செயற்கை குறைந்தபட்ச செல்கள்: மருத்துவ ஆராய்ச்சிக்கு போதுமான ஆயுளை உருவாக்குதல்

• ஆசிரியர் பற்றி:
• ஆசிரியர் பெயர்

  குவாண்டம்ரன் தொலைநோக்கு
• டிசம்பர் 23, 2022

நுண்ணறிவு சுருக்கம்

வாழ்க்கையின் அத்தியாவசியங்களை ஆராய்ந்து, விஞ்ஞானிகள் குறைந்தபட்ச செல்களை உருவாக்க மரபணுக்களைக் குறைத்து, வாழ்க்கைக்குத் தேவையான முக்கிய செயல்பாடுகளை வெளிப்படுத்துகின்றனர். இந்த முயற்சிகள் எதிர்பாராத கண்டுபிடிப்புகள் மற்றும் சவால்களுக்கு வழிவகுத்தது, அதாவது ஒழுங்கற்ற செல் வடிவங்கள், மேலும் செம்மைப்படுத்துதல் மற்றும் மரபணு அத்தியாவசியங்களைப் புரிந்து கொள்ளத் தூண்டுகிறது. மருந்து வளர்ச்சி, நோய் ஆய்வு மற்றும் தனிப்பயனாக்கப்பட்ட மருத்துவம் ஆகியவற்றில் சாத்தியமான பயன்பாடுகளுடன், செயற்கை உயிரியலில் முன்னேற்றங்களுக்கு இந்த ஆராய்ச்சி வழி வகுக்கிறது.

செயற்கை குறைந்தபட்ச செல்கள் சூழல்

செயற்கை குறைந்தபட்ச செல்கள் அல்லது மரபணுக் குறைப்பு என்பது அத்தியாவசிய மரபணுக்களுக்கு இடையிலான தொடர்புகள் எவ்வாறு முக்கிய உடலியல் செயல்முறைகளுக்கு வழிவகுக்கும் என்பதைப் புரிந்துகொள்வதற்கான ஒரு நடைமுறை செயற்கை உயிரியல் அணுகுமுறையாகும். மரபணுக் குறைப்பு ஒரு வடிவமைப்பு-கட்டமைத்தல்-சோதனை-கற்றல் முறையைப் பயன்படுத்தியது, இது மட்டு மரபணுப் பிரிவுகளின் மதிப்பீடு மற்றும் சேர்க்கை மற்றும் மரபணு நீக்குதல்களுக்கு வழிகாட்ட உதவும் டிரான்ஸ்போசன் பிறழ்வு (ஒரு ஹோஸ்டிலிருந்து மற்றொரு ஹோஸ்டுக்கு மரபணுக்களை மாற்றும் செயல்முறை) தகவல்களை நம்பியுள்ளது. இந்த முறை அத்தியாவசிய மரபணுக்களைக் கண்டறியும் போது சார்புநிலையைக் குறைத்தது மற்றும் விஞ்ஞானிகளுக்கு மரபணுவை மாற்றுவதற்கும், மீண்டும் உருவாக்குவதற்கும், ஆய்வு செய்வதற்கும், அது என்ன செய்கிறது என்பதை ஆய்வு செய்வதற்கும் கருவிகளை வழங்கியது.

2010 ஆம் ஆண்டில், அமெரிக்காவை தளமாகக் கொண்ட ஜே. கிரேக் வென்டர் இன்ஸ்டிடியூட் (ஜேவிசிஐ) விஞ்ஞானிகள் மைக்கோப்ளாஸ்மா கேப்ரிகோலம் என்ற பாக்டீரியாவின் டிஎன்ஏவை வெற்றிகரமாக அகற்றிவிட்டு, மற்றொரு பாக்டீரியாவான மைக்கோப்ளாஸ்மா மைக்காய்டுகளை அடிப்படையாகக் கொண்டு கணினியில் உருவாக்கப்பட்ட டிஎன்ஏவை மாற்றியதாக அறிவித்தனர். குழு அவர்களின் புதிய உயிரினத்திற்கு JCVI-syn1.0 அல்லது சுருக்கமாக 'செயற்கை' என்று பெயரிட்டது. இந்த உயிரினம் பூமியில் கணினி பெற்றோரைக் கொண்ட முதல் சுய-பிரதி இனமாகும். உயிரணுக்களில் இருந்து தொடங்கி, உயிர் எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்ள விஞ்ஞானிகளுக்கு உதவுவதற்காக இது உருவாக்கப்பட்டது. 

2016 ஆம் ஆண்டில், குழு JCVI-syn3.0 ஐ உருவாக்கியது, இது வேறு எந்த எளிய வாழ்க்கை வடிவத்தையும் விட குறைவான மரபணுக்களைக் கொண்ட ஒரு செல் உயிரினமாகும் (JVCI-syn473 இன் 1.0 மரபணுக்களுடன் ஒப்பிடும்போது 901 மரபணுக்கள் மட்டுமே). இருப்பினும், உயிரினம் கணிக்க முடியாத வழிகளில் செயல்பட்டது. ஆரோக்கியமான செல்களை உருவாக்குவதற்குப் பதிலாக, சுய-பிரதிபலிப்பு போது வித்தியாசமான வடிவத்தை உருவாக்கியது. இயல்பான உயிரணுப் பிரிவுக்கு காரணமானவை உட்பட, அசல் கலத்திலிருந்து பல மரபணுக்களை அகற்றியதை விஞ்ஞானிகள் உணர்ந்தனர். 

சீர்குலைக்கும் தாக்கம்

சாத்தியமான குறைவான மரபணுக்களைக் கொண்ட ஆரோக்கியமான உயிரினத்தைக் கண்டறிய தீர்மானித்த மாசசூசெட்ஸ் தொழில்நுட்ப நிறுவனம் (எம்ஐடி) மற்றும் தேசிய தரநிலைகள் மற்றும் தொழில்நுட்ப நிறுவனம் (என்ஐஎஸ்டி) ஆகியவற்றின் உயிரியல் இயற்பியலாளர்கள் 3.0 இல் JCVI-syn2021 குறியீட்டை ரீமிக்ஸ் செய்தனர். JCVI-syn3A எனப்படும் புதிய மாறுபாடு. இந்த புதிய உயிரணுவில் 500 மரபணுக்கள் மட்டுமே இருந்தாலும், ஆராய்ச்சியாளர்களின் பணியின் காரணமாக இது ஒரு வழக்கமான செல் போல செயல்படுகிறது. 

விஞ்ஞானிகள் செல்களை மேலும் அகற்றும் பணியில் ஈடுபட்டுள்ளனர். 2021 ஆம் ஆண்டில், M. mycoides JCVI-syn3B என அழைக்கப்படும் ஒரு புதிய செயற்கை உயிரினம் 300 நாட்களுக்கு உருவானது, இது வெவ்வேறு சூழ்நிலைகளில் மாறக்கூடியது என்பதை நிரூபிக்கிறது. உயிரியல் பொறியாளர்கள் மிகவும் நெறிப்படுத்தப்பட்ட உயிரினம் விஞ்ஞானிகளுக்கு வாழ்க்கையை அதன் மிக அடிப்படையான மட்டத்தில் ஆய்வு செய்யவும், நோய்கள் எவ்வாறு முன்னேறுகின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்ளவும் உதவும் என்று நம்பிக்கையுடன் உள்ளனர்.

2022 ஆம் ஆண்டில், Urbana-Champaign, JVCI மற்றும் ஜெர்மனியைச் சேர்ந்த Technische Universität Dresden இல் உள்ள இல்லினாய்ஸ் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானிகள் குழு JCVI-syn3A இன் கணினி மாதிரியை உருவாக்கியது. இந்த மாதிரி அதன் நிஜ வாழ்க்கை அனலாக் வளர்ச்சி மற்றும் மூலக்கூறு அமைப்பை துல்லியமாக கணிக்க முடியும். 2022 ஆம் ஆண்டு நிலவரப்படி, இது ஒரு கணினி உருவகப்படுத்தப்பட்ட மிகவும் முழுமையான முழு செல் மாடலாகும்.

இந்த உருவகப்படுத்துதல்கள் மதிப்புமிக்க தகவல்களை வழங்க முடியும். இந்தத் தரவு செல் சுழற்சியில் வளர்சிதை மாற்றம், வளர்ச்சி மற்றும் மரபணு தகவல் செயல்முறைகளை உள்ளடக்கியது. அமினோ அமிலங்கள், நியூக்ளியோடைடுகள் மற்றும் அயனிகளின் செயலில் போக்குவரத்து உட்பட, உயிரின் கொள்கைகள் மற்றும் செல்கள் எவ்வாறு ஆற்றலைப் பயன்படுத்துகின்றன என்பதைப் பற்றிய நுண்ணறிவை பகுப்பாய்வு வழங்குகிறது. குறைந்தபட்ச உயிரணு ஆராய்ச்சி தொடர்ந்து வளர்ந்து வருவதால், விஞ்ஞானிகள் சிறந்த செயற்கை உயிரியல் அமைப்புகளை உருவாக்க முடியும், அவை மருந்துகளை உருவாக்கவும், நோய்களைப் படிக்கவும் மற்றும் மரபணு சிகிச்சைகளைக் கண்டறியவும் பயன்படுகின்றன.

செயற்கை குறைந்தபட்ச செல்களின் தாக்கங்கள்

செயற்கை குறைந்தபட்ச செல்களின் வளர்ச்சியின் பரந்த தாக்கங்கள் பின்வருமாறு: 

• ஆராய்ச்சிக்காக அகற்றப்பட்ட ஆனால் செயல்படும் வாழ்க்கை அமைப்புகளை உருவாக்க அதிக உலகளாவிய ஒத்துழைப்புகள்.
• இரத்த அணுக்கள் மற்றும் புரதங்கள் போன்ற உயிரியல் கட்டமைப்புகளை வரைபடமாக்க இயந்திர கற்றல் மற்றும் கணினி மாடலிங் பயன்பாடு அதிகரித்தது.
• மேம்பட்ட செயற்கை உயிரியல் மற்றும் இயந்திர உயிரினக் கலப்பினங்கள், பாடி-ஆன்-ஏ-சிப் மற்றும் லைவ் ரோபோக்கள் உட்பட. இருப்பினும், இந்த சோதனைகள் சில விஞ்ஞானிகளிடமிருந்து நெறிமுறை புகார்களைப் பெறலாம்.
• சில பயோடெக் மற்றும் பயோஃபார்மா நிறுவனங்கள் மருந்து மற்றும் சிகிச்சை முன்னேற்றங்களை விரைவாகக் கண்காணிக்க செயற்கை உயிரியல் முயற்சிகளில் அதிக அளவில் முதலீடு செய்கின்றன.
• விஞ்ஞானிகள் மரபணுக்கள் மற்றும் அவற்றை எவ்வாறு கையாளலாம் என்பதைப் பற்றி மேலும் அறிந்துகொள்வதால், மரபணு எடிட்டிங்கில் அதிகரித்த கண்டுபிடிப்புகள் மற்றும் கண்டுபிடிப்புகள்.
• அறிவியல் ஒருமைப்பாடு மற்றும் பொது நம்பிக்கை ஆகிய இரண்டையும் பாதுகாத்து, நெறிமுறை நடைமுறைகளை உறுதிப்படுத்த உயிரி தொழில்நுட்ப ஆராய்ச்சியில் மேம்படுத்தப்பட்ட விதிமுறைகள்.
• செயற்கை உயிரியல் மற்றும் செயற்கை வாழ்க்கை வடிவங்களில் கவனம் செலுத்தும் புதிய கல்வி மற்றும் பயிற்சித் திட்டங்களின் தோற்றம், அடுத்த தலைமுறை விஞ்ஞானிகளை சிறப்புத் திறன்களுடன் சித்தப்படுத்துகிறது.
• தனிப்பயனாக்கப்பட்ட மருத்துவம், செயற்கை செல்கள் மற்றும் செயற்கை உயிரியலைப் பயன்படுத்தி, பொருத்தமான சிகிச்சைகள் மற்றும் நோயறிதல்களை நோக்கி சுகாதாரப் பாதுகாப்பு உத்திகளில் மாற்றம்.

கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய கேள்விகள்

• நீங்கள் செயற்கை உயிரியல் துறையில் பணிபுரிந்தால், குறைந்தபட்ச செல்களின் மற்ற நன்மைகள் என்ன?
• செயற்கை உயிரியலை முன்னேற்றுவதற்கு நிறுவனங்கள் மற்றும் நிறுவனங்கள் எவ்வாறு இணைந்து செயல்பட முடியும்?