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भगवान का खेल: कृत्रिम जीव

टीजर जैसा कुछ। Xenomorphs मौजूद हैं। वैज्ञानिक एक्सनोमॉर्फ बनाते हैं। वैज्ञानिक सुरक्षा कारणों से जेनोमॉर्फ बनाते हैं। मैं खुद हैरान हूं। कटौती के तहत, इस बारे में अधिक (और यह, वैसे, आधिकारिक तौर पर आधिकारिक तौर पर एक्सनोबायोलॉजी कहा जाता है) और आधुनिक मनोवैज्ञानिकों की तुलना में बहुत अधिक है। सभी को आपको COVID-19 के बारे में पढ़ने की आवश्यकता नहीं है!

यह कृत्रिम जीवों के बारे में पॉडकास्ट प्रकरण पर आधारित पाठ का पहला भाग है।



मैल्कम लाइटबॉडी द्वारा पोस्ट

यह मेरे पॉडकास्ट के एपिसोड में से एक है। बर्नआउट एपिसोड पर आधारित एक लेख यहां पाया जा सकता है ।

हमने 4Bocapital वेंचर कैपिटल फंड , ऑक्सफोर्ड से इन्ना ज़ुचर और राष्ट्रीय मानव जीनोम अनुसंधान संस्थान से सर्गेई नर्क से माशा शटोवा के साथ बात की ।

चलो वहाँ bioluminescence हो


कृत्रिम जीवों के संदर्भ में, चमकदार वस्तुएं पहली चीज हैं जो एक शौकिया के दिमाग में आती हैं। मैं तुरंत चमकदार हरे चूहों या ल्यूमिनसेंट इनडोर पौधों को बनाने वाले स्टार्टअप को याद करता हूं । जो कोई भी अपने जीवन में पहली बार चमकदार कैक्टि, चूहे और सूअर के बारे में सुनता है, वह तुरंत इस सवाल को पीड़ा देना शुरू कर देता है: "वैज्ञानिक ऐसा क्यों करते हैं?"


स्रोत

इस तरह के अनुसंधान के लाभों में से एक सबसे उज्ज्वल उदाहरण है एक सुंदर खोज जो कोलोरेक्टल कैंसर का पता लगाने और उपचार पर प्रकाश (शब्द की सभी इंद्रियों में) बहाती है। वैज्ञानिकों ने पोस्ट किया हैआंतों की कोशिकाओं में, एक आनुवंशिक निर्माण जिसमें चार जीन क्रमिक रूप से एक दूसरे से जुड़े होते हैं, विभिन्न रंगों में चमकते हैं। इसके अलावा, इन जीनों को यादृच्छिक क्रम में मिश्रित किया गया था और बाहर निकलने पर हमारे पास निश्चित संख्या में विभिन्न रंगों में चमकने वाली कोशिकाएं थीं। फिर उन्होंने उन्हें बड़े होने के लिए दिया, और उनके "बच्चों" को संबंधित रंग विरासत में मिला। परिणाम एक बहुत ही सुंदर तस्वीर थी जो दिखाती है कि "माता-पिता" कोशिकाएं कहां हैं और "बच्चे" कोशिकाएं हैं। इस पद्धति का उपयोग करके, यह दिखाना संभव है कि किन कोशिकाओं से कैंसर की संभावना अधिक होती है।

हरे चूहों की बात करें तो एक दिलचस्प तथ्य है। अब बहुत सारे फूल हैं जिनके साथ आप प्रोटीन को "हाइलाइट" कर सकते हैं, लेकिन सबसे पहले जेलीफ़िश से हरी गिलहरी हैं। इस तरह के "हाइलाइट" के लिए उनका उपयोग करने का विचार पेटेंट थारूस में, इसलिए उन्हें हमारा राष्ट्रीय गौरव माना जा सकता है।


स्रोत

2006 में, ताइवान के राष्ट्रीय विश्वविद्यालय में चमकदार हरे रंग के पिगलेट पर प्रतिबंध लगाया गया, इन प्रोटीनों के एक जीन को एक भ्रूण की डीएनए श्रृंखला में शामिल करके और इसे एक महिला सुअर के गर्भाशय में प्रत्यारोपित किया गया। उस समय, हरे रंग के सूअर पहले से मौजूद थे, लेकिन उनमें केवल आंशिक प्रतिदीप्ति देखी गई थी। प्रोफेसर वू शिन-जी के मार्गदर्शन में प्रयोग के बाद प्राप्त पशु दुनिया के एकमात्र सूअर बन गए जिनके हृदय और आंतरिक अंग हरे थे। पहले मामले में, इन प्रयोगों को वैज्ञानिकों द्वारा स्टेम सेल प्रत्यारोपण के दौरान ऊतक विकास के दृश्य अवलोकन की संभावना के रूप में माना जाता है। एक साधारण सुअर की पृष्ठभूमि पर


चमकते सूअर

एक निश्चित प्रकार की कोशिकाओं के साथ क्या हो रहा है, इसकी दृष्टि रखने की क्षमता अभी भी सक्रिय रूप से शोधकर्ताओं द्वारा उपयोग की जाती है जो उत्थान का अध्ययन कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, एक वैज्ञानिक कुछ दुर्भाग्यपूर्ण मछलियों के पंखों को काटता है, और फिर देखता है कि ये पंख वापस कैसे बढ़ते हैं। ऐसे अध्ययनों के लिए, फ्लोरोसेंट प्रोटीन बहुत सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है। मछली के जीनोम को संशोधित किया जाता है ताकि चमकदार प्रोटीन आपको ट्रैक करने की अनुमति दे सके कि एक निश्चित प्रकार की कोशिकाओं का प्रसार बहाल फिन पर कैसे होता है।

आप इन चमकदार प्रोटीनों के आधार पर बायोसेंसर भी बना सकते हैं: उन्हें जीवाणु में डालें, और एक निश्चित बाहरी उत्तेजना के बदले में प्रोटीन को व्यक्त करना शुरू करें। इस तकनीक के अनुप्रयोग का एक अच्छा उदाहरण - अनुसंधानजो विस्फोटकों के क्षय उत्पादों का पता लगाने के लिए एक बायोसेंसर बनाने की कोशिश कर रहे हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, आप उन खानों का पता लगा सकते हैं जो अभी तक साफ नहीं हुए हैं।

शुरुआत में एक शब्द था, और यह शब्द न्यूक्लियोटाइड्स से था


आइए उन कृत्रिम जीवों से चलते हैं जिन्हें हम नग्न आंखों से कृत्रिम जीवों के साथ देखते हैं जिन्हें नग्न आंखों से नहीं देखा जा सकता है, लेकिन जो कम उपयोगी नहीं हैं। उदाहरण के लिए, सेल बायोलॉजी में और, विशेष रूप से, भविष्य की सेल थेरेपी में, एक अलग दिशा है: आप न केवल उन कोशिकाओं को प्रतिस्थापित कर सकते हैं जिनकी शरीर में कमी है, बल्कि इन कोशिकाओं का उत्पादन भी कुछ ऐसा है जो हमारे लिए महत्वपूर्ण और दिलचस्प है उदाहरण के लिए, वही इंसुलिन। अब इस दिशा में बहुत सारे अध्ययन हो रहे हैं, लेकिन अभी तक उनमें से एक भी इसके तार्किक निष्कर्ष तक नहीं पहुंच पाया है। हालांकि, "आइए कोशिकाओं को बनाते हैं जो ग्लूकोज के जवाब में इंसुलिन जारी करते हैं, और इस प्रकार टाइप 1 मधुमेह वाले लोगों की नियमित रूप से मदद करते हैं।"

सामान्य तौर पर, अब कृत्रिम सूक्ष्मजीवों के निर्माण से संबंधित अनुसंधान की एक पूरी अलग लाइन है। ऐसे व्यक्ति क्रेग वेंटर हैं, उनके पास एक संस्थान है, क्रमशः क्रेग वेंटर। पिछले बीस वर्षों से, इस संस्थान के वैज्ञानिक जीन के न्यूनतम सेट के साथ एक जीवाणु बनाने की कोशिश कर रहे हैं। उन्होंने माइकोप्लाज्मा नामक एक जीवाणु लिया। यह एक परजीवी जीवाणु है, जिसमें शुरू में एक हजार के बारे में बहुत सारे जीन नहीं होते हैं। तुलना के लिए: ई। कोलाई में लगभग पांच हजार हैं। इसलिए उन्होंने एक प्रकार का माइकोप्लाज़्मा लिया, उसमें से डीएनए निकाला और दूसरे प्रकार के माइकोप्लाज़्मा के कृत्रिम रूप से संश्लेषित गुणसूत्र को वहां रखा। इस प्रकार, यह दिखाया गया था कि एक माइकोप्लाज्मा से दूसरा बना सकता है। यह उनका नंबर एक सिंथेटिक जीव था । उसी जीव की कॉलोनी नंबर एक



इसके परिणामस्वरूप नंबर एक सिंथेटिक जीव अभी भी किसी भी तरह कई जीन था। इसलिए शोधकर्ताओं ने सभी अनावश्यक को हटाने का फैसला किया। सबसे पहले उन्होंने फैसला किया कि वे बैठेंगे और यह पता लगाएंगे कि क्या "महत्वपूर्ण" था और क्या फेंक दिया जा सकता है। हमने जीवन के तर्कसंगत निर्माता की भूमिका में रहने की कोशिश की। कोशिश की, कोशिश की, लेकिन वे सफल नहीं हुए। क्रेग वेंटर बहुत आश्चर्यचकित था, लेकिन यह स्वीकार किया कि आधुनिक विज्ञान की स्थिति इतनी प्रगतिशील नहीं है कि वह बस बैठकर खरोंच से कुछ पैदा कर सके। उसके बाद, उन्होंने जीवन के ऐसे "उचित" निर्माण के विचार को त्याग दिया, और दूसरे तरीके से चले गए। हमने गणना द्वारा जीन के न्यूनतम सेट के साथ एक जीव प्राप्त करने का निर्णय लिया। वेंटर इंस्टीट्यूट में प्रयोगों का डिजाइन



वेंटर और उसके साथियों ने एक जानवर को जीन के न्यूनतम सेट के साथ जानवर बल द्वारा प्राप्त करने का फैसला किया। उन्होंने अपने शरीर के नंबर एक के इन नौ सौ जीनों को ले लिया, उन्हें छोटे बंडलों में इकट्ठा करना शुरू किया, उन्हें बैक्टीरिया में धकेल दिया, और देखें कि बिना जीन के बैक्टीरिया क्या मरते हैं। कुछ ऑपरेशनों के बाद, सैकड़ों संयोजनों का परीक्षण करने के बाद, वे एक जीव बनाने में सक्षम थे जिसमें लगभग चार सौ जीन थे। यह वास्तव में एक जीवित, विभाजित, उपनिवेशी जीव था, जिसमें किसी भी प्राकृतिक जीव की तुलना में कम जीन होते हैं। हालाँकि यहाँ यह समझना होगा कि यह एक बहुत ही सरल परजीवी जीवाणु है, यह स्वतंत्र रूप से नहीं रहता है। एक कृत्रिम जीव जीन का एक न्यूनतम सेट के साथ, विभाजन में सक्षम, उर्फ ​​जीव संख्या तीन



सुविधा के लिए, इसके परिणामस्वरूप न्यूनतम जीव को जीव संख्या तीन कहा जाता था, क्योंकि जीव संख्या दो किसी प्रकार का मध्यवर्ती चरण था। वास्तव में, प्राकृतिक वातावरण या "प्रकृति" एक क्रूर बल तंत्र है, जो इस तथ्य को उबालता है कि मरते - मरते और बचे हुए - विभाजित और गुणा करते हैं। तो सिंथेटिक जीवों के साथ प्रयोग करने का सबसे विश्वसनीय तरीका अब इस तथ्य पर उतरता है कि एक वैज्ञानिक प्रकृति को कुछ खिलाता है, उसे विविधता देता है, और फिर वह चुनता है कि क्या काम करता है।

इसी तरह से वे न केवल बैक्टीरिया के साथ प्रयोग करते हैं, बल्कि उदाहरण के लिए, वायरस के साथ भी। एडेनो-जुड़े वायरस हैं जो आनुवंशिक चिकित्सा देने के लिए बहुत सक्रिय रूप से उपयोग किए जाते हैं। प्रकृति में बहुत सारे एडीनो-जुड़े वायरस हैं, लेकिन चिकित्सा के लिए महत्वपूर्ण गुणों में से एक है, जहां वे मानव शरीर में प्रवेश करते हैं। ऐसे वायरस हैं जो यकृत में "फंस जाते हैं", ऐसे हैं जो रक्त-मस्तिष्क की बाधा को पार कर सकते हैं और मस्तिष्क में प्रवेश कर सकते हैं, और ऐसे भी हैं जो फेफड़ों में बस जाते हैं। यह एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है, क्योंकि यह वैज्ञानिकों और डॉक्टरों को चिकित्सा को अधिक लक्षित बनाने की अनुमति देता है।

अस्थायी रूप से दृश्यमान, और हमेशा के लिए अदृश्य


एक ओर, यह अहसास कि अब हम खरोंच से लगभग किसी भी सूक्ष्मजीव के जीनोम को आसानी से संश्लेषित कर सकते हैं, कुछ हद तक डरावना होना चाहिए। उदाहरण के लिए, एंथ्रेक्स के प्रेरक एजेंट का जीनोम, सिद्धांत रूप में, सार्वजनिक डोमेन में है। उसी समय, यह देखते हुए कि हम लंबे समय तक डीएनए को उसके मूल रूप में अच्छी तरह से संरक्षित करने में सक्षम हैं, सिद्धांत रूप में, अनुक्रम को बहाल करते हुए, आप जल्दी में नहीं हो सकते हैं: मुख्य बात यह है कि पर्याप्त डीएनए को फ्रीज करना है।

दूसरी ओर, सिंथेटिक जीवविज्ञान विलुप्त प्रजातियों की बहाली के लिए नई संभावनाओं को खोलता है। उदाहरण के लिए, जॉर्ज चर्च और उसका समूह एक नया मैमथ बनाने की कोशिश कर रहे हैंएक हाथी से, डीएनए के संबंधित वर्गों को उत्परिवर्तित करता है। बेहद विवादास्पद प्रतिष्ठा वाले कोरियाई वैज्ञानिक ह्वांग वू सूक ने याकुतिया के वैज्ञानिकों के साथ काम किया और डीएनए अवशेषों से सीधे एक विशालकाय को फिर से बनाने की कोशिश की। इसके बारे में एक वृत्तचित्र भी है । ग्रह के पार, प्लेस्टोसीन मेगाफौना को पुनर्स्थापित करने की परियोजनाएं हैं । रूस में ऐसा प्लेस्टोसीन पार्क है। इस तरह के पार्क खुली बाहों के साथ विशाल की प्रतीक्षा कर रहे हैं, वे कहते हैं: "आखिर में विशाल को दे दो!" वृत्तचित्र उत्पत्ति 2.0 से फ़्रेम



आधुनिक जीव विज्ञान की क्षमताओं के विकास की पृष्ठभूमि के खिलाफ, प्रजातियों के संरक्षण के लिए संघर्ष भी बदल रहा है। एक संपूर्ण दिशा (संरक्षण जीव विज्ञान) सामने आया है, जिसमें वैज्ञानिक लुप्तप्राय प्रजातियों में दिखाई देने के लिए एक आनुवंशिक बैकअप के लिए संघर्ष कर रहे हैं। प्रजातियों के लिए जीनोम अनुक्रम अनुक्रमण के लिए कई परियोजनाएं हैं जो विलुप्त होने के कगार पर हैं और हमारे ग्रह को छोड़ने वाली हैं।

अपनी ही छवि में


राइबोन्यूक्लियोटाइड्स और डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स का एक मानक सेट है जो प्रकृति में सभी जीवित चीजों को एन्कोड करता है। हालांकि, अपने आप को उन तक सीमित करना आवश्यक नहीं है । यदि वैज्ञानिक न्यूक्लियोटाइड्स के एक वैकल्पिक सेट का उपयोग करते हैं और इससे एक कृत्रिम जीव बनाते हैं, तो यह बात किसी भी प्राकृतिक तरीके से सुनिश्चित नहीं की जा सकती है। शोध की इस पंक्ति को xenobiology कहा जाता है। स्रोत। "चार अरब वर्षों में, एक नया xenobiology पेड़ ईडन में खिल रहा है।"



यह समझना महत्वपूर्ण है कि यह केवल निष्क्रिय हित नहीं है। Xenobiology के कई महत्वपूर्ण और बहुत ही समझने योग्य उपयोग हैं। उदाहरण के लिए, यदि हम एक ऐसे विचित्र जीव का निर्माण करते हैं जो अपने डीएनए में न्यूक्लियोटाइड के एक अलग सेट का उपयोग करता है, तो यह जीव, उदाहरण के लिए, प्राकृतिक वायरस के संपर्क में नहीं आता है। दूसरी ओर, खतरा गायब हो जाता है कि इन कृत्रिम जीवों के कुछ हिस्सों को किसी तरह हमारे आसपास रहने वाली अन्य कोशिकाओं में मिल सकता है। यही है, इस तरह के "xenomorphs" पर्यावरण को नकारात्मक रूप से प्रभावित करने में सक्षम नहीं होंगे।

अब तक, इस तरह के कृत्रिम जीवों को बनाना संभव नहीं है, लेकिन इस दिशा में प्रयोग जारी हैं, और कोई भी प्रतिबंधात्मक प्रतिबंध नहीं हैं। प्रकृति में बीस अमीनो एसिड होते हैं, और प्रत्येक अमीनो एसिड तीन अक्षरों के एक सेट द्वारा एन्कोडेड होता है। केवल चौंसठ संयोजन हैं, लेकिन हर कोई व्यस्त है, और प्रत्येक संयोजन का मतलब जीवित कोशिका में कुछ है। यदि हम इन चार अक्षरों में कुछ और अक्षर जोड़ते हैं, तो आनुवंशिक कोड उल्लेखनीय रूप से विस्तार कर रहा है। हमें कई नए कोडन मिलते हैं, जो उदाहरण के लिए, प्रोटीन के सभी प्रकार के असामान्य अमीनो एसिड को जोड़ने की अनुमति दे सकते हैं। सच है, इन अतिरिक्त न्यूक्लियोटाइड्स को जोड़ने के लिए, किसी को इन न्यूक्लियोटाइड्स को संश्लेषित करने के लिए न केवल जीवाणु को सिखाना चाहिए, और यह सब डीएनए में डालना चाहिए। प्रोटीन संश्लेषण की मशीनरी को जोड़ना भी आवश्यक है, जो इन कोडन को पहचान लेगा, और काफी कुछ अन्य बदलाव करेगा।अब तक, वैज्ञानिक केवल इस दिशा में काम करना शुरू कर रहे हैं, लेकिन यहां संभावनाएं केवल शोधकर्ता की कल्पना से सीमित लगती हैं।

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