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बेसिक ह्यूमन बायोलॉजी में भ्रूण का जीन एडिटिंग इनसाइट देता है

पहली बार, वैज्ञानिकों ने निषेचित मानव अंडों में एक जीन को प्रारंभिक विकास के लिए महत्वपूर्ण बताया। प्रयोगों ने शोधकर्ताओं को मौलिक मानव जीव विज्ञान के बारे में जानने में मदद की, जो चूहों पर शोध के माध्यम से नहीं कर सके।

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लंदन में फ्रांसिस क्रिक इंस्टीट्यूट में एक विकास जीवविज्ञानी कैथी नीकन के नेतृत्व में शोधकर्ताओं ने एक जीन को निष्क्रिय कर दिया, जो OCT4 नामक एक प्रोटीन के लिए कोड है, जिसे स्टेम कोशिकाओं में सक्रिय होने के लिए जाना जाता है, जो शरीर में पाए जाने वाले सभी प्रकार के सेल में विकसित हो सकते हैं, Gretchen की रिपोर्ट विज्ञान के लिए वोगेल। जीन को बंद करना यह सुनिश्चित करता है कि निषेचित मानव अंडों से कोशिकाएं अपरा कोशिकाएं, जर्दी थैली कोशिकाएं या यहां तक ​​कि ऐसी कोशिकाएं बनने में विफल रहीं जो आमतौर पर एक भ्रूण बन जाती हैं।

माउस भ्रूण में एक ही जीन को निष्क्रिय करना अलग परिणाम देता है: वे भ्रूण ज्यादातर अपरा कोशिकाओं के गोले बन गए। निष्कर्ष बताते हैं कि जीन कई सेल वंशों के भाग्य को नियंत्रित करता है और चूहों की तुलना में मनुष्यों में थोड़ी अलग भूमिका निभाता है।

"यह वास्तव में शक्तिशाली, सटीक आनुवांशिकी उपकरण का उपयोग जीन फ़ंक्शन को समझने की संभावना को खोल रहा है, " नीकन एनपीआर के रॉब स्टीन को बताता है। "हमने कभी इस अंतर्दृष्टि को प्राप्त नहीं किया होगा कि हमने वास्तव में मानव भ्रूण में इस जीन के कार्य का अध्ययन नहीं किया है।"

शोधकर्ताओं ने उनके परिणाम कल नेचर में बताए।

यहां तक ​​कि उस अंतर्दृष्टि को देखते हुए, काम सिद्धांत के एक प्रमाण का अधिक है- CRISPER-Cas9 जीनोम एडिटिंग तकनीक की शक्ति और उपयोगिता का प्रदर्शन, वोगेल रिपोर्ट। तकनीक आणविक कैंची की एक जोड़ी की तरह है जो शोधकर्ताओं को जीनोम से डीएनए के विशिष्ट चक को काटने की अनुमति देती है और यहां तक ​​कि कोड को अपने निर्देशों से बदल देती है।

पहले से ही वैज्ञानिकों ने इंजीनियरिंग कस्टम लैब जानवरों और संभावित कैंसर उपचार के परीक्षण जैसे महत्वपूर्ण अग्रिमों और खोजों की एक श्रृंखला बनाने के लिए उपकरण को मिटा दिया है। हाल के वर्षों में मानव जीनोम संपादन के क्षेत्र में कई किले भी देखे गए हैं। अगस्त में, यूएस-आधारित वैज्ञानिकों ने एक उत्परिवर्तन को ठीक करने के लिए CRISPR को मिटा दिया, जो एक घातक हृदय स्थिति का कारण बनता है। (अन्य वैज्ञानिकों ने उन हाल के दावों पर सवाल उठाया है, जो प्रकृति के लिए इविन कॉलवे की रिपोर्ट करते हैं।)

हालांकि, इस सड़क के लिए उठाए गए हर कदम के लिए, संपादकीय और राय के टुकड़े सावधानी बरतते हैं।

"चिंता यह है कि हम भविष्य के बच्चों को लंबा या मजबूत बनाने के लिए जीन-संपादन की पेशकश करने के लिए प्रजनन क्लीनिक के दरवाजे खोल रहे हैं या वे जो भी बाजार में आना चाहते थे, " जेनेटिक्स और सेंटर के लिए जेनेटिक्स वॉचडॉग समूह के प्रमुख मर्सी डारनोव्स्की ने कहा। समाज, एनपीआर बताता है। "यह हमें एक ऐसी स्थिति में डाल सकता है जहां कुछ बच्चों को जैविक रूप से अन्य बच्चों से बेहतर माना जाता था।"

नीकन और उसके सहयोगियों का काम, हालांकि, उस स्थिति से बहुत दूर है। शोधकर्ताओं को यूनाइटेड किंगडम में स्थापित एक संस्था ह्यूमन फर्टिलाइजेशन एंड एम्ब्रायोलॉजी अथॉरिटी को आवेदन करना पड़ा, जो प्रस्तावित भ्रूण-संपादन अनुसंधान, विज्ञान के लिए वोगेल की रिपोर्ट की कड़ाई से समीक्षा करता है।

"डे 5 भ्रूण" (बाएं) विकास के पांचवें दिन भ्रूण को दिखाता है और "दिन 5 संपादित भ्रूण" OCT4 के बिना एक संपादित भ्रूण दिखाता है। यह एक उचित ब्लास्टोसिस्ट का निर्माण नहीं करता है, यह दर्शाता है कि ब्लास्टोसिस्ट विकास के लिए OCT4 की आवश्यकता है (डॉ। कैथी नीकन / अन्य)

क्लासिक आनुवंशिक अध्ययनों में, शोधकर्ताओं ने जीन को निष्क्रिय करने के लिए यह पता लगाने के लिए कि वे कैसे कार्य करते हैं, जेनेटिक साक्षरता परियोजना के लिए रिकी लुईस की रिपोर्ट करते हैं। लेकिन CRISPR उन्हें अधिक सटीकता और सटीकता के साथ ऐसा करने की अनुमति देता है।

इन विट्रो फर्टिलाइजेशन ट्रीटमेंट में लोगों के द्वारा दान किए जाने के बाद नए शोध में निषेचित कोशिकाओं का इस्तेमाल किया गया। "जब यह प्रारंभिक मानव विकास को रोशन करने की बात आती है, तो वास्तविक चीज़ों का उपयोग करने के लिए कुछ भी नहीं है: मानव कोशिकाएं और ऊतक, " लुईस लिखते हैं।

शोधकर्ताओं ने जीन को निष्क्रिय कर दिया जो विकास में बहुत पहले OCT4 के लिए कोड करता है। 41 निषेचित डिंबों के 80 प्रतिशत से अधिक परीक्षण में, बढ़ती और विभाजित कोशिकाएं लगभग 200 कोशिकाओं के एक खोखले क्षेत्र को बनाने में विफल रहीं, जिसे एक ब्लास्टोसिस्ट कहा जाता है। इस चरण में कई इन विट्रो फर्टिलाइजेशन के प्रयास भी विफल हो जाते हैं, इसलिए शोधकर्ताओं के लिए इसे समझना महत्वपूर्ण मोड़ है।

"महत्वपूर्ण जीन कि ब्लास्टोसिस्ट के विकास में शामिल हैं, यह समझकर, वास्तव में मानव विकास के इस महत्वपूर्ण, महत्वपूर्ण खिड़की के बारे में हमारी समझ को सूचित कर सकता है, " नीकन एनपीआर को बताता है।

एक संपादकीय में, प्रकृति ने स्वयं इस शोध की प्रशंसा की कि मानव जीनोम संपादन अनुसंधान कैसे किया जाना चाहिए:

अध्ययन की विशेष आवश्यकताएं अलग-अलग होंगी, लेकिन जितनी जल्दी हो सके उनका आकलन करने का एक मजबूत ढांचा यह सुनिश्चित करने का सबसे अच्छा तरीका है कि वे उच्चतम मानकों को पूरा करते हैं। रोगाणु जीनोम संपादन के लिए आगे के मार्ग के विवरण को परिभाषित करने के लिए नियामकों, फ़ंडों, वैज्ञानिकों और संपादकों को एक साथ काम करते रहने की आवश्यकता है, ताकि हमारे निपटान में अब मूल्यवान संसाधनों और उपकरणों का उपयोग अच्छे निर्णय के साथ किया जाए।

भविष्य के प्रयोग अन्य जीन की भूमिका की जांच के लिए CRISPR का उपयोग कर सकते हैं। और विशेषज्ञ उस काम की नैतिकता की निगरानी के लिए बारीकी से देखेंगे।

बेसिक ह्यूमन बायोलॉजी में भ्रूण का जीन एडिटिंग इनसाइट देता है