బల్లిలో జన్యుపరమైన మానిప్యులేషన్ యొక్క ఈ మొదటి కేసు సరీసృపాల పరిణామం మరియు అభివృద్ధి గురించి మరింత అవగాహన పొందడానికి సహాయపడే ఒక నమూనా జీవిని సృష్టించింది.
CRISPR-Cas9 లేదా కేవలం CRISPR ప్రత్యేకమైనది, వేగవంతమైనది మరియు చవకైనది జన్యు ఎడిటింగ్ టూల్, ఇది తొలగించడం, జోడించడం లేదా మార్చడం ద్వారా జన్యువును సవరించడాన్ని అనుమతిస్తుంది DNA. CRISPR ఎక్రోనిం అంటే 'క్లస్టర్డ్ రెగ్యులర్లీ ఇంటర్-స్పేస్డ్ పాలిండ్రోమిక్ రిపీట్స్'. ఎడిటింగ్ కోసం ఉపయోగించిన మునుపటి పద్ధతుల కంటే ఈ సాధనం సరళమైనది మరియు మరింత ఖచ్చితమైనది DNA.
CRISPR-Cas9 సాధనం (a) Cas9 ఎంజైమ్తో తయారు చేయబడిన DNA నిర్మాణంతో జైగోట్ (ఒక-కణం) దశలో జీవులను ఇంజెక్ట్ చేస్తుంది, ఇది 'కత్తెర' వలె పనిచేస్తుంది మరియు DNAలో కొంత భాగాన్ని కత్తిరించగలదు లేదా తొలగించగలదు, (b) RNA మార్గనిర్దేశం చేస్తుంది - ఈ క్రమంలో లక్ష్య జన్యువుతో సరిపోలుతుంది మరియు తద్వారా Cas9 ఎంజైమ్ను లక్ష్య స్థానానికి మార్గనిర్దేశం చేస్తుంది. DNA యొక్క లక్ష్య విభాగాన్ని కత్తిరించిన తర్వాత, సెల్ యొక్క DNA మరమ్మత్తు యంత్రాలు మిగిలిన స్ట్రాండ్తో మళ్లీ కలుస్తాయి మరియు ప్రక్రియలో, లక్ష్యం చేయబడిన జన్యువును నిశ్శబ్దం చేస్తుంది. లేదా హోమోలజీ డైరెక్ట్ రిపేర్ అని పిలవబడే ప్రక్రియలో కొత్త సవరించిన DNA టెంప్లేట్ని ఉపయోగించడం ద్వారా జన్యువును 'సరిదిద్దవచ్చు'. అందువలన, CRISPR-Cas9 సాధనం ఇంజెక్ట్ చేయడం ద్వారా జన్యు మార్పులను అనుమతిస్తుంది జన్యు సవరణ ఏకకణ ఫలదీకరణ గుడ్డులోకి పరిష్కారాలు. ఈ ప్రక్రియ అన్ని తదుపరి కణాలలో జన్యు మార్పు (మ్యుటేషన్)కి కారణమవుతుంది, తద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన జన్యు పనితీరును ప్రభావితం చేస్తుంది.
CRISPR-Cas9 చేపలు, పక్షులు మరియు క్షీరదాలతో సహా అనేక జాతులలో మామూలుగా ఉపయోగించబడుతున్నప్పటికీ, సరీసృపాలను జన్యుపరంగా మార్చడంలో ఇది ఇప్పటివరకు విజయవంతం కాలేదు. ఇది ప్రధానంగా రెండు అడ్డంకుల కారణంగా ఉంది. మొదటిది, ఆడ సరీసృపాలు స్పెర్మ్ను వాటి అండవాహికలో ఎక్కువ కాలం నిల్వ ఉంచుతాయి, దీని వలన ఫలదీకరణం యొక్క ఖచ్చితమైన సమయాన్ని గుర్తించడం కష్టమవుతుంది. రెండవది, సరీసృపాల గుడ్ల యొక్క శరీరధర్మశాస్త్రం మెత్తబడే గుడ్డు పెంకులు, లోపల గాలి ఖాళీ లేకుండా పెళుసుదనం వంటి అనేక లక్షణాలను కలిగి ఉంది, ఇది చీలిక లేదా హాని కలిగించకుండా పిండాలను మార్చడం సవాలుగా మారుతుంది.
లో అప్లోడ్ చేసిన కథనంలో bioRxiv మార్చి 31, 2019న పరిశోధకులు CRISPR-Cas9ని ఉపయోగించే మార్గం అభివృద్ధి మరియు పరీక్షలను నివేదించారు జన్యు సవరణ సరీసృపాలలో మొదటిసారి. అధ్యయనంలో ఎంచుకున్న సరీసృపాల జాతులు ఉష్ణమండలమైనవి బల్లి అని అనోలిస్ సాగ్రీ లేదా సాధారణంగా బ్రౌన్ అనోల్ కరేబియన్లో విస్తృతంగా వ్యాపించింది. అధ్యయనంలో ఉన్న బల్లులు USAలోని ఫ్లోరిడాలోని అడవి ప్రాంతం నుండి సేకరించబడ్డాయి. ఈ జాతి దాని సూక్ష్మ పరిమాణం, దీర్ఘ సంతానోత్పత్తి కాలం మరియు రెండు తరాల మధ్య తక్కువ సగటు సమయం కారణంగా అధ్యయనం కోసం ఆదర్శంగా సరిపోతుంది.
ప్రస్తుతం సరీసృపాలు ఎదుర్కొంటున్న పరిమితులను అధిగమించడానికి, పరిశోధకులు CRISPR భాగాలను అపరిపక్వ ఫలదీకరణం చేయని గుడ్లలోకి సూక్ష్మ ఇంజెక్ట్ చేశారు, అయితే గుడ్లు ఫలదీకరణానికి ముందు ఆడ బల్లుల అండాశయాలలో ఉన్నాయి. వారు టైరోసినేస్ జన్యువును లక్ష్యంగా చేసుకున్నారు, ఇది బల్లులలో చర్మపు పిగ్మెంటేషన్ను నియంత్రించే ఎంజైమ్ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు ఈ జన్యువును తొలగిస్తే బల్లి అల్బినోగా పుడుతుంది. ఈ స్పష్టమైన పిగ్మెంటేషన్ ఫినోటైప్ టైరోసినేస్ జన్యువును ఎంచుకోవడానికి కారణం. మైక్రోఇంజెక్ట్ చేయబడిన గుడ్లు ఆడ లోపల పరిపక్వం చెందుతాయి మరియు తరువాత ప్రవేశపెట్టబడిన మగ లేదా నిల్వ చేయబడిన స్పెర్మ్తో సహజంగా ఫలదీకరణం చెందుతాయి.
ఫలితంగా, కొన్ని వారాల తర్వాత నాలుగు అల్బినో బల్లులు పుట్టాయి, జీన్ టైరోసినేస్ డియాక్టివేట్ చేయబడిందని మరియు జన్యు సవరణ ప్రక్రియ విజయవంతమైంది. సంతానం ఇద్దరు తల్లిదండ్రుల నుండి సవరించబడిన జన్యువును కలిగి ఉన్నందున, CRISPR భాగాలు తల్లి యొక్క అపరిపక్వ ఓసైట్లో ఎక్కువ కాలం చురుకుగా ఉన్నాయని మరియు ఫలదీకరణం తర్వాత అది పితృ జన్యువులను మార్చిందని స్పష్టమైంది. ఈ విధంగా, ఆల్బినిజం అనేది తల్లిదండ్రుల నుండి సంక్రమించిన లక్షణం అయినందున తల్లి మరియు తండ్రి నుండి సంక్రమించిన జన్యువులలో ఉత్పరివర్తన చెందిన అల్బినో బల్లులు మానిప్యులేటెడ్ టైరోసినేస్ను ప్రదర్శించాయి.
జన్యుపరంగా మార్పు చెందిన సరీసృపాలను సమర్థవంతంగా ఉత్పత్తి చేయడంలో ఇదే మొదటి అధ్యయనం. ప్రస్తుత విధానాలు ఇప్పటివరకు విజయవంతం కాని పాముల వంటి ఇతర బల్లి జాతులలో పరిశోధన ఇదే పద్ధతిలో పని చేస్తుంది. ఈ పని సరీసృపాల పరిణామం మరియు అభివృద్ధి గురించి మరింత అవగాహన పొందడానికి సహాయపడుతుంది.
***
{ఈ అధ్యయనం ప్రస్తుతం పీర్ సమీక్ష కోసం సమర్పించబడింది. ఉదహరించబడిన మూలాధారం(ల)} జాబితాలో దిగువ ఇవ్వబడిన DOI లింక్ను క్లిక్ చేయడం ద్వారా మీరు ప్రిప్రింట్ సంస్కరణను చదవవచ్చు
మూల (లు)
రాసిస్ AM మరియు ఇతరులు. 2019. ప్రిప్రింట్. CRISPR-Cas9 జీన్ ఎడిటింగ్ బల్లులలో ఫలదీకరణం చెందని ఓసైట్ల యొక్క మైక్రోఇంజెక్షన్ ద్వారా. bioRxiv. https://doi.org/10.1101/591446
