನ ಸಹಾಯದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ ಮತ್ತು ಐದು ವಿಭಾಗಗಳ ನಂತರ ವಿಫಲಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ಯಾವುದೇ ಇತರ ತಂಡವು ಸಾಧಿಸಿರುವುದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದು ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗಿನ ಜೈವಿಕ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ನ ಶ್ರೇಷ್ಠ ಸಾಧನೆಯಾಗಿದೆ.

ಮಿಸೌರಿ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಕೇಟ್ ಅಡಮಾಲಾ ಮತ್ತು ಅವರ ಸಹೋದ್ಯೋಗಿಗಳು ರಚಿಸಿದ್ದಾರೆ, ತಂಡವು ಈಗ ಸ್ಪಡ್‌ಸೆಲ್ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಮುಕ್ತ ಮೂಲವನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತಿದೆ, ಇದರಿಂದ ಅದನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ನೀವು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಬೇಕಾದದ್ದು ಇಲ್ಲಿದೆ:

SpudCell ಎಂದರೇನು?

ಇದು ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಕನಿಷ್ಠ ಜೀವನ ರೂಪವನ್ನು ರಚಿಸುವತ್ತ ಒಂದು ಹೆಜ್ಜೆಯಾಗಿದೆ. ಹಿಂದಿನ ಪ್ರಯತ್ನಗಳು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಜೀವಕೋಶಗಳಿಂದ ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಅಳಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ, ಅದರ ಜಿನೋಮ್‌ಗಳು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗಲು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 2016 ರಲ್ಲಿ, 901 ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಯಿತು ಇದರಿಂದ ಅದು ಕೇವಲ 493 ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಅಡಮಾಲಾ ತಂಡವು ಕೇವಲ 36 ಜೀನ್‌ಗಳಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿ ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಕೆಲಸಗಳನ್ನು ಮಾಡಿದೆ. ಇವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬರುತ್ತವೆ E. ಕೊಲಿ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ, ಆದರೆ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾವನ್ನು ಸೋಂಕು ಮಾಡುವ ಫೇಜ್ ವೈರಸ್‌ಗಳಿಂದ ಕೆಲವು ಇವೆ, ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶಗಳು ನೋಡಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಲು ಜೆಲ್ಲಿ ಮೀನುಗಳಲ್ಲಿನ ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗೆ ಒಂದು.

ಹಾಗಾದರೆ ಇದು ಜೀವ ರೂಪವೇ?

ಅಲ್ಲ. ಇದು ಜೀವಂತ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಮಾಡುವ ಕೆಲವು ಕೆಲಸಗಳನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು, ವಂಶವಾಹಿಗಳನ್ನು ಪುನರಾವರ್ತಿಸುವುದು ಮತ್ತು ವಿಭಜಿಸುವುದು, ಆದರೆ ಅದು ಅವರಿಗೆ ಯಾವುದೇ ಒಳ್ಳೆಯದನ್ನು ಮಾಡುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಅವರಿಗೆ ಹಾನಿ ಮಾಡಲು ಹೊರಗಿನ ಸಹಾಯದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಂಶೋಧಕರು ವಿಕಸನವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಅವರು ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿ ರೂಪಾಂತರವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಿದಾಗ, ಆ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಿದವು. ಆದರೆ ರೂಪಾಂತರವು ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಬದಲು ಉದ್ದೇಶಪೂರ್ವಕವಾಗಿ ಪರಿಚಯಿಸಬೇಕಾಗಿತ್ತು. “ಅದು ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಪುನರುತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಡಾರ್ವಿನಿಯನ್ ವಿಕಾಸದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ ಅದನ್ನು ಜೀವಂತವಾಗಿ ಕರೆಯಲು ನಾನು ಸಂತೋಷಪಡುತ್ತೇನೆ ಎಂದು ನಾನು ಭಾವಿಸುತ್ತೇನೆ” ಎಂದು ಅಡಮಾಲಾ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ.

ನಾವು ಅದನ್ನು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಸಿಂಥೆಟಿಕ್ ಸೆಲ್ ಎಂದು ಕರೆಯಬಹುದೇ?

ನೀವು ವಿಷಯಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸುತ್ತೀರಿ ಎಂಬುದರ ಮೇಲೆ ಅದು ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಕೋಶವಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶವು ಮಾಡುವ ಕೆಲವು ಕೆಲಸಗಳನ್ನು ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಜೀವಕೋಶಗಳ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ – ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಆ 36 ಜೀನ್ಗಳು – ಬದಲಿಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಮೊದಲಿನಿಂದ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ತೀವ್ರ ಸ್ಟ್ರಿಪ್ಪರ್ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು E. ಕೊಲಿ ಇತರ ವೈರಸ್‌ಗಳು, ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ಮತ್ತು ಜೆಲ್ಲಿ ಮೀನುಗಳಿಂದ ಕೆಲವು ಸೇರ್ಪಡೆಗಳೊಂದಿಗೆ.

ಅದನ್ನು ಹೇಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಯಿತು?

ಸಂಶೋಧಕರು 36 ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಡಿಎನ್‌ಎಯ ಏಳು ವೃತ್ತಾಕಾರದ ತುಂಡುಗಳಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಅವರು ಅವುಗಳ ಬಹಳಷ್ಟು ನಕಲುಗಳನ್ನು ಮಾಡಿದರು ಮತ್ತು ಡಿಎನ್‌ಎ ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್ ಬ್ಲಾಕ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶದಂತಹ ಗುಳ್ಳೆಗಳನ್ನು ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿ ರೂಪಿಸುವ ಕೊಬ್ಬಿನ ಅಣುಗಳಂತಹ ಜೀವಕೋಶಗಳಿಗೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ಇತರ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿದರು. ಈ ಕೆಲವು ಗುಳ್ಳೆಗಳು ಜೀನೋಮ್‌ನ ಎಲ್ಲಾ ಏಳು ಭಾಗಗಳೊಂದಿಗೆ ಕೊನೆಗೊಂಡಿತು.

ಜೀವಕೋಶಗಳನ್ನು ನಂತರ ಎರಡು ಜೀನ್‌ಗಳಿಂದ ಜೀವಂತವಾಗಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅದು ಪೊರೆಯಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಂಕೇತಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಣ್ಣ ಅಣುಗಳನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ದೊಡ್ಡ ಅಣುಗಳನ್ನು ಜೀವಕೋಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಬೆಸೆಯುವ ಸಣ್ಣ ಗುಳ್ಳೆಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ವಿತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಜೀವಕೋಶಕ್ಕೆ ಜೀವನದ ಎಲ್ಲಾ ಮೂಲಭೂತ ಅಂಶಗಳನ್ನು ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅದು ಸ್ವತಃ ಏನನ್ನೂ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.

ಜೀವಕೋಶಗಳು ಹೇಗೆ ವಿಭಜನೆಯಾಗುತ್ತವೆ?

ತಂಡವು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ದ್ರಾವಣಕ್ಕೆ ಸೇರಿಸಿತು, ಅದು ಪೊರೆಯಿಂದ ಚಾಚಿಕೊಂಡಿರುವ ಪ್ರೋಟೀನ್ ರಂಧ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಕ್ಕೆ ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ. ಅವು ಜಾಗಕ್ಕಾಗಿ ಜಗಳವಾಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪೊರೆಯನ್ನು ಬಾಗುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ, ಅಡಮಾಲಾ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ, ಇದು ಸ್ಪಡ್‌ಸೆಲ್‌ನ ಭಾಗವು ಮೊಳಕೆಯೊಡೆಯಲು ಮತ್ತು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಗುಳ್ಳೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಇದು ಎರಡು ಭಾಗಗಳಾಗಿ ಸಮಾನ ವಿಭಜನೆಯಾಗಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಡಿಎನ್ಎ ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಬಿಟ್ಗಳ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಆಯ್ಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅನೇಕವು ಸಂಪೂರ್ಣ ಜೀನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ.

ಡಿಎನ್‌ಎಯ ಒಂದು ತುಣುಕಿನ ಮೇಲೆ ಎಲ್ಲಾ ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಏಕೆ ಹಾಕಬಾರದು?

ಮಗಳ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಎಲ್ಲಾ ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುವುದನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಇದು ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಅಂತಹ ದೊಡ್ಡ ಡಿಎನ್‌ಎ ತುಣುಕುಗಳೊಂದಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವುದು ತುಂಬಾ ಕಷ್ಟ, ಅಡಮಾಲಾ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. “ಒಮ್ಮೆ ನಾವು ಸಂತೋಷವಾಗಿರುವ ಜೀನೋಮ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಅದು ಖಂಡಿತವಾಗಿಯೂ ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಗಾತ್ರಕ್ಕೆ ಹೋಗಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ [piece].”

ಐದು ಸುತ್ತುಗಳ ವಿಭಜನೆಯ ನಂತರ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಏನನ್ನೂ ಮಾಡುವುದನ್ನು ಏಕೆ ನಿಲ್ಲಿಸುತ್ತವೆ?

ತಂಡಕ್ಕೆ ಖಚಿತವಾಗಿ ತಿಳಿದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಜೀವಕೋಶಗಳು ತಮ್ಮದೇ ಆದ ಪ್ರೊಟೀನ್ ಕಾರ್ಖಾನೆಗಳು ಅಥವಾ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ. ಅವುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸರಬರಾಜು ಮಾಡಬೇಕು. “ಇದು ರೈಬೋಸೋಮ್ ವೈಫಲ್ಯದಿಂದಾಗಿ ಎಂದು ನಾವು ಊಹಿಸುತ್ತೇವೆ [that the cells stop dividing]”ಅಡಮಾಲಾ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಜೀವಕೋಶಗಳು ತಮ್ಮದೇ ಆದ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದು, ಅವು ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ವಿಭಜಿಸುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸಬಹುದು. “ಇದು ಶೀಘ್ರದಲ್ಲೇ ಸಾಧಿಸಬಹುದು ಎಂದು ನಾನು ಭಾವಿಸುತ್ತೇನೆ.”

ಇದೆಲ್ಲವೂ ಬಹಳ ಪ್ರಭಾವಶಾಲಿಯಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಮೊದಲ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ ಸ್ಪಡ್‌ಸೆಲ್ ಅನ್ನು ಏಕೆ ರಚಿಸಬೇಕು?

“ನಾವು ಜೀವಂತ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಎಲ್ಲಾ ಪೆಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ನಾವು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಎಲ್ಲಾ ಹವಾಮಾನ ಮತ್ತು ಸಾಮಾಜಿಕ ಪ್ರಯೋಜನಗಳಿಗಾಗಿ ತೈಲದಿಂದ ದೂರ ಹೋಗಬಹುದು” ಎಂದು ಅಡಮಾಲಾ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್‌ನಿಂದ ಕೀಟನಾಶಕಗಳವರೆಗೆ ನಾವು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳು ತೈಲ ಮತ್ತು ಅನಿಲದಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ. ಈ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವು ವಿಷಕಾರಿ, ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸಾಮಾನ್ಯ ಜೀವಕೋಶಗಳನ್ನು ಕೊಲ್ಲುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅವರು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. ಆದರೆ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಅವುಗಳನ್ನು ಸಹಿಸಿಕೊಳ್ಳುವಂತೆ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಬಹುದು.

ಇದು ಎಂದಾದರೂ ಅಪಾಯಕಾರಿಯಾಗಬಹುದೇ?

ಅಲ್ಲ. ಇದು ಹಾಸಿಗೆ ಹಿಡಿದಿರುವ ಫ್ರಾಂಕೆನ್‌ಸ್ಟೈನ್‌ನ ದೈತ್ಯಾಕಾರದ, ಅದನ್ನು ಚಮಚದಿಂದ ತಿನ್ನಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಇದರಿಂದ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಅಪಾಯವಿಲ್ಲ. ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಜೀವಂತಗೊಳಿಸಬಹುದಾದರೂ ಸಹ, ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ಅಥವಾ ಕಾರ್ಖಾನೆಯ ಹೊರಗೆ ಅದು ಬದುಕಬಲ್ಲದು ಎಂಬುದು ಅಸಂಭವವಾಗಿದೆ. ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಪಾಯವನ್ನುಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ.