யமனாஷி பல்கலைக்கழக விஞ்ஞானிகள் குழு இரண்டு தசாப்தங்களாக நீடித்த ஒரு முன்னோடியில்லாத பரிசோதனையை நடத்தியது மற்றும் ஒரு பெண் கொறித்துண்ணியின் தொடர்ச்சியான பிரதிபலிப்பை உள்ளடக்கியது. ஆய்வகப் பணியானது பன்னிரெண்டு நூறுக்கும் மேற்பட்ட மரபணு ரீதியாக ஒரே மாதிரியான நபர்களை உருவாக்கி, இனப்பெருக்க உயிரியலில் சாதனை படைத்தது. கடுமையான கண்காணிப்பு பல அணுக்கரு பரிமாற்றங்கள் முழுவதும் டிஎன்ஏவின் நடத்தையை வரைபடமாக்கியது.
பெரும்பாலான ஆய்வின் போது, விலங்குகள் இனங்களுக்கு முற்றிலும் இயல்பானதாகக் கருதப்பட்ட வளர்ச்சியை முன்வைத்தன, புலப்படும் உடல் முரண்பாடுகள் இல்லாமல் முதிர்வயதை அடைந்தன. அசல் மரபணுப் பொருளிலிருந்து உருவாக்கப்பட்ட முதல் ஐம்பத்தேழு வரிகள், பாதுகாக்கப்பட்ட நீண்ட ஆயுள் மற்றும் இனப்பெருக்க திறன் உள்ளிட்ட எதிர்பார்க்கப்படும் உடலியல் பண்புகளை பராமரித்தன. விஞ்ஞானத் திட்டத்தின் இறுதிக் கட்டத்தில் மட்டுமே காட்சியில் ஒரு பெரிய மாற்றம் ஏற்பட்டது.
ஐம்பத்தெட்டாவது பரம்பரையை அடைந்ததும், புதிதாகப் பிறந்த குழந்தைகளிடையே மொத்த இறப்பு விகிதத்தை ஆராய்ச்சியாளர்கள் பதிவு செய்தனர். இந்த குறிப்பிட்ட கட்டத்தில் இருந்து அனைத்து சந்ததியினரும் பிறந்த சில நாட்களுக்குப் பிறகு இறந்தனர், இது தொடர்ச்சியான செயற்கை நகலெடுக்கும் நுட்பத்திற்கான தெளிவான உயிரியல் வரம்பை எடுத்துக்காட்டுகிறது. இந்த நிகழ்வு, உயிரினங்களின் உயிர்த்திறன் திடீரென சரிவதற்கு வழிவகுத்த மூலக்கூறு காரணங்கள் பற்றிய ஆழமான விசாரணையைத் தூண்டியது.
அணு பரிமாற்ற செயல்முறை மற்றும் குறைந்து வரும் வெற்றி விகிதம்
ஆய்வகத்தில் பயன்படுத்தப்படும் முறையானது சோமாடிக் செல் அணுக்கரு பரிமாற்றத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இது ஒரு சிக்கலான செயல்முறையாகும், இது ஒரு வயது வந்த உயிரணுவிலிருந்து கருவைப் பிரித்தெடுத்தல் மற்றும் அதன் மரபணுப் பொருள் முன்பு அகற்றப்பட்ட முட்டையில் செருகுவது தேவைப்படுகிறது. சங்கிலியைத் தடையின்றி வைத்திருக்க, வல்லுநர்கள் புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட விலங்குகளின் செல்களைப் பயன்படுத்தி அடுத்த தொகுதியை உருவாக்கி, செயற்கை சந்ததிகளின் நேரடி வரிசையை உருவாக்கினர். கணக்கெடுப்பின் முதல் ஆண்டுகளில், செயல்முறையின் செயல்திறன் ஒரு ஆச்சரியமான மேல்நோக்கி வளைவைக் காட்டியது, இது ஆய்வக நிர்வாகத்திற்கு தொழில்நுட்ப மற்றும் உயிரியல் தழுவலைக் குறிக்கிறது. இருபத்தி ஆறாவது கட்டத்தில், வெற்றிகரமான பிறப்பு விகிதம் பதினைந்தரை சதவீதத்தை எட்டியபோது, செல்லுலார் இன்ஜினியரிங் தரநிலைகளால் இந்த எண்ணிக்கை உயர்வாகக் கருதப்படுகிறது.
இந்த அதிகபட்ச செயல்திறனைத் தாண்டிய பிறகு, புதிய ஆரோக்கியமான நபர்களை உருவாக்கும் திறனில் தரவு முற்போக்கான மற்றும் நிலையான வீழ்ச்சியைப் பதிவு செய்யத் தொடங்கியது. சோதனை இறுதிக் கட்டத்திற்கு முன்னேறியதால் கீழ்நோக்கிய வளைவு செங்குத்தாக மாறியது, பூஜ்ஜியத்திற்கு அருகில் வெற்றி விகிதத்தில் முடிந்தது. மொத்த சரிவுக்கு முந்தைய கடைசி சாத்தியமான கட்டத்தில், பிறப்பு விகிதம் வெறும் பூஜ்ஜிய புள்ளி ஆறு சதவீதமாக சரிந்தது. கருவின் நம்பகத்தன்மையின் இந்த படிப்படியான சீரழிவு, கண்ணுக்கு தெரியாத காரணிகள் கொறிக்கும் மரபணுவில் குவிந்து, ஒரு முழுமையான, செயல்பாட்டு உயிரினத்தின் உருவாக்கம் மற்றும் வளர்ச்சிக்கு தேவையான அடிப்படை உயிரியல் வழிமுறைகளை அமைதியாக சமரசம் செய்வதை விஞ்ஞானிகளுக்கு சுட்டிக்காட்டியது.
மரபணு பகுப்பாய்வு டிஎன்ஏவில் உள்ள குறைபாடுகளின் திரட்சியை விவரிக்கிறது
இனப்பெருக்க வீழ்ச்சியைப் புரிந்து கொள்ள, குழு ஆய்வின் மிகவும் மேம்பட்ட கட்டங்களைச் சேர்ந்த விலங்குகளின் முழுமையான மரபணு வரிசையை மேற்கொண்டது. மரபணு சோதனைகள் அறுபது இனப்பெருக்க சுழற்சிகளுக்கு மேல் இயற்கையான இனச்சேர்க்கை மூலம் வளர்க்கப்பட்ட கொறித்துண்ணிகளின் மாதிரிகளுடன் ஒப்பிடப்பட்டன.
செயற்கை நகலெடுப்பின் நாற்பத்தி ஐந்தாவது கட்டத்தில் இருந்து, மரபணு குறியீட்டில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் இயற்கையில் காணப்படுவதை விட மூன்று முதல் நான்கு மடங்கு அதிகமாக மாறியது என்று முடிவுகள் வெளிப்படுத்தின. இந்த மூலக்கூறு குறைபாடுகள் டிஎன்ஏவின் முக்கியமான செயல்பாட்டு பகுதிகளில் குவிந்துள்ளன.
அடையாளம் காணப்பட்ட மாற்றங்கள் அடுத்த சந்ததியினருக்கு முழுமையாக அனுப்பப்பட்டதை வரிசைமுறை நிரூபித்தது, இது கடுமையான ஒட்டுமொத்த விளைவை உருவாக்குகிறது. பெரும்பாலான ஆரம்ப நிகழ்வுகளில், குறைபாடு ஒரு ஜோடியில் உள்ள மரபணுக்களில் ஒன்றை மட்டுமே பாதித்தது, சாதாரண நகல் குறைபாட்டை ஈடுசெய்து தற்காலிக உயிர்வாழ்வை உறுதிசெய்ய அனுமதிக்கிறது.
உயிரியல் இழப்பீடு திறன், ஐம்பதாவது சுற்று அணுசக்தி பரிமாற்றங்களுக்குப் பிறகு அதன் வரம்பை எட்டியது. முக்கிய கட்டமைப்பு மாறுபாடுகள் மற்றும் நீக்குதல்களில் கணிசமான அதிகரிப்பு ஏற்பட்டுள்ளதாக விஞ்ஞானிகள் குறிப்பிட்டுள்ளனர், இது வாழ்க்கையைப் பராமரிக்க இன்றியமையாத குறியீட்டுப் பகுதிகளில் செயல்பாட்டை முழுமையாக இழக்கச் செய்தது.
இயற்கையான குறுக்குவழி ஒரு உயிரியல் திருத்த பொறிமுறையாக செயல்படுகிறது
செயற்கையான நகலெடுக்கும் சூழலுக்கு வெளியே, மிகவும் மேம்பட்ட மற்றும் மரபணு ரீதியாக சமரசம் செய்யப்பட்ட கட்டங்களில் உருவாக்கப்பட்ட ஆண்களுடன் பாரம்பரியமாக வளர்க்கப்பட்ட பெண்களைக் கடக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் முடிவு செய்தபோது சோதனையின் மிகவும் வெளிப்படுத்தும் கண்டுபிடிப்புகளில் ஒன்று நிகழ்ந்தது. இந்த பாரம்பரிய இனச்சேர்க்கையின் விளைவாக, இனப்பெருக்க சாத்தியக்கூறுகளை உடனடியாக மீட்டெடுப்பது, பெண்களின் சந்ததிகளின் எண்ணிக்கை மற்றும் ஆரோக்கியம் ஆகியவை சாதாரண தரத்திற்கு திரும்பிய குப்பைகளைப் பெற்றெடுக்கின்றன. இந்த உயிரியல் நிகழ்வு, பாலியல் இனப்பெருக்கம் மரபணுவின் சக்திவாய்ந்த சுத்திகரிப்பு வடிகட்டியாக செயல்படுகிறது, தீங்கு விளைவிக்கும் மரபணு குறைபாடுகளை நீக்கும் அல்லது ஈடுசெய்யும் திறன் கொண்டது என்பதை சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி நிரூபித்துள்ளது. இரண்டு வெவ்வேறு நபர்களின் மரபணு பொருட்களின் கலவையானது இயற்கையான பழுதுபார்க்கும் பொறிமுறையாக செயல்படுகிறது, இது தொடர்ச்சியான நகலெடுக்கும் செயல்பாட்டின் போது குவிந்துள்ள முரண்பாடுகளை நீர்த்துப்போகச் செய்கிறது. பாலூட்டிகளின் பரம்பரைகளின் நீண்டகால ஆரோக்கியம் மற்றும் ஸ்திரத்தன்மையை பராமரிப்பதற்கு, மரபணு வேறுபாடு இல்லாத நிலையில் தவிர்க்க முடியாமல் ஏற்படும் சரிவைத் தடுக்க, பங்குதாரர்களிடையே மரபணு பரிமாற்றம் ஒரு முழுமையான தேவை என்ற பரிணாமக் கொள்கையை இந்த அவதானிப்பு வலுப்படுத்துகிறது.
இனங்கள் பாதுகாப்பிற்கான கண்டுபிடிப்புகளின் பொருத்தம்
ஆய்வக வேலை ஆபத்தான விலங்குகளைப் பாதுகாப்பதை நோக்கமாகக் கொண்ட திட்டங்களுக்கு மதிப்புமிக்க தகவல்களை வழங்குகிறது. செயற்கையான நகலெடுக்கும் நுட்பம், விமர்சன ரீதியாக குறைக்கப்பட்ட மக்கள்தொகைக்கான மீட்புக் கருவியாகக் கருதப்படுகிறது.
பெறப்பட்ட தரவு, தொழில்நுட்பமானது குறிப்பிட்ட மரபணு வளங்களை ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு பராமரிக்க செல்லுபடியாகும் என்றாலும், அது இயற்கையான இனப்பெருக்க செயல்முறைகளை மாற்றும் திறனைக் கொண்டிருக்கவில்லை. மரபியல் நிலைத்தன்மைக்கு வழக்கமான இனப்பெருக்கம் மூலம் வழங்கப்படும் மாறுபாடு தேவைப்படுகிறது.
விலங்கு உற்பத்தி மற்றும் பாதுகாப்பு உயிரியலில் பணிபுரியும் ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் செல்லுலார் பொறியியலின் வரம்புகள் பற்றிய கடினமான ஆதாரங்களைக் கொண்டுள்ளன. மரபணு மீட்பு திட்டமிடல் டிஎன்ஏ மறுசீரமைப்பை உறுதி செய்யும் உத்திகளை இணைக்க வேண்டும்.
பாலூட்டிகளில் தொடர்ச்சியான நகலெடுப்பின் வரம்புகள்
திரட்டப்பட்ட தோல்விகள் ஆரம்பகால கரு வளர்ச்சியைத் தடுக்கவில்லை, ஆனால் பிறந்த உடனேயே அவற்றின் மரண விளைவை ஏற்படுத்தியது என்று நிபுணர்கள் கவனித்தனர். சமீபத்திய தலைமுறை நாய்க்குட்டிகளில் வெளிப்படையான உடல் ரீதியான அசாதாரணங்கள் இல்லாதது, பிரச்சனையின் நுண்ணிய மற்றும் அமைதியான தன்மையை வலுப்படுத்துகிறது.
சீரழிவு படிப்படியாக மற்றும் அதனுடன் குறிப்பிடத்தக்க எபிஜெனெடிக் அசாதாரணங்கள் இல்லாமல் ஏற்பட்டது, அவை பெரும்பாலும் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட ஆய்வக நடைமுறைகளில் தோல்விகளுடன் தொடர்புடையவை. ஒரே உயிரியல் அறிவுறுத்தல் கையேட்டை மீண்டும் மீண்டும் நகலெடுக்கும் இயக்கவியலில் மையத் தடை உள்ளது.
அறிவியல் பரிசோதனையின் மைல்கற்கள்
1990 களின் பிற்பகுதியில் இருந்து இந்தத் துறையில் அவர் செய்த முன்னோடிப் பணிக்காக அங்கீகரிக்கப்பட்ட பேராசிரியர் டெருஹிகோ வகயாமாவால் திட்டத் தலைமை வழிநடத்தப்பட்டது. தினசரி அர்ப்பணிப்பு மற்றும் கடுமையான சுற்றுச்சூழல் கட்டுப்பாடு தேவைப்படும் விரிவான ஆய்வு, அதன் முடிவுகளை சரிபார்த்து நேச்சர் கம்யூனிகேஷன்ஸ் என்ற அறிவியல் இதழில் வெளியிடப்பட்டது.
- டிஎன்ஏவில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் இயற்கையான இனச்சேர்க்கையை விட செயற்கையான நகலெடுப்பில் அடிக்கடி நிகழ்கின்றன.
- முதல் ஐம்பத்தேழு கட்டங்களில் விலங்குகளின் உடல் வளர்ச்சி மாறாமல் இருந்தது.
- ஆய்வக செயல்முறையின் செயல்திறன் இருபத்தி ஆறாவது படிக்குப் பிறகு கூர்மையான வீழ்ச்சியை சந்தித்தது.
- இனப்பெருக்க சுழற்சியில் வழக்கமான ஆண்களின் அறிமுகம் ஆரோக்கியமான சந்ததிகளை உருவாக்கும் திறனை இயல்பாக்கியது.
இனப்பெருக்க பொறியியலுக்கான எதிர்கால பாதைகள்
விஞ்ஞானிகள் குழு அணுசக்தி பரிமாற்ற நடைமுறைகளின் போது தேவையற்ற மாற்றங்களைத் தணிக்க அல்லது தாமதப்படுத்தும் முறைகளைக் கண்டறியும் நோக்கில் எதிர்கால விசாரணைகளை வழிநடத்த திட்டமிட்டுள்ளது. செல் கையாளுதல் நுட்பங்களின் பாதுகாப்பு மற்றும் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதே இதன் நோக்கம்.
இருபது ஆண்டுகால ஆய்வக கண்காணிப்பின் மூலம் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட சான்றுகள் உயிரியலில் ஒரு புதிய முன்னுதாரணத்தை நிறுவுகின்றன. பாலூட்டி இனங்கள் ஆரோக்கியமாக நிலைத்திருப்பதற்கான ஒரே நிலையான முறையாக ஆண் மற்றும் பெண் இடையேயான மரபணு தொடர்பு உள்ளது என்பதை ஆராய்ச்சி உறுதியாக நிரூபிக்கிறது.
