पानी के भालू पशु दुनिया के मास्टर डीएनए चोर हैं

टार्डिग्रेड ऐसे जानवर हैं जो चरम सीमा में पनपते हैं। पानी के भालू या मॉस पिगलेट के रूप में भी जाना जाता है, जलीय, सूक्ष्म अकशेरुकी ठंड और उबलते तापमान के साथ-साथ बाहरी स्थान की कठोर परिस्थितियों से भी बच सकते हैं। एक सूखे हुए टार्डिग्रेड को केवल पानी जोड़कर पुन: मिलाया जा सकता है - दशकों बाद भी। वे अंटार्कटिका सहित हर महाद्वीप पर पाए जाते हैं, और वे गहरे समुद्र की खाइयों से लेकर हिमालय के सबसे ऊपर के रेगिस्तान तक के वातावरण में रहते हैं।

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अब वैज्ञानिकों ने पता लगाया है कि टार्डिग्रेड के पास प्रसिद्धि के लिए एक और चरम दावा है: उनके जीनोम में किसी भी पशु प्रजाति का सबसे विदेशी डीएनए शामिल है।

अपने पूर्वजों से अपने सभी जीनों को विरासत में लेने के बजाय, टार्डिग्रेड्स को असंबंधित पौधों, बैक्टीरिया, कवक और पुरातन से अपने आनुवंशिक मेकअप का एक-छठा हिस्सा मिलता है, शोधकर्ताओं ने आज पीएनएएस में रिपोर्ट किया। विचित्र मैशप इस तथ्य को उजागर करता है कि प्रजातियां बहुत कम रैखिक तरीकों से आकार ले सकती हैं जो आमतौर पर कल्पना की जाती हैं।

एक लाइफ साइंसेज रिसर्च फाउंडेशन के पोस्टडॉक्टोरल फेलो के मुताबिक, "जब ज्यादातर लोग जीवन की विविधता और आनुवांशिक जानकारी के प्रवाह के बारे में सोचते हैं, तो वे बड़ी शाखाओं वाली एक पेड़ की तस्वीर दिखाते हैं, जो छोटी-छोटी शाखाओं वाली एक पेड़ की तस्वीर है, लेकिन अंगों के बीच कोई संबंध नहीं है।" उत्तरी कैरोलिना विश्वविद्यालय, चैपल हिल। "हम महसूस करने लगे हैं कि जीवन के पेड़ के बजाय, यह जीवन की वेब के बारे में सोचने के लिए अधिक उपयुक्त हो सकता है।"

बूथबी ने जीवों के चरम अस्तित्व की रणनीतियों के सबसे बुनियादी आधारों को उजागर करने की उम्मीद में टार्डिग्रेड जीनोम की ओर रुख किया। प्रत्येक जीन को सूचीबद्ध करने के लिए, उन्होंने और उनके सहयोगियों ने पहली बार हजारों टार्डिग्रेड्स से डीएनए के कई छोटे हिस्से निकाले। एक कंप्यूटर प्रोग्राम का उपयोग करते हुए, उन्होंने कोड को पूरी तरह से तैयार करने के लिए उन अनुक्रमों को वापस एक साथ जोड़ दिया।

"जब हमने ऐसा किया, तो हमने शुरू में देखा कि बहुत सारे जीन थे जो यह देखते थे कि वे जानवरों से नहीं आए थे, " बूथी कहते हैं। "हमारी आंत की प्रतिक्रिया यह थी कि हमने कुछ गड़बड़ कर दी थी और हमारे नमूने को दूषित कर दिया होगा।"

दोहरी जांच करने के लिए, टीम पोलीमरेज़ चेन रिएक्शन की ओर मुड़ गई, एक विधि जो आनुवंशिक सामग्री के लक्षित क्षेत्रों को केवल तभी बढ़ाती है जब वे विशिष्ट प्राइमरों के साथ मेल खाते हैं। इस मामले में, वे यह देखना चाहते थे कि क्या वे एकल इकाइयों के रूप में पशु और जीवाणु जीन को बढ़ा सकते हैं, जो केवल तभी संभव होगा जब वे शारीरिक रूप से उसी जीनोम के साथ जुड़े हों। "हमने 100 से अधिक जीनों के लिए 98 प्रतिशत सफलता के साथ ऐसा किया, " बूथी कहते हैं।

जीनोम के उनके पढ़ने को सही मानते हुए, टीम ने फिर विशिष्ट जीन अनुक्रमों के विकासवादी वंश को फिर से संगठित किया। इसने पुष्टि की कि वास्तव में विदेशी जीन की तरह जो दिखते थे, वे सिर्फ थे, बल्कि खुद को टार्डीग्रैड द्वारा विकसित किए गए लुक-ए-लाइक के बजाय।

"परिणाम हमें बहुत स्पष्ट रूप से बताया कि वास्तव में विदेशी दिखने वाले जीन गैर-जानवरों से आ रहे हैं, " बूथी कहते हैं।

सभी ने बताया, टार्डिग्रेड जीन 17.5 प्रतिशत विदेशी सामग्री से बने होते हैं। उन अजीब जीनों में से अधिकांश में बैक्टीरिया की उत्पत्ति होती है - हजारों प्रजातियों का प्रतिनिधित्व टार्डिग्रेड के आनुवंशिक श्रृंगार के भीतर किया जाता है। कई जीनों को उनके मूल मालिकों के लिए तनाव सहिष्णुता में भूमिका निभाने के लिए जाना जाता है या संदेह है।

कनाडा के डलहौज़ी विश्वविद्यालय के जीवविज्ञानी एंड्रयू रोजर कहते हैं, "मुझे लगता है कि निष्कर्ष बेहद आश्चर्यजनक हैं।" यह एक जानवर विदेशी स्रोतों से अपने जीन का इतना बड़ा अनुपात हासिल कर सकता है "अद्भुत और अभूतपूर्व है।"

कुछ मामलों में, विदेशी जीन ने वास्तव में टार्डिग्रेड की जगह ले ली है, जबकि अन्य में, टार्डिग्रेड्स ने अपने स्वयं के संस्करणों को रखा लेकिन एक या कई बैक्टीरिया प्रजातियों से एकल या कई प्रतियों को शामिल किया। "हम अनुमान लगाते हैं कि यह एक बार की घटना नहीं थी, लेकिन शायद चल रही थी और आज भी हो रही है, " बूथबी कहते हैं।

Tardigrades असंबंधित जीवों से अपने जीन का 17.5 प्रतिशत तक प्राप्त करते हैं। (स्टीव GSCHMEISSNER / विज्ञान फोटो लाइब्रेरी / कॉर्बिस)

शोधकर्ताओं ने वर्षों से ज्ञात किया है कि बैक्टीरिया और अन्य रोगाणु क्षैतिज जीन स्थानांतरण में संलग्न हो सकते हैं - असंबंधित प्रजातियों के बीच आनुवंशिक सामग्री की अदला-बदली। लेकिन हाल ही में वैज्ञानिकों ने महसूस करना शुरू कर दिया है कि जानवरों में आनुवंशिक विकास की यह विधि भी हो सकती है।

टार्डिग्रेड्स की तुलना में, मनुष्यों सहित अन्य जानवरों के जीनोम में बहुत कम विदेशी सामग्री होती है। अब तक, रोटिफ़र्स - एक और सूक्ष्म जलीय जानवर - का रिकॉर्ड 8 से 9 प्रतिशत था। टार्डिग्रेड्स और रोटिफ़र्स के लिए, विदेशी जीनों की भारी खुराक बेहतर सर्वाइवल स्किल्स के साथ उन्हें बेहतर बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

"अगर वे पहले से ही तनावपूर्ण वातावरण में रहने वाले जीवों से डीएनए प्राप्त कर सकते हैं, तो वे कुछ समान चालें लेने में सक्षम हो सकते हैं, " बूथबी कहते हैं। लेकिन ठीक है कि कैसे tardigrades एक साथ इतना विदेशी आनुवंशिक सामग्री अनजान बनी हुई है।

बोथबी और उनके सहयोगियों को संदेह है कि जानवरों के सूखने और दुबले होने की क्षमता एक भूमिका निभा सकती है। जब टार्डिग्रेड्स उजाड़ते हैं, तो उनके जीनोम टुकड़े हो जाते हैं। जीवन देने वाले तरल उन्हें पुनर्स्थापित करने के बाद, उनकी कोशिकाओं के आस-पास की झिल्लियां थोड़ी देर के लिए टपकती रहती हैं, और जैसे ही कोशिकाएं जल्दी से अपने स्वयं के जीनोम को ठीक करने का काम करती हैं, वे गलती से पर्यावरण से कुछ डीएनए में काम कर सकते हैं।

इटली के मोडेना और रेजिगो एमिलिया विश्वविद्यालय के एक विकासवादी रॉबर्टो बर्टोलानी कहते हैं, "यह पत्र पूरे जीनोम के अध्ययन के महत्व की पुष्टि करता है, यहाँ एक असामान्य लेकिन बहुत ही रोचक और अक्सर उपेक्षित पशु मॉडल पर लागू होता है।"

"एक दिलचस्प बात यह है कि लेखकों ने desiccation, झिल्ली रिसाव और डीएनए टूटने के बीच संभावित संबंध हैं जो इन जानवरों को कई विदेशी जीनों को शामिल करने और एकीकृत करने के लिए पूर्वनिर्धारित कर सकते हैं।"

अभी के लिए यह सिर्फ एक परिकल्पना है, इसलिए बूथबी ने इस और अन्य सुस्त सवालों की जांच करने की योजना बनाई है। इस चरम प्राणी के साथ उनका काम भी मनुष्यों को जीवित रहने के लिए एक बेहतर शॉट दे सकता है: टार्डीगार्ड जीन का अध्ययन करने से एक दिन में फार्मास्यूटिकल्स और वैक्सीन का विकास हो सकता है, जिसे अब बर्फ पर नहीं रखना है और इसके स्थान पर सूख जाना और पुन: प्राप्त किया जा सकता है। ग्रामीण क्लिनिक या संकट क्षेत्र।