సింథటిక్ మినిమలిస్టిక్ జీనోమ్‌తో కూడిన కణాలు సాధారణ కణ విభజనకు లోనవుతాయి

కణాలు పూర్తిగా కృత్రిమ సంశ్లేషణతో జన్యువు 2010లో మొదటిసారిగా నివేదించబడ్డాయి, దీని నుండి మినిమలిస్టిక్ జన్యువు సెల్ అని ఉద్భవించింది కణ విభజనపై అసాధారణ స్వరూపాన్ని చూపించింది. ఈ మినిమలిస్టిక్ కణానికి ఇటీవలి జన్యువుల సమూహం సాధారణ కణ విభజనను పునరుద్ధరించింది

కణాలు జీవితం యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణ మరియు క్రియాత్మక యూనిట్లు, 1839లో ష్లీడెన్ మరియు ష్వాన్‌లు ప్రతిపాదించిన సిద్ధాంతం. అప్పటి నుండి, శాస్త్రవేత్తలు సెల్యులార్ ఫంక్షన్‌లను అర్థం చేసుకోవడానికి ఆసక్తి కనబరిచారు. ఇదే రకమైన మరిన్ని కణాలను పెంచుతాయి. రావడంతో DNA సీక్వెన్సింగ్, ఇది యొక్క క్రమాన్ని డీకోడ్ చేయడం సాధ్యమైంది జన్యువు తద్వారా జీవితం యొక్క ఆధారాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి సెల్యులార్ ప్రక్రియలను అర్థం చేసుకునే ప్రయత్నం చేస్తుంది. 1984 సంవత్సరంలో, మోరోవిట్జ్ అత్యంత సరళమైన మైకోప్లాస్మాస్ అధ్యయనాన్ని ప్రతిపాదించాడు కణాలు జీవితం యొక్క ప్రాథమిక సూత్రాలను అర్థం చేసుకోవడానికి, స్వయంప్రతిపత్త వృద్ధికి సామర్ధ్యం కలిగి ఉంటుంది.  

అప్పటి నుండి, తగ్గించడానికి అనేక ప్రయత్నాలు జరిగాయి జన్యువు అన్ని ప్రాథమిక సెల్యులార్ ఫంక్షన్‌లను నిర్వహించగల సామర్థ్యం ఉన్న సెల్‌ను పెంచే కనీస సంఖ్యకు పరిమాణం. ప్రయోగాలు మొదట మైకోప్లాస్మా మైకోయిడ్స్ యొక్క రసాయన సంశ్లేషణకు దారితీశాయి జన్యువు 1079 సంవత్సరంలో 2010 Kb మరియు JCVI-syn1.0గా పేరు పెట్టబడింది. హచిన్సన్ III మరియు ఇతరులచే JCVI-syn1.0లో మరిన్ని తొలగింపులు చేయబడ్డాయి. (1) 3.0లో JCVI-syn2016కి దారితీసింది జన్యువు 531 జన్యువులతో 473 Kb పరిమాణం మరియు 180 నిమిషాల రెట్టింపు సమయాన్ని కలిగి ఉంది, అయినప్పటికీ కణ విభజనపై అసాధారణ స్వరూపం ఉంది. ఇది ఇప్పటికీ తెలియని జీవసంబంధమైన విధులతో 149 జన్యువులను కలిగి ఉంది, ఇది జీవితానికి అవసరమైన ఇప్పటికీ కనుగొనబడని మూలకాల ఉనికిని సూచిస్తుంది. అయినప్పటికీ, JCVI-syn3.0 పూర్తి-నిర్ధారణ సూత్రాలను వర్తింపజేయడం ద్వారా జీవిత విధులను పరిశోధించడానికి మరియు అర్థం చేసుకోవడానికి ఒక వేదికను అందిస్తుంది.జన్యువు రూపకల్పన. 

ఇటీవల, మార్చి 29 2021న, పెల్లెటియర్ మరియు సహచరులు (2) 3.0 జన్యువులను ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా కణ విభజన మరియు పదనిర్మాణ శాస్త్రానికి అవసరమైన జన్యువులను అర్థం చేసుకోవడానికి JCVI syn19ని ఉపయోగించారు. జన్యువు JCVI syn3.0, JCVI syn3.0Aకి దారితీసింది, ఇది JCVI syn1.0కి సమానమైన స్వరూపాన్ని కలిగి ఉంటుంది. కణ విభజనపై. ఈ 7 జన్యువులలో 19, తెలిసిన రెండు కణ విభజన జన్యువులు మరియు 4 జన్యువులు తెలియని ఫంక్షన్ యొక్క పొర-అనుబంధ ప్రోటీన్‌లను ఎన్‌కోడింగ్ చేస్తాయి, ఇవి కలిసి JCVI-syn1.0 మాదిరిగానే సమలక్షణాన్ని పునరుద్ధరించాయి. ఈ ఫలితం జన్యుపరంగా కనిష్ట కణంలో కణ విభజన మరియు పదనిర్మాణం యొక్క పాలిజెనిక్ స్వభావాన్ని సూచిస్తుంది.  

JCVI syn3.0 దాని మినిమలిస్టిక్ ఆధారంగా జీవించి మరియు గుణించగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది జన్యువు, మానవులకు మరియు పర్యావరణానికి ప్రయోజనకరంగా ఉండే విభిన్న విధులను కలిగి ఉన్న వివిధ కణ రకాలను రూపొందించడానికి ఇది ఒక నమూనా జీవిగా ఉపయోగించవచ్చు. ఉదాహరణకు, ప్లాస్టిక్‌ల కరిగిపోవడానికి దారితీసే జన్యువులను పరిచయం చేయవచ్చు, తద్వారా తయారు చేయబడిన కొత్త జీవిని బయోలాజికల్ పద్ధతిలో ప్లాస్టిక్‌ల అధోకరణం కోసం ఉపయోగించవచ్చు. అదేవిధంగా, JCVI syn3.0లో కిరణజన్య సంయోగక్రియకు సంబంధించిన జన్యువులను జోడించడాన్ని ఒకసారి ఊహించవచ్చు, ఇది వాతావరణం నుండి కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా దాని స్థాయిలను తగ్గిస్తుంది మరియు మానవజాతి ఎదుర్కొంటున్న ప్రధాన వాతావరణ సమస్య అయిన గ్లోబల్ వార్మింగ్‌ను తగ్గించడంలో సహాయపడుతుంది. అయితే, అటువంటి ప్రయోగాలు చాలా జాగ్రత్తగా వ్యవహరించాలి, పర్యావరణంలో ఒక సూపర్ జీవిని విడుదల చేయకుండా చూసుకోవాలి, అది ఒకసారి విడుదల చేసిన తర్వాత నియంత్రించడం కష్టం. 

ఏది ఏమైనప్పటికీ, మినిమలిస్టిక్ జీనోమ్ మరియు దాని జీవసంబంధమైన తారుమారుతో కణాన్ని కలిగి ఉండాలనే ఆలోచన మానవజాతి ఎదుర్కొంటున్న ప్రధాన సమస్యలను మరియు దాని అంతిమ మనుగడను పరిష్కరించగల విభిన్న విధులతో విభిన్న కణాల సృష్టికి దారి తీస్తుంది. ఏది ఏమైనప్పటికీ, పూర్తిగా సింథటిక్ సెల్‌ను సృష్టించడం మరియు క్రియాత్మకంగా సింథటిక్ సృష్టించడం మధ్య వ్యత్యాసం ఉంది. జన్యువు. ఆదర్శవంతమైన పూర్తిగా కృత్రిమమైన కృత్రిమ కణం సంశ్లేషణ చేయబడినది జన్యువు సంశ్లేషణ చేయబడిన సైటోప్లాస్మిక్ భాగాలతో పాటు, సాంకేతిక పురోగతి గరిష్ట స్థాయికి చేరుకోవడంతో శాస్త్రవేత్తలు రాబోయే సంవత్సరాల్లో కంటే త్వరగా సాధించడానికి ఇష్టపడతారు.  

ఇటీవలి అభివృద్ధి పెరుగుదల మరియు విభజన సామర్థ్యం కలిగిన పూర్తి సింథటిక్ సెల్‌ను రూపొందించడానికి ఒక మెట్టు కావచ్చు. 

***

ప్రస్తావనలు:  

1. హచిసన్ III C, చువాంగ్ R., మరియు ఇతరులు 2016. కనీస బ్యాక్టీరియా రూపకల్పన మరియు సంశ్లేషణ జన్యువు. సైన్స్ 25 మార్చి 2016: వాల్యూమ్. 351, సంచిక 6280, aad6253 
   DOI: https://doi.org/10.1126/science.aad6253   

2. పెల్లెటియర్ JF, సన్ ఎల్., మరియు ఇతరులు 2021. జన్యుపరంగా కనిష్ట కణంలో కణ విభజన కోసం జన్యుపరమైన అవసరాలు. సెల్. ప్రచురించబడింది: మార్చి 29, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.03.008 

***