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पूर्ण एक्सोलोटल जीनोम पुनर्योजी ऊतकों के रहस्य को प्रकट कर सकता है

जब मेक्सिको सिटी के पास लेक ज़ोचिमिल्को झील टेक्सकोको था, और एज़्टेक ने 1325 में अपने द्वीप की राजधानी तेनोच्तितलान की स्थापना की, तो एक बड़ा जलीय समन्दर आसपास की झील में पनप गया। एक्सोटोलोट की एज़्टेक धर्म में गहरी जड़ें हैं, भगवान एक्सोलोटल के रूप में, जिसके लिए जानवर का नाम दिया गया है, माना जाता था कि यह एक एक्सोलोटल में बदल गया था - हालांकि यह समय-समय पर एज़्टेक को भुना हुआ एक्सोलोटल का आनंद लेने से नहीं रोकता था। एक्सोलोटल खाने का रिवाज आज भी जारी है, हालांकि प्रजातियां जंगली में गंभीर रूप से लुप्तप्राय हो गई हैं।

प्रकृति को "जीव विज्ञान के प्रिय उभयचर" नामक समन्दर को सहेजना पशु के उल्लेखनीय लक्षणों को देखते हुए एक विशेष महत्व रखता है। एक्सोलोटल्स नवपाषाण हैं, जिसका अर्थ है कि उभयचर आमतौर पर समन्दर की अन्य प्रजातियों की तरह पूरी तरह से परिपक्व नहीं होते हैं, इसके बजाय अपने गलफड़ों को बनाए रखते हैं और एक प्रकार के रस के रूप में पानी के नीचे अपना जीवन जीते हैं। दुर्लभ अवसरों पर, या जब प्रयोगशाला में उत्तेजित किया जाता है, तो एक एक्सोलोटल मेटामोर्फोसिस से गुजरता है और अपने गिल्स को बदलने के लिए फेफड़े विकसित करता है।

इन अद्वितीय लक्षणों का एक साथ होना एक उल्लेखनीय जटिल जीनोम है, मानव डीएनए में लगभग 3 बिलियन बेस जोड़े की तुलना में 32 बिलियन बेस जोड़े हैं। एक्सोलोटल के पास सबसे बड़ा जीनोम है जो पूरी तरह से अनुक्रमित है, जिसे पिछले साल यूरोपीय वैज्ञानिकों की एक टीम ने पूरा किया था। केंटकी विश्वविद्यालय, जो संयुक्त राज्य अमेरिका में एक्सोलोटल अनुसंधान का नेतृत्व करता है, ने आज घोषणा की कि शोधकर्ताओं ने यूरोपीय प्रयास में पूरे गुणसूत्रों की अनुक्रमणिका को जोड़ा है - "इकट्ठे टुकड़ों की लंबाई में लगभग एक हजार गुना वृद्धि, " जेरियाह स्मिथ के अनुसार, केंटकी विश्वविद्यालय में एक सहयोगी जीव विज्ञान के प्रोफेसर। वैज्ञानिकों को उम्मीद है कि यह नए डेटा का उपयोग एक्सोलोटल की कुछ अद्वितीय क्षमताओं का उपयोग करने के लिए किया जाएगा।

लैब एक्सोलोटल एक्सोनोलोट उत्थान के लिए उल्लेखनीय क्षमता वाला एक समन्दर है। यह अपनी पूंछ, अंगों, रीढ़ की हड्डी-यहां तक ​​कि अपने दिमाग को भी फिर से प्राप्त कर सकता है। (केंटकी विश्वविद्यालय)

अन्य सैलामैंडरों की तरह, एक्सोलोटल्स खो जाने पर एक संपूर्ण अंग को पूरी तरह से पुनर्जीवित करने की क्षमता रखते हैं। "सैलामैंडर्स की यह अद्वितीय क्षमता है कि आप उन्हें काटकर लगभग कुछ भी पुनः प्राप्त कर सकते हैं, " स्मिथ कहते हैं। सैलामैंडर भी रीढ़ की हड्डी, आंखों और उनके दिमाग के कुछ हिस्सों को पुनर्जीवित कर सकते हैं।

जबकि पूरी बांह को फिर से जीवित करने की क्षमता मनुष्यों के लिए पहुंच से बाहर है, एक्सोलोटल जीनोम का अध्ययन करने से ऊतक के पुनर्जनन के आनुवंशिक तरीकों का पता चल सकता है जो चिकित्सा अनुसंधान में इस्तेमाल किया जा सकता है। स्मिथ का कहना है कि एक्सोलोटल के पुनर्जनन क्षमताओं में स्टेम कोशिकाओं का उपयोग शामिल है, साथ ही साथ स्टेम कोशिकाओं को वापस करने के लिए चोट की जगह पर कोशिकाओं को पैदा करने का एक अज्ञात तरीका है।

"Axolotls 150 से अधिक वर्षों के लिए एक मॉडल प्रजाति रही है, " स्मिथ कहते हैं। इस जीनोम की अनुक्रमण, शामिल वैज्ञानिकों में से कुछ के लिए दशकों के काम की परिणति, एक विशाल मील का पत्थर का प्रतिनिधित्व करता है क्योंकि यह विशिष्ट जीन इंटरैक्शन पर काम करने की अनुमति देगा जो एक्सोलोटल को अंगों को पुन: उत्पन्न करने की अनुमति देते हैं। स्मिथ का कहना है कि उनकी टीम अब जीनोम असेंबली को बेहतर बनाने और चमकाने के लिए यूरोपीय समूह के साथ काम कर रही है।

डेविड गार्डिनर, कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय के एक जीवविज्ञान के प्रोफेसर इरविन हैं जिन्होंने एक्सोलोटल्स के साथ काम किया है और दशकों तक उत्थान का अध्ययन किया है, कहते हैं कि उत्थान को नियंत्रित करने वाले जीन आवश्यक रूप से सैलामैंडर के लिए अद्वितीय नहीं हैं।

उन्होंने कहा, '' सैलामैंडर्स खास नहीं हैं। ऐसा नहीं है कि उनके पास विशेष उत्थान जीन हैं, ”गार्डिनर कहते हैं। हालांकि सैलामैंडर अपने जीन को अन्य प्रजातियों से अलग तरीके से नियंत्रित करते हैं। लक्ष्य अंततः जीन के बीच रास्ते को इंगित करने और आनुवंशिक सामग्री और अंततः ऊतक को पुनर्जीवित करने की क्षमता को सक्रिय करने का एक तरीका है। इस तरह की एक प्रक्रिया "स्मार्ट पट्टी" का उपयोग करके संभव हो सकती है जो कुछ मार्गों को सक्रिय करती है, या इस तरह के जीन-संपादन उपकरण जैसे CRISPR-Cas9 के साथ प्रक्रिया को ट्रिगर करके।

हालांकि, "आप ऐसा नहीं कर सकते हैं अगर आपको नहीं पता कि वे क्षेत्र क्या हैं, " गार्डिनर कहते हैं। वे कहते हैं कि स्मिथ और उनके सहयोगियों द्वारा जीनोम को अनुक्रमित करने के लिए "हेकुलियन प्रयास" इस प्रक्रिया को आगे बढ़ाने में मदद करेगा।

इस शोध से वैज्ञानिकों को बड़े पैमाने पर आनुवांशिकी की समझ को बढ़ावा देने की उम्मीद है। "यह हमारी समझ को अगले स्तर पर ले जाएगा, " गार्डिनर कहते हैं। जब पुनर्जनन की बात आती है, तो वैज्ञानिक इस बात में रुचि रखते हैं कि कुछ जीन कैसे प्रभावित हो सकते हैं और हजारों बेस जोड़े दूर दूसरों के साथ बातचीत कर सकते हैं।

एक्सोलोटल वैज्ञानिक डीआरएस। जेरमैया स्मिथ और रान्डल वॉस ने केंटकी विश्वविद्यालय में अपनी प्रयोगशाला में। (केंटकी विश्वविद्यालय)

स्मिथ और उनकी टीम ने दिल के दोष के कारण जीन के लिए जिम्मेदार जीन की पहचान करके इस नए जीनोम मानचित्र का उपयोग पहले ही कर दिया है, जो एक्सोलोटल के बीच होता है। " इस दोष के लिए जिम्मेदार जीन का ज्ञान वैज्ञानिकों को यह समझने में मदद कर सकता है कि मनुष्यों में हृदय की कुछ समस्याएं क्या हो सकती हैं।

कार्य के संरक्षण के भी निहितार्थ हैं। हालांकि एक्सोलॉटल जीन वैज्ञानिकों की एक निश्चित सबसेट की प्रयोगशालाओं में काफी सामान्य हो सकता है, समन्दर वास्तव में जंगली में अपने विलक्षण आवास में बहुत दबाव में है। जब एज़्टेक साम्राज्य स्पेन में गिर गया, तो यूरोपीय लोगों ने स्वदेशी महानगर को मेक्सिको सिटी में बदल दिया। शहरी क्षेत्र का विस्तार तब से जारी है, जो अक्सर वेटलैंड के निवास स्थान की कीमत पर हुआ करता था, जो एक बार मैक्सिको की घाटी में फैला था।

आज, झील ज़ोचिमिल्को झील टेक्सकोको की छाया है। मेक्सिको सिटी के दक्षिण-पूर्व में स्थित है। यह क्षेत्र शहर के पर्यटकों और सप्ताहांत के लोगों के साथ लोकप्रिय है, जो नहर क्षेत्र में नावों को किराए पर लेते हैं। इंटरनेशनल यूनियन फॉर कंजर्वेशन ऑफ नेचर, शहरी जल प्रदूषण, व्यावसायिक विकास, शिकार, जलवायु परिवर्तन और आक्रामक प्रजातियों के अनुसार झील ज़ोचिमिल्को की नहरों में शेष जंगली एक्सोलोटल आबादी को खतरा है।

मेक्सिको के नेशनल ऑटोनॉमस यूनिवर्सिटी के एक जीवविज्ञानी लुइस ज़ांब्रानो, जो एक्सोलोटल्स के साथ काम करते हैं, का कहना है कि जीनोम का काम जंगली में उभयचर संरक्षण के महत्व को बढ़ाता है।

जाम्ब्रानो ने एक ईमेल में कहा, "एक्सोलोटल्स टैंकों में जीवित रह सकते हैं, लेकिन इसकी संख्या कम हो सकती है क्योंकि जनसंख्या संख्या और उत्पत्ति बाधित होती है, " जंगली आबादी की सामान्य भिन्नता [है] अत्यधिक महत्वपूर्ण हो जाती है अगर हम इस समन्दर जीनोम का उपयोग करना चाहते हैं। मानव स्वास्थ्य की मदद करने में सक्षम एक प्रणाली के रूप में। ”

एज़्टेक को एक्सोलोटल की पुनर्योजी शक्ति का पता था, और उन्होंने इसे एक्सोलोटल द्वारा प्रवर्तित शक्तियों के लिए जिम्मेदार ठहराया। अब, वास्तव में इस प्रतीत होने वाली दिव्य क्षमता के रहस्य को समझने में सबसे बड़ी बाधा वह खतरा है जिसे हम उस बहुत ही जानवर के सामने रखते हैं जिससे हम सीखने की उम्मीद करते हैं।

पूर्ण एक्सोलोटल जीनोम पुनर्योजी ऊतकों के रहस्य को प्रकट कर सकता है