മെഡിക്കൽ ജനിതകശാസ്ത്രം. മനുഷ്യ ജീനോം ഡീകോഡിംഗ് ഡ്രോസോഫില ജീനോം മനസ്സിലാക്കുമ്പോൾ, അത് കണ്ടെത്തി

© എം.ഡി.ഗോലുബോവ്സ്കി

കാനോനിക്കൽ അല്ലാത്ത പാരമ്പര്യ മാറ്റങ്ങൾ

എം.ഡി. ഗോലുബോവ്സ്കി

മിഖായേൽ ഡേവിഡോവിച്ച് ഗോലുബോവ്സ്കി,ഡോക്ടർ ഓഫ് ബയോളജിക്കൽ സയൻസസ്, പ്രമുഖ ഗവേഷകൻ
റഷ്യൻ അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസിൻ്റെ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ഹിസ്റ്ററി ഓഫ് നാച്ചുറൽ സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്നോളജിയുടെ സെൻ്റ് പീറ്റേഴ്സ്ബർഗ് ബ്രാഞ്ച്.

മെൻഡലിൻ്റെ നിയമങ്ങളുടെ ദ്വിതീയ കണ്ടെത്തലിനുശേഷം, 100 വർഷം മുമ്പ് ഒരു ശാസ്ത്രമെന്ന നിലയിൽ ജനിതകശാസ്ത്രം രൂപപ്പെട്ടു. ഡസൻ കണക്കിന് സ്പീഷിസുകളുടെ ഡിഎൻഎ ജീനോമിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയോടൈഡ് ഘടനയുടെ ഡീകോഡിംഗ് വഴി അതിൻ്റെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികസനം സമീപ വർഷങ്ങളിൽ അടയാളപ്പെടുത്തി. വിജ്ഞാനത്തിൻ്റെ പുതിയ ശാഖകൾ ഉയർന്നുവന്നു - ജീനോമിക്സ്, മോളിക്യുലാർ പാലിയോജെനെറ്റിക്സ്. 2001-ൻ്റെ തുടക്കത്തിൽ, ചെലവേറിയ 10 വർഷത്തെ അന്താരാഷ്ട്ര പരിപാടിയുടെ ഭാഗമായി, മനുഷ്യ ജീനോമിൻ്റെ അടിസ്ഥാന ഡീകോഡിംഗ് പ്രഖ്യാപിച്ചു. ഈ നേട്ടങ്ങളെ ഒരുപക്ഷേ മനുഷ്യൻ്റെ ബഹിരാകാശ നടത്തവും ചന്ദ്രനിൽ ഇറങ്ങിയതുമായി താരതമ്യം ചെയ്യാം.

ജനിതക എഞ്ചിനീയറിംഗും ബയോടെക്നോളജിയും ശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ മുഖച്ഛായയെ വളരെയധികം മാറ്റിമറിച്ചു. ഏറ്റവും പുതിയ റിപ്പോർട്ടിൽ ഇതിനകം ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുള്ള രസകരമായ ഒരു എപ്പിസോഡ് ഇതാ: "1998 ന് ശേഷം, ആഗോള ഹ്യൂമൻ ജീനോം പ്രോജക്റ്റ് കമ്മ്യൂണിറ്റിയിലെ 1,100 ശാസ്ത്രജ്ഞരും സ്വകാര്യ ഇക്വിറ്റി സ്ഥാപനമായ സെലേറ ജെനോമിക്സും തമ്മിൽ അഭൂതപൂർവമായ ഓട്ടം ആരംഭിച്ചു.". ഫിനിഷിംഗ് ലൈനിലെത്തുകയും മനുഷ്യൻ്റെ ഡിഎൻഎയുടെ ശകലങ്ങൾ പേറ്റൻ്റ് ചെയ്യുന്നതിൽ നിന്ന് പ്രയോജനം നേടുകയും ചെയ്യുമെന്ന് സ്ഥാപനം പ്രതീക്ഷിച്ചു. എന്നാൽ ഇതുവരെ തത്ത്വം വിജയിച്ചു: "പ്രകൃതിയും ദൈവവും സൃഷ്ടിച്ചത് മനുഷ്യന് പേറ്റൻ്റ് നേടാനാവില്ല."

ആശ്രമത്തിലെ പൂന്തോട്ടത്തിൻ്റെ നിശബ്ദതയിൽ വർഷാവർഷം തൻ്റെ പരീക്ഷണങ്ങൾ സാവധാനം നടത്തുമ്പോൾ ഗ്രിഗർ മെൻഡലിന് അത്തരമൊരു ഫാൻ്റസ്മാഗോറിക് ചിത്രം സങ്കൽപ്പിക്കാൻ കഴിയുമോ? ശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ സ്വാഭാവികമായ സ്വയം-വികസനത്തെ അത് എത്രത്തോളം രൂപാന്തരപ്പെടുത്തുന്നു? ജീനോമുകളുടെ മൊത്തം ഡിഎൻഎ വിശകലനം എല്ലാ കവറുകളും നീക്കം ചെയ്യുമോ? രഹസ്യ വാതിലിൻ്റെ അമൂല്യമായ സ്വർണ്ണ താക്കോൽ പിനോച്ചിയോ ഇതിനകം കണ്ടെത്തിയെന്ന പ്രതീക്ഷകൾ അപ്രതീക്ഷിത യാഥാർത്ഥ്യവും വിരോധാഭാസങ്ങളുമായി കൂട്ടിയിടിച്ചു. മനുഷ്യരിൽ, ജീനോമിൻ്റെ ഡിഎൻഎയുടെ 3% മാത്രമാണ് പ്രോട്ടീനുകളെ എൻകോഡ് ചെയ്യുന്നത്, ഒരുപക്ഷേ മറ്റൊരു 20-25% ജീൻ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ നിയന്ത്രണത്തിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. എന്താണ് പ്രവർത്തനം, ബാക്കിയുള്ള ഡിഎൻഎയ്ക്ക് ഒന്ന് ഉണ്ടോ? ജീനോമിലെ ജീനുകളെ ചിലപ്പോൾ നിഷ്‌ക്രിയവും “ജങ്ക്” സീക്വൻസുകളുമുള്ള കടലിലെ ചെറിയ ദ്വീപുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുന്നു. ഡിഎൻഎ ഓട്ടം ചിലപ്പോൾ "ഇത് കൊണ്ടുവരൂ, എന്താണെന്ന് എനിക്കറിയില്ല" എന്ന ചൊല്ലിനോട് സാമ്യമുണ്ട്.

സന്ദേഹവാദികളുടെ എതിർപ്പുകൾ ഒരു തരത്തിലും ഇല്ലാതാകുന്നില്ല. തീർച്ചയായും, മൊത്തത്തിലുള്ള ക്രമത്തിൽ, "ജീൻ റാങ്കിലേക്ക്" ഒരു നിശ്ചിത ഡിഎൻഎ വിഭാഗത്തിൻ്റെ നാമനിർദ്ദേശം (ഫാഷനബിൾ പദം ഉപയോഗിക്കുന്നതിന്) പൂർണ്ണമായും ഔപചാരിക മാനദണ്ഡങ്ങളുടെ (ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷന് ആവശ്യമായ ജനിതക വിരാമചിഹ്നങ്ങൾ) അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് നടത്തുന്നത്. മിക്ക "നോമിനി ജീനുകളുടെയും" പങ്ക്, സമയം, പ്രവർത്തന സ്ഥലം എന്നിവ ഇപ്പോഴും പൂർണ്ണമായും അവ്യക്തമാണ്.

എന്നാൽ മറ്റൊരു പ്രശ്നമുണ്ട്. ഒരു നിശ്ചിത ഡിഎൻഎ മൂലകങ്ങളുടെ ഘടന മാത്രമല്ല, പ്രത്യേക പാരിസ്ഥിതിക സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഒൻ്റോജെനിസിസിൻ്റെ ഗതി നിർണ്ണയിക്കുന്ന അവ തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തിൻ്റെ സ്വഭാവവും ഉൾപ്പെടെയുള്ള മുഴുവൻ പാരമ്പര്യ വ്യവസ്ഥയും ജീനോം വഴി നമ്മൾ മനസ്സിലാക്കണം. ഒരു വ്യവസ്ഥാപരമായ ട്രയാഡ് ഉണ്ട്: ഘടകങ്ങൾ, അവ തമ്മിലുള്ള ബന്ധങ്ങൾ, സമഗ്രതയുടെ സവിശേഷതകൾ. ഇത് ഒരു സുപ്രധാന നിഗമനത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു: ഡിഎൻഎ തലത്തിലുള്ള ജീനുകളുടെ ഘടനയെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ് ആവശ്യമാണ്, പക്ഷേ ജീനോമിനെ വിവരിക്കാൻ പര്യാപ്തമല്ല. ഓർഗനൈസേഷൻ്റെ ചലനാത്മക രീതിയും അനന്തരാവകാശത്തിൻ്റെ കാനോനിക്കൽ അല്ലാത്ത രൂപങ്ങളും മനസ്സിലാക്കുന്നതിനുള്ള പരിധിയിൽ മാത്രമാണ് ഞങ്ങൾ.

അപ്രതീക്ഷിതമായി, ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ അവസാനത്തിൽ. പാരമ്പര്യ വ്യതിയാനത്തിൻ്റെ അതിരുകളും സ്പെക്‌ട്രവും എന്താണെന്ന ചോദ്യം കേവലം അക്കാദമിക് ചർച്ചകൾക്കപ്പുറമാണ്. ആദ്യം ഇംഗ്ലണ്ടിലും പിന്നീട് ജർമ്മനിയിലും കന്നുകാലികളെ കശാപ്പ് ചെയ്യേണ്ടി വന്നത് രോഗബാധിതരായ മൃഗങ്ങളുടെ മാംസത്തിലൂടെ ആളുകളിലേക്ക് പകരുന്ന ന്യൂറോ ഡിജെനറേറ്റീവ് അനോമലി കാരണം. സാംക്രമിക ഏജൻ്റ് ഡിഎൻഎ അല്ലെങ്കിൽ ആർഎൻഎ അല്ല, മറിച്ച് പ്രിയോണുകൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന പ്രോട്ടീനുകളാണ് (ഇംഗ്ലീഷ് പ്രിയോണുകളിൽ നിന്ന് - പ്രോട്ടീൻ സാംക്രമിക കണങ്ങൾ - പ്രോട്ടീൻ സാംക്രമിക കണങ്ങൾ).

ഗവേഷകർ അവരുടെ അസാധാരണമായ പ്രകടനത്തെ ആദ്യമായി നേരിട്ടത് 60 കളിലാണ്. എന്നാൽ പിന്നീട് അവർ ഈ പ്രതിഭാസത്തെ ക്ലാസിക്കൽ ആശയങ്ങളുടെ ചട്ടക്കൂടിനുള്ളിൽ വ്യാഖ്യാനിക്കാൻ ശ്രമിച്ചു, ഇവ മൃഗങ്ങളുടെ "മന്ദഗതിയിലുള്ള വൈറൽ അണുബാധകൾ" അല്ലെങ്കിൽ യീസ്റ്റിലെ ഒരു പ്രത്യേക തരം സപ്രസ്സർ മ്യൂട്ടേഷനുകൾ ആണെന്ന് വിശ്വസിച്ചു. ഇപ്പോൾ അത് മാറുന്നു "പ്രിയോൺ പ്രതിഭാസം സസ്തനികളുടെ ഒരു വിചിത്ര പ്രതിഭാസമല്ല, മറിച്ച് ഒരു പൊതു ജൈവ സംവിധാനത്തിൻ്റെ പ്രത്യേക സാഹചര്യമാണ്"ചലനാത്മക പാരമ്പര്യം. അണുബാധയുടെ തരം അനുസരിച്ച് ഇൻട്രാ-ഇൻ്റർ സ്പീഷീസ് ട്രാൻസ്മിഷൻ്റെ സാധ്യത കണക്കിലെടുക്കുന്നതിന് തന്മാത്രാ ജനിതകശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ കേന്ദ്ര സിദ്ധാന്തം അനുബന്ധമായി നൽകേണ്ടിവരും.

80-കളുടെ തുടക്കത്തിൽ, മോളിക്യുലാർ ബയോളജിയുടെയും ജനിതകശാസ്ത്രത്തിൻ്റെയും ക്ലാസിക് R.B. ഖെസിൻ കാനോനിക്കൽ അല്ലാത്ത പാരമ്പര്യ വ്യതിയാനത്തിൻ്റെ മൂന്ന് രൂപങ്ങൾ തിരിച്ചറിഞ്ഞു: ഡിഎൻഎ ആവർത്തനങ്ങൾ അടങ്ങിയ ലോക്കിയിലും ക്രോമസോം മേഖലകളിലും ക്രമരഹിതമായ ക്രമത്തിലുള്ള മാറ്റങ്ങൾ; സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് ഗുണങ്ങളുടെ മാറ്റവും അനന്തരാവകാശവും; ക്രോമാറ്റിൻ പാക്കേജിംഗിലെ പ്രാദേശികവും പൊതുവായതുമായ മാറ്റങ്ങളുടെ എപ്പിജെനെറ്റിക് പാരമ്പര്യം. തുടർന്ന് മൊബൈൽ ജീനുകൾ ചേർത്തു, അതിൻ്റെ സ്വഭാവം ജീനോം അസ്ഥിരതയുടെ പ്രശ്നത്തിലേക്ക് നയിച്ചു.

ഈ ലേഖനത്തിൻ്റെ ഉദ്ദേശ്യം, മെൻഡലിയൻ ഇതര പാരമ്പര്യത്തിൻ്റെ വിവിധ രൂപങ്ങൾ ഒരു അപവാദമല്ല, മറിച്ച് ജീനോമിൻ്റെ ഓർഗനൈസേഷനെക്കുറിച്ചുള്ള കൂടുതൽ പൊതുവായ ആശയങ്ങളുടെ അനന്തരഫലമാണ്. പാരമ്പര്യ മാറ്റങ്ങൾ ഒരു തരത്തിലും മ്യൂട്ടേഷനായി മാത്രം ചുരുങ്ങുന്നില്ല.

ആൻഡ്രെ എൽവോവും അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ കണ്ടെത്തലിൻ്റെ പങ്കും

അതിശയകരമായ യാദൃശ്ചികതയാൽ, 1953-ലെ അതേ വർഷം, ആധുനിക ജനിതകശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ മുഖം നിർണ്ണയിച്ച രണ്ട് ലേഖനങ്ങൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു: ജെ. വാട്സണും എഫ്. ക്രിക്കും ചേർന്ന് ഡിഎൻഎയുടെ ഇരട്ട ഹെലിക്സിൻ്റെ കണ്ടെത്തലും എയുടെ ബാക്ടീരിയയുടെ പ്രോഫേജ്, ലൈസോജെനി എന്ന ആശയവും. എൽവോവ് (1902-1994), എൻ്റെ അഭിപ്രായത്തിൽ, ജീവശാസ്ത്രത്തിനും വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിനും ജനിതകശാസ്ത്രത്തിനും ഇപ്പോൾ ഡിഎൻഎയുടെ ഇരട്ട ഹെലിക്‌സിനേക്കാൾ പ്രാധാന്യം കുറവാണ്.

ഒരു ബാക്ടീരിയയുടെ ക്രോമസോമിലേക്ക് ഫാജിനെ സംയോജിപ്പിച്ച് ഒരു സാധാരണ ബാക്ടീരിയൽ ജീനായി നിരവധി തലമുറകളിലേക്ക് കൈമാറാൻ കഴിയുമെന്ന് എൽവോവ് സ്ഥാപിച്ചു. ഈ അവസ്ഥയിൽ, റെപ്രസർ ജീൻ മാത്രമേ ഫേജിൽ പ്രവർത്തിക്കൂ, ഇത് അതിൻ്റെ മറ്റെല്ലാ സ്ഥലങ്ങളുടെയും പ്രവർത്തനത്തെ തടയുന്നു. ജീനോമിൽ ഒരു ഫേജിനെ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുള്ള ഒരു ബാക്ടീരിയയെ ലൈസോജെനിക് എന്നും സംയോജിത ഫേജിനെ പ്രോഫേജ് എന്നും വിളിക്കുന്നു. അത്തരം ഒരു ലൈസോജെനിക് ബാക്ടീരിയയെ മറ്റ് ഫേജുകൾ അണുബാധയിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കുന്നു. അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണത്തിൻ്റെ സ്വാധീനത്തിൽ അല്ലെങ്കിൽ സെല്ലിൻ്റെ ആന്തരിക പരിതസ്ഥിതിയിലെ മാറ്റങ്ങളുടെ സ്വാധീനത്തിൽ, റിപ്രസർ നിർജ്ജീവമാവുകയും, ഉപരോധം നീക്കം ചെയ്യുകയും, ഫേജ് വർദ്ധിക്കുകയും, കോശ മരണത്തിന് കാരണമാകുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ കണ്ടെത്തൽ എത്രത്തോളം വിപ്ലവകരമായിരുന്നുവെന്ന് ഇപ്പോൾ സങ്കൽപ്പിക്കാൻ പോലും പ്രയാസമാണ്.

ആന്ദ്രെ എൽവോവ് റഷ്യക്കാരനാണ്, 19-ാം നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ അവസാനത്തിൽ അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ മാതാപിതാക്കൾ ഫ്രാൻസിലേക്ക് കുടിയേറി. ശാസ്ത്രജ്ഞൻ്റെ അമ്മ മരിയ സിമിനോവിച്ചിൻ്റെ ചിത്രം വി. സെറോവ് "സൂര്യനാൽ പ്രകാശിതമായ പെൺകുട്ടി" (1888) എന്ന കലാകാരൻ്റെ ക്യാൻവാസിൽ എന്നെന്നേക്കുമായി പകർത്തിയിരിക്കുന്നു. മരിയ യാക്കോവ്ലെവ്ന എൽവോവ-സിമിനോവിച്ച് 90 വയസ്സ് വരെ ജീവിച്ചു. രണ്ടാം ലോകമഹായുദ്ധത്തിന് ഏതാനും ആഴ്ചകൾക്ക് മുമ്പ്, അവൾ വി സെറോവിൽ നിന്നുള്ള കത്തുകളും ഡ്രോയിംഗുകളും ട്രെത്യാക്കോവ് ഗാലറിയിലേക്ക് സംഭാവന ചെയ്തു. എൽവോവിൻ്റെ പിതാവിന് മെക്നിക്കോവിനെ അറിയാമായിരുന്നു, കൂടാതെ മകനെ പാസ്ചർ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിൽ കാണാൻ കൊണ്ടുപോയി. നൂറ്റാണ്ടുകളിലും രാജ്യങ്ങളിലും സംസ്കാരത്തിൻ്റെ ഇഴകൾ നീളുന്നതും ഇഴചേർന്നതും അങ്ങനെയാണ്. തൻ്റെ നീണ്ട ജീവിതത്തിൽ, A. Lvov ഒരു പ്രോട്ടോസോളജിസ്റ്റ്, ബാക്ടീരിയോളജിസ്റ്റ്, ബയോകെമിസ്റ്റ്, ജനിതകശാസ്ത്രജ്ഞൻ, ഒടുവിൽ ഒരു വൈറോളജിസ്റ്റ് എന്നീ നിലകളിൽ തുടർച്ചയായി പ്രവർത്തിച്ചു. പാസ്ചർ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിൽ, ഓപ്പറോൺ കണ്ടുപിടിച്ചതിന് മാസ്റ്ററുമായി 1965-ലെ നോബൽ സമ്മാനം പങ്കിട്ട ജെ. മോനോഡിനെയും എഫ്. ജേക്കബിനെയും അദ്ദേഹം രക്ഷിച്ചു.

20-കൾ മുതൽ, ഫേജുകളെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന അവസ്ഥയിൽ വഹിക്കുകയും കാലാകാലങ്ങളിൽ സെൽ ലിസിസിന് കാരണമാവുകയും ചെയ്യുന്ന ബാക്ടീരിയകളുടെ ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ അറിയപ്പെട്ടിരുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ബാക്ടീരിയോഫാഗിയുടെ കണ്ടുപിടുത്തക്കാരൻ ഫേജിനെ ഒരു സെൽ-മാരകമായ ഏജൻ്റായി മാത്രം നോക്കി, ഈ അഭിപ്രായം തന്മാത്രാ ജനിതകശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ ക്ലാസിക്കാണ് ആദ്യം പങ്കുവെച്ചത് യുഎസ്എയിലെ അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ സഹപ്രവർത്തകർ ടി-ഫേജുകൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവയിൽ പ്രവർത്തിച്ചു, "അധികാരികളുടെ രാക്ഷസൻ" കാരണം, 20-കൾ മുതൽ ലൈസോജെനിയെ സൂക്ഷ്മമായി പഠിച്ചിട്ടില്ല. പാസ്ചർ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിലെ ഒരു മിടുക്കനായ മൈക്രോബയോളജിസ്റ്റ് യൂജിൻ വോൾമാൻ, പാരീസിലെ ഒരു ജൂതൻ എന്ന നിലയിൽ ജർമ്മൻകാർ പിടികൂടി മരിച്ചു.

യുദ്ധാനന്തരം, എൽവോവ് പാസ്ചർ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിൽ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന ഫേജ് വണ്ടിയെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം പുനരാരംഭിച്ചു. 1953-ൽ, കാൻസറിനെക്കുറിച്ചുള്ള വൈറൽ സിദ്ധാന്തത്തിനും മനുഷ്യരിലെ നിരവധി വൈറൽ പാത്തോളജികൾക്കും അതിൻ്റെ പ്രാധാന്യം ഉടനടി മനസ്സിലാക്കി, പ്രോഫേജിൻ്റെ യോജിച്ച ആശയം അദ്ദേഹം സൃഷ്ടിച്ചു. ലൈസോജെനി എന്ന പ്രതിഭാസത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ വ്യക്തമായ രേഖാചിത്രം തന്മാത്രാ ജനിതകശാസ്ത്രത്തെക്കുറിച്ചുള്ള എല്ലാ റിപ്പോർട്ടുകളിലും ഇപ്പോഴും നൽകിയിട്ടുണ്ട്.

1958-ൽ, എഫ്. ജേക്കബും ഏലിയാസ് വോൾമാനും (യൂജിൻ വോൾമാൻ്റെ മകൻ) "എപ്പിസോം" എന്ന പദം ഒരു സ്വതന്ത്ര അവസ്ഥയിലോ ആതിഥേയ ജീനോമിലേക്ക് സംയോജിപ്പിച്ചോ നിലനിൽക്കാൻ കഴിയുന്ന മൂലകങ്ങൾക്ക് അവതരിപ്പിച്ചു. അവയിൽ മിതശീതോഷ്ണ ഫേജുകൾ, ബാക്ടീരിയയുടെ ലൈംഗിക ഘടകം, കൊളിസിനോജെനിസിറ്റി ഘടകങ്ങൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു, ഇതിൻ്റെ സഹായത്തോടെ ചില ബാക്ടീരിയകൾ മറ്റ് ബാക്ടീരിയകളെ എപ്പിസോമുകളായി കൊല്ലുന്നു. 1961-ൽ എഴുതിയ "സെക്സ് ആൻഡ് ജനറ്റിക്സ് ഓഫ് ബാക്ടീരിയ" എന്ന ശ്രദ്ധേയമായ പുസ്തകത്തിൽ (അടുത്ത വർഷം പ്രശസ്ത ജനിതകശാസ്ത്രജ്ഞനായ എസ്.ഐ. അലിഖാന്യൻ്റെ റഷ്യൻ വിവർത്തനത്തിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു), ഉയർന്ന ജീവികളിൽ എപ്പിസോം പോലുള്ള മൂലകങ്ങളുടെ അസ്തിത്വം രചയിതാക്കൾ മുൻകൂട്ടി കണ്ടു. 50-കളുടെ തുടക്കത്തിൽ ബി. മക്ലിൻ്റോക്ക് കണ്ടെത്തിയ "നിയന്ത്രണ ഘടകങ്ങൾ" ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുന്നു (1983-ലെ ഫിസിയോളജി അല്ലെങ്കിൽ മെഡിസിൻ നോബൽ സമ്മാനം). എന്നിരുന്നാലും, ഈ സാമ്യം എത്രത്തോളം ആഴത്തിലുള്ളതാണെന്ന് അവർ മനസ്സിലാക്കിയിരുന്നില്ല. ബാക്ടീരിയയുടെ സെല്ലുലാർ ജീനോമിൽ വൈറൽ ഡിഎൻഎ ഉൾപ്പെടുത്തിയതുമൂലം ഉണ്ടായ ഇൻസെർഷണൽ മ്യൂട്ടേഷനുകൾ 70-കളുടെ തുടക്കത്തിൽ കണ്ടെത്തിയതിനുശേഷം, രണ്ട്-വഴി സംക്രമണങ്ങളുടെ ഒരു പരിണാമ പരമ്പര നിർമ്മിക്കാൻ സാധിച്ചു: ഇൻസെർഷണൽ സെഗ്‌മെൻ്റുകൾ, ട്രാൻസ്‌പോസണുകൾ, പ്ലാസ്മിഡുകൾ, ഫാജുകൾ.

യൂക്കറിയോട്ടുകളിൽ സമാനമായ പരിവർത്തന പരമ്പരകൾ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. ഡ്രോസോഫിലയിൽ, ജിപ്സി ("ജിപ്സി") കുടുംബത്തിൻ്റെ മൊബൈൽ ഘടകങ്ങൾ ക്രോമസോമിൽ നിർമ്മിച്ച പകർപ്പുകളുടെ രൂപത്തിൽ നിലനിൽക്കും; സൈറ്റോപ്ലാസത്തിൽ അവയുടെ പൂർണ്ണമായതോ കുറഞ്ഞതോ ആയ വൃത്താകൃതിയിലുള്ള അല്ലെങ്കിൽ രേഖീയ പ്ലാസ്മിഡുകളുടെ രൂപത്തിൽ ആയിരിക്കുക; അവസാനമായി, ഹോസ്റ്റിൻ്റെ ജീനോമിലെ വ്യക്തിഗത "അനുവദനീയമായ" മ്യൂട്ടേഷനുകളുടെ കാര്യത്തിൽ, അവർക്ക് സ്വയം ഒരു കവർ പൂശാനും യഥാർത്ഥ പകർച്ചവ്യാധിയായ റിട്രോവൈറസുകളായി മാറാനും ഭക്ഷണത്തിലൂടെ വിദേശ ഹോസ്റ്റുകളെ ബാധിക്കാനും കഴിയും. ഡ്രോസോഫിലയിലെ പി-ട്രാൻസ്‌പോസണുകളുടെയും മനുഷ്യരിലെ എൻഡോജെനസ് റിട്രോവൈറസ് എച്ച്ഐവിയുടെയും സാമ്യം (പട്ടിക) മനുഷ്യ ജനസംഖ്യയിൽ സാധ്യമായ പരിണാമ ജനിതക സംഭവങ്ങൾ പ്രവചിക്കാൻ ഞങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു, ഭാവിയിൽ വിദേശ ജീനോമുകളുമായുള്ള സമ്പർക്കം അനിവാര്യമാണ്.

ഫാക്കൽറ്റേറ്റീവിൻ്റെ തത്വവും ജനിതകഘടനയുടെ സാമാന്യവൽക്കരിച്ച ആശയവും

ജീൻ ലോക്കിയുടെ ഘടനയിലോ സംഖ്യയിലോ സ്ഥാനത്തിലോ ഉള്ള പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ച മാറ്റങ്ങൾ എന്ന നിലയിൽ ട്രാൻസ്പോസിബിൾ മൂലകങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട വ്യതിയാനത്തിൻ്റെ പല വസ്തുതകളും മ്യൂട്ടേഷൻ എന്ന ആശയവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നില്ല. ക്ലാസിക്കൽ, "മൊബൈൽ" ജനിതകശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ ഡാറ്റ സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിനായി, 1985-ൽ ഞാൻ രണ്ട് ഉപസിസ്റ്റങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെയുള്ള ജീനോം മൂലകങ്ങളുടെ സ്വാഭാവിക വർഗ്ഗീകരണം നിർദ്ദേശിച്ചു: നിർബന്ധിത (ജീനുകളും ക്രോമസോമുകളിലെ അവയുടെ നിയന്ത്രണ മേഖലകളും) ഫാക്കൽറ്റേറ്റീവ് ഘടകങ്ങളും (ഡിഎൻഎ, ആർഎൻഎ കാരിയറുകൾ, നമ്പർ. ഒരേ സ്പീഷിസിലെ വ്യത്യസ്ത കോശങ്ങളിലോ ജീവികളിലോ വ്യത്യാസമുള്ള ഭൂപ്രകൃതിയും).

ഈ വർഗ്ഗീകരണത്തിൽ നിന്ന് സുപ്രധാനമായ അനന്തരഫലങ്ങൾ പിന്തുടരുന്നു, പാരമ്പര്യ വ്യതിയാനത്തിൻ്റെ മേഖലയിൽ അസാധാരണമായ നിരവധി വസ്തുതകൾ മനസ്സിലാക്കാനോ രൂപപ്പെടുത്താനോ സാധ്യമാക്കുന്നു. അവയിൽ ചിലതിൻ്റെ പേരുകൾ പറയാം:

• ഐച്ഛികതയുടെ സാർവത്രികത. അസ്ഥികൂടത്തിൻ്റെ അസ്ഥികൂടം മാത്രം ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ജീവജാലങ്ങൾ ഇല്ലാത്തതുപോലെ, നിർബന്ധിത മൂലകങ്ങൾ മാത്രം ഉൾക്കൊള്ളുന്ന സ്പീഷിസ് ജീനോമുകൾ ഇല്ല;
• മകളുടെ കോശങ്ങളുടെ ജനിതക തിരിച്ചറിയൽ അല്ല. ക്രമരഹിതമായതിനാൽ, സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് ഫാക്കൽറ്റേറ്റീവ് മൂലകങ്ങളുടെ എണ്ണത്തിലും ഘടനയിലും അവ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഒബ്ലിഗേറ്റ്, ഫാക്കൽറ്റേറ്റീവ് ഡിഎൻഎ മൂലകങ്ങളുടെ ഭിന്നസംഖ്യകളുടെ അനുപാതം താരതമ്യേന സ്ഥിരതയുള്ള സ്പീഷിസ് സ്വഭാവമാണ്. സമാനമായ എണ്ണം ജീൻ ലോക്കുകൾ ഉള്ളതിനാൽ, അടുത്ത ബന്ധമുള്ള സ്പീഷീസുകൾക്ക് ഡിഎൻഎയുടെ അളവിൽ 2-5 അല്ലെങ്കിൽ അതിൽ കൂടുതൽ തവണ വ്യത്യാസമുണ്ടാകാം, ആവർത്തനങ്ങളുടെ ബ്ലോക്കുകൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും അവയുടെ ജീനോമിക് ടോപ്പോഗ്രാഫി മാറ്റുകയും ചെയ്യും. ജീനോമിൻ്റെ നിർബന്ധിതവും ഫാക്കൽറ്റേറ്റീവുമായ ഭാഗങ്ങൾക്കിടയിൽ വിവിധ പരിവർത്തനങ്ങൾ തുടർച്ചയായി നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. ട്രാൻസ്പോസിബിൾ മൂലകങ്ങളുടെ ആമുഖം (ഇൻസേർഷൻ) അല്ലെങ്കിൽ ക്രോമസോം സെഗ്‌മെൻ്റുകളുടെ സംഖ്യയുടെ ഗുണനം (ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ) മൂലമുള്ള ജീൻ മ്യൂട്ടേഷനുകളാണ് ഏറ്റവും വ്യക്തമായ ഉദാഹരണങ്ങൾ.
• രണ്ട് ജീനോം ഉപസിസ്റ്റമുകൾക്കുമായുള്ള പാരമ്പര്യ വ്യതിയാനത്തിൻ്റെ സ്വഭാവ സവിശേഷത. മോർഗൻ മ്യൂട്ടേഷനുകൾ നിർബന്ധിത ഘടകവുമായി എളുപ്പത്തിൽ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഓപ്ഷണൽ ഘടകങ്ങളുടെ എണ്ണത്തിലും ഭൂപ്രകൃതിയിലുമുള്ള വിവിധ പാരമ്പര്യ മാറ്റങ്ങളെ "വ്യതിയാനങ്ങൾ" എന്ന് വിളിക്കാൻ ഞാൻ നിർദ്ദേശിച്ചു (സംഗീതത്തിലെന്നപോലെ - തന്നിരിക്കുന്ന തീമിലെ വ്യതിയാനങ്ങൾ). മ്യൂട്ടേഷനുകൾ, ക്ലാസിക്കൽ ആശയങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, ഒരു ചട്ടം പോലെ, ക്രമരഹിതമായി, വ്യക്തിഗത വ്യക്തികളിൽ കുറഞ്ഞ ആവൃത്തിയിൽ സംഭവിക്കുന്നു. വ്യതിയാനങ്ങളുടെ സ്വഭാവം തികച്ചും വ്യത്യസ്തമാണ് - ദുർബലമായ നോൺ-മ്യൂട്ടജെനിക് ഘടകങ്ങൾ (താപനില, ഭക്ഷണക്രമം മുതലായവ) ഉൾപ്പെടെ വിവിധ ഘടകങ്ങളുടെ സ്വാധീനത്തിൽ വമ്പിച്ച, ക്രമീകരിച്ച മാറ്റങ്ങൾ ഇവിടെ സാധ്യമാണ്;
• മിക്ക സ്വാഭാവിക പാരമ്പര്യ മാറ്റങ്ങളുടെയും രണ്ട്-ഘട്ട സ്വഭാവം. ഒന്നാമതായി, പാരിസ്ഥിതിക മാറ്റങ്ങളോട് ഏറ്റവും സെൻസിറ്റീവ് ആയി ഫാക്കൽറ്റേറ്റീവ് ഘടകങ്ങൾ സജീവമാക്കുന്നു. അപ്പോൾ ജീൻ ലോക്കിയെ പരോക്ഷമായി ബാധിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു. പ്രകൃതിയിലെ മ്യൂട്ടേഷനുകൾ പൊട്ടിപ്പുറപ്പെടുന്നത് നിരീക്ഷിച്ചതിന് ശേഷമാണ് ഞങ്ങൾ ഈ നിഗമനത്തിലെത്തിയത്. അവയിൽ ഭൂരിഭാഗവും അസ്ഥിരമായി മാറുകയും പ്രകൃതിയിൽ കാലാകാലങ്ങളിൽ നിഗൂഢമായി സജീവമാകുന്ന ട്രാൻസ്പോസിബിൾ മൂലകങ്ങളുടെ തിരുകൽ മൂലമാണ് ഉണ്ടായത്. ഡ്രോസോഫിലയിൽ, പ്രകൃതിയിലോ ലബോറട്ടറിയിലോ സ്വയമേവ ഉണ്ടാകുന്ന 70% മ്യൂട്ടേഷനുകളും മൊബൈൽ മൂലകങ്ങളുടെ ചലനങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

ഫാക്കൽറ്റേറ്റീവ് ഘടകങ്ങളുടെ സജീവമാക്കലും ജീനോമിൻ്റെ തുടർന്നുള്ള ഘടനാപരമായ പുനഃസംഘടനയും സമ്മർദ്ദത്തോടുള്ള സെല്ലിൻ്റെ അഡാപ്റ്റീവ് പ്രതികരണത്തിൻ്റെ അനന്തരഫലമായിരിക്കാമെന്ന് മക്ലിൻടോക്ക് ആദ്യമായി നിഗമനം ചെയ്തു. പാരമ്പര്യ സംവിധാനം, ഫാക്കൽറ്റേറ്റീവ് ഘടകങ്ങൾ സജീവമാക്കുന്നു, ഒരു ജനിതക തിരയൽ നടത്തുന്നു, പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ഒരു പുതിയ അഡാപ്റ്റീവ് തലത്തിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു. അങ്ങനെ, L.Z-ൻ്റെ ദീർഘകാല പഠനങ്ങൾ, ഡ്രോസോഫില ലൈനുകളിൽ ദീർഘകാല ഇൻബ്രീഡിംഗിന് ശേഷം, ഒന്നോ രണ്ടോ തലമുറകളിൽ മൊബൈൽ ജീനുകളുടെ ഒന്നിലധികം സഹകരണ ചലനങ്ങളും സൈറ്റ്-നിർദ്ദിഷ്ട ക്രോമസോം പുനഃക്രമീകരണവും സംഭവിക്കുന്നു; അതേ സമയം, അതിജീവന നിരക്ക് കുത്തനെ വർദ്ധിക്കുന്നു.

നിർബന്ധിതവും ഫാക്കൽറ്റേറ്റീവ് മൂലകങ്ങളുടെ ഒരു സമന്വയമെന്ന നിലയിൽ ജീനോമിൻ്റെ സാമാന്യവൽക്കരിച്ച ആശയം "തിരശ്ചീന കൈമാറ്റം" എന്ന ആശയവും വികസിപ്പിക്കുന്നു, അതിൽ വിദേശ ജീനുകളെ ന്യൂക്ലിയർ ക്രോമസോമുകളിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കുന്നത് മാത്രമല്ല ഉൾപ്പെടുന്നു. രണ്ട് ജനിതക സംവിധാനങ്ങളുടെ സുസ്ഥിരമായ ബന്ധം സൃഷ്ടിക്കുന്ന സന്ദർഭങ്ങളിൽ നമുക്ക് ഇതിനകം തന്നെ തിരശ്ചീന കൈമാറ്റത്തെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കാം, അതിൽ പുതിയ സവിശേഷതകളും ഗുണങ്ങളും പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു.

ജീനോമിൻ്റെ പ്രവർത്തനപരമായ ഫാക്കൽറ്റേറ്റീവ്

ഏതെങ്കിലും ജീവജാലങ്ങളുടെ പാരമ്പര്യ വസ്തുക്കളുമായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന പ്രക്രിയകളിലെ പിശകുകളുടെ ഫലമായാണ് പാരമ്പര്യ മാറ്റങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നത് - പകർത്തൽ, ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ, വിവർത്തനം, അതുപോലെ തന്നെ നന്നാക്കൽ, പുനഃസംയോജനം.

കോശവിഭജന സമയത്ത് മുഴുവൻ ജീനോമിക് ഡിഎൻഎയുടെയും ആസൂത്രിതമായ റെഗുലർ റെപ്ലിക്കേഷൻ പരിഗണിക്കാതെ, വ്യക്തിഗത ഡിഎൻഎ വിഭാഗങ്ങളുടെ താരതമ്യേന സ്വയംഭരണാധികാരമുള്ള ഹൈപ്പർ അല്ലെങ്കിൽ ഹൈപ്പോ-റെപ്ലിക്കേഷൻ്റെ സാധ്യതയാണ് ഫാക്കൽറ്റേറ്റീവ് റെപ്ലിക്കേഷൻ അർത്ഥമാക്കുന്നത്. ആവർത്തനങ്ങളുള്ള ക്രോമസോം വിഭാഗങ്ങൾ, ഹെറ്ററോക്രോമാറ്റിൻ ബ്ലോക്കുകൾ, ഈ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, സ്വയംഭരണ പകർപ്പ് വ്യക്തിഗത സെഗ്‌മെൻ്റുകളുടെ എണ്ണത്തിൽ വർദ്ധനവിന് കാരണമാകുന്നു, ചട്ടം പോലെ, ഒരു അഡാപ്റ്റീവ് സ്വഭാവമുണ്ട്.

ഒന്നിലധികം പ്രൊമോട്ടർമാരുടെ സാന്നിധ്യവും തന്നിരിക്കുന്ന ലോക്കസിൽ ഇതര സ്‌പ്ലിക്കിംഗും ഉള്ളതിനാൽ ഒരേ ടെംപ്ലേറ്റിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്ത mRNA-കൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടാനുള്ള സാധ്യതയാണ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ ഫാക്കൽറ്റേറ്റീവ്നെസ് ഉൾക്കൊള്ളുന്നത്. പല ജീനുകളിലും ഈ അവസ്ഥ സാധാരണമാണ്.

വിവർത്തനത്തിൻ്റെ അവ്യക്തത (S.G. Inge-Vechtomov ൻ്റെ പദാവലിയിൽ) ഒരേ കോഡോണിനെ തിരിച്ചറിയുന്നതിനുള്ള വ്യത്യസ്ത വകഭേദങ്ങളിൽ പ്രകടമാണ്, ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു സ്റ്റോപ്പ് കോഡൺ അല്ലെങ്കിൽ ഒരു നിശ്ചിത അമിനോ ആസിഡ് സമന്വയിപ്പിച്ച പ്രോട്ടീനിൽ ഉൾപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള ഒരു കോഡൺ. അത്തരം വിവർത്തനം സെല്ലിലെ ഫിസിയോളജിക്കൽ അവസ്ഥയെയും ജനിതക രൂപത്തെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

M.E. ലോബഷേവിൻ്റെ മ്യൂട്ടേഷൻ പ്രക്രിയയുടെ സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച്, മ്യൂട്ടേഷൻ സംഭവിക്കുന്നത് സെല്ലിൻ്റെയും അതിൻ്റെ പാരമ്പര്യ ഘടനകളുടെയും കേടുപാടുകൾ പരിഹരിക്കാനുള്ള കഴിവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. കേടുപാടുകൾ പൂർണ്ണമായും പഴയപടിയാക്കാവുന്നതോ അല്ലെങ്കിൽ "സമാനമല്ലാത്ത അറ്റകുറ്റപ്പണി" എന്ന് മനസ്സിലാക്കാവുന്നതോ ആയ ഒരു മ്യൂട്ടേഷൻ്റെ രൂപത്തിൽ തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയുന്ന ഒരു അവസ്ഥയാണ് ഒരു മ്യൂട്ടേഷൻ്റെ രൂപത്തിന് മുമ്പുള്ളതെന്ന് ഇത് പിന്തുടരുന്നു. 70-കളുടെ തുടക്കത്തോടെ, ഒരു സെല്ലിലെ ഡിഎൻഎയുടെ സ്ഥിരത ഡിഎൻഎ തന്മാത്രകളുടെ തന്നെ അന്തർലീനമായ സ്വത്തല്ലെന്ന് വ്യക്തമായി - ഇത് ഒരു പ്രത്യേക എൻസൈമാറ്റിക് സംവിധാനത്താൽ പരിപാലിക്കപ്പെടുന്നു.

70-കളുടെ പകുതി മുതൽ, ഡിഎൻഎ റെപ്ലിക്കേഷൻ പിശകുകളേക്കാൾ വളരെ ശക്തമായ പാരമ്പര്യ മാറ്റങ്ങളുടെ പ്രേരകമെന്ന നിലയിൽ "പുനഃസംയോജന പിശകുകളുടെ" പരിണാമപരമായ പങ്ക് കൂടുതൽ വ്യക്തമാകാൻ തുടങ്ങി.

തന്മാത്രാ തലത്തിൽ, മൂന്ന് തരം പുനഃസംയോജനം വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു: പൊതുവായതും സൈറ്റ്-നിർദ്ദിഷ്ടവും അനുകരണവും. ആദ്യത്തേത്, പൊതുവായ, പതിവ് പുനഃസംയോജനം (ക്രോസിംഗ് ഓവർ), റിപ്പയർ ഡിഎൻഎ ശൃംഖലയിലെ ഇടവേളകൾ, അവയുടെ ക്രോസ്-ലിങ്കിംഗ്, പുനഃസ്ഥാപിക്കൽ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഇതിന് ഡിഎൻഎ ഹോമോളജിയുടെ നീണ്ട മേഖലകൾ ആവശ്യമാണ്. സൈറ്റ്-നിർദ്ദിഷ്‌ട പുനഃസംയോജനം ഹ്രസ്വമായ, നിരവധി അടിത്തറകൾ, ഹോമോളജിയുടെ മേഖലകൾ, ഉദാഹരണത്തിന്, ഫാജ് എൽ-ൻ്റെ ഡിഎൻഎ, ഒരു ബാക്ടീരിയയുടെ ക്രോമസോം എന്നിവയിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. അതുപോലെ, ജീനോമിൽ മൊബൈൽ മൂലകങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുത്തുന്നതും ഇമ്യൂണോഗ്ലോബുലിൻ ജീനുകൾക്കിടയിൽ ഒൻ്റോജെനിസിസിൽ സോമാറ്റിക് ലോക്കൽ റീകോമ്പിനേഷനും സംഭവിക്കുകയും അവയുടെ അതിശയകരമായ വൈവിധ്യം സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

പൊതുവായ പുനഃസംയോജനത്തിലെ പിഴവുകൾ ജീനുകളുടെ രേഖീയമായി വിപുലീകരിച്ച ഘടനയുടെ സ്വാഭാവിക പരിണതഫലമായി കണക്കാക്കാം. ഖേസിൻ എഴുതിയ ഒരു ആശയക്കുഴപ്പം ഉയർന്നുവരുന്നു: മൈറ്റോട്ടിക് റീകോമ്പിനേഷനുകൾ ഒരു പ്രത്യേക തരം മ്യൂട്ടജെനിസിസാണെന്ന് നമുക്ക് അനുമാനിക്കാം അല്ലെങ്കിൽ, മറിച്ച്, ചിലതരം മ്യൂട്ടേഷനുകൾ (ക്രോമസോം വ്യതിയാനങ്ങൾ) മൈറ്റോട്ടിക് റീകോമ്പിനേഷനുകളിലെ "പിശകുകളുടെ" ഫലമാണ്.

ട്രാൻസ്പോസിബിൾ മൂലകങ്ങളുടെ ചലനങ്ങളോ പ്രദേശങ്ങളുടെ പുനർസംയോജനമോ ഒൻ്റോജെനിസിസിൽ പ്രോഗ്രാം ചെയ്തിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, അത്തരം പാരമ്പര്യ മാറ്റങ്ങളെ തരംതിരിക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. യീസ്റ്റിലെ ലൈംഗിക പരിവർത്തനം വളരെക്കാലമായി ഒരു മ്യൂട്ടേഷൻ സംഭവമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, എന്നാൽ അസ്കോസ്പോർ വികസനത്തിൻ്റെ ഒരു പ്രത്യേക ഘട്ടത്തിൽ ഇത് സൈറ്റ്-നിർദ്ദിഷ്ട പുനഃസംയോജനത്തിൻ്റെ ഫലമായി ഉയർന്ന സംഭാവ്യതയോടെയാണ് സംഭവിക്കുന്നത്.

പാരിസ്ഥിതിക വെല്ലുവിളികളോടുള്ള പ്രതികരണത്തിൽ ജീനോം വ്യതിയാനങ്ങൾ

പരിണാമ സിദ്ധാന്തത്തിലും ജനിതകശാസ്ത്രത്തിലും, പാരമ്പര്യ മാറ്റങ്ങളും തിരഞ്ഞെടുപ്പിൻ്റെ ദിശയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ചോദ്യം എല്ലായ്പ്പോഴും ചർച്ച ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. ഡാർവിനിയൻ, പോസ്റ്റ്-ഡാർവിനിയൻ ആശയങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, പാരമ്പര്യ മാറ്റങ്ങൾ വ്യത്യസ്ത ദിശകളിൽ സംഭവിക്കുന്നു, അതിനുശേഷം മാത്രമേ തിരഞ്ഞെടുപ്പിലൂടെ തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെടുകയുള്ളൂ. 50-കളുടെ തുടക്കത്തിൽ ലെഡർബർഗ് ദമ്പതികൾ കണ്ടുപിടിച്ച റെപ്ലിക്ക രീതി പ്രത്യേകിച്ച് ദൃശ്യവും ബോധ്യപ്പെടുത്തുന്നതുമായി മാറി. വെൽവെറ്റ് മെറ്റീരിയൽ ഉപയോഗിച്ച്, പെട്രി വിഭവത്തിൽ ബാക്ടീരിയകൾ പരീക്ഷണാത്മകമായി വിതച്ചതിൻ്റെ കൃത്യമായ പകർപ്പുകൾ - വിരലടയാളങ്ങൾ - അവർക്ക് ലഭിച്ചു. തുടർന്ന്, പ്ലേറ്റുകളിലൊന്നിൽ, ഫേജിനോടുള്ള പ്രതിരോധത്തിനായി തിരഞ്ഞെടുക്കൽ നടത്തി, ഫേജിനൊപ്പം പ്ലേറ്റിലും നിയന്ത്രണത്തിലും പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള ബാക്ടീരിയകൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്ന പോയിൻ്റുകളുടെ ടോപ്പോഗ്രാഫി താരതമ്യം ചെയ്തു. രണ്ട് റെപ്ലിക്ക വിഭവങ്ങളിലും ഫേജ്-റെസിസ്റ്റൻ്റ് കോളനികളുടെ സ്ഥാനം സമാനമാണ്. ഏതെങ്കിലും മെറ്റാബോലൈറ്റിൽ വികലമായ ബാക്ടീരിയകളിലെ പോസിറ്റീവ് മ്യൂട്ടേഷനുകൾ വിശകലനം ചെയ്യുമ്പോൾ ഇതേ ഫലം ലഭിച്ചു.

മൊബൈൽ ജനിതകശാസ്ത്ര മേഖലയിലെ കണ്ടെത്തലുകൾ, ഒരു അവിഭാജ്യ സംവിധാനമെന്ന നിലയിൽ സെല്ലിന് തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ അതിൻ്റെ ജീനോമിനെ അനുകൂലമായി പുനഃക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. സജീവമായ ജനിതക തിരയലിലൂടെ പരിസ്ഥിതിയുടെ വെല്ലുവിളിയോട് പ്രതികരിക്കാൻ അവൾക്ക് കഴിയും, മാത്രമല്ല അവളെ അതിജീവിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്ന ഒരു മ്യൂട്ടേഷൻ്റെ ക്രമരഹിതമായ സംഭവത്തിനായി നിഷ്ക്രിയമായി കാത്തിരിക്കരുത്. ലെഡർബർഗ് പങ്കാളികളുടെ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ, കോശങ്ങൾക്ക് മറ്റ് മാർഗമില്ല: ഒന്നുകിൽ മരണം അല്ലെങ്കിൽ അഡാപ്റ്റീവ് മ്യൂട്ടേഷൻ.

തിരഞ്ഞെടുക്കൽ ഘടകം മാരകമല്ലാത്ത സന്ദർഭങ്ങളിൽ, ക്രമാനുഗതമായ ജീനോം പുനഃക്രമീകരണം സാധ്യമാണ്, നേരിട്ടോ അല്ലാതെയോ തിരഞ്ഞെടുക്കൽ വ്യവസ്ഥകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. 70-കളുടെ അവസാനത്തിൽ, കോശവിഭജനത്തെ തടയുന്ന ഒരു സെലക്ടീവ് ഏജൻ്റിനെ പ്രതിരോധിക്കാനുള്ള ജീനുകൾ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ലോക്കുകളുടെ എണ്ണത്തിൽ ക്രമാനുഗതമായ വർദ്ധനവ് കണ്ടെത്തിയതോടെ ഇത് വ്യക്തമായി. കോശവിഭജനത്തെ തടയുന്ന മെത്തോട്രോക്സേറ്റ് മാരകമായ കോശങ്ങളുടെ വളർച്ച തടയാൻ വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നുവെന്ന് അറിയാം. ഈ സെല്ലുലാർ വിഷം ഡൈഹൈഡ്രോഫോളേറ്റ് റിഡക്റ്റേസ് (ഡിഎച്ച്എഫ്ആർ) എന്ന എൻസൈമിനെ നിർജ്ജീവമാക്കുന്നു, ഇതിൻ്റെ പ്രവർത്തനം ഒരു പ്രത്യേക ജീനാൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു.

സൈറ്റോസ്റ്റാറ്റിക് വിഷത്തിലേക്കുള്ള ലീഷ്മാനിയ കോശങ്ങളുടെ പ്രതിരോധം (മെത്തോട്രെക്സേറ്റ്) ഘട്ടം ഘട്ടമായി വർദ്ധിച്ചു, പ്രതിരോധ ജീനുമായുള്ള ആംപ്ലിഫൈഡ് സെഗ്‌മെൻ്റുകളുടെ അനുപാതം ആനുപാതികമായി വർദ്ധിച്ചു. തിരഞ്ഞെടുത്ത ജീൻ മാത്രമല്ല, അതിനോട് ചേർന്നുള്ള ഡിഎൻഎയുടെ വലിയ ഭാഗങ്ങളും ആംപ്ലിക്കോണുകൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു. ലീഷ്മാനിയ വിഷ പ്രതിരോധം 1000 മടങ്ങ് വർധിച്ചപ്പോൾ, കോശത്തിലെ ഡിഎൻഎയുടെ 10% വരെ ആംപ്ലിഫൈഡ് എക്സ്ട്രാക്രോമസോമൽ സെഗ്മെൻ്റുകൾ ഉണ്ടായിരുന്നു! ഒരു നിർബന്ധിത ജീനിൽ നിന്ന് ഫാക്കൽറ്റേറ്റീവ് മൂലകങ്ങളുടെ ഒരു കുളം രൂപപ്പെട്ടുവെന്ന് നമുക്ക് പറയാം. തിരഞ്ഞെടുക്കുന്ന സമയത്ത് ജനിതകഘടനയുടെ അഡാപ്റ്റീവ് റീസ്ട്രക്ചറിംഗ് സംഭവിച്ചു.

തിരഞ്ഞെടുക്കൽ ദീർഘനേരം നീണ്ടുനിന്നാൽ, ചില ആംപ്ലിക്കോണുകൾ യഥാർത്ഥ ക്രോമസോമിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കപ്പെട്ടു, കൂടാതെ തിരഞ്ഞെടുക്കൽ അവസാനിച്ചതിന് ശേഷം, വർദ്ധിച്ച പ്രതിരോധം സ്ഥിരമായി നിലനിർത്തി.

പരിസ്ഥിതിയിൽ നിന്ന് സെലക്ടീവ് ഏജൻ്റ് നീക്കം ചെയ്തതോടെ, പ്രതിരോധ ജീനുള്ള ആംപ്ലിക്കണുകളുടെ എണ്ണം നിരവധി തലമുറകളിൽ ക്രമേണ കുറയുകയും, അതേ സമയം, പ്രതിരോധം കുറയുകയും ചെയ്തു. അങ്ങനെ, പരിസ്ഥിതി മൂലമുണ്ടാകുന്ന വൻ മാറ്റങ്ങൾ പാരമ്പര്യമായി ലഭിക്കുകയും എന്നാൽ തലമുറകൾ കടന്നുപോകുമ്പോൾ ക്രമേണ മങ്ങുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, ദീർഘകാല പരിഷ്കാരങ്ങളുടെ പ്രതിഭാസം മാതൃകയായി.

ആവർത്തിച്ചുള്ള തിരഞ്ഞെടുപ്പിനിടെ, സൈറ്റോപ്ലാസത്തിൽ സംരക്ഷിച്ചിരിക്കുന്ന ചില ആംപ്ലിക്കോണുകൾ അവയുടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള സ്വയംഭരണ പകർപ്പ് ഉറപ്പാക്കി, പരീക്ഷണങ്ങളുടെ തുടക്കത്തേക്കാൾ വളരെ വേഗത്തിൽ പ്രതിരോധം ഉയർന്നു. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, സംരക്ഷിത ആംപ്ലിക്കോണുകളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ കഴിഞ്ഞ തിരഞ്ഞെടുപ്പിൻ്റെ ഒരു അദ്വിതീയ സെല്ലുലാർ ആംപ്ലിക്കൺ മെമ്മറി രൂപീകരിച്ചു.

ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ്റെ കാര്യത്തിൽ റെപ്ലിക്കേഷൻ രീതിയും പ്രതിരോധത്തിനുള്ള തിരഞ്ഞെടുപ്പിൻ്റെ ഗതിയും താരതമ്യം ചെയ്താൽ, അത് ജീനോമിൻ്റെ പരിവർത്തനത്തിന് കാരണമായ സെലക്ടീവ് ഘടകവുമായുള്ള സമ്പർക്കമാണ്, അതിൻ്റെ സ്വഭാവം തിരഞ്ഞെടുപ്പിൻ്റെ തീവ്രതയും ദിശയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. .

അഡാപ്റ്റീവ് മ്യൂട്ടേഷനുകളെക്കുറിച്ചുള്ള ചർച്ച

1988-ൽ, ജെ. കെയിൻസിൻ്റെയും സഹ-രചയിതാക്കളുടെയും ഒരു ലേഖനം നേച്ചർ ജേണലിൽ ഇ.കോളി എന്ന ബാക്ടീരിയയിൽ സെലക്ഷൻ ആശ്രിത "ഡയറക്ടഡ് മ്യൂട്ടേഷനുകൾ" സംഭവിക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ച് പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു. ലാക്ടോസ് ഓപ്പറോണിൻ്റെ ലാക്‌സെഡ് ജീനിൽ മ്യൂട്ടേഷനുകൾ വഹിക്കുന്ന ബാക്ടീരിയകൾ ഞങ്ങൾ എടുത്തു, ഡിസാക്കറൈഡ് ലാക്ടോസിനെ തകർക്കാൻ കഴിഞ്ഞില്ല. എന്നാൽ ഈ മ്യൂട്ടൻ്റുകൾക്ക് ഗ്ലൂക്കോസ് ഉള്ള ഒരു മാധ്യമത്തിൽ വിഭജിക്കാൻ കഴിയും, അവിടെ നിന്ന്, ഒന്നോ രണ്ടോ ദിവസത്തെ വളർച്ചയ്ക്ക് ശേഷം, ലാക്ടോസ് ഉള്ള ഒരു സെലക്ടീവ് മീഡിയത്തിലേക്ക് മാറ്റി. പ്രതീക്ഷിച്ചതുപോലെ, "ഗ്ലൂക്കോസ്" ഡിവിഷൻ സമയത്ത് ഉയർന്നുവന്ന lac + റിവേഴ്സ് തിരഞ്ഞെടുത്തതിനാൽ, വളരുന്ന കോശങ്ങൾ കാർബോഹൈഡ്രേറ്റ് പട്ടിണിയുടെ അവസ്ഥയിൽ അവശേഷിച്ചു. ആദ്യം മ്യൂട്ടൻ്റ്സ് മരിച്ചു. എന്നാൽ ഒരാഴ്‌ചയോ അതിൽ കൂടുതലോ കഴിഞ്ഞപ്പോൾ, ലാക്‌സെഡ് ജീനിൽ പ്രത്യേകമായി റിവേഴ്‌സുകൾ പൊട്ടിപ്പുറപ്പെട്ടതിനാൽ പുതിയ വളർച്ച നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു. വിഭജിക്കാതെ (!) കടുത്ത സമ്മർദത്തിൻ കീഴിലുള്ള കോശങ്ങൾ ഒരു ജനിതക തിരച്ചിൽ നടത്തുകയും അവയുടെ ജീനോമിനെ അനുകൂലമായി മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നതുപോലെയായിരുന്നു അത്.

ബി. ഹാളിൻ്റെ തുടർന്നുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ട്രിപ്റ്റോഫാൻ യൂട്ടിലൈസേഷൻ ജീനിനായി (trp) രൂപാന്തരപ്പെട്ട ബാക്ടീരിയകൾ ഉപയോഗിച്ചു. ട്രിപ്റ്റോഫാൻ ഇല്ലാത്ത ഒരു മാധ്യമത്തിൽ അവ സ്ഥാപിച്ചു, സാധാരണ നിലയിലേക്ക് മടങ്ങുന്നതിൻ്റെ ആവൃത്തി വിലയിരുത്തി, ഇത് ട്രിപ്റ്റോഫാൻ പട്ടിണി സമയത്ത് കൃത്യമായി വർദ്ധിച്ചു. എന്നാൽ ഈ പ്രതിഭാസത്തിൻ്റെ കാരണം പട്ടിണി അവസ്ഥകളല്ല, കാരണം സിസ്റ്റൈൻ പട്ടിണി ഉള്ള മാധ്യമത്തിൽ, trp + ലേക്ക് മടങ്ങുന്നതിൻ്റെ ആവൃത്തി മാനദണ്ഡത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമല്ല.

പരീക്ഷണങ്ങളുടെ അടുത്ത പരമ്പരയിൽ, TrpA, trpB ജീനുകളിലെ മ്യൂട്ടേഷനുകൾ വഹിക്കുന്ന ഇരട്ട ട്രിപ്റ്റോഫാൻ കുറവുള്ള മ്യൂട്ടൻ്റുകളെ ഹാൾ എടുത്ത് വീണ്ടും ട്രിപ്റ്റോഫാൻ ഇല്ലാത്ത ഒരു മാധ്യമത്തിൽ ബാക്ടീരിയയെ സ്ഥാപിച്ചു. രണ്ട് ട്രിപ്റ്റോഫാൻ ജീനുകളിൽ ഒരേസമയം വിപരീതഫലങ്ങൾ സംഭവിച്ച വ്യക്തികൾക്ക് മാത്രമേ അതിജീവിക്കാൻ കഴിയൂ. രണ്ട് ജീനുകളിലെ മ്യൂട്ടേഷനുകളുടെ ഒരു ലളിതമായ പ്രോബബിലിസ്റ്റിക് യാദൃശ്ചികതയിൽ നിന്ന് അത്തരം വ്യക്തികളുടെ സംഭവങ്ങളുടെ ആവൃത്തി പ്രതീക്ഷിച്ചതിലും 100 ദശലക്ഷം മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്. ഈ പ്രതിഭാസത്തെ "അഡാപ്റ്റീവ് മ്യൂട്ടേഷനുകൾ" എന്ന് വിളിക്കാൻ ഹാൾ ഇഷ്ടപ്പെട്ടു, തുടർന്ന് അവ യീസ്റ്റിലും സംഭവിക്കുന്നതായി കാണിച്ചു, അതായത്. യൂക്കറിയോട്ടുകളിൽ.

കെയിൻസിൻ്റെയും ഹാളിൻ്റെയും പ്രസിദ്ധീകരണങ്ങൾ ഉടൻ തന്നെ ചൂടേറിയ ചർച്ചകൾക്ക് തുടക്കമിട്ടു. മൊബൈൽ ജനിതകശാസ്ത്ര മേഖലയിലെ പ്രമുഖ ഗവേഷകരിലൊരാളായ ജെ.ഷാപ്പിറോയുടെ അവതരണമായിരുന്നു അതിൻ്റെ ആദ്യ റൗണ്ടിൻ്റെ ഫലം. രണ്ട് പ്രധാന ആശയങ്ങൾ അദ്ദേഹം ഹ്രസ്വമായി ചർച്ച ചെയ്തു. ആദ്യം, സെല്ലിൽ ജീനോമിനെ പുനർനിർമ്മിക്കാൻ കഴിവുള്ള ബയോകെമിക്കൽ കോംപ്ലക്സുകൾ അല്ലെങ്കിൽ "പ്രകൃതിദത്ത ജനിതക എഞ്ചിനീയറിംഗ്" സംവിധാനങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഈ കോംപ്ലക്സുകളുടെ പ്രവർത്തനം, ഏതെങ്കിലും സെല്ലുലാർ ഫംഗ്ഷൻ പോലെ, സെല്ലിൻ്റെ ഫിസിയോളജിയെ ആശ്രയിച്ച് നാടകീയമായി മാറാം. രണ്ടാമതായി, പാരമ്പര്യ മാറ്റങ്ങളുടെ ആവൃത്തി എല്ലായ്പ്പോഴും വിലയിരുത്തുന്നത് ഒരു സെല്ലിന് വേണ്ടിയല്ല, മറിച്ച് കോശങ്ങൾക്ക് പരസ്പരം പാരമ്പര്യ വിവരങ്ങൾ കൈമാറാൻ കഴിയുന്ന ഒരു സെൽ പോപ്പുലേഷനാണ്. കൂടാതെ, സമ്മർദ്ദ സാഹചര്യങ്ങളിൽ വൈറസുകൾ വഴിയുള്ള ഇൻ്റർസെല്ലുലാർ തിരശ്ചീന കൈമാറ്റം അല്ലെങ്കിൽ ഡിഎൻഎ വിഭാഗങ്ങളുടെ കൈമാറ്റം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. ഷാപിറോയുടെ അഭിപ്രായത്തിൽ, ഈ രണ്ട് സംവിധാനങ്ങളും അഡാപ്റ്റീവ് മ്യൂട്ടേഷനുകളുടെ പ്രതിഭാസത്തെ വിശദീകരിക്കുകയും പരമ്പരാഗത തന്മാത്രാ ജനിതകശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ മുഖ്യധാരയിലേക്ക് അത് തിരികെ നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു. അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ അഭിപ്രായത്തിൽ, ചർച്ചയുടെ ഫലങ്ങൾ എന്താണ്? "ഡിഎൻഎ തന്മാത്രയെ പുനഃസംഘടിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ തന്മാത്രാ ഉപകരണങ്ങളുമായി ഞങ്ങൾ അവിടെ ഒരു ജനിതക എഞ്ചിനീയറെ കണ്ടെത്തി." .

നവ-ഡാർവിനിയൻ ആധുനിക സമന്വയത്തിൻ്റെ സൃഷ്ടിയിൽ ആധിപത്യം പുലർത്തിയ യന്ത്രവൽകൃത സമീപനത്തേക്കാൾ കമ്പ്യൂട്ടർ സാങ്കേതികവിദ്യയുമായി കൂടുതൽ പൊരുത്തപ്പെടുന്ന, സെല്ലുലാർ തലത്തിൽ സങ്കീർണ്ണതയുടെയും ഏകോപനത്തിൻ്റെയും ഒരു അപ്രതീക്ഷിത മേഖലയാണ് സമീപകാല ദശകങ്ങൾ വെളിപ്പെടുത്തിയത്. ഷാപിറോയെ പിന്തുടർന്ന്, സെല്ലുലാർ ബയോളജിക്കൽ പ്രക്രിയകളെക്കുറിച്ചുള്ള ധാരണയെ മാറ്റിമറിച്ച കണ്ടെത്തലുകളുടെ കുറഞ്ഞത് നാല് ഗ്രൂപ്പുകളെങ്കിലും ഉണ്ട്.

ജീനോം ഓർഗനൈസേഷൻ.യൂക്കറിയോട്ടുകളിൽ, ജനിതക ലോക്കുകൾ ഒരു മോഡുലാർ തത്വമനുസരിച്ച് ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് മുഴുവൻ ജീനോമിനും പൊതുവായുള്ള റെഗുലേറ്ററി, കോഡിംഗ് മൊഡ്യൂളുകളുടെ ഘടനകളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ഇത് പുതിയ നിർമ്മിതികളുടെ ദ്രുത അസംബ്ലിയും ജീൻ എൻസെംബിളുകളുടെ നിയന്ത്രണവും ഉറപ്പാക്കുന്നു. ഒരു പ്രധാന സ്വിച്ച് ജീനിൻ്റെ (ലൈംഗിക നിയന്ത്രണത്തിൻ്റെയോ കണ്ണിൻ്റെ വികാസത്തിൻ്റെയോ കാര്യത്തിലെന്നപോലെ) നയിക്കുന്ന ശ്രേണിയിലുള്ള നെറ്റ്‌വർക്കുകളായി ലോക്കി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. മാത്രമല്ല, പല കീഴിലുള്ള ജീനുകളും വ്യത്യസ്ത നെറ്റ്‌വർക്കുകളിലേക്ക് സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു: അവ വികസനത്തിൻ്റെ വിവിധ കാലഘട്ടങ്ങളിൽ പ്രവർത്തിക്കുകയും നിരവധി പ്രതിഭാസ സ്വഭാവങ്ങളെ സ്വാധീനിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

സെല്ലിൻ്റെ റിപ്പറേറ്റീവ് കഴിവുകൾ.കോശങ്ങൾ ക്രമരഹിതമായ ഭൗതിക രാസ സ്വാധീനങ്ങളുടെ നിഷ്ക്രിയ ഇരകളല്ല, കാരണം അവയ്ക്ക് റെപ്ലിക്കേഷൻ, ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ, വിവർത്തനം എന്നിവയുടെ തലത്തിൽ ഒരു റിപ്പയർ സിസ്റ്റം ഉണ്ട്.

മൊബൈൽ ജനിതക ഘടകങ്ങളും സ്വാഭാവിക ജനിതക എഞ്ചിനീയറിംഗും.പ്രകൃതിദത്ത ബയോടെക്നോളജിക്കൽ സിസ്റ്റങ്ങളുടെ (എൻസൈമുകൾ: ന്യൂക്ലിയസുകൾ, ലിഗേസുകൾ, റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റസുകൾ, പോളിമറേസുകൾ മുതലായവ) പ്രവർത്തനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഇമ്യൂണോഗ്ലോബുലിൻ തന്മാത്രകളുടെ പുതിയ വകഭേദങ്ങളുടെ തുടർച്ചയായ നിർമ്മാണത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് രോഗപ്രതിരോധവ്യവസ്ഥയുടെ പ്രവർത്തനം. പുതിയ പാരമ്പര്യ ഘടനകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ ഇതേ സംവിധാനങ്ങൾ മൊബൈൽ ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. അതേ സമയം, ജനിതക മാറ്റങ്ങൾ വൻതോതിൽ ക്രമപ്പെടുത്താവുന്നതാണ്. അടിസ്ഥാന ജൈവ പ്രക്രിയകളിൽ ഒന്നാണ് ജീനോം പുനഃസംഘടന. സ്വാഭാവിക ജനിതക എഞ്ചിനീയറിംഗ് സംവിധാനങ്ങൾ ഫീഡ്ബാക്ക് സംവിധാനങ്ങളാൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു. തൽക്കാലം, അവർ ഒരു നിഷ്ക്രിയ അവസ്ഥയിൽ തുടരുന്നു, എന്നാൽ പ്രധാന കാലഘട്ടങ്ങളിലോ സമ്മർദ്ദത്തിലോ അവ പ്രവർത്തനത്തിൽ കൊണ്ടുവരുന്നു.

സെല്ലുലാർ വിവര പ്രോസസ്സിംഗ്.സെൽ ബയോളജിയിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട കണ്ടെത്തലുകളിൽ ഒന്ന്, വളർച്ച, ചലനം, വ്യത്യാസം എന്നിവയെക്കുറിച്ചുള്ള തീരുമാനങ്ങൾ എടുക്കുന്നതിന് ഒരു സെൽ അതിൻ്റെ ആന്തരിക അവസ്ഥയെയും ബാഹ്യ പരിസ്ഥിതിയെയും കുറിച്ചുള്ള വിവരങ്ങൾ തുടർച്ചയായി ശേഖരിക്കുകയും വിശകലനം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നതാണ്. വളർച്ചയ്ക്കും വികാസത്തിനും അടിവരയിടുന്ന കോശവിഭജനത്തിൻ്റെ നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങൾ പ്രത്യേകിച്ചും സൂചകമാണ്. മൈറ്റോസിസ് പ്രക്രിയ ഉയർന്ന ജീവജാലങ്ങളിൽ സാർവത്രികമാണ്, കൂടാതെ തുടർച്ചയായ മൂന്ന് ഘട്ടങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു: വിഭജനത്തിനുള്ള തയ്യാറെടുപ്പ്, ക്രോമസോം പകർപ്പെടുക്കൽ, കോശവിഭജനം പൂർത്തിയാക്കൽ. ഈ ഘട്ടങ്ങളുടെ ജീൻ നിയന്ത്രണത്തിൻ്റെ വിശകലനം ഡിഎൻഎ ഘടനയിലെ ലംഘനങ്ങളുടെ അറ്റകുറ്റപ്പണികൾ മുൻ ഘട്ടത്തിൽ സംഭവിച്ചിട്ടുണ്ടോ ഇല്ലയോ എന്ന് സെൽ പരിശോധിക്കുന്ന പ്രത്യേക പോയിൻ്റുകൾ കണ്ടെത്തുന്നതിലേക്ക് നയിച്ചു. പിശകുകൾ തിരുത്തിയില്ലെങ്കിൽ, അടുത്ത ഘട്ടം ആരംഭിക്കില്ല. കേടുപാടുകൾ ഇല്ലാതാക്കാൻ കഴിയാതെ വരുമ്പോൾ, ജനിതകപരമായി പ്രോഗ്രാം ചെയ്ത സെൽ ഡെത്ത് അല്ലെങ്കിൽ അപ്പോപ്റ്റോസിസ് ആരംഭിക്കുന്നു.

പാരിസ്ഥിതിക വെല്ലുവിളിയുടെ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, സെൽ ഒരു കമ്പ്യൂട്ടർ പോലെ ഉദ്ദേശ്യത്തോടെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, അത് ആരംഭിക്കുമ്പോൾ, പ്രധാന പ്രോഗ്രാമുകളുടെ സാധാരണ പ്രവർത്തനം ഘട്ടം ഘട്ടമായി പരിശോധിക്കുന്നു, ഒരു തകരാറുണ്ടായാൽ, കമ്പ്യൂട്ടറിൻ്റെ പ്രവർത്തനം നിർത്തുന്നു. പൊതുവേ, ഇതിനകം സെല്ലുലാർ തലത്തിൽ, പാരമ്പര്യേതര ഫ്രഞ്ച് പരിണാമ ജന്തുശാസ്ത്രജ്ഞനായ പോൾ ഗ്രാസ് ശരിയാണെന്ന് വ്യക്തമാകും: "ജീവിക്കുക എന്നതിനർത്ഥം പ്രതികരിക്കുക, ഇരയാകുക എന്നല്ല."

പരിസ്ഥിതി-ഫാക്കൽറ്റേറ്റീവ് ഘടകങ്ങൾ-ബാധ്യതയുള്ള മൂലക വ്യവസ്ഥയിൽ സ്വാഭാവിക പാരമ്പര്യ മാറ്റങ്ങൾ സംഭവിക്കുന്നതിനുള്ള വഴികൾ. മ്യൂട്ടജെനിക് അല്ലാത്ത പാരിസ്ഥിതിക ഘടകങ്ങളെ ആദ്യം മനസ്സിലാക്കുന്നത് ഫാക്കൽറ്റേറ്റീവ് ഘടകങ്ങളാണ്, തുടർന്ന് ഉണ്ടാകുന്ന വ്യതിയാനങ്ങൾ മ്യൂട്ടേഷനുകൾക്ക് കാരണമാകുന്നു. ഫാക്കൽറ്റേറ്റീവ് ഘടകങ്ങളുടെ സ്വഭാവവും നിർബന്ധിത ഘടകങ്ങളാൽ സ്വാധീനിക്കപ്പെടുന്നു.

സൈറ്റോസ്റ്റാറ്റിക്സിനായുള്ള തിരഞ്ഞെടുപ്പിൻ്റെ സ്വാധീനത്തിൽ ഉണ്ടാകുന്ന കാനോനിക്കൽ അല്ലാത്ത പാരമ്പര്യ മാറ്റങ്ങൾ ജീൻ ആംപ്ലിഫിക്കേഷനിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

സ്വായത്തമാക്കിയ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ പാരമ്പര്യമായി ലഭിക്കുന്നു

"സ്വഭാവമുള്ള സ്വഭാവസവിശേഷതകളുടെ അനന്തരാവകാശത്തെക്കുറിച്ചോ പാരമ്പര്യേതരത്വത്തെക്കുറിച്ചോ ഉള്ള ചർച്ചയേക്കാൾ നൂറ്റാണ്ടുകൾ പഴക്കമുള്ള ഒരു പ്രശ്നത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ചർച്ചയുടെ കൂടുതൽ വ്യക്തമായ ഉദാഹരണം ജീവശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ ചരിത്രത്തിന് അറിയില്ല."- ഈ വാക്കുകൾ പ്രശസ്ത സൈറ്റോളജിസ്റ്റും ബയോളജി ചരിത്രകാരനുമായ L.Ya. ചരിത്രത്തിൽ, ഒരുപക്ഷേ, രാസ മൂലകങ്ങളെ രൂപാന്തരപ്പെടുത്താനുള്ള ശ്രമങ്ങളുമായി സമാനമായ ഒരു സാഹചര്യം നമുക്ക് ഓർമിക്കാം. ആൽക്കെമിസ്റ്റുകൾ ഈ സാധ്യതയിൽ വിശ്വസിച്ചു, എന്നാൽ രസതന്ത്രത്തിൽ രാസ മൂലകങ്ങളുടെ മാറ്റമില്ലാത്തതിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു വാദഗതി സ്ഥാപിക്കപ്പെട്ടു. എന്നിരുന്നാലും, ന്യൂക്ലിയർ ഫിസിക്സിലും കെമിസ്ട്രിയിലും, മൂലകങ്ങളുടെ പരിവർത്തനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണവും അവയുടെ പരിണാമത്തിൻ്റെ വിശകലനവും ഇന്ന് സാധാരണമാണ്. നൂറ്റാണ്ടുകൾ പഴക്കമുള്ള തർക്കത്തിൽ ആരാണ് ശരിയെന്ന് തെളിഞ്ഞത്? രാസ തന്മാത്രാ ഇടപെടലുകളുടെ തലത്തിൽ മൂലകങ്ങളുടെ പരിവർത്തനം ഇല്ലെന്ന് നമുക്ക് പറയാം, പക്ഷേ ന്യൂക്ലിയർ തലത്തിൽ ഇത് ഒരു നിയമമാണ്.

ഒൻ്റോജെനിസിസ് സമയത്ത് പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ട സ്വഭാവസവിശേഷതകളുടെ അനന്തരാവകാശത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ചോദ്യവുമായി സമാനമായ ഒരു സാമ്യം ഉയർന്നുവരുന്നു. പുതുതായി ഉയർന്നുവരുന്ന പാരമ്പര്യ മാറ്റങ്ങൾ ജീനുകളുടെയും ക്രോമസോമുകളുടെയും മ്യൂട്ടേഷനുകളിലേക്ക് മാത്രം ചുരുങ്ങുകയാണെങ്കിൽ, ചോദ്യം അടച്ചതായി കണക്കാക്കാം. എന്നാൽ ഡൈനാമിക് പാരമ്പര്യം [,] എന്ന ആശയം ഉൾപ്പെടെ ജീനോമിൻ്റെ സാമാന്യവൽക്കരിച്ച ആശയത്തിൽ നിന്ന് മുന്നോട്ട് പോകുകയാണെങ്കിൽ, പ്രശ്നം പരിഷ്കരിക്കേണ്ടതുണ്ട്. മ്യൂട്ടേഷനുപുറമെ, ഡിഎൻഎ ടെക്‌സ്‌റ്റിലെ മാറ്റങ്ങളല്ല, മറിച്ച് ജീനിൻ്റെ അവസ്ഥയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പാരമ്പര്യ വ്യതിയാനത്തിൻ്റെ വ്യതിയാനവും എപിജെനെറ്റിക് രൂപങ്ങളും ഉണ്ട്. അത്തരം ഫലങ്ങൾ പഴയപടിയാക്കാവുന്നതും പാരമ്പര്യവുമാണ്.

1991-ൻ്റെ അവസാനത്തിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഇൻ്റർനാഷണൽ ഇയർബുക്ക് ഓൺ ജനറ്റിക്സ്, ഒ. ലാൻഡ്‌മാൻ്റെ ഒരു ലേഖനത്തോടെ ആരംഭിക്കുന്നത് രസകരമാണ്. അത് കാണിച്ചുകൊണ്ട് വളരെക്കാലം മുമ്പ് ജനിതകശാസ്ത്രത്തിൽ ലഭിച്ച വസ്തുതകൾ രചയിതാവ് സംഗ്രഹിക്കുന്നു "സ്വീകരിച്ച സ്വഭാവസവിശേഷതകളുടെ അനന്തരാവകാശം തന്മാത്രാ ജനിതകശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ ആധുനിക ആശയവുമായി തികച്ചും പൊരുത്തപ്പെടുന്നു."സ്വായത്തമാക്കിയ സ്വഭാവസവിശേഷതകളുടെ അനന്തരാവകാശം സ്ഥാപിക്കപ്പെട്ട പത്ത് പരീക്ഷണ സംവിധാനങ്ങളെക്കുറിച്ച് ലാൻഡ്മാൻ വിശദമായി പരിശോധിക്കുന്നു. നാല് വ്യത്യസ്ത സംവിധാനങ്ങൾ ഇതിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം: കോശ സ്തരത്തിൻ്റെ ഘടനയിലെ മാറ്റങ്ങൾ, അല്ലെങ്കിൽ കോർട്ടെക്സ്, സിലിയേറ്റുകളിൽ ടി. സോൺബോൺ പഠിച്ചു; ഡിഎൻഎ പരിഷ്കാരങ്ങൾ, അതായത്. പ്രാദേശിക ഡിഎൻഎ മെഥിലേഷൻ്റെ സ്വഭാവത്തിൽ ക്ലോണൽ ട്രാൻസ്മിറ്റ് മാറ്റങ്ങൾ (ഇതിൽ മുദ്രണം എന്ന പ്രതിഭാസം ഉൾപ്പെടുന്നു); ഡിഎൻഎ പരിഷ്‌ക്കരണങ്ങളൊന്നുമില്ലാതെ എപിജെനെറ്റിക് മാറ്റങ്ങൾ; ഓപ്ഷണൽ ഘടകങ്ങളുടെ നഷ്ടം അല്ലെങ്കിൽ ഏറ്റെടുക്കൽ.

ലാൻഡ്മാൻ്റെ ലേഖനം, ഒരു പാറപോലെ അചഞ്ചലമായി തോന്നിയ ജനിതകശാസ്ത്രത്തിലെ ഒരു നിർണായകമായ മാറ്റത്തിൻ്റെ ഒരു നിർണായക കാലഘട്ടത്തിന് സാക്ഷികളാക്കുന്നു. രചയിതാവ് ശാന്തമായി, ആവേശമോ പുതിയ അതിശയകരമായ വസ്തുതകളോ ഇല്ലാതെ, പഴയതും പുതിയതുമായ ഡാറ്റയെ ഒരു സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് സംയോജിപ്പിച്ച് അവർക്ക് വ്യക്തമായ ആധുനിക വ്യാഖ്യാനം നൽകുന്നു. ഒരു പൊതു തത്ത്വം രൂപപ്പെടുത്താൻ കഴിയും: ഒരു പ്രത്യേക ഫിനോടൈപ്പിക് സ്വഭാവം ഫാക്കൽറ്റേറ്റീവ് ഘടകങ്ങളുടെ എണ്ണത്തെയോ ഭൂപ്രകൃതിയെയോ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്ന സന്ദർഭങ്ങളിൽ നേടിയ സ്വഭാവസവിശേഷതകളുടെ അനന്തരാവകാശം സാധ്യമാണ്.

ഡ്രോസോഫിലയെക്കുറിച്ച് ഞാൻ രണ്ട് പ്രബോധന ഉദാഹരണങ്ങൾ നൽകും: ആദ്യത്തേത് സിഗ്മ വൈറസിൻ്റെ സ്വഭാവവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, രണ്ടാമത്തേത് - സ്ത്രീകളുടെ ഹൈബ്രിഡ് വന്ധ്യതയ്ക്കും സൂപ്പർമ്യൂട്ടബിലിറ്റിക്കും ഉത്തരവാദികളായ മൊബൈൽ ഘടകങ്ങളുമായി.

ഡ്രോസോഫില ജീനോമുമായുള്ള സിഗ്മ വൈറസിൻ്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം 60 വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പാണ് ആരംഭിച്ചത്. ആദ്യം, 1937-ൽ, ഫ്രഞ്ച് ജനിതകശാസ്ത്രജ്ഞനായ എഫ്. ലെറിറ്റിയർ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിനോടുള്ള (CO 2) സംവേദനക്ഷമതയുടെ അളവിലുള്ള ഈച്ചകളുടെ വ്യത്യസ്ത ലൈനുകളിൽ മൂർച്ചയുള്ള പാരമ്പര്യ വ്യത്യാസങ്ങൾ കണ്ടെത്തി. ഈ സ്വഭാവം വിചിത്രമായ രീതിയിൽ പാരമ്പര്യമായി ലഭിച്ചു: സൈറ്റോപ്ലാസത്തിലൂടെ, പക്ഷേ മാതൃ രേഖയിലൂടെ മാത്രമല്ല, ചിലപ്പോൾ പുരുഷന്മാരിലൂടെയും. വിവിധ തരം ഡ്രോസോഫിലകളിലേക്ക് ഹീമോലിംഫ് കുത്തിവയ്ക്കുന്നതിലൂടെയും സംവേദനക്ഷമത കൈമാറ്റം ചെയ്യാവുന്നതാണ്. ഈ സന്ദർഭങ്ങളിൽ, സ്വഭാവം സ്ഥിരമായി കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നില്ല, എന്നാൽ തിരഞ്ഞെടുപ്പിൻ്റെ ഫലമായി, അനന്തരാവകാശം സ്ഥിരത കൈവരിക്കുന്നു.

ഫാക്കൽറ്റേറ്റീവ് ജീനോമിക് മൂലകങ്ങളുടെ ജനസംഖ്യയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്ന ഡ്രോസോഫിലയിലെ ഒരു സ്വഭാവത്തിൻ്റെ നോൺ-മെൻഡേലിയൻ പാരമ്പര്യം. ഈച്ചയുടെ സൈറ്റോപ്ലാസത്തിൽ റാബ്ഡോവൈറസ് സിഗ്മയുടെ സാന്നിധ്യമാണ് CO 2-നോടുള്ള സംവേദനക്ഷമതയുടെ അടയാളം. ഡ്രോസോഫില വികസനത്തിൻ്റെ പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിൽ ഒരു താപനില ഷോക്ക് ഫലമായി, വൈറസിൻ്റെ പുനരുൽപാദനം തടഞ്ഞു, മുതിർന്ന വ്യക്തികൾ അതിനോട് പ്രതിരോധം നേടുന്നു.

CO 2-നോടുള്ള സംവേദനക്ഷമത RNA അടങ്ങിയ ബുള്ളറ്റ് ആകൃതിയിലുള്ള റാബ്ഡോവൈറസ് സിഗ്മയുടെ ജെർമിനൽ, സോമാറ്റിക് കോശങ്ങളിലെ സ്ഥിരമായ പുനരുൽപാദനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, ഇത് സസ്തനികളിലെ റാബിസ് വൈറസിന് സമാനമാണ്. സ്ഥിരതയുള്ള രേഖയിലുള്ള സ്ത്രീകളിൽ ഓഗോണിയ (മയോസിസിലും പക്വതയിലും മുട്ടകൾ രൂപം കൊള്ളുന്ന കോശങ്ങൾ) സാധാരണയായി 10-40 വൈറൽ കണങ്ങളും ഓസൈറ്റുകളും (പക്വമായ മുട്ടകൾ) - 1-10 ദശലക്ഷം സിഗ്മ വൈറസ് ഒരു സാധാരണ ഫാക്കൽറ്റേറ്റീവ് മൂലകമാണ്. അതിൻ്റെ ജീനോമിലെ മ്യൂട്ടേഷനുകൾ സിസ്റ്റം സ്വഭാവത്തിൻ്റെ സങ്കീർണ്ണ രൂപങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. ഡ്രോസോഫില CO 2 ന് പ്രതിരോധം നിലനിർത്തുന്ന വൈറസ് വണ്ടിയുടെ കേസുകൾ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്, എന്നാൽ അതേ സമയം വൈറസിൻ്റെ മറ്റ് സമ്മർദ്ദങ്ങളാൽ അണുബാധയ്ക്ക് പ്രതിരോധശേഷി ഉണ്ട്. എഫ്. ജേക്കബും ഇ. വോൾമാനും ഉടൻ തന്നെ ശ്രദ്ധിച്ച ഫാജ്-ബാക്ടീരിയം സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ സ്വഭാവവുമായി സാഹചര്യം താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്നതാണ്.

ഡ്രോസോഫില ജീനോമും അതിൻ്റെ സൈറ്റോപ്ലാസത്തിൽ പുനർനിർമ്മിക്കുന്ന വൈറസും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ജനിതകശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ നിയമങ്ങൾ അനുസരിക്കുന്നു. ഒൻ്റോജെനിസിസ് സമയത്ത് ഉണ്ടാകുന്ന ആഘാതങ്ങൾ കണങ്ങളുടെ എണ്ണത്തിലും ഇൻ്റർസെല്ലുലാർ ടോപ്പോഗ്രാഫിയിലും മാറ്റം വരുത്തുകയും അതിൻ്റെ ഫലമായി കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിലേക്കുള്ള സംവേദനക്ഷമതയുടെ അളവ് മാറ്റുകയും ചെയ്യും. അങ്ങനെ, ഉയർന്ന താപനില വൈറൽ കണങ്ങളുടെ തനിപ്പകർപ്പ് തടയുന്നു. ഗെയിംടോജെനിസിസ് സമയത്ത് സ്ത്രീകളെയും പുരുഷന്മാരെയും 30 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് താപനിലയിൽ ദിവസങ്ങളോളം നിലനിർത്തുകയാണെങ്കിൽ, അത്തരം ഈച്ചകളുടെ സന്തതികൾ വൈറസ് വിമുക്തവും CO 2-നെ പ്രതിരോധിക്കും. ഇതിനർത്ഥം വ്യക്തിഗത വികസന സമയത്ത് നേടിയ ഒരു സ്വഭാവം നിരവധി തലമുറകളായി പാരമ്പര്യമായി ലഭിക്കുന്നു എന്നാണ്.

സിഗ്മ വൈറസിൻ്റെ സാഹചര്യം ഒറ്റപ്പെട്ടതല്ല. "I" എന്ന തരത്തിലുള്ള മൊബൈൽ ഘടകങ്ങളുടെ സ്വഭാവവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സ്ത്രീ വന്ധ്യതയുടെ ഘടകങ്ങൾ ഫ്രഞ്ച് ജനിതകശാസ്ത്രജ്ഞർ പഠിച്ചു. ഈ സ്വഭാവത്തിൻ്റെ അനന്തരാവകാശം നിർണ്ണയിക്കുന്നത് സങ്കീർണ്ണമായ ന്യൂക്ലിയർ-സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് ഇടപെടലുകളാണ്. സജീവമായ ഐ-മൂലകങ്ങൾ പിതൃ ക്രോമസോമുകളിൽ പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, ആർ-സൈറ്റോപ്ലാസ്മിൻ്റെ പശ്ചാത്തലത്തിൽ അവ സജീവമാകാൻ തുടങ്ങുന്നു, ഒന്നിലധികം ട്രാൻസ്പോസിഷനുകൾക്ക് വിധേയമാകുന്നു, തൽഫലമായി, സെൻസിറ്റീവ് സൈറ്റോപ്ലാസമുള്ള സ്ത്രീകളുടെ സന്തതികളിൽ കടുത്ത ഒൻ്റോജെനെറ്റിക് അസ്വസ്ഥതകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. അത്തരം സ്ത്രീകൾ മുട്ടയിടുന്നു, പക്ഷേ ചില ഭ്രൂണങ്ങൾ പിളർപ്പിൻ്റെ പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിൽ മരിക്കുന്നു - ബ്ലാസ്റ്റോമിയർ രൂപപ്പെടുന്നതിന് മുമ്പുതന്നെ. സ്വാഭാവിക ജനസംഖ്യയിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുത്ത വരികൾ ഐ-ഘടകങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ശക്തിയിലും സൈറ്റോപ്ലാസത്തിൻ്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ (അല്ലെങ്കിൽ സംവേദനക്ഷമത) അളവിലും വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ബാഹ്യ സ്വാധീനത്താൽ ഈ സൂചകങ്ങൾ മാറ്റാൻ കഴിയും. യഥാർത്ഥ രക്ഷാകർതൃ സ്ത്രീകളുടെ പ്രായം, അതുപോലെ തന്നെ വികസനത്തിൻ്റെ ആദ്യഘട്ടത്തിൽ വർദ്ധിച്ച താപനിലയുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നത്, വളർന്ന സ്ത്രീകളുടെ പ്രത്യുൽപാദനക്ഷമതയെ മാത്രമല്ല, അവരുടെ സന്തതികളുടെ ഫലഭൂയിഷ്ഠതയെയും ബാധിക്കുന്നു. പാരിസ്ഥിതിക സാഹചര്യങ്ങൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് റിയാക്റ്റിവിറ്റിയിലെ മാറ്റങ്ങൾ പല കോശ തലമുറകളിലും നിലനിർത്തുന്നു. "ജനിതക ഇതര ഘടകങ്ങളുടെ സ്വാധീനത്തിൽ സൈറ്റോപ്ലാസത്തിൻ്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലെ ഈ മാറ്റങ്ങൾ പാരമ്പര്യമായി ലഭിക്കുന്നു എന്നതാണ് ഏറ്റവും ശ്രദ്ധേയമായ കാര്യം: "സ്വീകരിച്ച" സ്വഭാവസവിശേഷതകളുടെ അനന്തരാവകാശം നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു"- R.B. Khesin അഭിപ്രായപ്പെട്ടു.

സൈറ്റോപ്ലാസത്തിലൂടെയുള്ള അനന്തരാവകാശം: മുത്തശ്ശിമാർ മുതൽ കൊച്ചുമക്കൾ വരെ

ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിലെ വികസനത്തിൻ്റെയും ഫിനോജെനെറ്റിക്സിൻ്റെയും സിദ്ധാന്തത്തിൽ. ഒരു പ്രധാന സ്ഥലം ഭ്രൂണശാസ്ത്രജ്ഞൻ പി.ജി. അദ്ദേഹം വികസിപ്പിച്ച ഒൻ്റോജെനിസിസിൻ്റെ അളവ് സംബന്ധിച്ച സിദ്ധാന്തത്തിലും (വികസനത്തിലെ നിർണായക കാലഘട്ടങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം, മോർഫോജെനെറ്റിക് പ്രക്രിയകളുടെ നിർണ്ണയം സംഭവിക്കുമ്പോൾ, അതേ സമയം നശിപ്പിക്കുന്ന ഏജൻ്റുമാരോടുള്ള കോശങ്ങളുടെ സംവേദനക്ഷമത വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ) വികസിപ്പിച്ച ആശയത്തിലും നമുക്ക് താമസിക്കാം. ബീജസങ്കലനത്തിൻ്റെയും സൈഗോട്ടിൻ്റെ രൂപീകരണത്തിൻ്റെയും നിമിഷം മുതൽ, കൂടാതെ മുൻ തലമുറയിലെ സ്ത്രീകളിലെ ഓജനിസിസ് ഉൾപ്പെടെയുള്ള ഗെയിംടോജെനിസിസ് മുതൽ ഒൻ്റോജെനിസിസിനെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം നടത്തരുത് - പ്രോഎംബ്രിയോണിക് കാലഘട്ടം.

ഈ പോസ്റ്റുലേറ്റുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, 60 കളിൽ സ്വെറ്റ്ലോവ് ഡ്രോസോഫിലയിലും എലികളിലും ലളിതവും വ്യക്തവുമായ പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തി. സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് ഗുണങ്ങളുടെ സ്ഥിരമായ നോൺ-മെൻഡേലിയൻ പാരമ്പര്യം സാധ്യമാണെന്ന് അദ്ദേഹം ബോധ്യപ്പെടുത്തുന്നു, കൂടാതെ ജീവജാലങ്ങളുടെ വികാസത്തിൻ്റെ നിർണായക കാലഘട്ടത്തിൽ ഹ്രസ്വകാല ബാഹ്യ സ്വാധീനത്തിന് ശേഷം ഉടലെടുത്ത മ്യൂട്ടൻ്റ് സ്വഭാവങ്ങളുടെ പ്രകടനത്തിലെ പരിഷ്കാരങ്ങളും നിരവധി തലമുറകളിലേക്ക് കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.

പരീക്ഷണങ്ങളുടെ ഒരു പരമ്പരയിൽ, മൈക്രോഫ്താൽമിയയുടെ (ജനന നിമിഷം മുതൽ റെറ്റിനയുടെയും കണ്ണുകളുടെയും വലുപ്പം കുറയുന്നു): ഹെറ്ററോസൈഗോട്ടുകൾ സാധാരണഗതിയിൽ മൈക്രോഫ്താൽമിയയുടെ റിസീസിവ് മ്യൂട്ടേഷനായി രണ്ട് ലൈനുകൾ ഹെറ്ററോസൈഗസ് എലികളുടെ സന്തതികളിലെ മ്യൂട്ടൻ്റ് സ്വഭാവത്തിൻ്റെ പ്രകടനത്തിൻ്റെ അളവ് താരതമ്യം ചെയ്തു. ഫിനോടൈപ്പിൽ, അവരുടെ അമ്മമാർ മ്യൂട്ടൻ്റ് ആയിരുന്നു, കൂടാതെ മ്യൂട്ടൻ്റ് പിതാക്കന്മാരുള്ളവർ. മ്യൂട്ടൻ്റ് മുത്തശ്ശിയിൽ നിന്നുള്ള സന്തതികളെ സ്വഭാവത്തിൻ്റെ ശക്തമായ പ്രകടനത്താൽ വേർതിരിച്ചു. ഭിന്നലിംഗക്കാരായ സ്ത്രീകളുടെ പെൺ ഗെയിമറ്റുകൾ ഇപ്പോഴും അവരുടെ മ്യൂട്ടൻ്റ് അമ്മമാരുടെ ശരീരത്തിൽ ഉണ്ടെന്നും അവയാൽ സ്വാധീനിക്കപ്പെട്ടുവെന്നും സ്വെറ്റ്ലോവ് ഈ വിചിത്രമായ വസ്തുത വിശദീകരിച്ചു, ഇത് അവരുടെ കൊച്ചുമക്കളിൽ മ്യൂട്ടേഷനുകൾ വർദ്ധിപ്പിച്ചു.

അടിസ്ഥാനപരമായി, സ്വെറ്റ്‌ലോവ് ഒരു പ്രതിഭാസം സ്ഥാപിച്ചു, അത് പിന്നീട് "ജീനോമിക് പ്രിൻ്റിംഗ്" എന്ന് അറിയപ്പെട്ടു - ഒരു ജീനിൻ്റെ പ്രകടനത്തിലെ വ്യത്യാസം അത് അമ്മയിൽ നിന്നോ പിതാവിൽ നിന്നോ സന്താനങ്ങളിലേക്ക് വന്നതാണോ എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ കൃതികൾ, അയ്യോ, കുറച്ചുകാണിച്ചു.

80 കളുടെ അവസാനത്തിൽ, ഈ പ്രതിഭാസത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷകനായ കെ. സപിയൻസ രസകരമായി സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, മുദ്രണം ചെയ്തു എന്നത് രസകരമാണ്. “ഇത് പൊതുവെ ഒരു ജനിതക ജിജ്ഞാസയായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് വളരെ കുറച്ച് സ്വഭാവങ്ങളെ മാത്രമേ ബാധിക്കുകയുള്ളൂ. ഇത്രയും നിസ്സാരമായ ഒരു പ്രതിഭാസത്തിൽ വെറുതെ സമയം കളയുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് എന്നോട് ഒന്നിലധികം തവണ ചോദിച്ചിട്ടുണ്ട്.. മിക്ക ഗവേഷകരും മെൻഡലിൻ്റെ പ്രധാന വ്യവസ്ഥകളിലൊന്ന് നിരുപാധികം അംഗീകരിച്ചു - "അണു", അല്ലെങ്കിൽ ജീൻ, ലിംഗഭേദത്തെ ആശ്രയിച്ച് അതിൻ്റെ ശക്തിയിൽ മാറ്റം വരുത്താൻ കഴിയില്ല, സാധാരണയായി നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്ന 3:1 വിഭജനം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. എന്നാൽ മെൻഡലിയൻ വേർതിരിവ് വിശകലനം ചെയ്യുമ്പോൾ, അവർ സാധാരണയായി ഒരു സ്വഭാവത്തിൻ്റെ സാന്നിധ്യമോ അഭാവമോ മാത്രമേ പരിഗണിക്കുകയുള്ളൂവെന്നും അത് അളവുകോൽ ആണെങ്കിൽ, അതിരാണെന്നും സപിയൻസ ശരിയായി കുറിച്ചു. ഉവ്വോ ഇല്ലയോസ്വീകാര്യമായ പരിധി അനുസരിച്ച് സജ്ജമാക്കുക. സ്വഭാവത്തിൻ്റെ പ്രകടനത്തിൻ്റെ അളവ് ഞങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ജനിതക മുദ്രയുടെ സ്വാധീനം വെളിപ്പെടുത്തും.

മാതൃ ജനിതക രൂപത്തെ ആശ്രയിച്ച് സന്തതികളിലെ സ്വഭാവവിശേഷങ്ങൾ എങ്ങനെ മാറുന്നുവെന്ന് ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം പഠിച്ചപ്പോൾ സ്വെറ്റ്ലോവിൻ്റെ സമീപനം ഇതാണ്. ഒരു ഭ്രൂണശാസ്ത്രജ്ഞനെന്ന നിലയിൽ, പാരമ്പര്യവും പ്രത്യേക പാരമ്പര്യേതരവുമായ മാറ്റങ്ങളുടെ സാമാന്യത അദ്ദേഹം കണ്ടു - ഫിനോകോപ്പികൾ (മ്യൂട്ടേഷനുകൾ അനുകരിക്കുന്നു), തന്നിരിക്കുന്ന സ്വഭാവം നടപ്പിലാക്കുന്നതിന് ഉത്തരവാദിയായ അതേ മോർഫോജെനെറ്റിക് ഉപകരണം ബാധിച്ചാൽ.

ആദ്യമായി, വ്യത്യസ്ത മൃഗങ്ങളെ (ഡ്രോസോഫിലയും എലികളും) ഉപയോഗിച്ച്, സ്വെറ്റ്ലോവ് ഒരു മ്യൂട്ടൻ്റ് ജീനിൻ്റെ പ്രകടനത്തിൻ്റെ മാറ്റം വരുത്തിയ സ്വഭാവത്തിൻ്റെ മയോസിസ് വഴി അനന്തരാവകാശത്തിനുള്ള സാധ്യത കാണിച്ചു. ഖേസിൻ തൻ്റെ സംഗ്രഹത്തിൽ ഈ കൃതികളെ അത്ഭുതകരമായി വിളിച്ചത് വെറുതെയല്ല.

എട്ട് ദിവസം പ്രായമുള്ള ഒരു പെൺ എലിയുടെ ശരീരം ഹ്രസ്വകാല (20 മിനിറ്റ്) ചൂടാക്കുന്നത് ഓസൈറ്റുകളിൽ സ്ഥിരമായ മാറ്റങ്ങൾക്ക് കാരണമായി, ഇത് പേരക്കുട്ടികളിലെ ദോഷകരമായ മ്യൂട്ടേഷൻ്റെ ഫലത്തെ ദുർബലപ്പെടുത്തി! "താപനം ഉപയോഗിച്ചുള്ള പരീക്ഷണങ്ങളിൽ നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ട നേത്രവികസനത്തിലെ പുരോഗതിയുടെ കൈമാറ്റം ചൂടായ സ്ത്രീകളുടെ അണ്ഡാശയങ്ങളിൽ പാരമ്പര്യമായി നേടിയ സ്വത്തുക്കൾ കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ മാത്രമേ വിശദീകരിക്കാനാകൂ.". മൃഗങ്ങളിൽ മുട്ടയുടെ രൂപീകരണത്തിൻ്റെയും ഘടനയുടെയും പ്രത്യേകതകളുമായി സ്വെറ്റ്ലോവ് ഈ പ്രതിഭാസത്തെ ബന്ധപ്പെടുത്തി, കാരണം "ഓസൈറ്റിൽ, നിർമ്മാണത്തിലിരിക്കുന്ന ജീവിയുടെ ആർക്കിടെക്റ്റോണിക്സിൻ്റെ ഏറ്റവും പൊതുവായ സവിശേഷതകൾ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന ഒരു ഫ്രെയിം ഉണ്ട്."മനുഷ്യരിൽ വികസന വൈകല്യങ്ങൾ തടയുന്നതിന്, നാശനഷ്ടങ്ങളോടുള്ള സംവേദനക്ഷമത വർദ്ധിക്കുന്ന ഗെയിംടോജെനിസിസിൻ്റെ നിർണായക കാലഘട്ടങ്ങൾ പഠിക്കേണ്ടതിൻ്റെ ആവശ്യകത അദ്ദേഹം സ്ഥിരീകരിച്ചു. ഒരുപക്ഷേ, മനുഷ്യരിലെ വികാസ വൈകല്യങ്ങളുടെ രോഗകാരികളിൽ, ഭ്രൂണജനനത്തേക്കാൾ പ്രാധാന്യമുള്ളതാണ് ഗേമറ്റ് രൂപീകരണ ഘട്ടം.

നിരവധി തലമുറകളിലെ എലികളിൽ മ്യൂട്ടേഷൻ മൈക്രോഫ്താൽമിയയുടെ കൈമാറ്റം തെളിയിക്കുന്ന P.G നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങളുടെ പദ്ധതി. എട്ട് ദിവസം പ്രായമുള്ള മ്യൂട്ടൻ്റ് എലികളിൽ ഉയർന്ന താപനിലയിലേക്ക് 20 മിനിറ്റ് എക്സ്പോഷർ ചെയ്യുന്നത് അവരുടെ സന്തതികളിൽ (F1, F2) മെച്ചപ്പെട്ട നേത്ര വികസനത്തിന് കാരണമാകുന്നു. ഈ സ്വഭാവം മാതൃ രേഖയിലൂടെ മാത്രമേ പാരമ്പര്യമായി ലഭിക്കുന്നുള്ളൂ, ഇത് ഓസൈറ്റുകളിലെ മാറ്റങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

ഇന്ന്, ഈ നിഗമനം കഴിഞ്ഞ ദശകത്തിലെ തന്മാത്രാ ജനിതക പഠനങ്ങൾ സ്ഥിരീകരിച്ചു. ജൈവശാസ്ത്രപരമായി സജീവമായ ജീൻ ഉൽപന്നങ്ങളുടെ വിതരണത്തിൽ സൈറ്റോപ്ലാസ്മിൻ്റെയും ഗ്രേഡിയൻ്റുകളുടെയും അക്ഷീയവും ധ്രുവീയവുമായ വൈവിധ്യം ഉണ്ടാക്കുന്ന മാതൃ ജീനുകളുടെ മൂന്ന് സംവിധാനങ്ങൾ ഡ്രോസോഫിലയിലുണ്ട്. ബീജസങ്കലനത്തിൻ്റെ ആരംഭത്തിന് വളരെ മുമ്പുതന്നെ, ഘടനാപരമായ പദ്ധതിയുടെ തന്മാത്രാ നിർണ്ണയം (മുൻകൂട്ടി നിശ്ചയിക്കൽ) സംഭവിക്കുന്നു, വികസനത്തിൻ്റെ പ്രാരംഭ ഘട്ടങ്ങൾ. അമ്മയുടെ ശരീരത്തിലെ കോശങ്ങളുടെ ജീൻ ഉൽപന്നങ്ങൾ ഓസൈറ്റിൻ്റെ രൂപീകരണത്തിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ചില വഴികളിൽ, ഒരു കൂട്ടം തേനീച്ചകൾ ഒരു കൂട്ടിൽ ഒരു രാജ്ഞിയെ മേയിക്കുന്നതുമായി ഇതിനെ താരതമ്യം ചെയ്യാം.

മനുഷ്യരിൽ, പ്രാഥമിക ബീജകോശങ്ങൾ, അതിൽ നിന്ന് മുട്ട-ഗെയിറ്റുകൾ ഉണ്ടാകുന്നു, രണ്ട് മാസത്തെ ഭ്രൂണത്തിൽ വേർപെടുത്താൻ തുടങ്ങുന്നു. 2.5 മാസം പ്രായമാകുമ്പോൾ അവർ മയോസിസിൽ പ്രവേശിക്കുന്നു, പക്ഷേ ജനിച്ചയുടനെ ഈ വിഭജനം തടയപ്പെടുന്നു. 14-15 വർഷത്തിനുശേഷം, പ്രായപൂർത്തിയാകുമ്പോൾ, മാസത്തിലൊരിക്കൽ ഫോളിക്കിളുകളിൽ നിന്ന് മുട്ടകൾ പുറത്തുവരുമ്പോൾ ഇത് പുനരാരംഭിക്കുന്നു. എന്നാൽ രണ്ടാമത്തെ ഡിവിഷൻ്റെ അവസാനം, മയോസിസ് വീണ്ടും നിലയ്ക്കുകയും ബീജവുമായി കണ്ടുമുട്ടുമ്പോൾ മാത്രമേ അതിൻ്റെ തടസ്സം നീങ്ങുകയുള്ളൂ. അങ്ങനെ, പെൺ മയോസിസ് 2.5 മാസത്തിൽ ആരംഭിച്ച് 20-30 അല്ലെങ്കിൽ അതിലധികമോ വർഷങ്ങൾക്ക് ശേഷം, ബീജസങ്കലനത്തിനുശേഷം ഉടൻ അവസാനിക്കും.

രണ്ട് മുതൽ എട്ട് വരെ സെൽ ഘട്ടത്തിലുള്ള സൈഗോട്ട് ജനിതക പ്രതിരോധശേഷിയെ ദുർബലപ്പെടുത്തി. ഡ്രോസോഫിലയുടെ സ്വാഭാവിക ജനസംഖ്യയിൽ അസ്ഥിരമായ ഇൻസെർഷണൽ മ്യൂട്ടേഷനുകൾ പഠിക്കുമ്പോൾ, ഒരു ട്രാൻസ്പോസിബിൾ മൂലകത്തിൻ്റെ സജീവമാക്കൽ, മ്യൂട്ടേഷണൽ ട്രാൻസിഷനോടൊപ്പം, പലപ്പോഴും സൈഗോട്ടിൻ്റെ ആദ്യ ഡിവിഷനുകളിലോ ആദിമ ബീജകോശങ്ങളുടെ ആദ്യ ഡിവിഷനുകളിലോ സംഭവിക്കുന്നതായി ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി. തൽഫലമായി, ഒരു മ്യൂട്ടൻ്റ് ഇവൻ്റ് ഉടനടി പ്രാഥമിക ബീജകോശങ്ങളുടെ ഒരു ക്ലോൺ പിടിച്ചെടുക്കുന്നു, ഗെയിമറ്റുകളുടെ പൂൾ മൊസൈക് ആയി മാറുന്നു, കൂടാതെ സന്താനങ്ങളിൽ പാരമ്പര്യ മാറ്റങ്ങൾ ബണ്ടിലുകളിലോ ക്ലസ്റ്ററുകളിലോ സംഭവിക്കുന്നു, ഇത് കുടുംബ പാരമ്പര്യത്തെ അനുകരിക്കുന്നു.

സന്തതികളുടെ ജീൻ പൂളിൽ ഒരു പ്രത്യേക വൈറൽ പകർച്ചവ്യാധിയുടെ സ്വാധീനത്തിൻ്റെ അളവിനെക്കുറിച്ച് ചോദ്യം ഉയർന്നുവരുമ്പോൾ, എപ്പിഡെമിയോളജിക്ക് ഈ പരീക്ഷണങ്ങൾ വളരെ പ്രധാനമാണ്. 60-കളുടെ തുടക്കത്തിൽ ആരംഭിച്ച എസ്.എം. ഗെർഷെൻസോണിൻ്റെയും യു.എൻ.അലക്‌സാന്ദ്രോവിൻ്റെയും പയനിയറിംഗ് ഗവേഷണം ഡിഎൻഎ, ആർഎൻഎ വൈറസുകളും അവയുടെ ന്യൂക്ലിക് ആസിഡുകളും ശക്തമായ മ്യൂട്ടജെനിക് ഏജൻ്റുകളാണെന്ന നിഗമനത്തിലേക്ക് നയിച്ചു. അവർ ഒരു സെല്ലിൽ പ്രവേശിക്കുമ്പോൾ, അവ ജനിതക സമ്മർദ്ദത്തെ പ്രകോപിപ്പിക്കുകയും ഹോസ്റ്റിൻ്റെ മൊബൈൽ എലമെൻ്റ് സിസ്റ്റം സജീവമാക്കുകയും ഓരോ ഏജൻ്റിനും പ്രത്യേകമായി തിരഞ്ഞെടുത്ത ലോക്കുകളുടെ ഒരു ഗ്രൂപ്പിൽ അസ്ഥിരമായ ഇൻസെർഷണൽ മ്യൂട്ടേഷനുകൾ ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഒരു വൈറൽ പാൻഡെമിക്കിൻ്റെ (ഉദാഹരണത്തിന്, ഇൻഫ്ലുവൻസ) മനുഷ്യൻ്റെ പാരമ്പര്യ വ്യതിയാനത്തിൻ്റെ ആഘാതം വിലയിരുത്താൻ ഞങ്ങൾ ആഗ്രഹിക്കുന്നുവെന്ന് ഇപ്പോൾ സങ്കൽപ്പിക്കുക. അതേസമയം, പകർച്ചവ്യാധി കഴിഞ്ഞ് ഒരു വർഷത്തിലോ ഒരു വർഷത്തിലോ ജനിച്ച സന്തതികളിൽ ആദ്യ തലമുറയിൽ വിവിധ തരത്തിലുള്ള വികസന അപാകതകളുടെ ആവൃത്തി വർദ്ധിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കാം. ബീജകോശങ്ങളിലെ (ഗെയിമുകൾ) മ്യൂട്ടേഷൻ്റെയും വ്യതിയാനത്തിൻ്റെയും ആവൃത്തിയുടെ ഒരു വിലയിരുത്തൽ പേരക്കുട്ടിയുടെ തലമുറയിൽ നടത്തണം.

തുടർച്ചയായി മൂന്ന് സ്ത്രീ തലമുറകളിൽ ഓജനിസിസ് പദ്ധതി. പി - മുത്തശ്ശി, എഫ് 1 - അമ്മ, എഫ് 2 - മകൾ.

പേരക്കുട്ടികളിലെ ജനിതക വ്യതിയാനം അവരുടെ മുത്തശ്ശിമാരിൽ ഓജനിസിസ് സംഭവിച്ച സാഹചര്യങ്ങളെ വളരെയധികം ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു എന്നതാണ് മൊത്തത്തിലുള്ള നിഗമനം! 2000-ൽ ഏകദേശം 25 വയസ്സ് പ്രായമുള്ള, മൂന്നാം സഹസ്രാബ്ദത്തിൽ അമ്മയാകാൻ പോകുന്ന ഒരു സ്ത്രീയെ നമുക്ക് സങ്കൽപ്പിക്കാം. അവൾ ജനിച്ച ബീജസങ്കലനം ചെയ്ത മുട്ട അവളുടെ അമ്മ രണ്ട് മാസത്തെ ഭ്രൂണമായിരിക്കുമ്പോൾ തന്നെ രൂപം കൊള്ളാൻ തുടങ്ങി, അതായത്. ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ 50-കളുടെ മധ്യത്തിൽ എവിടെയോ. ഈ വർഷങ്ങളിൽ പനി പടർന്നിരുന്നുവെങ്കിൽ, അതിൻ്റെ അനന്തരഫലങ്ങൾ ഒരു തലമുറയ്ക്കുള്ളിൽ അനുഭവിക്കണം. മനുഷ്യരാശിയുടെ ജീൻ പൂളിൽ ഒരു ആഗോള പകർച്ചവ്യാധിയുടെ അനന്തരഫലങ്ങൾ വിലയിരുത്തുന്നതിന്, മൂന്ന് ഗ്രൂപ്പുകളുടെ പേരക്കുട്ടികളെ അല്ലെങ്കിൽ കൂട്ടുകെട്ടുകളെ താരതമ്യം ചെയ്യേണ്ടത് ആവശ്യമാണ് - പകർച്ചവ്യാധി പൊട്ടിപ്പുറപ്പെട്ട വർഷത്തിൽ മുത്തശ്ശി ഗർഭിണികളായിരുന്നവരെ, മുമ്പ് മുത്തശ്ശി ഗർഭിണികളായവരുമായി. പാൻഡെമിക്കിന് ശേഷവും (ഇവ രണ്ട് നിയന്ത്രണ സംഘങ്ങളാണ്). നിർഭാഗ്യവശാൽ, ആരോഗ്യ സംരക്ഷണത്തിന് പ്രധാനപ്പെട്ട അത്തരം എപ്പിഡെമിയോളജിക്കൽ, ജനിതക വിവരങ്ങൾ ഇതുവരെ ലഭ്യമല്ല.

പ്രേതങ്ങളെക്കുറിച്ചും പോരാടുന്ന രാക്ഷസന്മാരെക്കുറിച്ചും

സ്വെറ്റ്‌ലോവിൻ്റെ പരീക്ഷണങ്ങൾക്ക് 30 വർഷം കഴിഞ്ഞു, അത് സാങ്കേതികതയിൽ ലളിതവും എന്നാൽ ആശയത്തിൽ യഥാർത്ഥവും അവരുടെ നിഗമനങ്ങളിൽ അഗാധവുമായിരുന്നു. 90 കളുടെ മധ്യത്തിൽ, ഒരു മാനസിക വഴിത്തിരിവ് സംഭവിച്ചു: പാരമ്പര്യ വേരിയബിലിറ്റി മേഖലയിലെ കൃതികളുടെ എണ്ണം, അതിൻ്റെ ശീർഷകത്തിൽ "എപിജെനെറ്റിക്" എന്ന വാക്ക് കുത്തനെ വർദ്ധിച്ചു.

വിവിധ തരം എപ്പിമ്യൂട്ടേഷനുകൾ (ഡിഎൻഎ ടെക്‌സ്‌റ്റിലെ മാറ്റങ്ങളുമായി ബന്ധമില്ലാത്ത ജീൻ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ സ്വഭാവത്തിലുള്ള പാരമ്പര്യ വ്യതിയാനങ്ങൾ, വമ്പിച്ചതും സംവിധാനം ചെയ്യാവുന്നതും റിവേഴ്‌സിബിൾ ആയതുമാണ്) നാമമാത്ര വിഭാഗത്തിൽ നിന്ന് സജീവമായി പഠിച്ച ഒരു പ്രതിഭാസത്തിലേക്ക് മാറിയിരിക്കുന്നു. ജീവനുള്ള സംവിധാനങ്ങൾക്ക് പ്രവർത്തനക്ഷമമായ "മെമ്മറി" ഉണ്ടെന്ന് വ്യക്തമായിട്ടുണ്ട്, അത് പരിസ്ഥിതിയുമായി തുടർച്ചയായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുകയും ഒരു പ്രവർത്തനരീതിയിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് ദ്രുതഗതിയിലുള്ള പാരമ്പര്യ പരിവർത്തനത്തിനായി പ്രകൃതിദത്ത ഭ്രൂണ ജനിതക എഞ്ചിനീയറിംഗ് മാർഗങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ജീവനുള്ള സംവിധാനങ്ങൾ സ്വാഭാവിക തിരഞ്ഞെടുപ്പിൻ്റെ നിഷ്ക്രിയ ഇരകളല്ല, മാത്രമല്ല എല്ലാ പരിണാമ ജീവിത രൂപങ്ങളും അങ്ങനെയല്ല "ഒരു ചെറിയ ദിവസത്തെ തിരോധാനത്തിന് ഒരു കളങ്കം",മണ്ടൽസ്റ്റാം തൻ്റെ പ്രശസ്തമായ മാസ്റ്റർപീസ് "ലാമാർക്ക്" ൽ എഴുതിയത് പോലെ.

സാധാരണ "ക്ലാസിക്കൽ ജീനുകളിൽ" എപ്പിമ്യൂട്ടേഷനുകൾ പലപ്പോഴും കണ്ടെത്താനാകും, നിങ്ങൾ അനുയോജ്യമായ ഒരു പരീക്ഷണ സംവിധാനം തിരഞ്ഞെടുക്കേണ്ടതുണ്ട്. 1906-ൽ, മോർഗൻ ഡ്രോസോഫിലയുമായി പ്രവർത്തിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നതിന് അഞ്ച് വർഷം മുമ്പ്, ഫ്രഞ്ച് പരിണാമ ജീവശാസ്ത്രജ്ഞനായ എൽ. കാനോ എലികളിൽ മെൻഡലിയൻ മ്യൂട്ടേഷൻ "കോർപ്പസ് ല്യൂട്ടിയം" കണ്ടെത്തി. ഇതിന് അതിശയകരമായ ഒരു സവിശേഷത ഉണ്ടായിരുന്നു - സാധാരണ നിറത്തിന് (ചാര-തവിട്ട്) മേലുള്ള ആധിപത്യവും ഹോമോസൈഗോട്ടിലെ മാരകതയും. ഹെറ്ററോസൈഗസ് മഞ്ഞ എലികൾ പരസ്പരം കടന്നപ്പോൾ, ഹോമോസൈഗോട്ടുകളുടെ മരണം കാരണം, സാധാരണ എലികൾ 3: 1 അല്ല, 2: 1 എന്ന അനുപാതത്തിൽ സന്തതികളിൽ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു. തുടർന്ന്, പല പ്രബലമായ മ്യൂട്ടേഷനുകളും വ്യത്യസ്ത ജീവികളിൽ ഈ രീതിയിൽ പെരുമാറുന്നുവെന്ന് കണ്ടെത്തി.

"കോർപ്പസ് ല്യൂട്ടിയം" ജീനിൻ്റെ അല്ലീലുകളിലൊന്നിൻ്റെ ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ മേഖലയിൽ, ഘടനയിലും ഗുണങ്ങളിലും ഒരു റിട്രോവൈറസിനോട് സാമ്യമുള്ള ഒരു മൊബൈൽ ഘടകം അവതരിപ്പിച്ചു. ഈ ഉൾപ്പെടുത്തലിൻ്റെ ഫലമായി, ജീൻ അതിൻ്റെ നുഴഞ്ഞുകയറ്റക്കാരൻ്റെ വിരാമചിഹ്നങ്ങൾ അനുസരിക്കാൻ തുടങ്ങി, പ്രവചനാതീതമായി സജീവമായി. "തെറ്റായ സമയത്തും തെറ്റായ സ്ഥലത്തും."ഉൾപ്പെടുത്തലുകളുള്ള മ്യൂട്ടൻ്റുകൾക്ക് ഒന്നിലധികം വൈകല്യങ്ങൾ (മഞ്ഞ രോമങ്ങളുടെ നിറം, പൊണ്ണത്തടി, പ്രമേഹം മുതലായവ) ഉണ്ടാകുകയും പെരുമാറ്റം അസ്ഥിരമാവുകയും ചെയ്യുന്നു. ഡിഎൻഎ ബേസുകളുടെ റിവേഴ്‌സിബിൾ മോഡിഫിക്കേഷൻ അല്ലെങ്കിൽ മെഥൈലേഷൻ വഴി അനാവശ്യമായ ഇൻസെർഷൻ പ്രവർത്തനം വിവിധ ടിഷ്യൂകളിൽ വ്യത്യസ്‌ത അളവിലേക്ക് മങ്ങുന്നു. ഫിനോടൈപ്പിക് തലത്തിൽ, പ്രബലമായ അല്ലീലിൻ്റെ പ്രകടനം വളരെ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു കൂടാതെ പ്രകൃതിയിൽ മൊസൈക് ആണ്. ഓസ്‌ട്രേലിയൻ ജനിതകശാസ്ത്രജ്ഞർ കണ്ടെത്തി, ഒരു ഏകതാനമായ വരയിൽ നിന്ന് തിരഞ്ഞെടുത്ത മഞ്ഞ പെൺമക്കൾക്ക് അവരുടെ സന്തതികളിൽ കൂടുതൽ മഞ്ഞ എലികൾ ഉണ്ടെന്നും, മ്യൂട്ടേഷൻ്റെ വാഹകനായ പിതാവിൻ്റെ ഫിനോടൈപ്പ് സന്തതികളിലെ വർണ്ണ മാറ്റത്തെ ബാധിക്കില്ല. സ്ത്രീകൾ കൂടുതൽ നിർജ്ജീവമായി മാറി, ഡിഎൻഎ പരിഷ്‌ക്കരണ ഫിനോടൈപ്പിനായി തിരഞ്ഞെടുത്തവ, അല്ലെങ്കിൽ മുദ്രകൾ, ഓജനിസിസിൽ നന്നായി സംരക്ഷിക്കപ്പെട്ടു. മറ്റ് ജനിതകശാസ്ത്രജ്ഞരും സ്വെറ്റ്ലോവിൻ്റെ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ കണ്ടെത്തിയതിന് സമാനമായ ഒരു മാതൃ സ്വാധീനം കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. ഗർഭിണികളായ സ്ത്രീകളുടെ ഭക്ഷണത്തെ ആശ്രയിച്ച്, "കോർപ്പസ് ല്യൂട്ടിയം" മ്യൂട്ടേഷൻ്റെ തീവ്രത ഹെറ്ററോസൈഗോട്ടുകളുടെ ജനിതകരൂപത്തിൽ ഒരു പ്രത്യേക രീതിയിൽ മാറി. ഈ മാറ്റം വരുത്തിയ അവസ്ഥ അസ്ഥിരമാണ്, പക്ഷേ സന്താനങ്ങളിൽ പാരമ്പര്യമായി ലഭിക്കുന്നു. ഉൾപ്പെടുത്തലിലെ ഡിഎൻഎ ബേസുകളുടെ മെഥൈലേഷൻ്റെ അളവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സ്വഭാവത്തിൻ്റെ പ്രകടനത്തിൻ്റെ അളവ്.

ഇവയെയും സമാനമായ മറ്റ് പരീക്ഷണങ്ങളെയും പരാമർശിച്ചുകൊണ്ട്, സയൻസ് മാസികയുടെ ഒരു ശാസ്ത്ര കോളമിസ്റ്റ് തൻ്റെ ലേഖനത്തിൻ്റെ തലക്കെട്ട് “ലാമാർക്ക് ഇപ്പോഴും അൽപ്പം ശരിയാണോ?” അത്തരം തന്ത്രം മനസ്സിലാക്കാവുന്നതേയുള്ളൂ. ഒന്നാമതായി, പതിറ്റാണ്ടുകളായി ദൃഢമായി സ്ഥാപിതമായതായി കരുതപ്പെടുന്ന ഒരു കാര്യം പുനഃപരിശോധിക്കുന്ന കാര്യത്തിൽ ജാഗ്രത ആവശ്യമാണ്. രണ്ടാമതായി, നേടിയ സ്വഭാവസവിശേഷതകളുടെ അനന്തരാവകാശം ലാമാർക്കിൻ്റെ പേരുമായി മാത്രമല്ല, ലൈസെങ്കോയുടെ പ്രേതവുമായും ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു (രണ്ടാമത്തേത് കുറിപ്പിൻ്റെ രചയിതാവ് പരാമർശിക്കുന്നു). തീർച്ചയായും, സ്വമേധയാ അല്ലെങ്കിൽ ഇഷ്ടപ്പെടാതെ, ഏറ്റെടുക്കുന്ന സ്വഭാവസവിശേഷതകളുടെ അനന്തരാവകാശ പ്രശ്നം ചർച്ച ചെയ്യപ്പെടുമ്പോൾ "മിച്ചുറിൻ ബയോളജി" യുടെ നിഴൽ ഉയർന്നുവരുന്നു. റഷ്യയിൽ മാത്രമല്ല, ലൈസെങ്കോയുടെ ആധിപത്യവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ജീവശാസ്ത്രത്തിലെ ദുരന്തത്തിൻ്റെ ഓർമ്മകൾ ഇപ്പോഴും ഉജ്ജ്വലമാണ്.

ഇന്ന്, ലിസെങ്കോ നിരസിച്ച ക്ലാസിക്കൽ ജനിതകശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ പൊതുവായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ട പല വ്യവസ്ഥകളും സ്വമേധയാ, അവനെ ധിക്കരിച്ച്, ഏതാണ്ട് സമ്പൂർണ്ണ സത്യമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. എന്നിട്ടും, ഒന്നോ അതിലധികമോ ഗുരുതരമായ ഗവേഷകൻ ലൈസെങ്കോയുടെ വീക്ഷണങ്ങളുമായി ബാഹ്യമായി എന്തെങ്കിലും കണ്ടെത്തിയാൽ, ശാസ്ത്ര സമൂഹത്തിൽ നിന്നുള്ള ബഹിഷ്കരണത്തെ ഭയന്ന് അത് പരസ്യമാക്കാൻ അദ്ദേഹം ഭയപ്പെട്ടു. കൃതി പ്രസിദ്ധീകരിച്ചാലും, അത് നിരവധി റിസർവേഷനുകളോടെയും ശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ ചുറ്റളവിൽ നിലനിന്നിരുന്നു.

1953 മുതൽ 1965 വരെ ലിസെൻകോയിസത്തിൻ്റെ ഏറ്റവും സജീവമായ സാമിസ്ദാറ്റ് വിമർശകരിൽ ഒരാളായ എ.എ. ല്യൂബിഷ്ചേവിൻ്റെ (സ്വെറ്റ്ലോവിൻ്റെ ഏറ്റവും അടുത്ത സുഹൃത്ത്) ലേഖനങ്ങളുമായി ഞാൻ പരിചയപ്പെട്ടപ്പോൾ, അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ ലേഖനങ്ങളും കത്തുകളും ഒരു പുസ്തകത്തിൽ ശേഖരിച്ചത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് ഞാൻ മനസ്സിലാക്കാൻ ശ്രമിച്ചു. ഡിഫൻസ് ഓഫ് സയൻസ്” (എൽ., 1990) - എന്നിരുന്നാലും, നേടിയെടുത്ത സ്വഭാവസവിശേഷതകളുടെ അനന്തരാവകാശത്തിൻ്റെ പ്രശ്നം ഒടുവിൽ പരിഹരിക്കപ്പെടുമെന്ന് അദ്ദേഹം പരിഗണിച്ചില്ല. പരിണാമ ജീവശാസ്ത്രത്തിൽ സാർവത്രികമായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ട ഈ വിദഗ്ധൻ പാരമ്പര്യ സിദ്ധാന്തത്തിൻ്റെ അപൂർണ്ണതയെയും പാരമ്പര്യവും പരിഷ്ക്കരണ വേരിയബിലിറ്റിയുടെ സമാനതയും ചൂണ്ടിക്കാട്ടി. അവയ്ക്കിടയിൽ ഒരു രേഖ വരയ്ക്കുന്നത് പല കേസുകളിലും എത്ര ബുദ്ധിമുട്ടാണെന്ന് ഇപ്പോൾ നമുക്കറിയാം. മോർഗൻ്റെ മ്യൂട്ടേഷനുകളുടെയും ഡാർവിനിയൻ തിരഞ്ഞെടുപ്പിൻ്റെയും കാഴ്ചപ്പാടിൽ നിന്ന് വ്യക്തമായി വിശദീകരിക്കാനാകാത്ത പരിണാമത്തിലെ പ്രതിഭാസത്തിൻ്റെ ഭീമാകാരവും വേഗമേറിയതും ചിട്ടയായതുമായ പരിവർത്തനങ്ങളുടെ വസ്തുതകൾ ല്യൂബിഷ്ചേവ് ഉദ്ധരിച്ചു. ലൈസെങ്കോയുടെ കുത്തകയ്‌ക്കെതിരെ ശബ്ദമുയർത്തി, ല്യൂബിഷ്ചേവ് ശാസ്ത്രത്തെ പ്രതിരോധിച്ചു, അതിൽ സ്വയം സ്ഥാപിച്ച അരക്ചീവ് ഭരണകൂടത്തിനെതിരെ സംസാരിച്ചു. ശാസ്ത്ര മേഖലയിൽ തന്നെ അദ്ദേഹം പുരാതന തത്വം പിന്തുടർന്നു: "പ്ലെറ്റോ എൻ്റെ സുഹൃത്താണ്, പക്ഷേ സത്യം കൂടുതൽ പ്രിയപ്പെട്ടതാണ്."

9. മക്ലിൻ്റോക്ക് ബി.// ശാസ്ത്രം. 1984. വി.226. പി.792-801.

10. കെയിൻസ് ജെ.//പ്രകൃതി. 1988. വി.27. പി.1-6.

11. ഹാൾ ഡി.// ജനിതകശാസ്ത്രം. 1990. വി.126. പി.5-16

12. ഷാപ്പിറോ ജെ.// ശാസ്ത്രം. 1995. വി.268. പി.373-374.

12. ബ്ല്യാഖർ എൽ.യാ.നേടിയ സ്വഭാവസവിശേഷതകളുടെ അനന്തരാവകാശത്തിൻ്റെ പ്രശ്നം. എം., 1971.

13. ലാൻഡ്മാൻ ഒ.//ആൻ. ജെനെറ്റ് റവ. 1991. വി.25. പി.1-20.

14. സോകോലോവ കെ.ബി.ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ ആദ്യ പകുതിയിൽ ഫിനോജെനെറ്റിക്സിൻ്റെ വികസനം. എം., 1998.

15. സപിയൻസ കെ.// ശാസ്ത്ര ലോകത്ത്. 1990. ?12. പി.14-20.

16. സ്വെറ്റ്ലോവ് പി.ജി.// ജനിതകശാസ്ത്രം. 1966. ?5. പി.66-82.

17. കൊറോച്ച്കിൻ എൽ.ഐ.വികസന ജനിതകശാസ്ത്രത്തിലേക്കുള്ള ആമുഖം. എം., 1999.

05.09.2011 ന് 09:36 ന്, ലിമറേവ് പറഞ്ഞു:

ലിമറേവ് വി.എൻ.

മനുഷ്യ ജീനോം ഡീകോഡ് ചെയ്യുന്നു.

എൽ.ജിയുടെ പുസ്തകത്തിൽ നിന്നുള്ള ശകലം. പുച്ച്കോ: "മനുഷ്യൻ്റെ റേഡിയറ്റിക് കോഗ്നിഷൻ"

ജീനോം മനസ്സിലാക്കുന്നതിനുള്ള പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നതിന്, കോടിക്കണക്കിന് ഡോളർ ബജറ്റിൽ "മനുഷ്യ ജീനോം" എന്ന അന്താരാഷ്ട്ര പദ്ധതി സംഘടിപ്പിച്ചു.

2000-ഓടെ, മനുഷ്യ ജീനോം ഫലത്തിൽ മാപ്പ് ചെയ്തു. ജീനുകൾ കണക്കാക്കുകയും തിരിച്ചറിയുകയും ഡാറ്റാബേസുകളിൽ രേഖപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്തു. ഇവ വലിയ അളവിലുള്ള വിവരങ്ങളാണ്.

മാനുഷിക ജീനോം ഡിജിറ്റൈസ് ചെയ്ത രൂപത്തിൽ രേഖപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഏകദേശം 300 ടെറാബൈറ്റ് കമ്പ്യൂട്ടർ മെമ്മറി ആവശ്യമാണ്, ഇത് 100 ജിഗാബൈറ്റ് ശേഷിയുള്ള 3 ആയിരം ഹാർഡ് ഡ്രൈവുകൾക്ക് തുല്യമാണ്.

അതു തെളിഞ്ഞു. ഒരു വ്യക്തിക്ക് മുമ്പ് കരുതിയതുപോലെ ലക്ഷക്കണക്കിന് ഇല്ല, മറിച്ച് വെറും 30 ആയിരത്തിലധികം ജീനുകൾ ഉണ്ട്. ഈച്ചയ്ക്ക് ഫ്രൂട്ട് ഈച്ചകളുണ്ട്, അവയിൽ പകുതിയേ ഉള്ളൂ - ഏകദേശം 13 ആയിരം, കൂടാതെ എലിക്ക് ഒരു വ്യക്തിയുടെ അതേ സംഖ്യയുണ്ട്. മനസ്സിലാക്കിയ ജീനോമിൽ മനുഷ്യർക്ക് മാത്രമായി 1% ജീനുകൾ മാത്രമേ ഉള്ളൂ. ഡിഎൻഎ ഹെലിക്സിൻ്റെ ഭൂരിഭാഗവും, ജീനുകളല്ല, മറിച്ച് "ശൂന്യമായ വിഭാഗങ്ങൾ" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവയാണ്, അതിൽ ജീനുകൾ എൻകോഡ് ചെയ്യപ്പെടാത്തവയാണ്, അതുപോലെ തന്നെ ഇരട്ട ശകലങ്ങൾ ഒന്നിനുപുറകെ ഒന്നായി ആവർത്തിക്കുന്നു, അർത്ഥവും പ്രാധാന്യവും അവ്യക്തമാണ്.

ഒറ്റവാക്കിൽ പറഞ്ഞാൽ, ജീനുകൾ ജീവിതത്തിൻ്റെ നിർമ്മാണ ഘടകമായി മാറിയില്ല, മറിച്ച് ശരീരത്തിൻ്റെ നിർമ്മാണം നിർമ്മിക്കുന്ന ബ്ലൂപ്രിൻ്റിൻ്റെ ഘടകങ്ങൾ മാത്രമാണ്. ജനിതകശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ ഉദയത്തിന് മുമ്പ് പൊതുവെ വിശ്വസിച്ചിരുന്നതുപോലെ, ബിൽഡിംഗ് ബ്ലോക്കുകൾ പ്രോട്ടീനുകളാണ്.

മനുഷ്യർക്ക് മാത്രമുള്ള 1% ജീനുകൾക്ക് ഒരു വ്യക്തിയെ ഒരു എലിയിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുന്ന ഇത്രയും വലിയ അളവിലുള്ള വിവരങ്ങൾ എൻകോഡ് ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല എന്നത് തികച്ചും വ്യക്തമാണ്. എല്ലാ വിവരങ്ങളും എവിടെയാണ് സംഭരിച്ചിരിക്കുന്നത്? പല ശാസ്ത്രജ്ഞർക്കും, ദൈവിക തത്ത്വമില്ലാതെ മനുഷ്യ സ്വഭാവം വിശദീകരിക്കാൻ കഴിയില്ല എന്ന വസ്തുത നിഷേധിക്കാനാവില്ല. മനുഷ്യശരീരത്തെക്കുറിച്ചുള്ള നിലവിലുള്ള ആശയങ്ങളുടെ ചട്ടക്കൂടിനുള്ളിൽ, മനുഷ്യ ജീനോം മനസ്സിലാക്കുന്നത് തത്വത്തിൽ അസാധ്യമാണെന്ന് നിരവധി ശാസ്ത്രജ്ഞർ അഭിപ്രായപ്പെടുന്നു.

ലോകം അജ്ഞാതമാണ് - അത് അറിയാവുന്നതാണ് (ലേഖനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള എൻ്റെ അഭിപ്രായങ്ങൾ).

1) ശകലം പരിഗണിക്കുക: "ദൈവിക തത്ത്വമില്ലാതെ, മനുഷ്യ സ്വഭാവം വിശദീകരിക്കുക അസാധ്യമാണ്."

മുകളിൽ അവതരിപ്പിച്ച വിവരങ്ങൾ ഒരു തരത്തിലും ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നില്ല.

ജീനോമിന് മുമ്പ് കരുതിയിരുന്നതിനേക്കാൾ സങ്കീർണ്ണമായ ഘടനയുണ്ട്.

പക്ഷേ, എല്ലാത്തിനുമുപരി, ലേഖനത്തിൽ പരാമർശിച്ചിരിക്കുന്ന കമ്പ്യൂട്ടർ മെമ്മറി സെല്ലുകൾ മാത്രം ഉൾക്കൊള്ളുന്നില്ല.

ഒരു കമ്പ്യൂട്ടറിന് രണ്ട് ഓർമ്മകളുണ്ട്: ദീർഘകാലവും പ്രവർത്തനക്ഷമവും, അതുപോലെ തന്നെ വിവരങ്ങൾ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്ന ഒരു പ്രോസസ്സറും. വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലം വിവര സംസ്കരണത്തിലും ഉൾപ്പെടുന്നു. ജീനോം വിവരങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കാൻ, അത് എങ്ങനെ സംഭവിക്കുന്നു, വിവരങ്ങളുടെ സംഭരണം മാത്രമല്ല, അതിൻ്റെ പ്രോസസ്സിംഗും മനസ്സിലാക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. ചില വിവരങ്ങൾ ഒരു വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലത്തിലൂടെ രേഖപ്പെടുത്തി സൂക്ഷിക്കുന്നു എന്ന ആശയവും ഞാൻ സമ്മതിക്കുന്നു. ഒരു വ്യക്തിക്ക് പുറത്ത്, ഞാൻ ഇതിനകം എഴുതിയതുപോലെ, പരമോന്നത മനസ്സിൻ്റെ പ്രത്യേക വിവര കേന്ദ്രങ്ങളിൽ.

മോഴ്‌സ് കോഡിലെ ബൈനറി കോഡ് 0 അല്ലെങ്കിൽ 1-ൽ എൻകോഡ് ചെയ്‌ത ഒരു തുടർച്ചയായ വാചകം സങ്കൽപ്പിക്കുക, അത് ഏത് ഭാഷയിലാണ് (ഇംഗ്ലീഷോ ഫ്രെഞ്ചോ....) എഴുതിയതെന്ന് നിങ്ങൾക്കറിയില്ല, കൂടാതെ ഈ തുടർച്ചയായ വാചകത്തിൽ വാക്കുകളും വാക്യങ്ങളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നുവെന്ന് നിങ്ങൾക്കറിയില്ല. , ഖണ്ഡികകൾ, അധ്യായങ്ങൾ, വാല്യങ്ങൾ, ഷെൽഫുകൾ, കാബിനറ്റുകൾ മുതലായവ.

ബയോളജിയിലും ഇത് ഏതാണ്ട് സമാനമാണ്, ഇവിടെയുള്ള എല്ലാം മാത്രമേ നാലക്ക കോഡ് ഉപയോഗിച്ച് എൻകോഡ് ചെയ്തിട്ടുള്ളൂ, ഞങ്ങൾ ഇതുവരെ പ്രാഥമിക ജീനുകളുടെ ക്രമം + - / * മനസ്സിലാക്കിയിട്ടുണ്ട്, പക്ഷേ ഞങ്ങൾക്ക് ഭാഷ അറിയില്ല, അതിനനുസരിച്ച് വാക്കുകൾ, വാക്യങ്ങൾ, ഖണ്ഡികകൾ, അധ്യായങ്ങൾ, വാല്യങ്ങൾ, ഷെൽഫുകൾ, കാബിനറ്റുകൾ മുതലായവ. ഞങ്ങളെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, മനസ്സിലാക്കിയ ജീനോം ഇപ്പോഴും 4-ഗ്രേഡ് കോഡിൻ്റെ ഒരു സോളിഡ് ടെക്‌സ്‌റ്റാണ്, മാത്രമല്ല അതെല്ലാം നേരിട്ട് പഠിക്കുന്നത് മിക്കവാറും അസാധ്യമാണ്.

എന്നാൽ ചില സമയങ്ങളിൽ (വ്യക്തിയിലും അവൻ്റെ തലമുറകളുടെ കൂട്ടത്തിലും സ്പീഷിസിലും, ജനുസ്സിലും) ചില ജീനുകളും അവയുടെ സമുച്ചയങ്ങളും (വാക്കുകൾ, വാക്യങ്ങൾ, ഖണ്ഡികകൾ, അധ്യായങ്ങൾ, വോള്യങ്ങൾ, ഷെൽഫുകൾ, കാബിനറ്റുകൾ മുതലായവയ്ക്ക് ഉത്തരവാദിത്തമുണ്ട്. .) സജീവമാണ്, മറ്റ് പരിണാമ കാലഘട്ടങ്ങളിൽ അവ നിഷ്ക്രിയമാണ്, വിവിധ പോളിജെനിക് സ്വഭാവങ്ങളാൽ ഞാൻ പരോക്ഷമായി നിർണ്ണയിച്ചിരിക്കുന്നു (പരിണാമത്തിൻ്റെ പൊതുവായ ആനുകാലിക നിയമം എന്ന വിഷയത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ).

ജീനുകളെ പഠിക്കാൻ നിലവിൽ രണ്ട് രീതികളേ ഉള്ളൂ, ഇത് ഒരു സാമ്പിളിലെ ജീനുകളുടെ (ഡിഎൻഎ) ഒരു ലളിതമായ ലബോറട്ടറി കണക്കുകൂട്ടലാണ്, ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന പ്രോട്ടീൻ ആർഎൻഎയുടെ അളവ് കണക്കാക്കുന്ന ഒരു ഉപകരണമുണ്ട്. ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോണിക് ചിപ്പിൽ കുടുങ്ങിനിർദ്ദിഷ്ട ഡിഎൻഎ, എന്നാൽ ഏത് സമയത്തും വലിയ അളവിൽ ഡിഎൻഎ സജീവമായതിനാൽ, അതിനനുസരിച്ച്, ആർഎൻഎ വഴി ധാരാളം വ്യത്യസ്ത പ്രോട്ടീനുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, "ഈ നൂഡിൽസ് ഒരു സ്പൂൺ, ഫോർക്ക്, ജാപ്പനീസ് ചോപ്സ്റ്റിക് എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച്" വേർതിരിക്കുന്നത് വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. ഈ സൂപ്പ്, നിങ്ങൾ തിരയുന്നത് കണ്ടെത്തുക - നിർദ്ദിഷ്ട ഡിഎൻഎ (ഡിഎൻഎ കോംപ്ലക്സ് എന്ന നിലയിൽ) തമ്മിലുള്ള കാരണ-പ്രഭാവ ബന്ധങ്ങളും പോളിജെനിക് സ്വഭാവത്തിൽ അതിൻ്റെ സ്വാധീനവും കണ്ടെത്തുക.

ഒരു പോളിജെനിക് സ്വഭാവത്തിൻ്റെ അളവ് നിർണ്ണയിക്കുന്ന ഡിഎൻഎ, ആർഎൻഎ, അവയുടെ പ്രോട്ടീനുകൾ എന്നിവയുടെ മുഴുവൻ സൂപ്പും എങ്ങനെ തരംതിരിക്കാം എന്നതിൻ്റെ ലളിതമായ ഒരു രീതി ഞാൻ കണ്ടെത്തിയതായി തോന്നുന്നു.

ഒരു വ്യക്തിയുടെ പരിണാമ ക്രമത്തിലെ ഓരോ പോളിജെനിക് സ്വഭാവവും (തലമുറകൾ, സ്പീഷീസ്, ജനുസ്സുകൾ) ആനുകാലികമാണ്, അതിനാൽ, അത് ആർഎൻഎയുടെയും ഡിഎൻഎയുടെയും പ്രവർത്തനത്തിൽ ആനുകാലികമായിരിക്കണം, അതിനാൽ നിങ്ങൾ കണ്ടെത്തേണ്ടതുണ്ട് (ആദ്യം ജനിതക വിശദാംശങ്ങളിലേക്ക് പോകുന്നു) പോളിജെനിക് സ്വഭാവത്തിലെ മെട്രിക് മാറ്റവും (വ്യക്തിപരമായി, തലമുറകളുടെ കൂട്ടം, സ്പീഷിസ്, ജനുസ്...) ഈ കാലഘട്ടങ്ങൾക്ക് ആനുപാതികമായ ആർഎൻഎ, ഡിഎൻഎ എന്നിവയുടെ അനുബന്ധ പ്രവർത്തനവും തമ്മിലുള്ള പരസ്പരബന്ധം.

പൂർണ്ണമായും നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നു. അതിനാൽ, നെമറ്റോഡ് ജീനോം മനസ്സിലാക്കുന്നതിനുള്ള പ്രവർത്തനം വളരെ വിജയകരമാണെന്ന് കണക്കാക്കണം.

ഇതിലും വലിയ വിജയം ഡ്രോസോഫില ജീനോം മനസ്സിലാക്കുന്നതുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു

മനുഷ്യൻ്റെ ഡിഎൻഎയേക്കാൾ 2 മടങ്ങ് ചെറുതും നെമറ്റോഡ് ഡിഎൻഎയേക്കാൾ 20 മടങ്ങ് വലുതും. ഡ്രോസോഫിലയുടെ ഉയർന്ന ജനിതക പരിജ്ഞാനം ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, അതിൻ്റെ 10% ജീനുകൾ ഈ നിമിഷം വരെ അജ്ഞാതമായിരുന്നു. എന്നാൽ ഏറ്റവും വിരോധാഭാസമായ കാര്യം, നെമറ്റോഡുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ വളരെ കൂടുതൽ സംഘടിതമായ ഡ്രോസോഫിലയ്ക്ക് ഒരു മൈക്രോസ്കോപ്പിക് വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ജീനുകളേക്കാൾ കുറവാണ്! ആധുനിക ജീവശാസ്ത്രപരമായ നിലപാടുകളിൽ നിന്ന് ഇത് വിശദീകരിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്. ക്രൂസിഫറസ് കുടുംബത്തിൽ നിന്നുള്ള ഒരു ചെടിയുടെ ഡീക്രിപ്റ്റ് ചെയ്ത ജീനോമിൽ ഡ്രോസോഫിലയേക്കാൾ കൂടുതൽ ജീനുകൾ ഉണ്ട് - അറബിഡോപ്സിസ്, ഒരു ക്ലാസിക് പരീക്ഷണ വസ്തുവായി ജനിതകശാസ്ത്രജ്ഞർ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ജീനോമിക് പ്രോജക്ടുകളുടെ വികസനം ശാസ്ത്ര സാങ്കേതിക മേഖലകളിലെ തീവ്രമായ വികസനത്തോടൊപ്പമായിരുന്നു. അങ്ങനെ, ബയോ ഇൻഫോർമാറ്റിക്‌സിന് അതിൻ്റെ വികസനത്തിന് ശക്തമായ പ്രചോദനം ലഭിച്ചു. വലിയ അളവിലുള്ള വിവരങ്ങൾ സംഭരിക്കുന്നതിനും പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നതിനുമായി ഒരു പുതിയ ഗണിതശാസ്ത്ര ഉപകരണം സൃഷ്ടിച്ചു; അഭൂതപൂർവമായ ശക്തിയുള്ള സൂപ്പർ കമ്പ്യൂട്ടർ സംവിധാനങ്ങൾ രൂപകല്പന ചെയ്തിട്ടുണ്ട്; മിനിറ്റുകൾക്കുള്ളിൽ, വിവിധ ബ്ലോക്കുകളുടെ വിവരങ്ങളുടെ താരതമ്യ വിശകലനം നടത്താൻ അനുവദിക്കുന്ന ആയിരക്കണക്കിന് പ്രോഗ്രാമുകൾ എഴുതിയിട്ടുണ്ട്, ദിവസവും കമ്പ്യൂട്ടർ ഡാറ്റാബേസുകളിലേക്ക് പുതിയ ഡാറ്റ നൽകുക,

ലോകമെമ്പാടുമുള്ള വിവിധ ലബോറട്ടറികളിൽ നിന്ന് ലഭിച്ചു, കൂടാതെ പുതിയ വിവരങ്ങൾ നേരത്തെ ശേഖരിച്ചവയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുത്തുക. അതേസമയം, ജീനോമിൻ്റെ വിവിധ മൂലകങ്ങളുടെ കാര്യക്ഷമമായ ഒറ്റപ്പെടലിനും ഓട്ടോമാറ്റിക് സീക്വൻസിംഗിനുമുള്ള സംവിധാനങ്ങൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, അതായത് ഡിഎൻഎയുടെ ന്യൂക്ലിയോടൈഡ് സീക്വൻസുകൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നു. ഇതിൻ്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, ശക്തമായ റോബോട്ടുകൾ രൂപകൽപന ചെയ്യപ്പെട്ടു, അത് ക്രമപ്പെടുത്തൽ വേഗത്തിലാക്കുകയും ചെലവ് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ജനിതകശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ വികസനം, ഒരു വലിയ പുതിയ വസ്തുതകൾ കണ്ടെത്തുന്നതിലേക്ക് നയിച്ചു. അവയിൽ പലതിൻ്റെയും പ്രാധാന്യം വിലയിരുത്തപ്പെടേണ്ടതുണ്ട്

ഭാവി. എന്നാൽ ഇപ്പോൾ പോലും ഈ കണ്ടെത്തലുകൾ ഭൂമിയിലെ വിവിധ ജീവജാലങ്ങളുടെ ആവിർഭാവത്തെയും പരിണാമത്തെയും സംബന്ധിച്ച നിരവധി സൈദ്ധാന്തിക നിലപാടുകളുടെ പുനർവിചിന്തനത്തിലേക്ക് നയിക്കുമെന്ന് വ്യക്തമാണ്. വ്യക്തിഗത കോശങ്ങളുടെയും അവയുടെ ഇടപെടലുകളുടെയും പ്രവർത്തനത്തിന് അടിസ്ഥാനമായ തന്മാത്രാ സംവിധാനങ്ങളെ കുറിച്ച് നന്നായി മനസ്സിലാക്കാൻ അവ സംഭാവന ചെയ്യും; ഇപ്പോഴും അജ്ഞാതമായ നിരവധി ബയോകെമിക്കൽ സൈക്കിളുകളുടെ വിശദമായ ഡീകോഡിംഗ്;

അടിസ്ഥാന ഫിസിയോളജിക്കൽ പ്രക്രിയകളുമായുള്ള അവരുടെ ബന്ധത്തിൻ്റെ വിശകലനം.

അങ്ങനെ, ഘടനാപരമായ ജീനോമിക്സിൽ നിന്ന് ഒരു പരിവർത്തനമുണ്ട്

ഫങ്ഷണൽ, അതാകട്ടെ അതിനുള്ള മുൻവ്യവസ്ഥകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു

കോശങ്ങളുടെയും ജീവജാലങ്ങളുടെയും മൊത്തത്തിലുള്ള പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ തന്മാത്രാ അടിത്തറയെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം.

ഇപ്പോൾ ശേഖരിച്ച വിവരങ്ങൾ ഉള്ളിലെ വിശകലനത്തിന് വിഷയമാകും

അടുത്ത ഏതാനും ദശാബ്ദങ്ങൾ. എന്നാൽ ഓരോ അടുത്ത ഘട്ടത്തിലും

വ്യത്യസ്ത ജീവിവർഗങ്ങളുടെ ജീനോമുകളുടെ ഘടന മനസ്സിലാക്കുന്നതിനുള്ള ദിശ, വിവരങ്ങൾ നേടുന്നതിനുള്ള പ്രക്രിയയെ സുഗമമാക്കുന്ന പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യകൾക്ക് കാരണമാകുന്നു. അതിനാൽ,

താഴ്ന്ന സംഘടിത ജീവജാലങ്ങളുടെ ജീനുകളുടെ ഘടനയെയും പ്രവർത്തനത്തെയും കുറിച്ചുള്ള ഡാറ്റയുടെ ഉപയോഗം തിരയലിനെ ഗണ്യമായി വേഗത്തിലാക്കും.

ജീനുകൾക്കായി തിരയുന്നതിന് പകരം അധ്വാന-തീവ്രമായ തന്മാത്രാ രീതികൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു.

ഒരു പ്രത്യേക ജീവിവർഗത്തിൻ്റെ ജീനോം ഘടന മനസ്സിലാക്കുന്നതിൻ്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട അനന്തരഫലം അതിൻ്റെ എല്ലാ ജീനുകളും തിരിച്ചറിയാനുള്ള കഴിവാണ്.

അതനുസരിച്ച്, ട്രാൻസ്ക്രൈബ് ചെയ്ത RNA തന്മാത്രകളുടെയും അതിൻ്റെ എല്ലാ പ്രോട്ടീനുകളുടെയും തന്മാത്രാ സ്വഭാവം തിരിച്ചറിയുകയും നിർണ്ണയിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ജീനോമുമായുള്ള സാമ്യം വഴി, ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ്റെ ഫലമായി രൂപംകൊണ്ട RNA തന്മാത്രകളുടെ ഒരു കുളം ഒന്നിപ്പിക്കുന്ന ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റോമും ജീനുകൾ എൻകോഡ് ചെയ്ത നിരവധി പ്രോട്ടീനുകൾ ഉൾപ്പെടുന്ന iproteome എന്ന ആശയവും ജനിച്ചു. അങ്ങനെ, ജീനോമിക്സ് പുതിയ ശാസ്ത്രങ്ങളുടെ തീവ്രമായ വികസനത്തിന് അടിത്തറ സൃഷ്ടിക്കുന്നു - പ്രോട്ടിയോമിക്സ്, ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റോമിക്സ്. ഓരോ പ്രോട്ടീനിൻ്റെയും ഘടനയെയും പ്രവർത്തനത്തെയും കുറിച്ചുള്ള പഠനമാണ് പ്രോട്ടിയോമിക്സ്; സെല്ലിൻ്റെ പ്രോട്ടീൻ ഘടനയുടെ വിശകലനം; ഒരു വ്യക്തിഗത സെല്ലിൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ തന്മാത്രാ അടിസ്ഥാനം നിർണ്ണയിക്കുക, അതായത്

നൂറുകണക്കിന് പ്രോട്ടീനുകളുടെ ഏകോപിത പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ഫലം, കൂടാതെ

ഒരു ജീവിയുടെ ഫിനോടൈപ്പിക് സ്വഭാവത്തിൻ്റെ രൂപീകരണത്തെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം,

കോടിക്കണക്കിന് കോശങ്ങളുടെ ഏകോപിത പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ഫലമായി.

വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട ജൈവ പ്രക്രിയകൾ ആർഎൻഎ തലത്തിലും സംഭവിക്കുന്നു. അവരുടെ വിശകലനം ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റോമിക്സിൻ്റെ വിഷയമാണ്.

ജീനോമിക്സ് മേഖലയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ലോകത്തിലെ പല രാജ്യങ്ങളിൽ നിന്നുമുള്ള ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ ഏറ്റവും വലിയ ശ്രമങ്ങൾ അന്താരാഷ്ട്ര പ്രോജക്റ്റ് "ഹ്യൂമൻ ജീനോം" പരിഹരിക്കാൻ ലക്ഷ്യമിട്ടുള്ളതാണ്. ഈ മേഖലയിലെ കാര്യമായ പുരോഗതി ആശയം നടപ്പിലാക്കുന്നതുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു,

ജെ എസ് വെൻ്റർ നിർദ്ദേശിച്ചത്, തിരയുകയും വിശകലനം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുക

പ്രകടിപ്പിക്കപ്പെട്ട ഡിഎൻഎ സീക്വൻസുകൾ, അത് പിന്നീട് ഒരുതരം "ടാഗുകൾ" അല്ലെങ്കിൽ ജീനോമിൻ്റെ ചില പ്രദേശങ്ങളുടെ മാർക്കറുകൾ ആയി ഉപയോഗിക്കാം. മറ്റൊരു സ്വതന്ത്രവും ഫലപ്രദമല്ലാത്തതുമായ സമീപനമാണ് ഫാ.

കോളിൻസ്. പാരമ്പര്യ മനുഷ്യ രോഗങ്ങളുടെ ജീനുകളുടെ പ്രാഥമിക തിരിച്ചറിയലിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് ഇത്.

മനുഷ്യ ജീനോമിൻ്റെ ഘടന ഡീകോഡ് ചെയ്യുന്നത് ഒരു സെൻസേഷണൽ കണ്ടെത്തലിലേക്ക് നയിച്ചു. മനുഷ്യൻ്റെ ജീനോമിൽ 32,000 ജീനുകൾ മാത്രമേ അടങ്ങിയിട്ടുള്ളൂ, ഇത് പ്രോട്ടീനുകളുടെ എണ്ണത്തേക്കാൾ പലമടങ്ങ് കുറവാണ്. അതേ സമയം, 24,000 പ്രോട്ടീൻ-കോഡിംഗ് ജീനുകൾ മാത്രമേ ഉള്ളൂ, ശേഷിക്കുന്ന ജീനുകളുടെ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ RNA തന്മാത്രകളാണ്.

വ്യത്യസ്ത വ്യക്തികളും വംശീയ ഗ്രൂപ്പുകളും വംശങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ഡിഎൻഎ ന്യൂക്ലിയോടൈഡ് സീക്വൻസുകളിലെ സമാനതയുടെ ശതമാനം 99.9% ആണ്.

ഈ സമാനതയാണ് നമ്മെ മനുഷ്യരാക്കുന്നത് - ഹോമോ സാപ്പിയൻസ്! ന്യൂക്ലിയോടൈഡ് തലത്തിലുള്ള ഞങ്ങളുടെ എല്ലാ വ്യതിയാനങ്ങളും വളരെ മിതമായ കണക്കുമായി യോജിക്കുന്നു - 0.1%.

അങ്ങനെ, ജനിതകശാസ്ത്രം ദേശീയമോ വംശീയമോ ആയ ശ്രേഷ്ഠതയെക്കുറിച്ചുള്ള ആശയങ്ങൾക്ക് ഇടം നൽകുന്നില്ല.

എന്നാൽ നമുക്ക് പരസ്പരം നോക്കാം - നാമെല്ലാവരും വ്യത്യസ്തരാണ്. ദേശീയവും അതിലുപരിയായി, വംശീയ വ്യത്യാസങ്ങൾ കൂടുതൽ ശ്രദ്ധേയമാണ്. അപ്പോൾ എത്ര എണ്ണം മ്യൂട്ടേഷനുകളാണ് മനുഷ്യൻ്റെ വ്യതിയാനത്തെ നിർണ്ണയിക്കുന്നത്, ശതമാനത്തിലല്ല, കേവലമായ പദങ്ങളിലാണ്? ഈ എസ്റ്റിമേറ്റ് ലഭിക്കാൻ, ജീനോമിൻ്റെ വലുപ്പം എന്താണെന്ന് നിങ്ങൾ ഓർമ്മിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഒരു മനുഷ്യ ഡിഎൻഎ തന്മാത്രയുടെ നീളം

3.2x109 അടിസ്ഥാന ജോഡികൾ. ഇതിൻ്റെ 0.1% 3.2 ദശലക്ഷം ന്യൂക്ലിയോടൈഡുകളാണ്. എന്നാൽ ജീനോമിൻ്റെ കോഡിംഗ് ഭാഗം ഡിഎൻഎ തന്മാത്രയുടെ ആകെ ദൈർഘ്യത്തിൻ്റെ 3% ൽ താഴെ മാത്രമേയുള്ളൂ, ഈ പ്രദേശത്തിന് പുറത്തുള്ള മ്യൂട്ടേഷനുകൾ, മിക്കപ്പോഴും, ഫിനോടൈപിക് വേരിയബിളിറ്റിയിൽ ഒരു സ്വാധീനവും ചെലുത്തുന്നില്ല. അതിനാൽ, ഫിനോടൈപ്പിനെ ബാധിക്കുന്ന മ്യൂട്ടേഷനുകളുടെ എണ്ണത്തിൻ്റെ അവിഭാജ്യ കണക്ക് ലഭിക്കുന്നതിന്, 3.2 ദശലക്ഷം ന്യൂക്ലിയോടൈഡുകളിൽ 3% എടുക്കേണ്ടതുണ്ട്, ഇത് 100,000 ക്രമത്തിൻ്റെ ഒരു കണക്ക് നൽകും, അതായത്, ഏകദേശം 100,000 മ്യൂട്ടേഷനുകൾ നമ്മുടെ ഫിനോടൈപ്പിക് ആയി മാറുന്നു വ്യതിയാനം. ഈ കണക്കിനെ മൊത്തം ജീനുകളുടെ എണ്ണവുമായി താരതമ്യം ചെയ്താൽ, ഒരു ജീനിൽ ശരാശരി 3-4 മ്യൂട്ടേഷനുകൾ ഉണ്ടെന്ന് ഇത് മാറുന്നു.

എന്താണ് ഈ മ്യൂട്ടേഷനുകൾ? അവരിൽ ബഹുഭൂരിപക്ഷവും (കുറഞ്ഞത് 70%)

നമ്മുടെ വ്യക്തിഗത നോൺ-പാത്തോളജിക്കൽ വേരിയബിളിറ്റി നിർണ്ണയിക്കുന്നു, എന്താണ് നമ്മെ വേർതിരിക്കുന്നത്, എന്നാൽ പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ട് നമ്മെ കൂടുതൽ വഷളാക്കുന്നില്ല. കണ്ണുകളുടെ നിറം, മുടി, ത്വക്ക്, ശരീര തരം, ഉയരം, ഭാരം, തുടങ്ങിയ സവിശേഷതകൾ ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു

ജനിതകപരമായി നിർണ്ണയിക്കപ്പെട്ട ഒരു തരം പെരുമാറ്റം, കൂടാതെ മറ്റു പലതും. ഏകദേശം 5% മ്യൂട്ടേഷനുകൾ മോണോജെനിക് രോഗങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ശേഷിക്കുന്ന മ്യൂട്ടേഷനുകളുടെ നാലിലൊന്ന് ഫങ്ഷണൽ പോളിമോർഫിസങ്ങളുടെ വിഭാഗത്തിൽ പെടുന്നു. വ്യാപകമായ മൾട്ടിഫാക്ടോറിയൽ പാത്തോളജിയിലേക്കുള്ള പാരമ്പര്യ പ്രവണതയുടെ രൂപീകരണത്തിൽ അവർ ഉൾപ്പെടുന്നു. തീർച്ചയായും, ഈ കണക്കുകൾ വളരെ പരുക്കനാണ്,

എന്നാൽ അവ മനുഷ്യൻ്റെ പാരമ്പര്യ വ്യതിയാനത്തിൻ്റെ ഘടനയെ വിലയിരുത്തുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു.

അധ്യായം 1.16. പരിണാമത്തിൻ്റെ തന്മാത്രാ ജനിതക അടിസ്ഥാനം

സഹസ്രാബ്ദത്തിൻ്റെ തുടക്കത്തിൽ സംഭവിച്ച തന്മാത്രാ ജീവശാസ്ത്ര മേഖലയിലെ വിപ്ലവം, നൂറുകണക്കിന് ഇനം സൂക്ഷ്മാണുക്കളുടെയും ചില ഇനം പ്രോട്ടോസോവകളുടെയും ജീനോമുകളുടെ ഘടന മനസ്സിലാക്കുന്നതിൽ കലാശിച്ചു.

യീസ്റ്റ്, സസ്യങ്ങൾ, മൃഗങ്ങൾ, മനുഷ്യർ, ക്ലാസിക്കൽ ജനിതകശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ പല പരമ്പരാഗത ആശയങ്ങളും ഉയർത്തിപ്പിടിക്കുകയും പരിണാമത്തിൻ്റെയും സ്പെസിഫിക്കേഷൻ്റെയും തന്മാത്രാ സംവിധാനങ്ങൾ പഠിക്കാനുള്ള സാധ്യത വളരെ അടുത്ത് കൊണ്ടുവരികയും ചെയ്തു. ഒരു പുതിയ ശാസ്ത്രം പിറന്നു - താരതമ്യ ജീനോമിക്സ്,

വ്യക്തിഗത തന്മാത്രകളുടെ തലത്തിൽ സംഭവിക്കുന്ന പരിണാമപരമായി പ്രാധാന്യമുള്ള സംഭവങ്ങളുടെ വിവിധ ഫൈലോജെനെറ്റിക് ലൈനുകളിൽ രൂപം രേഖപ്പെടുത്തുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു. പൊതുവേ, പരിണാമ പുരോഗതി ജീനുകളുടെ ഘടനാപരമായ ഓർഗനൈസേഷൻ്റെ എണ്ണം, വ്യാപ്തി, സങ്കീർണ്ണത എന്നിവയിലെ വർദ്ധനവുമായി മാത്രമല്ല, നിയന്ത്രണത്തിലെ മാറ്റവുമായി വളരെ വലിയ അളവിൽ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. പതിനായിരക്കണക്കിന് ജീനുകളുടെ പ്രകടനത്തിൻ്റെ ഏകോപനവും ടിഷ്യു പ്രത്യേകതയും നിർണ്ണയിക്കുന്ന അവരുടെ ജോലിയുടെ. ഇത് ആത്യന്തികമായി, അടിസ്ഥാനപരമായി പുതിയ ജോലികൾ ചെയ്യാൻ കഴിവുള്ള സംവേദനാത്മക പ്രോട്ടീനുകളുടെ കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണവും വളരെ നിർദ്ദിഷ്ടവും മൾട്ടിഫങ്ഷണൽ കോംപ്ലക്സുകളുടെ ഉയർന്ന ജീവികളിൽ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നതിലേക്ക് നയിച്ചു.

മൂന്ന് വിവര തലങ്ങളിൽ പരിണാമ പ്രക്രിയയിൽ സംഭവിക്കുന്ന മാറ്റങ്ങളുടെ സ്വഭാവം നമുക്ക് പരിഗണിക്കാം: DNA - RNA - പ്രോട്ടീൻ അല്ലെങ്കിൽ ജീനോം - ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റോം - പ്രോട്ടോം. പൊതുവേ, ജീവൻ്റെ ഓർഗനൈസേഷൻ്റെ സങ്കീർണ്ണത വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, ജീനോമിൻ്റെ വലുപ്പം വർദ്ധിക്കുന്നുവെന്ന് നമുക്ക് പറയാം. അതിനാൽ, പ്രോകാരിയോട്ടുകളുടെ ഡിഎൻഎ വലുപ്പം 8x106 ബിപി കവിയരുത്, ഇത് യീസ്റ്റിലും പ്രോട്ടോസോവയിലും ഇരട്ടി വലുതായി മാറുന്നു, പ്രാണികളിൽ 10-15 മടങ്ങ് വലുതായി മാറുന്നു, സസ്തനികളിൽ വർദ്ധനവ് 3 ഓർഡറുകളിൽ എത്തുന്നു, അതായത് ആയിരം മടങ്ങ് (103). ).

എന്നിരുന്നാലും, ഈ ആശ്രിതത്വം രേഖീയമല്ല. അതിനാൽ, സസ്തനികളിൽ ജീനോം വലുപ്പത്തിൽ കാര്യമായ വർദ്ധനവ് ഞങ്ങൾ കാണുന്നില്ല. കൂടാതെ, ജീനോമിൻ്റെ വലുപ്പവും ജീവൻ്റെ ഓർഗനൈസേഷൻ്റെ സങ്കീർണ്ണതയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം നിരീക്ഷിക്കുന്നത് എല്ലായ്പ്പോഴും സാധ്യമല്ല. അങ്ങനെ, ചില സസ്യങ്ങളിൽ ജീനോം വലിപ്പം മനുഷ്യരേക്കാൾ വലിപ്പത്തിൻ്റെ ഒരു ക്രമം അല്ലെങ്കിൽ രണ്ട് മാഗ്നിറ്റ്യൂഡ് ഓർഡറുകൾ പോലും വലുതാണ്. പ്രോകാരിയോട്ടുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ യൂക്കാരിയോട്ടുകളുടെ ജീനോം വലുപ്പത്തിൽ വർദ്ധനവ് സംഭവിക്കുന്നത് പ്രധാനമായും നോൺ-കോഡിംഗ് സീക്വൻസുകളുടെ, അതായത് ഓപ്ഷണൽ ഘടകങ്ങൾ മൂലമാണെന്ന് നമുക്ക് ഓർക്കാം. മനുഷ്യ ജീനോമിൽ എക്സോണുകൾ മൊത്തം 1-3% ൽ കൂടുതലല്ലെന്ന് ഞങ്ങൾ ഇതിനകം പറഞ്ഞിട്ടുണ്ട്. ഇതിനർത്ഥം ഉയർന്ന ജീവികളിലെ ജീനുകളുടെ എണ്ണം സൂക്ഷ്മാണുക്കളേക്കാൾ പലമടങ്ങ് കൂടുതലായിരിക്കുമെന്നാണ്.

യൂക്കറിയോട്ടിക് ഓർഗനൈസേഷൻ്റെ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന സങ്കീർണ്ണത, ആവശ്യമായ ഒരു അധിക നിയന്ത്രണ സംവിധാനത്തിൻ്റെ ആവിർഭാവത്താൽ ഭാഗികമായി വിശദീകരിക്കപ്പെടുന്നു.

ജീൻ എക്സ്പ്രഷൻ്റെ ടിഷ്യു പ്രത്യേകത ഉറപ്പാക്കുന്നു. യൂക്കറിയോട്ടുകളിൽ ഉയർന്നുവന്ന ജീനുകളുടെ തുടർച്ചയായ ഓർഗനൈസേഷൻ്റെ അനന്തരഫലങ്ങളിലൊന്ന് ഇതര വിഭജനത്തിൻ്റെയും ഇതര ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ്റെയും വ്യാപകമായ സംഭവമായിരുന്നു. ഇത് ധാരാളം ജീനുകളിൽ ഒരു പുതിയ സ്വത്തിൻ്റെ ആവിർഭാവത്തിലേക്ക് നയിച്ചു - ഒന്നിലധികം പ്രവർത്തനപരമായി വ്യത്യസ്തമായ പ്രോട്ടീൻ ഐസോഫോമുകൾ എൻകോഡ് ചെയ്യാനുള്ള കഴിവ്. അങ്ങനെ, പ്രോട്ടീനുകളുടെ ആകെ അളവ്

അതായത്, ഉയർന്നവയ്ക്ക് ജീനുകളുടെ എണ്ണം പലമടങ്ങ് ഉണ്ടായിരിക്കാം.

പ്രോകാരിയോട്ടുകളിൽ, ജീനുകളുടെ എണ്ണത്തിൽ ഇൻട്രാസ്പെസിഫിക് വേരിയബിളിറ്റി അനുവദനീയമാണ്, കൂടാതെ

പല സൂക്ഷ്മാണുക്കളുടെയും വ്യത്യസ്ത സമ്മർദ്ദങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള സമാന വ്യത്യാസങ്ങൾ

രോഗകാരികൾ ഉൾപ്പെടെ, പതിനായിരക്കണക്കിന് ശതമാനം വരും. മാത്രമല്ല, വിവിധതരം സൂക്ഷ്മാണുക്കളുടെ സംഘടനയുടെ സങ്കീർണ്ണത കോഡിംഗ് സീക്വൻസുകളുടെ എണ്ണവും ദൈർഘ്യവുമായി നേരിട്ട് ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

അതിനാൽ, ഫിനോടൈപ്പിക് ഇൻട്രാ-ഇൻ്റർസ്പെസിഫിക് വേരിയബിളിറ്റി വളരെ സമാനമായ ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റും പ്രോട്ടിയോം വലുപ്പങ്ങളുമായി കർശനമായ ബന്ധത്തിലാണ്. യൂക്കാരിയോട്ടുകളിൽ, ജീനുകളുടെ എണ്ണം കർശനമായി നിർണ്ണയിച്ചിരിക്കുന്ന സ്പീഷിസ് സ്വഭാവമാണ്, പരിണാമ സങ്കീർണ്ണതയുടെ വർദ്ധനവ് മറ്റൊരു തത്വത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് - പരിമിതവും സാമാന്യം സ്ഥിരതയുള്ളതുമായ പ്രോട്ടിയോമിൻ്റെ വിവിധ ഘടകങ്ങളുടെ ഡിഫറൻഷ്യൽ മൾട്ടി-ലെവൽ ഉപയോഗം.

നെമറ്റോഡുകളുടെയും ഡ്രോസോഫിലയുടെയും ജീനോമുകൾ ക്രമീകരിച്ചത്, ഈ വ്യത്യസ്ത ഇനങ്ങളിലെ പ്രോട്ടിയോമുകളുടെ വലുപ്പം വളരെ സാമ്യമുള്ളതും യീസ്റ്റിൻ്റെയും ചിലതരം ബാക്ടീരിയകളുടെയും ഇരട്ടി വലുതാണെന്നും കാണിച്ചു. ഈ പാറ്റേൺ - നിലനിറുത്തുമ്പോൾ തന്നെ വിവിധ ജീവരൂപങ്ങളുടെ ഓർഗനൈസേഷൻ്റെ സങ്കീർണ്ണതയിലെ ഗണ്യമായ വർദ്ധനവ് അല്ലെങ്കിൽ പ്രോട്ടിയോമിൻ്റെ വലുപ്പത്തിൽ താരതമ്യേന ചെറിയ വർദ്ധനവ് - മനുഷ്യർ വരെയുള്ള തുടർന്നുള്ള എല്ലാ പരിണാമങ്ങളുടെയും സവിശേഷതയാണ്. അതിനാൽ,

മനുഷ്യരുടെയും എലികളുടെയും പ്രോട്ടിയോമുകൾ പ്രായോഗികമായി പരസ്പരം വ്യത്യാസപ്പെട്ടില്ല, മാത്രമല്ല മൈക്രോസ്കോപ്പിക് നെമറ്റോഡ് വൃത്താകൃതിയിലുള്ള പ്രോട്ടിയോമുകളേക്കാൾ 2 മടങ്ങ് വലുതാണ്. മാത്രമല്ല, മനുഷ്യ ഡിഎൻഎയുടെ ന്യൂക്ലിയോടൈഡ് സീക്വൻസുകളുടെ ഐഡൻ്റിറ്റിയും

വലിയ കുരങ്ങുകൾ 98.5% ആണ്, കോഡിംഗ് പ്രദേശങ്ങളിൽ 99% വരെ എത്തുന്നു. ഈ കണക്കുകൾ 99.9% മൂല്യത്തിൽ നിന്ന് വളരെ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു,

നമ്മുടെ ഗ്രഹത്തിൽ വസിക്കുന്ന വ്യത്യസ്‌ത വ്യക്തികളും ജനങ്ങളും വംശങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ഡിഎൻഎ ന്യൂക്ലിയോടൈഡ് ശ്രേണികളിലെ അന്തർലീനമായ സമാനത നിർണ്ണയിക്കുന്നു. അപ്പോൾ, മുഴുവൻ ജീനോമിൻ്റെ 1.5% ത്തിൽ കൂടുതൽ വരുന്ന മാറ്റങ്ങൾ ഒരു വ്യക്തിയുടെ രൂപീകരണത്തിന് പ്രധാനമാണ്? ഈ ചോദ്യത്തിനുള്ള ഉത്തരം, പ്രത്യക്ഷത്തിൽ, ജീനോമിക്, പ്രോട്ടിയോമിക് തലങ്ങളിൽ മാത്രമല്ല അന്വേഷിക്കേണ്ടത്.

തീർച്ചയായും, പ്രോട്ടിയോമിൻ്റെ ആപേക്ഷിക സ്ഥിരതയ്‌ക്കൊപ്പം, ഇൻ

പരിണാമ പ്രക്രിയയിൽ, ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റ് ചെയ്തതും കോഡിംഗ് ചെയ്യാത്തതുമായ ഡിഎൻഎയുടെ ഒരു വലിയ സംഖ്യയുടെ ജീനോമിൽ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നതിനാൽ യൂക്കറിയോട്ടിക് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റോമിൻ്റെ ഓർഗനൈസേഷൻ്റെ വലുപ്പത്തിലും സങ്കീർണ്ണതയിലും കുത്തനെ വർദ്ധനവ് ഉണ്ട്, അതുപോലെ തന്നെ അതിൻ്റെ ഗണ്യമായ വികാസവും. ആർഎൻഎ-കോഡിംഗ് ജീനുകളുടെ ക്ലാസ്. പ്രോട്ടീനുകൾക്കായി കോഡ് ചെയ്യാത്ത ആർഎൻഎകൾ, ഇവയുടെ പ്രധാന ഉറവിടം ഇൻട്രോണുകളാണ്,

ഉയർന്ന ജീവികളുടെ ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റിൻ്റെ ബഹുഭൂരിപക്ഷവും ഉൾക്കൊള്ളുന്നു,

എല്ലാ ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ യൂണിറ്റുകളുടെയും 97-98% എത്തുന്നു. ഈ തന്മാത്രകളുടെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഇപ്പോൾ തീവ്രമായി വിശകലനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.

അങ്ങനെ, ജീനോം വലിപ്പം, സാമാന്യം സ്ഥിരതയുള്ള പ്രോട്ടീം, ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റ് വലുപ്പത്തിൽ മൂർച്ചയുള്ള വർദ്ധനവ് എന്നിവയുടെ പശ്ചാത്തലത്തിൽ പ്രധാന പരിണാമ മാറ്റങ്ങൾ സംഭവിക്കുന്നു - ചിത്രം. 31.

ചിത്രം 31. മൂന്നിൽ സംഭവിക്കുന്ന പരിണാമ മാറ്റങ്ങൾ

വിവര തലങ്ങൾ അതേ സമയം, ലളിതമായ ജീവിത രൂപങ്ങളിൽ നിന്ന് കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായവയിലേക്കുള്ള മാറ്റം വ്യക്തമാണ്

രണ്ട് അടിസ്ഥാനപരവും ഒരു പരിധിവരെ പരസ്പരബന്ധിതവുമായ പരിണാമ ഏറ്റെടുക്കലുകളുടെ ജീനോമിലെ ആവിർഭാവവും വ്യാപകമായ വിതരണവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു: നോൺ-കോഡിംഗ് ഡിഎൻഎയും ആവർത്തന ഘടകങ്ങളും. ജീനോമിക് തലത്തിൽ സംഭവിക്കുന്ന ഈ മാറ്റങ്ങളുടെ നേരിട്ടുള്ള അനന്തരഫലമാണ് പ്രോട്ടീൻ-കോഡിംഗ് അല്ലാത്ത RNA-കളുടെ ഒരു വലിയ സംഖ്യയുടെ പരിണാമ പ്രക്രിയയിൽ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നത്.

ഈ പരിണാമ പരിവർത്തനങ്ങളുടെ ഘടനാപരമായ അടിസ്ഥാനം എന്താണ്?

എല്ലാ പ്രധാന പരിണാമ പരിവർത്തനങ്ങളും: പ്രോകാരിയോട്ടുകൾ മുതൽ യൂക്കറിയോട്ടുകൾ വരെ, പ്രോട്ടോസോവ മുതൽ മെറ്റാസോവുകൾ വരെ, ആദ്യത്തെ മൃഗങ്ങൾ മുതൽ ബിലാറ്റേറിയൻ വരെ, പ്രാകൃത കോർഡേറ്റുകൾ മുതൽ കശേരുക്കൾ വരെ, ജനിതക സങ്കീർണ്ണതയിൽ കുത്തനെ വർദ്ധനവുണ്ടായി. പ്രത്യക്ഷത്തിൽ, പരിണാമത്തിലെ അത്തരം കുതിച്ചുചാട്ടങ്ങൾ, പരസ്പരം ഗണ്യമായ അകലം പാലിച്ച വ്യവസ്ഥാപിത ക്ലാസുകളിൽ പെടുന്ന വിവിധ ജീവിവർഗങ്ങളുടെ മുഴുവൻ ജീനോമുകളുടെയും വിജയകരമായ സംയോജനത്തിൻ്റെ അപൂർവ സംഭവങ്ങളുടെ ഫലമാണ്. അങ്ങനെ, ആർക്കിയയുടെയും ബാക്ടീരിയയുടെയും സഹവർത്തിത്വം പ്രോകാരിയോട്ടുകളിൽ നിന്ന് യൂക്കറിയോട്ടുകളിലേക്കുള്ള പരിവർത്തനത്തിൻ്റെ തുടക്കം കുറിച്ചു. മൈറ്റോകോണ്ട്രിയ, ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റുകൾ, മറ്റ് ചില കോശ അവയവങ്ങൾ എന്നിവയും എൻഡോസിംബയോസിസിൻ്റെ ഫലമായി പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടുവെന്നത് വ്യക്തമാണ്. ഏകദേശം 500 ദശലക്ഷം വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് സംഭവിച്ച നന്നായി നിയന്ത്രിത ജീനോമിക് ഡ്യൂപ്ലിക്കേഷൻ്റെ ഫലമായാണ് ഉയർന്ന യൂക്കറിയോട്ടുകളുടെ ഒരു അടിസ്ഥാന സ്വത്ത്, ഡിപ്ലോയിഡി ഉടലെടുത്തത്.

ഒരു സ്പീഷീസിനുള്ളിലെ ജീനോമിക് ഡ്യൂപ്ലിക്കേഷനുകൾ പതിവായി സംഭവിക്കാറുണ്ട്, കൂടാതെ

ചെടികളിലെ പോളിപ്ലോയിഡിയുടെ നിരവധി കേസുകൾ ഇതിന് ഉദാഹരണങ്ങളാണ്,

കൂൺ ചിലപ്പോൾ മൃഗങ്ങളിൽ പോലും. എന്നിരുന്നാലും, സാധ്യതയുള്ള സംവിധാനങ്ങൾ

പരിണാമ പ്രക്രിയയിൽ അടിസ്ഥാനപരമായി പുതിയ ജീവിത രൂപങ്ങളുടെ ആവിർഭാവത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നത് ഓട്ടോപോളിപ്ലോയിഡി അല്ല, മറിച്ച് ഹൈബ്രിഡൈസേഷനും തിരശ്ചീന കൈമാറ്റവും അല്ലെങ്കിൽ ജീനോമുകളുടെ സംയോജനവുമാണ്. അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഓക്സിജൻ്റെ സാന്ദ്രതയിലെ മാറ്റങ്ങൾ, ഭൂമിയുടെ ഹിമപാതം, അല്ലെങ്കിൽ കേംബ്രിയൻ എന്നിങ്ങനെയുള്ള പ്രധാന ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ പരിവർത്തനങ്ങളുടെ കാലഘട്ടങ്ങളിൽ, മുഴുവൻ ജീനോമുകളുടെയും സംയോജനത്തോടൊപ്പമുള്ള ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട പരിണാമ പരിവർത്തനങ്ങൾ അസാധാരണമായ സാഹചര്യങ്ങളിൽ സംഭവിക്കുന്നു എന്നത് ശ്രദ്ധേയമാണ്. സ്ഫോടനം.

താരതമ്യേന ശാന്തമായ ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, വ്യക്തിഗത ജീനുകളുടെയോ ക്രോമസോം സെഗ്‌മെൻ്റുകളുടെയോ തനിപ്പകർപ്പുകൾ അവയുടെ തുടർന്നുള്ള വ്യതിചലനത്തോടുകൂടിയ പരിണാമത്തിന് കൂടുതൽ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു. ക്രമീകരിച്ച ജീനോമുകളുടെ ന്യൂക്ലിയോടൈഡ് സീക്വൻസുകളുടെ താരതമ്യം കാണിക്കുന്നത് ജീൻ ഡ്യൂപ്ലിക്കേഷൻ്റെ ആവൃത്തി വളരെ ഉയർന്നതാണെന്നും ശരാശരി ഒരു ജീനിൽ 0.01 ദശലക്ഷം വർഷത്തിൽ 0.01 ആണെന്നും ആണ്. അവരിൽ ബഹുഭൂരിപക്ഷവും അടുത്ത ദശലക്ഷക്കണക്കിന് വർഷങ്ങളിൽ സ്വയം പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നില്ല, അപൂർവ സന്ദർഭങ്ങളിൽ മാത്രം

കേസുകളിൽ, തനിപ്പകർപ്പ് ജീനുകൾക്ക് പുതിയ അഡാപ്റ്റീവ് പ്രവർത്തനങ്ങൾ നേടാനാകും. എന്നിരുന്നാലും, "നിശബ്ദമായ" ജീൻ തനിപ്പകർപ്പുകളുടെ ഒരു വലിയ വിഭാഗം പുതിയ ജീനുകളുടെ ജനനത്തിനും പുതിയ ജീവിവർഗങ്ങളുടെ രൂപീകരണത്തിനുമുള്ള ഒരു കരുതൽ ഫണ്ടായി വർത്തിക്കുന്നു. എംആർഎൻഎയുടെ റിട്രോപോസിഷൻ വഴി ഉയർന്നുവന്ന പ്രോസസ്സ് ചെയ്ത ജീനുകളുടെ 10 മുതൽ 20 ആയിരം പകർപ്പുകൾ മനുഷ്യ ജീനോമിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

അവയിൽ ഭൂരിഭാഗവും സ്യൂഡോജെനുകളുടെ വിഭാഗത്തിൽ പെടുന്നു, അതായത്, മ്യൂട്ടേഷനുകളുടെ സാന്നിധ്യം മൂലമോ അല്ലെങ്കിൽ ജീനോമിൻ്റെ ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ നിഷ്‌ക്രിയമായ പ്രദേശങ്ങളിലേക്ക് തിരുകുന്നത് മൂലമോ അവ പ്രകടിപ്പിക്കപ്പെടുന്നില്ല. എന്നിരുന്നാലും, ഈ ജീനുകളിൽ ചിലത് സജീവമാണ്, അവയുടെ പ്രകടനത്തിൻ്റെ സ്വഭാവവും പ്രവർത്തനങ്ങളും പോലും വ്യത്യസ്തമായിരിക്കാം,

സ്ഥാപക ജീനുകളേക്കാൾ.

പ്രൈമേറ്റുകളുടെയും മനുഷ്യരുടെയും പരിണാമത്തിൽ അവ ഒരു പ്രത്യേക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. സെഗ്മെൻ്റൽ ഡ്യൂപ്ലിക്കേഷനുകൾ, ലോ കോപ്പി റിപ്പീറ്റുകളുടെ (LCR) ക്ലാസിൽ പെടുന്നു, ഒപ്പം

35 ദശലക്ഷം വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് ഉടലെടുത്തു. ഈ ശ്രേണികൾ ഡിഎൻഎയുടെ വളരെ സമാനമായ ബ്ലോക്കുകളാണ്, ഒന്ന് മുതൽ നൂറുകണക്കിന് കിലോബേസ് വരെ വലുപ്പത്തിൽ വ്യത്യാസമുണ്ട്. മിക്കപ്പോഴും, വിവിധ ക്രോമസോമുകളുടെ പെരിസെൻട്രോമെറിക് അല്ലെങ്കിൽ ടെലോമെറിക് പ്രദേശങ്ങളിൽ സെഗ്മെൻ്റൽ ഡ്യൂപ്ലിക്കേഷനുകൾ പ്രാദേശികവൽക്കരിക്കപ്പെടുന്നു, മൊത്തത്തിൽ അവ മനുഷ്യ ജീനോമിൻ്റെ 5% ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.

മറ്റ് ക്രമീകരിച്ച ജീനോമുകളിൽ സെഗ്മെൻ്റൽ ഡ്യൂപ്ലിക്കേഷനുകളൊന്നും കണ്ടെത്തിയില്ല.

ഡ്യൂപ്ലിക്കൺ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന സെഗ്മെൻ്റൽ ഡ്യൂപ്ലിക്കേഷൻ്റെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ മൊഡ്യൂളിൽ ബന്ധമില്ലാത്ത പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാത്ത ജീനുകളുടെ ശകലങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

ഇത് അറിയപ്പെടുന്ന മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ആവർത്തിച്ചുള്ള സീക്വൻസുകളിൽ നിന്ന് ഇതിനെ വേർതിരിക്കുന്നു. ചില വ്യവസ്ഥകൾക്ക് കീഴിൽ, ഡ്യൂപ്ലിക്കണുകൾക്ക് പുതിയ ചിമെറിക് ട്രാൻസ്ക്രൈബ് ചെയ്ത ജീനുകൾ അല്ലെങ്കിൽ അവയിൽ നിലവിലുള്ള കോഡിംഗ് എക്സോണുകളുടെ വിവിധ കോമ്പിനേഷനുകളിൽ നിന്ന് ജീൻ ഫാമിലികൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള ഉറവിടമായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും. 150 നും 350 നും ഇടയിൽ ജീനുകൾ ചിമ്പാൻസിയെയും മനുഷ്യ ജീനോമിനെയും വേർതിരിച്ചറിയാൻ കഴിയുമെന്ന് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.

സ്‌പെഷ്യേഷനായുള്ള പഴയ കോഡിംഗ് സീക്വൻസുകളുടെ പുതിയ രൂപഭാവത്തിൻ്റെയും അപ്രത്യക്ഷതയുടെയും പ്രാധാന്യം കുറയ്‌ക്കാതെ, മറ്റ് മെക്കാനിസങ്ങളുടെ നിലനിൽപ്പിൻ്റെ യഥാർത്ഥ സാധ്യതയെ നാം ഊന്നിപ്പറയണം.

യൂക്കറിയോട്ടുകളുടെ പരിണാമത്തിൽ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.

പരിണാമത്തിൻ്റെ ഡ്രൈവിംഗ് മെക്കാനിസങ്ങളിലൊന്ന് മൊബൈൽ മൂലകങ്ങളാണ്, ഇത് സംബന്ധിച്ച് പഠിച്ച എല്ലാ ജീവിവർഗങ്ങളിലും കാണപ്പെടുന്നു.

സ്‌പെഷ്യേഷൻ പ്രക്രിയയ്‌ക്കൊപ്പമുള്ള ജീനോമിക് മാറ്റങ്ങളിൽ വിപുലമായ കാരിയോടൈപ്പ് പുനഃസംഘടനകൾ, പ്രാദേശിക ക്രോമസോം പുനഃക്രമീകരണങ്ങൾ, ജീൻ കുടുംബങ്ങളുടെ തനിപ്പകർപ്പുകൾ, വ്യക്തിഗത ജീനുകളുടെ പരിഷ്‌ക്കരണങ്ങൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെട്ടേക്കാം.

അവരുടെ ജനനം അല്ലെങ്കിൽ നഷ്ടം, അതുപോലെ ജീൻ എക്സ്പ്രഷനിലെ വ്യത്യാസങ്ങൾ, ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ തലത്തിലും വിഭജനം അല്ലെങ്കിൽ വിവർത്തന തലത്തിലും നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു. മൊബൈൽ ഘടകങ്ങൾ ഈ എല്ലാ പ്രക്രിയകളുമായും നേരിട്ട് ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ, ട്രാൻസ്പോസിബിൾ മൂലകങ്ങൾ തന്നെ ഡിഎൻഎ ട്രാൻസ്‌പോസിഷനോ ആർഎൻഎ റിട്രോപോസിഷനോ ആവശ്യമായ എൻസൈമുകളുടെ എൻകോഡിംഗ് എൻസൈമുകൾ വഹിക്കുന്നു.

റിട്രോവൈറസുകളുടെ ജീനോമിലും സമാനമായ ശ്രേണികൾ ഉണ്ട്, LTR-

മൂലകങ്ങളും ട്രാൻസ്പോണുകളും. റിട്രോ ട്രാൻസ്‌പോസണുകളിൽ ട്രാൻസ്‌പോസിബിൾ ഘടകങ്ങളുടെ ഏറ്റവും കൂടുതൽ വിഭാഗവും ഉൾപ്പെടുന്നു-ആലു ആവർത്തിക്കുന്നു. ആദ്യമായി ആലു-

50-60 ദശലക്ഷം വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് ഒരു ചെറിയ RNA-കോഡിംഗ് ജീനിൽ നിന്ന് പ്രൈമേറ്റുകളിൽ ആവർത്തനങ്ങൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു. കൂടുതൽ പരിണാമ പ്രക്രിയയിൽ, ഈ കുടുംബത്തിൻ്റെ വ്യതിചലനവും ശക്തമായ വിപുലീകരണവും സംഭവിക്കുന്നു. പ്രൈമേറ്റുകളിൽ നിന്ന് മനുഷ്യനിലേക്കുള്ള പരിവർത്തനം എണ്ണത്തിൽ സ്ഫോടനാത്മകമായ വർദ്ധനയോടെയാണ്

ആലു ആവർത്തിക്കുന്നു, ചില കണക്കുകൾ പ്രകാരം അതിൻ്റെ പകർപ്പുകളുടെ എണ്ണം എത്തുന്നു

1.1 ദശലക്ഷം. മനുഷ്യ ജീനോമിൻ്റെ 10% ആലു ആവർത്തനങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, പക്ഷേ അവയുടെ വിതരണം അസമമാണ്, കാരണം അവ കൂടുതലും ജീനുകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഈ മൂലകങ്ങൾ കോഡിംഗ് എക്സോണുകളിൽ വളരെ അപൂർവമായി മാത്രമേ കാണപ്പെടുന്നുള്ളൂ, അവ പലപ്പോഴും എംആർഎൻഎയുടെ ഇൻട്രോണുകളിലും നോൺ-കോഡിംഗ് മേഖലകളിലും കാണപ്പെടുന്നു, ഇത് ഈ തന്മാത്രകളുടെ സ്ഥിരതയെയും കൂടാതെ/അല്ലെങ്കിൽ വിവർത്തന കാര്യക്ഷമതയെയും സ്വാധീനിക്കുന്നു. ജീനുകളുടെ ആന്തരിക മേഖലകളിലെ ആലു സീക്വൻസുകളുടെ സാന്നിധ്യം പ്രീആർഎൻഎ പ്രോസസ്സിംഗിൻ്റെ സ്വഭാവത്തിലുള്ള മാറ്റത്തോടൊപ്പം ഉണ്ടാകാം, കാരണം ഈ സീക്വൻസുകളിൽ ദാതാക്കളുടെയും സ്വീകരിക്കുന്നവരുടെയും സ്‌പ്ലൈസ് സൈറ്റുകൾക്ക് തുല്യമായ പ്രദേശങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഒരു ജീനിൻ്റെ നിയന്ത്രണ മേഖലകളിൽ ആലു മൂലകങ്ങൾ ചേർക്കുമ്പോൾ, ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ തടസ്സപ്പെട്ടേക്കാം, അതിൻ്റെ ഫലമായി

ജമ്പിംഗ് ജീനുകൾ

കഴിഞ്ഞ നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ മധ്യത്തിൽ, അമേരിക്കൻ ഗവേഷകയായ ബാർബറ മക്ലിൻടോക്ക്, ക്രോമസോമുകളിൽ അവയുടെ സ്ഥാനം സ്വതന്ത്രമായി മാറ്റാൻ കഴിയുന്ന അത്ഭുതകരമായ ജീനുകൾ ധാന്യത്തിൽ കണ്ടെത്തി. ഇപ്പോൾ അവയെ "ജമ്പിംഗ് ജീനുകൾ" അല്ലെങ്കിൽ ട്രാൻസ്പോസിബിൾ (മൊബൈൽ) ഘടകങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഈ കണ്ടെത്തൽ വളരെക്കാലമായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടിരുന്നില്ല, മൊബൈൽ മൂലകങ്ങൾ ധാന്യത്തിൻ്റെ മാത്രം സവിശേഷതയായ ഒരു സവിശേഷ പ്രതിഭാസമായി കണക്കാക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ കണ്ടുപിടുത്തത്തിനാണ് 1983-ൽ മക്ലിൻ്റോക്കിന് നൊബേൽ സമ്മാനം ലഭിച്ചത് - ഇന്ന് പഠിച്ച മിക്കവാറും എല്ലാ മൃഗങ്ങളിലും സസ്യങ്ങളിലും ജമ്പിംഗ് ജീനുകൾ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്.

ജമ്പിംഗ് ജീനുകൾ എവിടെ നിന്ന് വന്നു, അവ ഒരു സെല്ലിൽ എന്താണ് ചെയ്യുന്നത്, അവ ഉപയോഗപ്രദമാണോ? എന്തുകൊണ്ടാണ്, ജനിതകപരമായി ആരോഗ്യമുള്ള മാതാപിതാക്കളുള്ള, ഡ്രോസോഫില ഫ്രൂട്ട് ഈച്ച കുടുംബത്തിന്, ജമ്പിംഗ് ജീനുകൾ കാരണം, ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള മ്യൂട്ടൻ്റ് സന്തതികളെ ഉത്പാദിപ്പിക്കാനോ കുട്ടികളില്ലാത്തവരാകാനോ കഴിയുമോ? പരിണാമത്തിൽ ജമ്പിംഗ് ജീനുകളുടെ പങ്ക് എന്താണ്?

കോശങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനം ഉറപ്പാക്കുന്ന ജീനുകൾ ഒരു നിശ്ചിത ക്രമത്തിൽ ക്രോമസോമുകളിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നുവെന്ന് പറയണം. ഇതിന് നന്ദി, ഏകകോശ, ബഹുകോശ ജീവികൾക്കായി ജനിതക ഭൂപടങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവ നിർമ്മിക്കാൻ സാധിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, ജീനുകൾക്കിടയിൽ അവയ്ക്കുള്ളിൽ ഉള്ളതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ ജനിതക സാമഗ്രികളുടെ ഒരു ക്രമമുണ്ട്! ഡിഎൻഎയുടെ ഈ “ബാലസ്റ്റ്” ഭാഗം എന്ത് പങ്കാണ് വഹിക്കുന്നത്, എന്നാൽ ഇവിടെയാണ് മൊബൈൽ ഘടകങ്ങൾ മിക്കപ്പോഴും കാണപ്പെടുന്നത്, അത് സ്വയം ചലിപ്പിക്കുക മാത്രമല്ല, അയൽപക്ക ഡിഎൻഎ ശകലങ്ങൾ അവയ്‌ക്കൊപ്പം കൊണ്ടുപോകാനും കഴിയും.

ജമ്പിംഗ് ജീനുകൾ എവിടെ നിന്ന് വരുന്നു? ചില മൊബൈൽ മൂലകങ്ങൾ വൈറൽ കണികകൾ (ഉദാഹരണത്തിന്, ഫ്രൂട്ട് ഈച്ചയിലെ മൊബൈൽ മൂലകം ജിപ്‌സി) രൂപപ്പെടുത്താൻ കഴിവുള്ളതിനാൽ അവയിൽ ചിലതെങ്കിലും വൈറസുകളിൽ നിന്നാണ് ഉത്ഭവിക്കുന്നതെന്ന് അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു. ഡ്രോസോഫില മെലനോഗാസ്റ്റർ). വിളിക്കപ്പെടുന്നവയിലൂടെ ചില മൊബൈൽ ഘടകങ്ങൾ ജീനോമിൽ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു തിരശ്ചീന കൈമാറ്റംമറ്റ് സ്പീഷീസുകളിൽ നിന്ന്. ഉദാഹരണത്തിന്, മൊബൈൽ എന്ന് സ്ഥാപിച്ചു ഹോബോ-ഘടകം (റഷ്യൻ ഭാഷയിലേക്ക് വിവർത്തനം ചെയ്ത ഇതിനെ ട്രാംപ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു) ഡ്രോസോഫില മെലനോഗാസ്റ്റർഈ ഇനത്തിൻ്റെ ജീനോമിലേക്ക് ആവർത്തിച്ച് വീണ്ടും അവതരിപ്പിച്ചു. ഡിഎൻഎയുടെ ചില റെഗുലേറ്ററി വിഭാഗങ്ങൾക്കും സ്വയംഭരണാധികാരവും "അഴിഞ്ഞുവീഴൽ" പ്രവണതയും ഉണ്ടായിരിക്കാമെന്ന ഒരു പതിപ്പുണ്ട്.

ഉപയോഗപ്രദമായ ബാലസ്റ്റ്

മറുവശത്ത്, ജമ്പിംഗ് ജീനുകളിൽ ഭൂരിഭാഗവും, പേര് ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, നിശബ്ദമായി പെരുമാറുന്നു, എന്നിരുന്നാലും അവ മൊത്തം ജനിതക വസ്തുക്കളുടെ അഞ്ചിലൊന്ന് വരും. ഡ്രോസോഫില മെലനോഗാസ്റ്റർഅല്ലെങ്കിൽ മനുഷ്യ ജീനോമിൻ്റെ പകുതിയോളം.

മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച ഡിഎൻഎയുടെ ആവർത്തനത്തിന് അതിൻ്റെ ഗുണമുണ്ട്: വിദേശ ഡിഎൻഎ ജീനോമിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയാൽ ബാലസ്റ്റ് ഡിഎൻഎ (നിഷ്ക്രിയ മൊബൈൽ ഘടകങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെ) ഹിറ്റ് ചെയ്യുന്നു. ഒരു പുതിയ മൂലകം ഒരു ഉപയോഗപ്രദമായ ജീനിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കപ്പെടാനും അതുവഴി അതിൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്താനുമുള്ള സാധ്യത ഗണ്യമായ ഡിഎൻഎയേക്കാൾ കൂടുതൽ ബാലസ്റ്റ് ഡിഎൻഎ ഉണ്ടെങ്കിൽ കുറയുന്നു.

ഡിഎൻഎയുടെ ചില ആവർത്തനങ്ങൾ വാക്കുകളിലെ അക്ഷരങ്ങളുടെ "ആവർത്തനം" പോലെ തന്നെ ഉപയോഗപ്രദമാണ്: ഞങ്ങൾ "മരിയ ഇവാനോവ്ന" എന്ന് എഴുതുന്നു, പക്ഷേ "മരിവൻ" എന്ന് പറയുന്നു. ചില അക്ഷരങ്ങൾ അനിവാര്യമായും നഷ്ടപ്പെട്ടു, പക്ഷേ അർത്ഥം അവശേഷിക്കുന്നു. ഒരു പ്രോട്ടീൻ-എൻസൈം തന്മാത്രയിലെ വ്യക്തിഗത അമിനോ ആസിഡുകളുടെ പ്രാധാന്യത്തിൻ്റെ തലത്തിൽ ഇതേ തത്ത്വം പ്രവർത്തിക്കുന്നു: സജീവ കേന്ദ്രം രൂപീകരിക്കുന്ന അമിനോ ആസിഡുകളുടെ ക്രമം മാത്രം കർശനമായി സംരക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. അങ്ങനെ, വിവിധ തലങ്ങളിൽ, റിഡൻഡൻസി സിസ്റ്റം ശക്തിയുടെ കരുതൽ പ്രദാനം ചെയ്യുന്ന ഒരുതരം ബഫറായി മാറുന്നു. മൊബിലിറ്റി നഷ്ടപ്പെട്ട മൊബൈൽ മൂലകങ്ങൾ ജീനോമിന് ഉപയോഗശൂന്യമാകുന്നത് ഇങ്ങനെയാണ്. അവർ പറയുന്നതുപോലെ, "ഒരു നേർത്ത ആടിൽ നിന്ന് കുറഞ്ഞത് ഒരു കമ്പിളി കമ്പിളിയിൽ നിന്ന്", ഒരുപക്ഷേ മറ്റൊരു പഴഞ്ചൊല്ല് ഇവിടെ കൂടുതൽ അനുയോജ്യമാകും - "ഒരു വരിയിലെ ഓരോ ബാസ്റ്റും."

ചാടാനുള്ള കഴിവ് നിലനിറുത്തിയ മൊബൈൽ മൂലകങ്ങൾ, മൂലകത്തിൻ്റെ തരം, ജനിതക പശ്ചാത്തലം, ബാഹ്യ അവസ്ഥകൾ എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ച് ഓരോ തലമുറയിലും 10-2-10-5 ആവൃത്തിയിൽ ഡ്രോസോഫില ക്രോമസോമുകൾക്കൊപ്പം നീങ്ങുന്നു. അതായത്, ഒരു കോശത്തിലെ ജമ്പിംഗ് ജീനുകളിൽ നൂറിൽ ഒന്ന് അടുത്ത കോശവിഭജനത്തിന് ശേഷം അതിൻ്റെ സ്ഥാനം മാറ്റാൻ കഴിയും. തൽഫലമായി, നിരവധി തലമുറകൾക്ക് ശേഷം, ക്രോമസോമിനൊപ്പം മൊബൈൽ മൂലകങ്ങളുടെ വിതരണം വളരെ ഗണ്യമായി മാറും.

ഡ്രോസോഫില ലാർവയുടെ ഉമിനീർ ഗ്രന്ഥികളിൽ നിന്നുള്ള പോളിറ്റീൻ (മൾട്ടി-സ്ട്രാൻഡഡ്) ക്രോമസോമുകളിൽ ഈ വിതരണം പഠിക്കുന്നത് സൗകര്യപ്രദമാണ്. ഈ ക്രോമസോമുകൾ സാധാരണയേക്കാൾ പലമടങ്ങ് കട്ടിയുള്ളതാണ്, ഇത് മൈക്രോസ്കോപ്പിന് കീഴിലുള്ള പരിശോധനയെ വളരെ ലളിതമാക്കുന്നു. എങ്ങനെയാണ് ഇത്തരം ക്രോമസോമുകൾ ലഭിക്കുന്നത്? ഉമിനീർ ഗ്രന്ഥികളിലെ കോശങ്ങളിൽ, ഓരോ ക്രോമസോമിൻ്റെയും ഡിഎൻഎ സാധാരണ കോശവിഭജന സമയത്ത് പോലെ ഗുണിക്കപ്പെടുന്നു, പക്ഷേ സെൽ തന്നെ വിഭജിക്കുന്നില്ല. തൽഫലമായി, ഗ്രന്ഥിയിലെ കോശങ്ങളുടെ എണ്ണം മാറില്ല, പക്ഷേ 10-11 സൈക്കിളുകളിൽ, ഓരോ ക്രോമസോമിലും ആയിരക്കണക്കിന് സമാനമായ ഡിഎൻഎ സ്ട്രോണ്ടുകൾ അടിഞ്ഞു കൂടുന്നു.

ഡ്രോസോഫിലയിലെ ജമ്പിംഗ് ജീനുകൾ മറ്റ് മൾട്ടിസെല്ലുലാർ ജീവികളേക്കാൾ നന്നായി പഠിക്കപ്പെടുന്നത് പോളിറ്റീൻ ക്രോമസോമുകൾ മൂലമാണ്. ഈ പഠനങ്ങളുടെ ഫലമായി, ഒരേ ഡ്രോസോഫില ജനസംഖ്യയിൽ പോലും ട്രാൻസ്പോസിബിൾ മൂലകങ്ങളുടെ ഒരേ വിതരണമുള്ള ക്രോമസോമുകളുള്ള രണ്ട് വ്യക്തികളെ കണ്ടെത്തുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. ഡ്രോസോഫിലയിലെ സ്വതസിദ്ധമായ മ്യൂട്ടേഷനുകളിൽ ഭൂരിഭാഗവും ഈ "ജമ്പറുകളുടെ" ചലനം മൂലമാണെന്ന് വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നത് യാദൃശ്ചികമല്ല.

പരിണതഫലങ്ങൾ വ്യത്യസ്തമായിരിക്കാം ...

ജീനോമിൽ അവയുടെ സ്വാധീനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, സജീവ മൊബൈൽ ഘടകങ്ങളെ പല ഗ്രൂപ്പുകളായി തിരിക്കാം. അവയിൽ ചിലത് ജീനോമിന് വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ടതും ഉപയോഗപ്രദവുമായ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ചെയ്യുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ടെലോമെറിക്ഡ്രോസോഫിലയിലെ ക്രോമസോമുകളുടെ അറ്റത്ത് സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ഡിഎൻഎ പ്രത്യേക മൊബൈൽ ഘടകങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. ഈ ഡിഎൻഎ വളരെ പ്രധാനമാണ് - അതിൻ്റെ നഷ്ടം കോശവിഭജന സമയത്ത് മുഴുവൻ ക്രോമസോമും നഷ്ടപ്പെടുന്നു, ഇത് കോശ മരണത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

മറ്റ് മൊബൈൽ ഘടകങ്ങൾ പൂർണ്ണമായും "കീടങ്ങൾ" ആണ്. കുറഞ്ഞപക്ഷം അവർ ഇപ്പോൾ പരിഗണിക്കപ്പെടുന്നത് അതാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, R2 ക്ലാസിലെ മൊബൈൽ ഘടകങ്ങൾ പ്രത്യേകമായി റൈബോസോമൽ പ്രോട്ടീനുകളിലൊന്നായ ആർത്രോപോഡ് ജീനുകളിൽ ഉൾപ്പെടുത്താവുന്നതാണ്, പ്രോട്ടീൻ സമന്വയത്തിനുള്ള സെല്ലുലാർ "ഫാക്ടറികൾ". ഈ പ്രോട്ടീനുകളെ എൻകോഡ് ചെയ്യുന്ന അനേകം ജീനുകളുടെ ഒരു ഭാഗം മാത്രമേ ജീനോമിൽ തകരാറിലായിട്ടുള്ളൂ എന്നതിനാൽ മാത്രമാണ് ഇത്തരം വൈകല്യങ്ങളുള്ള വ്യക്തികൾ അതിജീവിക്കുന്നത്.

ബീജകോശങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന പ്രത്യുൽപാദന ടിഷ്യൂകളിൽ മാത്രം ചലിക്കുന്ന മൊബൈൽ ഘടകങ്ങളും ഉണ്ട്. വ്യത്യസ്ത ടിഷ്യൂകളിൽ ഒരേ മൊബൈൽ മൂലകത്തിന് ചലനത്തിന് ആവശ്യമായ എൻസൈം പ്രോട്ടീൻ തന്മാത്രകളുടെ വ്യത്യസ്ത നീളവും പ്രവർത്തനങ്ങളും ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും എന്ന വസ്തുത ഇത് വിശദീകരിക്കുന്നു.

രണ്ടാമത്തേതിൻ്റെ ഒരു ഉദാഹരണം പി-ഘടകമാണ് ഡ്രോസോഫില മെലനോഗാസ്റ്റർനൂറു വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് മറ്റൊരു ഇനം ഡ്രോസോഫിലയിൽ നിന്ന് തിരശ്ചീന കൈമാറ്റത്തിലൂടെ അതിൻ്റെ സ്വാഭാവിക ജനസംഖ്യയിലേക്ക് പ്രവേശിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, ഇപ്പോൾ ഭൂമിയിൽ ജനസംഖ്യ കുറവാണ് ഡ്രോസോഫില മെലനോഗാസ്റ്റർ, അതിൽ പി-എലമെൻ്റ് കാണില്ല. അതിൻ്റെ മിക്ക പകർപ്പുകളും വികലമാണെന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്, മാത്രമല്ല, വൈകല്യത്തിൻ്റെ ഒരേ പതിപ്പ് മിക്കവാറും എല്ലായിടത്തും കണ്ടെത്തി. ജീനോമിൽ രണ്ടാമത്തേതിൻ്റെ പങ്ക് അദ്വിതീയമാണ്: അത് സഹജീവികളോട് “അസഹിഷ്ണുത” കാണിക്കുകയും അവരുടെ ചലനത്തെ തടയുന്ന ഒരു അടിച്ചമർത്തലിൻ്റെ പങ്ക് വഹിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അതിനാൽ "അപരിചിതൻ്റെ" കുതിച്ചുചാട്ടത്തിൽ നിന്ന് ഡ്രോസോഫില ജീനോമിൻ്റെ സംരക്ഷണം അതിൻ്റെ സ്വന്തം ഡെറിവേറ്റീവുകളാൽ ഭാഗികമായി നടപ്പിലാക്കാം.

ശരിയായ മാതാപിതാക്കളെ തിരഞ്ഞെടുക്കുക എന്നതാണ് പ്രധാന കാര്യം!

മൊബൈൽ മൂലകങ്ങളുടെ ഭൂരിഭാഗം ജമ്പുകളും ഡ്രോസോഫിലയുടെ രൂപത്തെ ബാധിക്കില്ല, കാരണം അവ ബാലസ്റ്റ് ഡിഎൻഎയിൽ സംഭവിക്കുന്നു, എന്നാൽ അവയുടെ പ്രവർത്തനം കുത്തനെ വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ മറ്റ് സാഹചര്യങ്ങളുണ്ട്.

അതിശയകരമെന്നു പറയട്ടെ, ജമ്പിംഗ് ജീനുകളുടെ ചലനത്തെ പ്രേരിപ്പിക്കുന്ന ഏറ്റവും ശക്തമായ ഘടകം മോശം രക്ഷാകർതൃ തിരഞ്ഞെടുപ്പാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, നിങ്ങൾ ഒരു ലബോറട്ടറി ജനസംഖ്യയിൽ നിന്ന് സ്ത്രീകളെ കടന്നാൽ എന്ത് സംഭവിക്കും? ഡ്രോസോഫില മെലനോഗാസ്റ്റർ, P-ഘടകം ഇല്ലാത്ത (ഏകദേശം നൂറു വർഷം മുമ്പ് അവരുടെ പൂർവ്വികർ പ്രകൃതിയിൽ നിന്ന് പിടികൂടിയതിനാൽ), പുരുഷന്മാർ P-ഘടകം വഹിക്കുന്നുണ്ടോ? സങ്കരയിനങ്ങളിൽ, മൊബൈൽ മൂലകത്തിൻ്റെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള ചലനം കാരണം, വിവിധ ജനിതക വൈകല്യങ്ങൾ ഒരു വലിയ സംഖ്യ പ്രത്യക്ഷപ്പെടാം. ഹൈബ്രിഡ് ഡിസ്ജെനിസിസ് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഈ പ്രതിഭാസം, ട്രാൻസ്പോസിബിൾ മൂലകത്തിൻ്റെ ചലനത്തെ നിരോധിക്കുന്ന മാതൃ സൈറ്റോപ്ലാസത്തിൽ ഒരു റിപ്രസർ ഇല്ല എന്ന വസ്തുതയാണ്.

അതിനാൽ, എ ജനസംഖ്യയിൽ നിന്നുള്ള വരന്മാർക്കും ജനസംഖ്യ ബിയിൽ നിന്നുള്ള വധുക്കൾക്കും വലിയ കുടുംബങ്ങളെ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, വിപരീതം എല്ലായ്പ്പോഴും ശരിയല്ല. ജനിതകപരമായി ആരോഗ്യമുള്ള മാതാപിതാക്കളുടെ ഒരു കുടുംബത്തിന് ധാരാളം മ്യൂട്ടൻ്റ് അല്ലെങ്കിൽ വന്ധ്യതയുള്ള സന്തതികളെ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, അല്ലെങ്കിൽ അച്ഛനും അമ്മയ്ക്കും അവരുടെ ജീനോമിൽ വ്യത്യസ്തമായ മൊബൈൽ ഘടകങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ കുട്ടികളില്ല. 29 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് താപനിലയിൽ പരീക്ഷണം നടത്തുകയാണെങ്കിൽ പ്രത്യേകിച്ചും നിരവധി ലംഘനങ്ങൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു. ജനിതക പശ്ചാത്തലത്തിൽ അമിതമായി സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന ബാഹ്യ ഘടകങ്ങളുടെ സ്വാധീനം ജീനോം പൊരുത്തക്കേടിൻ്റെ പ്രഭാവം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, എന്നിരുന്നാലും ഈ ഘടകങ്ങൾക്ക് (അയോണൈസിംഗ് റേഡിയേഷന് പോലും) മാത്രം കഴിവില്ല. മൊബൈൽ ഘടകങ്ങളുടെ അത്തരം വൻ ചലനങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്നു.

സമാനമായ സംഭവങ്ങൾ ഡ്രോസോഫില മെലനോഗാസ്റ്റർമൊബൈൽ ഘടകങ്ങളുടെ മറ്റ് കുടുംബങ്ങളുടെ പങ്കാളിത്തത്തോടെ സംഭവിക്കാം.

"മൊബൈൽ" പരിണാമം

സെല്ലുലാർ ജീനോം സ്ഥിരവും താൽക്കാലികവുമായ അംഗങ്ങളുടെ ഒരു തരം ആവാസവ്യവസ്ഥയായി കണക്കാക്കാം, അവിടെ അയൽക്കാർ സഹവർത്തിത്വത്തിൽ മാത്രമല്ല, പരസ്പരം ഇടപഴകുകയും ചെയ്യുന്നു. മൊബൈൽ മൂലകങ്ങളുമായുള്ള ഹോസ്റ്റ് ജീനുകളുടെ ഇടപെടൽ ഇപ്പോഴും മോശമായി മനസ്സിലാക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ല, പക്ഷേ പല ഫലങ്ങൾ നൽകാം - ഒരു പ്രധാന ജീനിന് കേടുപാടുകൾ സംഭവിച്ചാൽ ജീവിയുടെ മരണം മുതൽ മുമ്പ് കേടായ പ്രവർത്തനങ്ങൾ പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നത് വരെ.

ജമ്പിംഗ് ജീനുകൾ സ്വയം പരസ്പരം ഇടപഴകുന്നത് സംഭവിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഒരു മൊബൈൽ മൂലകത്തിന് ഇതിനകം നിലവിലുള്ള ഒന്നിനോട് അടുത്ത് തുളച്ചുകയറാൻ കഴിയാത്തപ്പോൾ, പ്രതിരോധശേഷിയോട് സാമ്യമുള്ള ഒരു പ്രതിഭാസം അറിയപ്പെടുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, എല്ലാ മൊബൈൽ ഘടകങ്ങളും വളരെ സൂക്ഷ്മമായവയല്ല: ഉദാഹരണത്തിന്, പി-എലമെൻ്റുകൾക്ക് പരസ്പരം എളുപ്പത്തിൽ തുളച്ചുകയറാനും അവരുടെ സഹ കളിക്കാരെ ഗെയിമിൽ നിന്ന് പുറത്താക്കാനും കഴിയും.

കൂടാതെ, ജീനോമിലെ മൊബൈൽ മൂലകങ്ങളുടെ എണ്ണത്തിൽ ഒരുതരം സ്വയം നിയന്ത്രണം ഉണ്ട്. മൊബൈൽ ഘടകങ്ങൾക്ക് പരസ്പരം ഹോമോലോജസ് പ്രദേശങ്ങൾ കൈമാറാൻ കഴിയും എന്നതാണ് വസ്തുത - ഈ പ്രക്രിയയെ വിളിക്കുന്നു പുനഃസംയോജനം. അത്തരം ഇടപെടലിൻ്റെ ഫലമായി, മൊബൈൽ ഘടകങ്ങൾ, അവയുടെ ഓറിയൻ്റേഷൻ അനുസരിച്ച്, നഷ്ടപ്പെട്ടേക്കാം ( ഇല്ലാതാക്കൽ) അല്ലെങ്കിൽ വികസിപ്പിക്കുക ( വിപരീതം) അവയ്ക്കിടയിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ഹോസ്റ്റ് ഡിഎൻഎയുടെ ശകലങ്ങൾ. ക്രോമസോമിൻ്റെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗം നഷ്ടപ്പെട്ടാൽ, ജനിതകഘടന മരിക്കും. ഒരു വിപരീതമോ ചെറിയ മായ്ക്കലിൻ്റെയോ കാര്യത്തിൽ, ക്രോമസോം വൈവിധ്യം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് പരിണാമത്തിന് ആവശ്യമായ വ്യവസ്ഥയായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.

വ്യത്യസ്‌ത ക്രോമസോമുകളിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന മൊബൈൽ മൂലകങ്ങൾക്കിടയിൽ പുനഃസംയോജനം സംഭവിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ക്രോമസോം പുനഃക്രമീകരണങ്ങളുടെ രൂപവത്കരണമാണ് ഫലം, തുടർന്നുള്ള സെൽ ഡിവിഷനുകളിൽ ഇത് ജനിതക അസന്തുലിതാവസ്ഥയിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം. അസന്തുലിതമായ ബജറ്റ് പോലെ അസന്തുലിതമായ ജീനോം വളരെ മോശമായി വിഭജിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. അതിനാൽ വിജയിക്കാത്ത ജീനോമുകളുടെ മരണം സജീവമായ മൊബൈൽ ഘടകങ്ങൾ അനിശ്ചിതമായി ക്രോമസോമുകൾ നിറയ്ക്കാത്തതിൻ്റെ ഒരു കാരണമാണ്.

ഒരു സ്വാഭാവിക ചോദ്യം ഉയർന്നുവരുന്നു: പരിണാമത്തിന് മൊബൈൽ ഘടകങ്ങളുടെ സംഭാവന എത്രത്തോളം പ്രധാനമാണ്? ഒന്നാമതായി, മിക്ക മൊബൈൽ ഘടകങ്ങളും അവതരിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, ഏകദേശം പറഞ്ഞാൽ, അവ ആവശ്യമുള്ളിടത്തെല്ലാം, അതിൻ്റെ ഫലമായി അവ അവതരിപ്പിക്കുന്ന ജീനിൻ്റെ ഘടനയെയോ നിയന്ത്രണത്തെയോ നശിപ്പിക്കാനോ മാറ്റാനോ കഴിയും. അപ്പോൾ സ്വാഭാവിക തിരഞ്ഞെടുപ്പ് വിജയിക്കാത്ത ഓപ്ഷനുകൾ നിരസിക്കുന്നു, കൂടാതെ അഡാപ്റ്റീവ് പ്രോപ്പർട്ടികൾ ഉള്ള വിജയകരമായ ഓപ്ഷനുകൾ നിശ്ചയിച്ചിരിക്കുന്നു.

ഒരു മൊബൈൽ മൂലകത്തിൻ്റെ ആമുഖത്തിൻ്റെ അനന്തരഫലങ്ങൾ നിഷ്പക്ഷമായി മാറുകയാണെങ്കിൽ, ഈ വേരിയൻ്റിന് ജനസംഖ്യയിൽ നിലനിൽക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ജീൻ ഘടനയിൽ ചില വൈവിധ്യങ്ങൾ നൽകുന്നു. പ്രതികൂല സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഇത് ഉപയോഗപ്രദമാകും. സൈദ്ധാന്തികമായി, മൊബൈൽ മൂലകങ്ങളുടെ വൻ ചലനത്തിലൂടെ, പല ജീനുകളിലും ഒരേസമയം മ്യൂട്ടേഷനുകൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടാം, ഇത് ജീവിത സാഹചര്യങ്ങളിൽ മൂർച്ചയുള്ള മാറ്റമുണ്ടായാൽ വളരെ ഉപയോഗപ്രദമാകും.

അതിനാൽ, ചുരുക്കത്തിൽ: ജീനോമിൽ നിരവധി മൊബൈൽ ഘടകങ്ങൾ ഉണ്ട്, അവ വ്യത്യസ്തമാണ്; അവയ്ക്ക് പരസ്പരം സംവദിക്കാനും ഹോസ്റ്റ് ജീനുകളുമായി സംവദിക്കാനും കഴിയും; ദ്രോഹിക്കുകയും പകരം വയ്ക്കാനാകാത്തതാവുകയും ചെയ്യും. മൊബൈൽ മൂലകങ്ങളുടെ ചലനം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ജീനോം അസ്ഥിരത ഒരു വ്യക്തിക്ക് ദുരന്തത്തിൽ അവസാനിക്കും, എന്നാൽ പെട്ടെന്ന് മാറാനുള്ള കഴിവ് ഒരു ജനസംഖ്യയുടെയോ ജീവിവർഗത്തിൻ്റെയോ നിലനിൽപ്പിന് ആവശ്യമായ ഒരു വ്യവസ്ഥയാണ്. ഇതിന് നന്ദി, വൈവിധ്യം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് സ്വാഭാവിക തിരഞ്ഞെടുപ്പിനും തുടർന്നുള്ള പരിണാമ പരിവർത്തനങ്ങൾക്കും അടിസ്ഥാനമാണ്.

ജമ്പിംഗ് ജീനുകളും കുടിയേറ്റക്കാരും തമ്മിൽ ഒരു സാമ്യം വരയ്ക്കാം: ചില കുടിയേറ്റക്കാരോ അവരുടെ പിൻഗാമികളോ തുല്യ പൗരന്മാരാകുന്നു, മറ്റുള്ളവർക്ക് താമസാനുമതി നൽകുന്നു, മറ്റുള്ളവർ - നിയമങ്ങൾ പാലിക്കാത്തവരെ - നാടുകടത്തുകയോ തടവിലാക്കുകയോ ചെയ്യുന്നു. ആളുകളുടെ കൂട്ട കുടിയേറ്റത്തിന് സംസ്ഥാനത്തെ തന്നെ വേഗത്തിൽ മാറ്റാൻ കഴിയും.

സാഹിത്യം

റാറ്റ്നർ വി.എ., വാസിലിയേവ എൽ.എ. സമ്മർദ്ദ സ്വാധീനങ്ങളാൽ മൊബൈൽ ജനിതക മൂലകങ്ങളുടെ ട്രാൻസ്പോസിഷനുകളുടെ ഇൻഡക്ഷൻ. റഷ്യൻ ബൈൻഡിംഗ്. 2000.

ഗ്വോസ്ദേവ് വി.എ. യൂക്കറിയോട്ടുകളുടെ മൊബൈൽ ഡിഎൻഎ // സോറോസ് വിദ്യാഭ്യാസ ജേണൽ. 1998. നമ്പർ 8.

പബ്ലിഷിംഗ് ഹൗസ് "BINOM. നോളജ് ലബോറട്ടറി ജനിതക ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ക്രെയ്ഗ് വെൻ്ററിൻ്റെ ഓർമ്മക്കുറിപ്പുകളുടെ ഒരു പുസ്തകം പുറത്തിറക്കുന്നു, ലൈഫ് ഡിസിഫെർഡ്. ക്രെയ്ഗ് വെൻ്റർ മനുഷ്യ ജീനോം വായിക്കുന്നതിനും മനസ്സിലാക്കുന്നതിനുമുള്ള പ്രവർത്തനത്തിന് പേരുകേട്ടതാണ്. 1992-ൽ അദ്ദേഹം ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഫോർ ജീനോം റിസർച്ച് (ടിഐജിആർ) സ്ഥാപിച്ചു. 2010-ൽ വെൻ്റർ ലോകത്തിലെ ആദ്യത്തെ കൃത്രിമ ജീവിയെ സൃഷ്ടിച്ചു - സിന്തറ്റിക് ബാക്ടീരിയം മൈകോപ്ലാസ്മ ലബോറട്ടോറിയം. ഡ്രോസോഫില ഈച്ചയുടെ ജീനോം ക്രമപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള 1999-2000 കാലത്തെ പ്രവർത്തനത്തെക്കുറിച്ച് ക്രെയ്ഗ് വെൻ്റർ പറയുന്ന പുസ്തകത്തിൻ്റെ അധ്യായങ്ങളിലൊന്ന് വായിക്കാൻ ഞങ്ങൾ നിങ്ങളെ ക്ഷണിക്കുന്നു.

മുന്നോട്ട്, മുന്നോട്ട് മാത്രം

പാരമ്പര്യത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാന വശങ്ങൾ, നമ്മെ അത്ഭുതപ്പെടുത്തുന്ന തരത്തിൽ, വളരെ ലളിതമായി മാറി, അതിനാൽ പ്രകൃതി അത്ര അജ്ഞാതമല്ലെന്ന് പ്രത്യാശ ഉണ്ടായിരുന്നു, അതിൻ്റെ അഗ്രാഹ്യത, വിവിധ ആളുകൾ ആവർത്തിച്ച് പ്രഖ്യാപിക്കുന്നത് മറ്റൊരു മിഥ്യയാണ്, നമ്മുടെ അറിവില്ലായ്മയുടെ ഫലം. . ഇത് നമ്മെ ശുഭാപ്തിവിശ്വാസികളാക്കുന്നു, കാരണം നമ്മുടെ ചില സുഹൃത്തുക്കൾ അവകാശപ്പെടുന്നതുപോലെ ലോകം സങ്കീർണ്ണമായിരുന്നെങ്കിൽ, ജീവശാസ്ത്രം ഒരു കൃത്യമായ ശാസ്ത്രമാകാൻ സാധ്യതയില്ല.

തോമസ് ഹണ്ട് മോർഗൻ. പാരമ്പര്യത്തിൻ്റെ ഭൗതിക അടിസ്ഥാനം

നമ്മുടെ ഗ്രഹത്തിലെ എല്ലാ ജീവജാലങ്ങളിലും ഞാൻ പഴ ഈച്ചയെ തിരഞ്ഞെടുത്തത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് പലരും എന്നോട് ചോദിച്ചിട്ടുണ്ട്; മനുഷ്യ ജീനോം മനസ്സിലാക്കാൻ ഞാൻ പെട്ടെന്ന് നീങ്ങാത്തത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് മറ്റുള്ളവർ ആശ്ചര്യപ്പെട്ടു. ഭാവിയിലെ പരീക്ഷണങ്ങൾക്ക് ഞങ്ങൾക്ക് ഒരു അടിസ്ഥാനം ആവശ്യമാണ് എന്നതാണ് കാര്യം, മനുഷ്യൻ്റെ ജീനോം ക്രമപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഏകദേശം 100 മില്യൺ ഡോളർ ചെലവഴിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് ഞങ്ങളുടെ രീതിയുടെ കൃത്യതയെക്കുറിച്ച് ഉറപ്പാക്കാൻ ഞങ്ങൾ ആഗ്രഹിച്ചു.

ജീവശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ, പ്രത്യേകിച്ച് ജനിതകശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ വികാസത്തിൽ ചെറിയ പഴ ഈച്ച വലിയ പങ്കുവഹിച്ചു. ഡ്രോസോഫിലയുടെ ജനുസ്സിൽ വിവിധ ഈച്ചകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു - വിനാഗിരി, വൈൻ, ആപ്പിൾ, മുന്തിരി, പഴങ്ങൾ - മൊത്തം 2600 ഓളം ഇനം. എന്നാൽ "ഡ്രോസോഫില" എന്ന വാക്ക് പറയുക, ഏതൊരു ശാസ്ത്രജ്ഞനും ഉടനടി ഒരു പ്രത്യേക ഇനത്തെക്കുറിച്ച് ചിന്തിക്കും - ഡ്രോസോഫിലാമെലനോഗാസ്റ്റർ. വേഗത്തിലും എളുപ്പത്തിലും പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനാൽ, ഈ ചെറിയ ഈച്ച പരിണാമ ജീവശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് ഒരു മാതൃകാ ജീവിയായി വർത്തിക്കുന്നു. സൃഷ്ടിയുടെ അത്ഭുതത്തിലേക്ക് വെളിച്ചം വീശാൻ അവർ അത് ഉപയോഗിക്കുന്നു - ബീജസങ്കലനത്തിൻ്റെ നിമിഷം മുതൽ പ്രായപൂർത്തിയായ ഒരു ജീവിയുടെ ആവിർഭാവം വരെ. ഡ്രോസോഫിലയ്ക്ക് നന്ദി, എല്ലാ ജീവജാലങ്ങളുടെയും പൊതുവായ ഘടനയെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഹോമിയോബോക്സ് അടങ്ങിയ ജീനുകളുടെ കണ്ടെത്തൽ ഉൾപ്പെടെ നിരവധി കണ്ടെത്തലുകൾ നടത്തിയിട്ടുണ്ട്.

അമേരിക്കൻ ജനിതകശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ പിതാവായ തോമസ് ഹണ്ട് മോർഗൻ നടത്തിയ ഡ്രോസോഫിലയെക്കുറിച്ചുള്ള പരീക്ഷണങ്ങൾ ജനിതകശാസ്ത്രത്തിലെ ഓരോ വിദ്യാർത്ഥിക്കും പരിചിതമാണ്. 1910-ൽ, സാധാരണ ചുവന്ന കണ്ണുള്ള ഈച്ചകൾക്കിടയിൽ വെളുത്ത കണ്ണുകളുള്ള ആൺ മ്യൂട്ടൻ്റുകളെ അദ്ദേഹം ശ്രദ്ധിച്ചു. ചുവന്ന കണ്ണുള്ള പെണ്ണുമായി വെളുത്ത കണ്ണുള്ള ഒരു ആണിനെ അവൻ മുറിച്ചുകടന്നു, അവരുടെ സന്തതികൾക്ക് ചുവന്ന കണ്ണുകളുണ്ടെന്ന് കണ്ടെത്തി: വെളുത്ത കണ്ണ് ഒരു മാന്ദ്യ സ്വഭാവമായി മാറി, ഈച്ചകൾക്ക് വെളുത്ത കണ്ണുകളുണ്ടാകാൻ നിങ്ങൾക്ക് രണ്ട് പകർപ്പുകൾ ആവശ്യമാണെന്ന് ഞങ്ങൾക്കറിയാം. വെളുത്ത കണ്ണുള്ള ജീനിൻ്റെ, ഓരോ മാതാപിതാക്കളിൽ നിന്നും ഒന്ന്. മ്യൂട്ടൻ്റുകളെ മറികടക്കുന്നത് തുടരുമ്പോൾ, മോർഗൻ വെളുത്ത കണ്ണുകളുടെ സ്വഭാവം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നത് പുരുഷന്മാർ മാത്രമാണെന്ന് കണ്ടെത്തി, ഈ സ്വഭാവം ലൈംഗിക ക്രോമസോമുമായി (Y ക്രോമസോം) ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നുവെന്ന് നിഗമനം ചെയ്തു. മോർഗനും അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ വിദ്യാർത്ഥികളും ആയിരക്കണക്കിന് പഴ ഈച്ചകളിൽ പാരമ്പര്യ സ്വഭാവവിശേഷങ്ങൾ പഠിച്ചു. ഇന്ന്, ഡ്രോസോഫിലയുമായുള്ള പരീക്ഷണങ്ങൾ ലോകമെമ്പാടുമുള്ള മോളിക്യുലർ ബയോളജി ലബോറട്ടറികളിൽ നടക്കുന്നു, അവിടെ അയ്യായിരത്തിലധികം ആളുകൾ ഈ ചെറിയ പ്രാണിയെ പഠിക്കുന്നു.

അഡ്രിനാലിൻ റിസപ്റ്ററുകളെ കുറിച്ച് പഠിക്കാൻ ഡ്രോസോഫിലയുടെ cDNA ജീനുകളുടെ ലൈബ്രറികൾ ഉപയോഗിക്കുകയും ഫ്ലൈ - ഒക്ടോപാമൈൻ റിസപ്റ്ററുകളിൽ അവയുടെ തത്തുല്യമായവ കണ്ടെത്തുകയും ചെയ്തപ്പോൾ അതിൻ്റെ പ്രാധാന്യം ഞാൻ നേരിട്ട് മനസ്സിലാക്കി. ഈ കണ്ടെത്തൽ ഈച്ചയുടെയും മനുഷ്യൻ്റെയും നാഡീവ്യവസ്ഥയുടെ പരിണാമ പാരമ്പര്യത്തിൻ്റെ സാമാന്യതയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. മനുഷ്യ മസ്തിഷ്കത്തിലെ cDNA ലൈബ്രറികൾ മനസ്സിലാക്കാൻ ശ്രമിക്കുമ്പോൾ, മനുഷ്യ ജീനുകളെ ഡ്രോസോഫില ജീനുകളുമായി കമ്പ്യൂട്ടർ താരതമ്യം ചെയ്ത് സമാനമായ പ്രവർത്തനങ്ങളുള്ള ജീനുകൾ ഞാൻ കണ്ടെത്തി.

1991-ൽ, ബെർക്ക്‌ലിയിലെ കാലിഫോർണിയ സർവകലാശാലയിലെ ജെറി റൂബിനും കാർണഗീ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂഷനിലെ അലൻ സ്‌പ്രാഡ്‌ലിംഗും ഈ ദൗത്യം ഏറ്റെടുക്കാൻ സമയമായെന്ന് തീരുമാനിച്ചതോടെയാണ് ഡ്രോസോഫില ജീൻ സീക്വൻസിങ് പ്രോജക്റ്റ് ആരംഭിച്ചത്. 1998 മെയ് മാസത്തോടെ, സീക്വൻസിംഗിൻ്റെ 25% ഇതിനകം പൂർത്തിയായിരുന്നു, റൂബിൻ പറഞ്ഞ ഒരു നിർദ്ദേശം ഞാൻ മുന്നോട്ടുവച്ചു, "കടക്കാൻ വളരെ നല്ലതാണ്." എൻ്റെ ആശയം തികച്ചും അപകടസാധ്യതയുള്ളതായിരുന്നു: വിവിധ രാജ്യങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ആയിരക്കണക്കിന് ഫ്രൂട്ട് ഈച്ച ഗവേഷകർ ഞങ്ങൾക്ക് ലഭിച്ച കോഡിൻ്റെ ഓരോ അക്ഷരവും സൂക്ഷ്മമായി പരിശോധിക്കേണ്ടതുണ്ട്, അത് ജെറിയുടെ സ്വന്തം ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള, റഫറൻസ് ഡാറ്റയുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുക, തുടർന്ന് എൻ്റെ രീതിയുടെ അനുയോജ്യതയെക്കുറിച്ച് ഒരു നിഗമനത്തിലെത്തുക. .

1999 ഏപ്രിലിൽ ആറ് മാസത്തിനുള്ളിൽ ഈച്ചയുടെ ജീനോമിൻ്റെ ക്രമം പൂർത്തിയാക്കുകയും തുടർന്ന് മനുഷ്യ ജീനോമിന് നേരെ ആക്രമണം ആരംഭിക്കുകയും ചെയ്യുക എന്നതായിരുന്നു യഥാർത്ഥ പദ്ധതി. ഞങ്ങളുടെ പുതിയ രീതി പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് തെളിയിക്കുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും ഫലപ്രദവും വ്യക്തവുമായ മാർഗ്ഗമാണിതെന്ന് എനിക്ക് തോന്നി. ഞങ്ങൾ വിജയിച്ചില്ലെങ്കിൽ, മനുഷ്യ ജീനോമിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനേക്കാൾ ഡ്രോസോഫിലയുടെ ഉദാഹരണം ഉപയോഗിച്ച് ഇത് വേഗത്തിൽ പരിശോധിക്കുന്നതാണ് നല്ലതെന്ന് ഞാൻ കരുതി. എന്നാൽ സത്യത്തിൽ, സമ്പൂർണ്ണ പരാജയം ജീവശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ ചരിത്രത്തിലെ ഏറ്റവും ഗംഭീരമായ പരാജയമായിരിക്കും. ജെറിയും തൻ്റെ പ്രശസ്തി ഉയർത്തിക്കൊണ്ടിരുന്നു, അതിനാൽ സെലേറയിലെ എല്ലാവരും അവനെ പിന്തുണയ്ക്കാൻ തീരുമാനിച്ചു. പ്രോജക്റ്റിൻ്റെ ഞങ്ങളുടെ ഭാഗം നയിക്കാൻ ഞാൻ മാർക്ക് ആഡംസിനോട് ആവശ്യപ്പെട്ടു, ബെർക്ക്‌ലിയിൽ ജെറിക്ക് ഒരു മികച്ച ടീം ഉണ്ടായിരുന്നതിനാൽ, ഞങ്ങളുടെ സഹകരണം നീന്തുകയായിരുന്നു.

ഒന്നാമതായി, നമ്മൾ ക്രമപ്പെടുത്തേണ്ട ഡിഎൻഎയുടെ പരിശുദ്ധിയെക്കുറിച്ചുള്ള ചോദ്യം ഉയർന്നു. ആളുകളെപ്പോലെ, ഈച്ചകളും ജനിതകപരമായി വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഒരു ജനസംഖ്യയിൽ 2%-ൽ കൂടുതൽ ജനിതക വ്യതിയാനമുണ്ടെങ്കിൽ, തിരഞ്ഞെടുത്ത ഗ്രൂപ്പിൽ 50 വ്യത്യസ്ത വ്യക്തികൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ, ഡീകോഡിംഗ് വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. നമുക്ക് ഏകീകൃത ഡിഎൻഎ വേരിയൻ്റ് നൽകുന്നതിനായി ഈച്ചകളെ പരമാവധി ജനിപ്പിക്കുക എന്നതായിരുന്നു ജെറിയുടെ ആദ്യപടി. എന്നാൽ ജനിതക പരിശുദ്ധി ഉറപ്പാക്കാൻ ഇൻബ്രീഡിംഗ് മതിയായിരുന്നില്ല: ഈച്ചയുടെ ഡിഎൻഎ വേർതിരിച്ചെടുക്കുമ്പോൾ, ഈച്ചയുടെ ഭക്ഷണത്തിലോ കുടലുകളിലോ ഉള്ള ബാക്ടീരിയൽ കോശങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ജനിതക വസ്തുക്കളുമായി മലിനീകരണം ഉണ്ടാകാനുള്ള സാധ്യതയുണ്ട്. ഈ പ്രശ്നങ്ങൾ ഒഴിവാക്കാൻ, ഈച്ചയുടെ ഭ്രൂണങ്ങളിൽ നിന്ന് ഡിഎൻഎ വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ ജെറി ഇഷ്ടപ്പെട്ടു. എന്നാൽ ഭ്രൂണ കോശങ്ങളിൽ നിന്ന് പോലും, ആദ്യം നമുക്ക് ആവശ്യമായ ഡിഎൻഎ ഉപയോഗിച്ച് ന്യൂക്ലിയസുകളെ വേർതിരിക്കേണ്ടിവന്നു, അതിനാൽ മൈറ്റോകോണ്ട്രിയയുടെ എക്സ്ട്രാ ന്യൂക്ലിയർ ഡിഎൻഎ - സെല്ലിൻ്റെ "പവർ പ്ലാൻ്റുകൾ" ഉപയോഗിച്ച് അതിനെ മലിനമാക്കാതിരിക്കാൻ. തൽഫലമായി, ശുദ്ധമായ ഡ്രോസോഫില ഡിഎൻഎയുടെ മേഘാവൃതമായ ലായനിയുള്ള ഒരു ടെസ്റ്റ് ട്യൂബ് ഞങ്ങൾക്ക് ലഭിച്ചു.

1998-ലെ വേനൽക്കാലത്ത്, ഹാമിൻ്റെ ടീം, അത്തരം ശുദ്ധമായ ഈച്ച ഡിഎൻഎ ഉള്ളതിനാൽ, അതിൻ്റെ ശകലങ്ങളുടെ ലൈബ്രറികൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ തുടങ്ങി. ഡിഎൻഎ മുറിക്കാനും തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ശകലങ്ങൾ ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യാനും ഹാം തന്നെ ഏറ്റവും ഇഷ്ടപ്പെട്ടു, അവൻ്റെ ശ്രവണസഹായിയുടെ സംവേദനക്ഷമത കുറയ്ക്കുന്നു, അങ്ങനെ ബാഹ്യമായ ശബ്ദങ്ങളൊന്നും അവൻ്റെ ജോലിയിൽ നിന്ന് അവനെ വ്യതിചലിപ്പിക്കില്ല. ലൈബ്രറികൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നത് വലിയ തോതിലുള്ള സീക്വൻസിംഗിൻ്റെ തുടക്കമാകേണ്ടതായിരുന്നു, എന്നാൽ ഇതുവരെ എല്ലായിടത്തും ഡ്രില്ലുകളുടെയും ചുറ്റികകളുടെയും സോവുകളുടെയും ശബ്ദങ്ങൾ മാത്രമേ കേട്ടിട്ടുള്ളൂ. നിർമ്മാതാക്കളുടെ ഒരു മുഴുവൻ സൈന്യവും സമീപത്ത് നിരന്തരം കണ്ണുനിറഞ്ഞു, ഞങ്ങൾ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നത് തുടർന്നു - സീക്വൻസറുകൾ, റോബോട്ടുകൾ, മറ്റ് ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയുടെ പ്രവർത്തനത്തിലെ ട്രബിൾഷൂട്ട്, വർഷങ്ങളിലല്ല, മാസങ്ങൾക്കുള്ളിൽ ഒരു യഥാർത്ഥ സീക്വൻസിംഗ് “ഫാക്ടറി സൃഷ്ടിക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു. ” ആദ്യം മുതൽ.

ആദ്യത്തെ മോഡൽ 3700 ഡിഎൻഎ സീക്വൻസർ 1998 ഡിസംബർ 8 ന് സെലെറയ്ക്ക് എത്തിച്ചുകൊടുത്തത് വലിയ ആവേശത്തിനും കൂട്ടായ ആശ്വാസത്തിനും വേണ്ടിയാണ്. ഉപകരണം ഒരു മരം പെട്ടിയിൽ നിന്ന് നീക്കം ചെയ്തു, ബേസ്മെൻ്റിലെ ജനലില്ലാത്ത മുറിയിൽ - അതിൻ്റെ താൽക്കാലിക ഭവനത്തിൽ സ്ഥാപിച്ചു, ഉടൻ തന്നെ പരിശോധന ആരംഭിച്ചു. ഇത് പ്രവർത്തിക്കാൻ തുടങ്ങിക്കഴിഞ്ഞാൽ, ഞങ്ങൾക്ക് വളരെ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ഫലങ്ങൾ ലഭിച്ചു. എന്നാൽ ഈ ആദ്യകാല സീക്വൻസറുകൾ തികച്ചും അസ്ഥിരമായിരുന്നു, ചിലത് തുടക്കം മുതലേ പിഴവുള്ളവയായിരുന്നു. ജോലി ചെയ്യുന്നവരുമായി നിരന്തരമായ പ്രശ്നങ്ങളും ഉണ്ടായിരുന്നു, ചിലപ്പോൾ മിക്കവാറും എല്ലാ ദിവസവും. ഉദാഹരണത്തിന്, റോബോട്ടിക് മാനിപ്പുലേറ്റർ കൺട്രോൾ പ്രോഗ്രാമിൽ ഗുരുതരമായ ഒരു പിശക് പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു - ചിലപ്പോൾ റോബോട്ടിൻ്റെ മെക്കാനിക്കൽ ഭുജം ഉപകരണത്തിന് മുകളിലൂടെ ഉയർന്ന വേഗതയിൽ നീട്ടി ഭിത്തിയിൽ ഇടിച്ചു. തൽഫലമായി, സീക്വൻസർ നിർത്തി, അത് പരിഹരിക്കാൻ ഒരു റിപ്പയർ ടീമിനെ വിളിക്കേണ്ടി വന്നു. വഴിതെറ്റിയ ലേസർ രശ്മികൾ കാരണം ചില സീക്വൻസറുകൾ പരാജയപ്പെട്ടു. അമിതമായി ചൂടാകുന്നതിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കാൻ, ഫോയിലും ടേപ്പും ഉപയോഗിച്ചു, കാരണം ഉയർന്ന താപനിലയിൽ മഞ്ഞ നിറത്തിലുള്ള ജിഎസ് ശകലങ്ങൾ സീക്വൻസുകളിൽ നിന്ന് ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുന്നു.

ഉപകരണങ്ങൾ ഇപ്പോൾ പതിവായി വിതരണം ചെയ്യുന്നുണ്ടെങ്കിലും, അവയിൽ 90 ശതമാനവും തുടക്കം മുതൽ തകരാറുള്ളവയായിരുന്നു. ചില ദിവസങ്ങളിൽ സീക്വൻസറുകൾ ഒന്നും പ്രവർത്തിച്ചില്ല. ഞാൻ മൈക്ക് ഹുങ്കപില്ലറിൽ ഉറച്ചു വിശ്വസിച്ചു, പക്ഷേ ഞങ്ങളുടെ പരാജയങ്ങൾ, നിർമ്മാണ പൊടി, ചെറിയ താപനില വ്യതിയാനങ്ങൾ, ചന്ദ്രൻ്റെ ഘട്ടങ്ങൾ മുതലായവയിൽ അദ്ദേഹം കുറ്റപ്പെടുത്താൻ തുടങ്ങിയപ്പോൾ എൻ്റെ വിശ്വാസം വല്ലാതെ ഉലഞ്ഞു. ഞങ്ങളിൽ ചിലർ സമ്മർദ്ദത്തിൽ നിന്ന് ചാരനിറം പോലും നേടി.

മരിച്ച 3700-കൾ എബിഐയിലേക്ക് തിരിച്ചയക്കാനായി കഫറ്റീരിയയിൽ ഇരിക്കുകയായിരുന്നു, ഒടുവിൽ അത് സീക്വൻസേഴ്‌സിൻ്റെ മോർച്ചറിയിൽ പ്രായോഗികമായി ഉച്ചഭക്ഷണം കഴിക്കേണ്ട അവസ്ഥയിലെത്തി. ഞാൻ നിരാശയിലായിരുന്നു - എല്ലാത്തിനുമുപരി, എനിക്ക് എല്ലാ ദിവസവും ഒരു നിശ്ചിത എണ്ണം പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്, അതായത് 230! ഏകദേശം 70 മില്യൺ ഡോളറിന്, എബിഐ ഞങ്ങൾക്ക് ഒന്നുകിൽ ദിവസം മുഴുവനും തടസ്സമില്ലാതെ പ്രവർത്തിക്കുന്ന 230, അല്ലെങ്കിൽ കുറഞ്ഞത് അര ദിവസമെങ്കിലും പ്രവർത്തിക്കുന്ന 460 ഉപകരണങ്ങൾ നൽകാമെന്ന് വാഗ്ദാനം ചെയ്തു. കൂടാതെ, പരാജയത്തിന് ശേഷം സീക്വൻസറുകൾ ഉടനടി നന്നാക്കാൻ മൈക്ക് യോഗ്യതയുള്ള സാങ്കേതിക ഉദ്യോഗസ്ഥരുടെ എണ്ണം ഇരട്ടിയാക്കിയിരിക്കണം.

എന്നാലും, ഇതേ പൈസക്ക് ഇതൊക്കെ ചെയ്യുന്നതിൽ എന്ത് താല്പര്യം! കൂടാതെ, മൈക്കിന് ഇപ്പോൾ മറ്റൊരു ക്ലയൻ്റ് ഉണ്ട് - ഒരു സർക്കാർ ജീനോമിക് പ്രോജക്റ്റ്, അതിൻ്റെ നേതാക്കൾ ഇതിനകം തന്നെ ഒരു പരിശോധനയും കൂടാതെ നൂറുകണക്കിന് ഉപകരണങ്ങൾ വാങ്ങാൻ തുടങ്ങി. സെലേറയുടെ ഭാവി ഈ സീക്വൻസറുകളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, പക്ഷേ എബിഐയുടെ ഭാവിയും അവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നുവെന്ന് മൈക്ക് തിരിച്ചറിഞ്ഞില്ല. എബിഐ എഞ്ചിനീയർമാരും എൻ്റെ ടീമും തമ്മിലുള്ള സെലേറയിലെ ഒരു പ്രധാന മീറ്റിംഗിൽ പ്രകടമായതുപോലെ, സംഘർഷം അനിവാര്യമായിരുന്നു.

അപാകതയുള്ള ഉപകരണങ്ങളുടെ എണ്ണത്തെക്കുറിച്ചും സീക്വൻസർ പരാജയങ്ങൾ പരിഹരിക്കാൻ എത്ര സമയമെടുത്തുവെന്നും ഞങ്ങൾ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തതിന് ശേഷം, മൈക്ക് വീണ്ടും എല്ലാ കുറ്റങ്ങളും എൻ്റെ ജീവനക്കാരുടെ മേൽ ചുമത്താൻ ശ്രമിച്ചു, പക്ഷേ സ്വന്തം എഞ്ചിനീയർമാർ പോലും അദ്ദേഹത്തോട് വിയോജിച്ചു. ഒടുവിൽ ടോണി വൈറ്റ് ഇടപെട്ടു. “ഇതിൻ്റെ വില എത്രയാണെന്നോ ആരെയാണ് കൊല്ലേണ്ടതെന്നോ ഞാൻ കാര്യമാക്കുന്നില്ല,” അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു. പിന്നെ ആദ്യമായും അവസാനമായും അവൻ ശരിക്കും എൻ്റെ പക്ഷം ചേർന്നു. മറ്റ് ഉപഭോക്താക്കളുടെ ചെലവിൽ പോലും, അതിൻ്റെ വില എത്രയാണെന്ന് ഇതുവരെ അറിവായിട്ടില്ലെങ്കിലും, പുതിയ സീക്വൻസറുകൾ എത്രയും വേഗം ഡെലിവറി ഉറപ്പാക്കാൻ അദ്ദേഹം മൈക്ക് ഉത്തരവിട്ടു.

എല്ലാ പ്രശ്‌നങ്ങളുടെയും കാരണം വേഗത്തിൽ നന്നാക്കാനും നിർണ്ണയിക്കാനും ഇരുപത് സാങ്കേതിക വിദഗ്ധരെ കൂടി നിയമിക്കാൻ ടോണി മൈക്കിനോട് ഉത്തരവിട്ടു. യഥാർത്ഥത്തിൽ, പരിചയസമ്പന്നരായ തൊഴിലാളികൾ കുറവായതിനാൽ ഇത് ചെയ്യുന്നതിനേക്കാൾ എളുപ്പമായിരുന്നു. തുടക്കത്തിൽ, എറിക് ലാൻഡർ ഏറ്റവും യോഗ്യതയുള്ള രണ്ട് എഞ്ചിനീയർമാരെ വേട്ടയാടി, മൈക്കിൻ്റെ അഭിപ്രായത്തിൽ ഞങ്ങളും കുറ്റക്കാരായിരുന്നു. മാർക്ക് ആഡംസിലേക്ക് തിരിഞ്ഞ് മൈക്ക് പറഞ്ഞു, "മറ്റൊരാൾ ചെയ്യുന്നതിനുമുമ്പ് നിങ്ങൾ അവരെ നിയമിക്കണമായിരുന്നു." അത്തരമൊരു പ്രസ്താവനയ്ക്ക് ശേഷം, എനിക്ക് അദ്ദേഹത്തോടുള്ള ബഹുമാനം പൂർണ്ണമായും നഷ്ടപ്പെട്ടു. എല്ലാത്തിനുമുപരി, ഞങ്ങളുടെ കരാർ അനുസരിച്ച്, എനിക്ക് എബിഐ ജീവനക്കാരെ നിയമിക്കാൻ കഴിഞ്ഞില്ല, അതേസമയം ലാൻഡറിനും സർക്കാർ ജീനോം പ്രോജക്റ്റിലെ മറ്റ് നേതാക്കൾക്കും അതിനുള്ള അവകാശമുണ്ടായിരുന്നു, അതിനാൽ വളരെ വേഗം മികച്ച എബിഐ എഞ്ചിനീയർമാർ ഞങ്ങളുടെ എതിരാളികൾക്കായി പ്രവർത്തിക്കാൻ തുടങ്ങി. മീറ്റിംഗിൻ്റെ അവസാനത്തോടെ, പ്രശ്നങ്ങൾ അവശേഷിക്കുന്നുവെന്ന് ഞാൻ മനസ്സിലാക്കി, പക്ഷേ പുരോഗതിയുടെ പ്രതീക്ഷയുടെ ഒരു കിരണം ഉദിച്ചു.

പെട്ടെന്നല്ലെങ്കിലും അങ്ങനെ സംഭവിച്ചു. ഞങ്ങളുടെ ആയുധശേഖരം 230 ൽ നിന്ന് 300 ആയി ഉയർന്നു, അവയിൽ 20-25% പരാജയപ്പെട്ടാൽ, ഞങ്ങൾക്ക് ഇപ്പോഴും 200 ഓളം വർക്കിംഗ് സീക്വൻസറുകൾ ഉണ്ടായിരുന്നു, എങ്ങനെയെങ്കിലും ടാസ്‌ക്കുകളുമായി പൊരുത്തപ്പെട്ടു. സാങ്കേതിക ജീവനക്കാർ വീരോചിതമായി പ്രവർത്തിച്ചു, അറ്റകുറ്റപ്പണികളുടെ വേഗത ക്രമാനുഗതമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും പ്രവർത്തനരഹിതമായ സമയം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്തു. ഈ സമയമത്രയും ഞാൻ ഒരു കാര്യത്തെക്കുറിച്ച് ചിന്തിച്ചു: നമ്മൾ ചെയ്യുന്നത് ചെയ്യാൻ കഴിയുന്നതാണ്. ആയിരം കാരണങ്ങളാൽ പരാജയങ്ങൾ സംഭവിച്ചു, പക്ഷേ പരാജയം എൻ്റെ പദ്ധതികളുടെ ഭാഗമായിരുന്നില്ല.

ഏപ്രിൽ 8-ന് ഞങ്ങൾ ഈ ജോലി പൂർത്തിയാക്കേണ്ട സമയത്ത് ഡ്രോസോഫില ജീനോമിൻ്റെ ക്രമം ക്രമപ്പെടുത്താൻ തുടങ്ങി. വൈറ്റ് എന്നെ ഒഴിവാക്കാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നുവെന്ന് ഞാൻ മനസ്സിലാക്കി, പക്ഷേ പ്രധാന ജോലി പൂർത്തിയാക്കാൻ ഞാൻ എൻ്റെ കഴിവിൻ്റെ പരമാവധി ചെയ്തു. വീട്ടിൽ പിരിമുറുക്കവും ഉത്കണ്ഠയും എന്നെ വേട്ടയാടിയിരുന്നു, എന്നാൽ ഈ പ്രശ്നങ്ങൾ എൻ്റെ ഏറ്റവും "വിശ്വസ്തനോട്" ചർച്ച ചെയ്യാൻ എനിക്ക് കഴിഞ്ഞില്ല. സെലേറയുടെ കാര്യങ്ങളിൽ ഞാൻ എത്രമാത്രം ശ്രദ്ധാലുക്കളാണ് എന്ന് കണ്ടപ്പോൾ ക്ലെയർ അവളുടെ അവഗണന കാണിച്ചു. TIGR/HGS-ൽ ജോലി ചെയ്യുമ്പോൾ ഞാൻ ചെയ്ത അതേ തെറ്റുകൾ ഞാൻ ആവർത്തിക്കുന്നതായി അവൾക്ക് തോന്നി. ജൂലൈ 1 ആയപ്പോഴേക്കും എനിക്ക് വിയറ്റ്നാമിലെന്നപോലെ കടുത്ത വിഷാദം അനുഭവപ്പെട്ടു.

കൺവെയർ രീതി ഇതുവരെ ഞങ്ങൾക്ക് വേണ്ടി പ്രവർത്തിച്ചിട്ടില്ലാത്തതിനാൽ, ഞങ്ങൾക്ക് കഠിനവും ക്ഷീണിപ്പിക്കുന്നതുമായ ജോലി ചെയ്യേണ്ടിവന്നു - ജീനോം ശകലങ്ങൾ ഒരുമിച്ച് "പശ" ചെയ്യാൻ. ആവർത്തനങ്ങളാൽ വ്യതിചലിക്കാതെ പൊരുത്തങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നതിന്, ഷോട്ട്ഗൺ രീതിയുടെ എൻ്റെ പതിപ്പിൻ്റെ പ്രധാന തത്വത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ജീൻ മിയേഴ്സ് ഒരു അൽഗോരിതം നിർദ്ദേശിച്ചു: ഫലമായുണ്ടാകുന്ന എല്ലാ ക്ലോണുകളുടെയും രണ്ട് അറ്റങ്ങളും ക്രമപ്പെടുത്തുക. ഹാമിന് കൃത്യമായി അറിയാവുന്ന മൂന്ന് വലുപ്പത്തിലുള്ള ക്ലോണുകൾ ലഭിക്കുന്നതിനാൽ, രണ്ട് ടെർമിനൽ സീക്വൻസുകളും പരസ്പരം കർശനമായി നിർവചിക്കപ്പെട്ട അകലത്തിലാണെന്ന് ഞങ്ങൾക്ക് അറിയാമായിരുന്നു. മുമ്പത്തെപ്പോലെ, ഈ "പൊരുത്ത" രീതി നമുക്ക് ജീനോം വീണ്ടും കൂട്ടിച്ചേർക്കാനുള്ള മികച്ച അവസരം നൽകും.

എന്നാൽ ക്രമത്തിൻ്റെ ഓരോ അറ്റവും വെവ്വേറെ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ, ഈ അസംബ്ലി രീതി കൃത്യമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നതിന്, ശ്രദ്ധാപൂർവ്വമായ രേഖകൾ സൂക്ഷിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ് - എല്ലാ ജോഡി എൻഡ് സീക്വൻസുകളും ശരിയായി ബന്ധിപ്പിക്കാൻ ഞങ്ങൾക്ക് കഴിഞ്ഞുവെന്ന് പൂർണ്ണമായും ഉറപ്പാക്കാൻ: എല്ലാത്തിനുമുപരി, കുറഞ്ഞത് എങ്കിൽ നൂറ് ശ്രമങ്ങളിൽ ഒരെണ്ണം ഒരു പിശകിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, ഒപ്പം പൊരുത്തപ്പെടുന്ന ഒരെണ്ണം സ്ഥിരതയ്ക്കായി കണ്ടെത്തിയില്ല, എല്ലാം ചോർച്ചയിലേക്ക് പോകും, ​​രീതി പ്രവർത്തിക്കില്ല. ഇത് ഒഴിവാക്കാനുള്ള ഒരു മാർഗ്ഗം, പ്രക്രിയയുടെ ഓരോ ഘട്ടവും ട്രാക്ക് ചെയ്യാൻ ബാർകോഡുകളും സെൻസറുകളും ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ്. എന്നാൽ ജോലിയുടെ തുടക്കത്തിൽ, ലബോറട്ടറി ടെക്നീഷ്യൻമാർക്ക് സീക്വൻസിംഗിന് ആവശ്യമായ സോഫ്‌റ്റ്‌വെയറും ഉപകരണങ്ങളും ഇല്ലായിരുന്നു, അതിനാൽ അവർക്ക് എല്ലാം സ്വമേധയാ ചെയ്യേണ്ടിവന്നു. സെലേറയിൽ, ഇരുപതിൽ താഴെ ആളുകളുള്ള ഒരു ചെറിയ സംഘം പ്രതിദിനം 200,000 ക്ലോണുകൾ പ്രോസസ്സ് ചെയ്തു. 384 കിണറുകളിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റ തെറ്റായി വായിക്കുന്നത് പോലുള്ള ചില പിശകുകൾ നമുക്ക് മുൻകൂട്ടി കാണാനാകും, തുടർന്ന് കമ്പ്യൂട്ടർ ഉപയോഗിച്ച് വ്യക്തമായ തെറ്റായ പ്രവർത്തനം കണ്ടെത്തി സാഹചര്യം ശരിയാക്കാം. തീർച്ചയായും, ചില പോരായ്മകൾ ഇപ്പോഴും ഉണ്ടായിരുന്നു, പക്ഷേ ഇത് ടീമിൻ്റെ കഴിവും ആത്മവിശ്വാസവും മാത്രമേ ഞങ്ങൾക്ക് പിശകുകൾ ഇല്ലാതാക്കാൻ കഴിയൂ എന്ന് സ്ഥിരീകരിച്ചു.

എല്ലാ ബുദ്ധിമുട്ടുകളും ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, നാല് മാസത്തിനുള്ളിൽ ഞങ്ങൾക്ക് 3156 ദശലക്ഷം സീക്വൻസുകൾ വായിക്കാൻ കഴിഞ്ഞു, ഏകദേശം 1.76 ബില്യൺ ന്യൂക്ലിയോടൈഡ് ജോഡികൾ 1.51 ദശലക്ഷം ഡിഎൻഎ ക്ലോണുകളുടെ അറ്റങ്ങൾക്കിടയിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഇപ്പോൾ ജീൻ മിയേഴ്‌സിൻ്റെയും അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ ടീമിൻ്റെയും ഞങ്ങളുടെ കമ്പ്യൂട്ടറിൻ്റെയും ഊഴമായിരുന്നു - എല്ലാ വിഭാഗങ്ങളും ഒരുമിച്ച് ഡ്രോസോഫില ക്രോമസോമുകളാക്കി മാറ്റേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. ദൈർഘ്യമേറിയ ഭാഗങ്ങൾ, ക്രമാനുഗതമായ കൃത്യത കുറയുന്നു. ഡ്രോസോഫിലയുടെ കാര്യത്തിൽ, സീക്വൻസുകളുടെ ശരാശരി 551 അടിസ്ഥാന ജോഡികളും ശരാശരി കൃത്യത 99.5% ആയിരുന്നു. 500-അക്ഷരങ്ങളുള്ള സീക്വൻസുകൾ നൽകിയാൽ, ഒരു പൊരുത്തം കണ്ടെത്തുന്നത് വരെ ഒരു സീക്വൻസ് മറ്റൊന്നിനൊപ്പം നീക്കിക്കൊണ്ട് ഏതാണ്ട് ആർക്കും പൊരുത്തങ്ങൾ കണ്ടെത്താനാകും.

ഹീമോഫിലസ് ഇൻഫ്ലുവൻസയെ ക്രമപ്പെടുത്തുന്നതിന്, ഞങ്ങൾക്ക് 26 ആയിരം സീക്വൻസുകൾ ഉണ്ടായിരുന്നു. അവ ഓരോന്നും മറ്റുള്ളവരുമായി താരതമ്യം ചെയ്യാൻ 26,000 താരതമ്യങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്, അല്ലെങ്കിൽ 676 ദശലക്ഷം. 3.156 ദശലക്ഷം വായനകളുള്ള ഡ്രോസോഫില ജീനോമിന് ഏകദേശം 9.9 ട്രില്യൺ താരതമ്യങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്. ഞങ്ങൾ 26 ദശലക്ഷം സീക്വൻസ് റീഡുകൾ നിർമ്മിച്ച മനുഷ്യൻറെയും എലിയുടെയും കാര്യത്തിൽ, ഏകദേശം 680 ട്രില്യൺ താരതമ്യങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്. അതിനാൽ, ഈ രീതിയുടെ സാധ്യമായ വിജയത്തെക്കുറിച്ച് മിക്ക ശാസ്ത്രജ്ഞരും വളരെ സംശയം പ്രകടിപ്പിച്ചതിൽ അതിശയിക്കാനില്ല.

എല്ലാം ശരിയാക്കാമെന്ന് മിയേഴ്സ് വാഗ്ദാനം ചെയ്തെങ്കിലും, അദ്ദേഹത്തിന് നിരന്തരം സംശയങ്ങളുണ്ടായിരുന്നു. ഇപ്പോൾ അവൻ രാവും പകലും ജോലി ചെയ്തു, ക്ഷീണിതനായി കാണപ്പെട്ടു, എങ്ങനെയോ നരച്ചു. കൂടാതെ, അദ്ദേഹത്തിന് കുടുംബത്തിൽ പ്രശ്‌നങ്ങളുണ്ടായിരുന്നു, ഞങ്ങളുടെ പ്രോജക്റ്റിനെക്കുറിച്ച് എഴുതിയ ജെയിംസ് ഷ്രെവ് എന്ന ജേണലിസ്റ്റിനൊപ്പം അദ്ദേഹം തൻ്റെ ഒഴിവുസമയങ്ങളിൽ ഭൂരിഭാഗവും ചെലവഴിക്കാൻ തുടങ്ങി, ഒരു നിഴൽ പോലെ, ഗവേഷണത്തിൻ്റെ പുരോഗതി പിന്തുടരുന്നു. എങ്ങനെയെങ്കിലും ജീനിൻ്റെ ശ്രദ്ധ തിരിക്കാൻ ശ്രമിച്ചുകൊണ്ട്, ഞാൻ അവനെ എൻ്റെ കൂടെ കരീബിയൻ പ്രദേശത്തേക്ക് കൂട്ടിക്കൊണ്ടുപോയി, വിശ്രമിക്കാനും എൻ്റെ യാച്ചിൽ യാത്ര ചെയ്യാനും. പക്ഷേ, അവിടെയും മണിക്കൂറുകളോളം ഇരുന്നു, ലാപ്‌ടോപ്പിന് മുകളിൽ കുനിഞ്ഞ്, കറുത്ത പുരികങ്ങൾ ചുളുക്കി, തിളങ്ങുന്ന സൂര്യനിൽ നിന്ന് കറുത്ത കണ്ണുകൾ തുളച്ചു. കൂടാതെ, അവിശ്വസനീയമായ ബുദ്ധിമുട്ടുകൾക്കിടയിലും, ആറ് മാസത്തിനുള്ളിൽ പുതിയ അസംബ്ലറിനായി അര ദശലക്ഷത്തിലധികം കമ്പ്യൂട്ടർ കോഡുകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ ജീനിനും സംഘത്തിനും കഴിഞ്ഞു.

സീക്വൻസിങ് ഫലങ്ങൾ 100% കൃത്യമാണെങ്കിൽ, ഡ്യൂപ്ലിക്കേറ്റ് ഡിഎൻഎ ഇല്ലെങ്കിൽ, ജീനോം അസംബ്ലി താരതമ്യേന ലളിതമായ ഒരു ജോലിയായിരിക്കും. എന്നാൽ വാസ്തവത്തിൽ, ജീനോമുകളിൽ വ്യത്യസ്ത തരം, നീളം, ആവൃത്തികൾ എന്നിവയുടെ ആവർത്തിച്ചുള്ള ധാരാളം ഡിഎൻഎകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. അഞ്ഞൂറിൽ താഴെയുള്ള അടിസ്ഥാന ജോഡികളുടെ ഹ്രസ്വ ആവർത്തനങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ താരതമ്യേന എളുപ്പമാണ്; ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ, ഞങ്ങൾ ഒരു "ജോടി-കണ്ടെത്തൽ" രീതി ഉപയോഗിച്ചു, അതായത്, ഓരോ ക്ലോണിൻ്റെയും രണ്ട് അറ്റങ്ങളും ഞങ്ങൾ ക്രമീകരിച്ച് പരമാവധി പൊരുത്തങ്ങൾ ഉറപ്പാക്കാൻ വ്യത്യസ്ത നീളത്തിലുള്ള ക്ലോണുകൾ നേടി.

ജിന്നിൻ്റെ ടീമിൻ്റെ അര മില്യൺ ലൈനുകളുടെ കമ്പ്യൂട്ടർ കോഡിൽ എൻകോഡ് ചെയ്‌തിരിക്കുന്ന അൽഗോരിതങ്ങൾ, ഘട്ടം ഘട്ടമായുള്ള ഒരു സാഹചര്യം നിർദ്ദേശിച്ചു - രണ്ട് സീക്വൻസുകൾ ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുന്നത് പോലെയുള്ള ഏറ്റവും "നിരുപദ്രവകരമായ" പ്രവർത്തനങ്ങൾ മുതൽ, കണ്ടെത്തിയ ജോഡികൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത് പോലെയുള്ള സങ്കീർണ്ണമായവ വരെ. ഓവർലാപ്പിംഗ് സീക്വൻസുകളുടെ ദ്വീപുകൾ ലയിപ്പിക്കുക. ചെറിയ ദ്വീപുകൾ കൂട്ടിച്ചേർത്ത് വലിയ ദ്വീപുകൾ രൂപീകരിക്കുകയും പിന്നീട് മുഴുവൻ പ്രക്രിയയും ആവർത്തിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന ഒരു പസിൽ പോലെയായിരുന്നു ഇത്. ഞങ്ങളുടെ പസിലിൽ മാത്രം 27 ദശലക്ഷം കഷണങ്ങൾ ഉണ്ടായിരുന്നു. ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള അസംബ്ലിയുടെ ഒരു ശ്രേണിയിൽ നിന്നാണ് വിഭാഗങ്ങൾ എടുത്തത് എന്നത് വളരെ പ്രധാനമായിരുന്നു: നിങ്ങൾ ഒരു പസിൽ കൂട്ടിച്ചേർത്താൽ എന്ത് സംഭവിക്കുമെന്ന് സങ്കൽപ്പിക്കുക, കൂടാതെ അതിൻ്റെ ഘടകങ്ങളുടെ നിറങ്ങളോ ചിത്രങ്ങളോ അവ്യക്തവും മങ്ങിയതുമാണ്. ജീനോം സീക്വൻസിൻറെ ദീർഘദൂര ക്രമത്തിന്, വായനകളുടെ ഗണ്യമായ അനുപാതം പൊരുത്തപ്പെടുന്ന ജോഡികളുടെ രൂപത്തിലായിരിക്കണം. ഫലങ്ങൾ ഇപ്പോഴും സ്വമേധയാ ട്രാക്ക് ചെയ്യുന്നതിനാൽ, ഞങ്ങളുടെ പക്കലുള്ള 70% സീക്വൻസുകളും ഇതുപോലെയാണെന്ന് കണ്ടെത്തിയതിൽ ഞങ്ങൾക്ക് ആശ്വാസമായി. കുറഞ്ഞ ശതമാനത്തിൽ ഞങ്ങളുടെ "ഹംപ്റ്റി ഡംപ്റ്റി" കൂട്ടിച്ചേർക്കുക അസാധ്യമായിരിക്കുമെന്ന് കമ്പ്യൂട്ടർ മോഡലർമാർ വിശദീകരിച്ചു.

ഇപ്പോൾ സീക്വൻസ് ക്രമപ്പെടുത്താൻ Celera അസംബ്ലർ ഉപയോഗിക്കാൻ ഞങ്ങൾക്ക് കഴിഞ്ഞു: ആദ്യ ഘട്ടത്തിൽ, ഏറ്റവും ഉയർന്ന കൃത്യത കൈവരിക്കാൻ ഫലങ്ങൾ ക്രമീകരിച്ചു; രണ്ടാം ഘട്ടത്തിൽ, സ്‌ക്രീനർ പ്രോഗ്രാം പ്ലാസ്മിഡ് അല്ലെങ്കിൽ ഇ.കോളി ഡിഎൻഎയിൽ നിന്ന് മലിനമായ സീക്വൻസുകൾ നീക്കം ചെയ്തു. "വിദേശ" ക്രമത്തിൻ്റെ 10 അടിസ്ഥാന ജോഡികളാൽ അസംബ്ലി പ്രക്രിയയെ തടസ്സപ്പെടുത്താം. മൂന്നാമത്തെ ഘട്ടത്തിൽ, ഫ്രൂട്ട് ഫ്‌ളൈ ജീനോമിലെ അറിയപ്പെടുന്ന ആവർത്തിച്ചുള്ള സീക്വൻസുകൾ പാലിക്കുന്നുണ്ടോയെന്ന് സ്‌ക്രീനർ പ്രോഗ്രാം ഓരോ ശകലവും പരിശോധിച്ചു - ജെറി റൂബിനിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റ, അവ ഞങ്ങൾക്ക് “ദയയോടെ” നൽകി. ഭാഗികമായി ഓവർലാപ്പുചെയ്യുന്ന പ്രദേശങ്ങളുള്ള ആവർത്തനങ്ങളുടെ ലൊക്കേഷനുകൾ രേഖപ്പെടുത്തി. നാലാമത്തെ ഘട്ടത്തിൽ, മറ്റൊരു പ്രോഗ്രാം (ഓവർലാപ്പർ) ഓരോ ശകലവും മറ്റുള്ളവയുമായി താരതമ്യം ചെയ്തുകൊണ്ട് ഓവർലാപ്പിംഗ് ഏരിയകൾ കണ്ടെത്തി - ഒരു വലിയ അളവിലുള്ള സംഖ്യാ ഡാറ്റ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു വലിയ പരീക്ഷണം. ഞങ്ങൾ ഓരോ സെക്കൻഡിലും 32 ദശലക്ഷം ശകലങ്ങൾ താരതമ്യം ചെയ്തു, 6% വ്യത്യാസത്തിൽ കുറഞ്ഞ 40 ഓവർലാപ്പിംഗ് ബേസ് ജോഡികളെങ്കിലും കണ്ടെത്താൻ ലക്ഷ്യമിടുന്നു. ഓവർലാപ്പുചെയ്യുന്ന രണ്ട് പ്രദേശങ്ങൾ ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തിയപ്പോൾ, ഞങ്ങൾ അവയെ ഒരു വലിയ ശകലമായി സംയോജിപ്പിച്ചു, "കോൺറ്റിഗ്" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന - ഓവർലാപ്പിംഗ് ശകലങ്ങളുടെ ഒരു കൂട്ടം.

ജീനോം കൂട്ടിച്ചേർക്കാൻ ഇത് മതിയാകും. എന്നാൽ ഡിഎൻഎ കോഡിലെ മുരടിപ്പുകളോടും ആവർത്തനങ്ങളോടും കൂടി ഞങ്ങൾക്ക് പോരാടേണ്ടി വന്നു, അതിനർത്ഥം ഡിഎൻഎയുടെ ഒരു കഷണം വിവിധ പ്രദേശങ്ങളുമായി ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുകയും വ്യാജ കണക്ഷനുകൾ സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യും. ചുമതല ലളിതമാക്കുന്നതിന്, "യൂണിറ്റിഗുകൾ" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന അദ്വിതീയമായി ബന്ധിപ്പിച്ച ശകലങ്ങൾ മാത്രമേ ഞങ്ങൾ അവശേഷിപ്പിച്ചിട്ടുള്ളൂ. ഈ ഓപ്പറേഷൻ നടത്താൻ ഞങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച പ്രോഗ്രാം (യൂണിറ്റിഗർ) അടിസ്ഥാനപരമായി ഞങ്ങൾക്ക് തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയാത്ത എല്ലാ ഡിഎൻഎ സീക്വൻസുകളും നീക്കം ചെയ്തു, ഈ യൂണിറ്റുകൾ മാത്രം അവശേഷിപ്പിച്ചു. ഈ ഘട്ടം ശകലങ്ങൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നതിനുള്ള മറ്റ് ഓപ്ഷനുകൾ പരിഗണിക്കാനുള്ള അവസരം മാത്രമല്ല, ചുമതലയെ ഗണ്യമായി ലഘൂകരിക്കുകയും ചെയ്തു. കുറച്ചതിനുശേഷം, ഓവർലാപ്പുചെയ്യുന്ന ശകലങ്ങളുടെ എണ്ണം 212 ദശലക്ഷത്തിൽ നിന്ന് 3.1 ദശലക്ഷമായി കുറയ്ക്കുകയും പ്രശ്നം 68 മടങ്ങ് ലളിതമാക്കുകയും ചെയ്തു. പ്രഹേളികയുടെ കഷണങ്ങൾ ക്രമേണ എന്നാൽ സ്ഥിരമായി വീണു.

"അസ്ഥികൂടം" അൽഗോരിതം ഉപയോഗിച്ച് ഒരേ ക്ലോണിൻ്റെ സീക്വൻസുകൾ ജോടിയാക്കിയ രീതിയെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരങ്ങൾ ഞങ്ങൾക്ക് ഉപയോഗിക്കാം. പരസ്പരം ഓവർലാപ്പുചെയ്യുന്ന അടിസ്ഥാന ജോഡികളുള്ള സാധ്യമായ എല്ലാ യൂണിറ്റുകളും പ്രത്യേക ചട്ടക്കൂടുകളായി സംയോജിപ്പിച്ചു. എൻ്റെ പ്രഭാഷണങ്ങളിൽ ഈ ഘട്ടം വിവരിക്കുന്നതിന്, കുട്ടികളുടെ കളിപ്പാട്ട നിർമ്മാണ സെറ്റ് ടിങ്കർടോയ്സുമായി ഞാൻ ഒരു സാമ്യം വരയ്ക്കുന്നു. തടി കീ ഭാഗങ്ങളിൽ (പന്തുകളും ഡിസ്കുകളും) സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ദ്വാരങ്ങളിലേക്ക് തിരുകാൻ കഴിയുന്ന വ്യത്യസ്ത നീളമുള്ള വിറകുകൾ ഇതിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അങ്ങനെ ഒരു ത്രിമാന ഘടന സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഞങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, പ്രധാന ഭാഗങ്ങൾ യൂണിറ്റുകളാണ്. ജോടിയാക്കിയ സീക്വൻസുകൾ 2 ആയിരം, 10 ആയിരം അല്ലെങ്കിൽ 50 ആയിരം ബേസ് ജോഡികൾ നീളമുള്ള ക്ലോണുകളുടെ അറ്റത്ത് സ്ഥിതിചെയ്യുന്നുവെന്ന് അറിയുന്നത് - അതായത്, അവ പരസ്പരം ഒരു നിശ്ചിത എണ്ണം ദ്വാരങ്ങളുടെ അകലത്തിലാണെന്ന് തോന്നുന്നു - അവ നിരത്താനാകും.

ഫ്രൂട്ട് ഫ്‌ളൈ ജീനോമിൻ്റെ അഞ്ചിലൊന്ന് വരുന്ന ജെറി റൂബിൻ്റെ ക്രമത്തിൽ ഈ വിദ്യ പരീക്ഷിച്ചത് 500 വിടവുകൾ മാത്രമാണ്. ഓഗസ്റ്റിൽ ഞങ്ങളുടെ സ്വന്തം ഡാറ്റ പരിശോധിക്കുമ്പോൾ, 800,000-ലധികം ചെറിയ ശകലങ്ങൾ ഞങ്ങൾക്ക് ലഭിച്ചു. പ്രോസസ്സിംഗിനായി ഗണ്യമായി വലിയ അളവിലുള്ള ഡാറ്റ സാങ്കേതികത മോശമായി പ്രവർത്തിച്ചതായി കാണിച്ചു - ഫലം പ്രതീക്ഷിച്ചതിന് വിപരീതമായിരുന്നു. അടുത്ത കുറച്ച് ദിവസങ്ങളിൽ, പരിഭ്രാന്തി വർദ്ധിക്കുകയും സാധ്യമായ തെറ്റുകളുടെ പട്ടിക നീളുകയും ചെയ്തു. ബിൽഡിംഗ് നമ്പർ 2 ൻ്റെ മുകളിലത്തെ നിലയിൽ നിന്ന്, "ട്രാൻക്വിൽ ചേമ്പേഴ്സ്" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന തമാശയായി ഒരു അഡ്രിനാലിൻ മുറിയിലേക്ക് ഒഴുകി. എന്നിരുന്നാലും, അവിടെ സമാധാനമോ ശാന്തതയോ ഉണ്ടായിരുന്നില്ല, പ്രത്യേകിച്ചും കുറഞ്ഞത് രണ്ടാഴ്ചയെങ്കിലും, ജീവനക്കാർ അക്ഷരാർത്ഥത്തിൽ സർക്കിളുകളിൽ അലഞ്ഞുതിരിയുമ്പോൾ, സാഹചര്യത്തിൽ നിന്ന് ഒരു വഴി തേടുമ്പോൾ.

ഓവർലാപ്പർ പ്രോഗ്രാമിൽ പ്രവർത്തിച്ച ആർതർ ഡെൽച്ചർ പ്രശ്നം പരിഹരിച്ചു. കോഡിൻ്റെ 150,000 വരികളിൽ 678-ാം വരിയിൽ വിചിത്രമായ എന്തോ ഒന്ന് അദ്ദേഹം ശ്രദ്ധിച്ചു, അവിടെ ഒരു ചെറിയ പൊരുത്തക്കേട് അർത്ഥമാക്കുന്നത് മത്സരത്തിൻ്റെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗം റെക്കോർഡ് ചെയ്തിട്ടില്ല എന്നാണ്. പിശക് ശരിയാക്കി, സെപ്റ്റംബർ 7-ന്, യഥാർത്ഥ (യൂക്രോമാറ്റിക്) ഫ്രൂട്ട് ഫ്ളൈ ജനിതകത്തെ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന 134 സെൽ സ്‌കാഫോൾഡുകൾ ഞങ്ങൾക്കുണ്ടായിരുന്നു. ഞങ്ങൾ ആഹ്ലാദഭരിതരായി ഒരു ദീർഘനിശ്വാസം വിട്ടു. നമ്മുടെ വിജയം ലോകത്തെ മുഴുവൻ അറിയിക്കേണ്ട സമയം അതിക്രമിച്ചിരിക്കുന്നു.

വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് ഞാൻ ഹോസ്റ്റുചെയ്യാൻ തുടങ്ങിയ ജീനോം സീക്വൻസിംഗ് കോൺഫറൻസ് ഇതിന് മികച്ച അവസരം നൽകി. ഞങ്ങൾ ഞങ്ങളുടെ വാക്ക് പാലിച്ചോ എന്ന് അറിയാൻ ആകാംക്ഷയുള്ള ധാരാളം ആളുകൾ ഉണ്ടാകുമെന്ന് എനിക്ക് ഉറപ്പായിരുന്നു. മാർക്ക് ആഡംസും ജീൻ മിയേഴ്‌സും ജെറി റൂബിനും ഞങ്ങളുടെ നേട്ടങ്ങളെക്കുറിച്ചും എല്ലാറ്റിനുമുപരിയായി ക്രമപ്പെടുത്തൽ പ്രക്രിയയെക്കുറിച്ചും ജീനോം അസംബ്ലിയെക്കുറിച്ചും ശാസ്ത്രത്തിന് ഇതിൻ്റെ പ്രാധാന്യത്തെക്കുറിച്ചും സംസാരിക്കണമെന്ന് ഞാൻ തീരുമാനിച്ചു. കോൺഫറൻസിന് വരാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്ന ആളുകളുടെ ഒഴുക്ക് കാരണം, എനിക്ക് അത് ഹിൽട്ടൺ ഹെഡിൽ നിന്ന് മിയാമിയിലെ വലിയ ഫോണ്ടെയ്ൻബ്ലൂ ഹോട്ടലിലേക്ക് മാറ്റേണ്ടി വന്നു. സമ്മേളനത്തിൽ വലിയ ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ, ബയോടെക് കമ്പനികളുടെ പ്രതിനിധികൾ, ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ജനിതക ഗവേഷണത്തിലെ വിദഗ്ധർ, ധാരാളം കോളമിസ്റ്റുകൾ, റിപ്പോർട്ടർമാർ, നിക്ഷേപ കമ്പനികളുടെ പ്രതിനിധികൾ - എല്ലാവരും ഉണ്ടായിരുന്നു. ഇൻസൈറ്റിൽ നിന്നുള്ള ഞങ്ങളുടെ എതിരാളികൾ കോൺഫറൻസിന് ശേഷം ഒരു സ്വീകരണം സംഘടിപ്പിക്കുന്നതിനും കോർപ്പറേറ്റ് വീഡിയോ ചിത്രീകരണത്തിനും മറ്റും ധാരാളം പണം ചിലവഴിച്ചു - "മനുഷ്യ ജീനോമിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഏറ്റവും വിശദമായ വിവരങ്ങൾ" അവർ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നുണ്ടെന്ന് പൊതുജനങ്ങളെ ബോധ്യപ്പെടുത്താൻ അവർ എല്ലാം ചെയ്തു.

ഞങ്ങൾ ഒരു വലിയ കോൺഫറൻസ് റൂമിൽ ഒത്തുകൂടി. ന്യൂട്രൽ നിറങ്ങളിൽ അലങ്കരിച്ച, മതിൽ വിളക്കുകൾ കൊണ്ട് അലങ്കരിച്ച, ഇത് രണ്ടായിരം ആളുകൾക്ക് വേണ്ടി രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തിരുന്നു, പക്ഷേ ആളുകൾ വന്നുകൊണ്ടിരുന്നു, താമസിയാതെ ഹാൾ ശേഷിയിൽ നിറഞ്ഞു. ആദ്യ സെഷനിൽ ജെറി, മാർക്ക്, ജീൻ എന്നിവരിൽ നിന്നുള്ള അവതരണങ്ങളോടെ 1999 സെപ്റ്റംബർ 17-ന് സമ്മേളനം ആരംഭിച്ചു. ഒരു ചെറിയ ആമുഖത്തിന് ശേഷം, താൻ ഇതുവരെ ഉൾപ്പെട്ടിട്ടുള്ള പ്രശസ്ത കമ്പനികളുടെ ഏറ്റവും മികച്ച സംയുക്ത പ്രോജക്റ്റിനെക്കുറിച്ച് പ്രേക്ഷകർ കേൾക്കാൻ പോകുകയാണെന്ന് ജെറി റൂബിൻ പ്രഖ്യാപിച്ചു. അന്തരീക്ഷം ചൂടുപിടിച്ചു. ശരിക്കും സെൻസേഷണൽ ആയ എന്തെങ്കിലും ഞങ്ങൾ തയ്യാറാക്കിയിരുന്നില്ലെങ്കിൽ അയാൾ ഇത്ര ആർദ്രമായി സംസാരിക്കില്ലായിരുന്നുവെന്ന് സദസ്സ് മനസ്സിലാക്കി.

തുടർന്നുള്ള നിശബ്ദതയിൽ, മാർക്ക് ആഡംസ് സെലേറയിലെ ഞങ്ങളുടെ "ഫാബ്രിക്കേറ്റഡ് ഷോപ്പിൻ്റെ" പ്രവർത്തനത്തെക്കുറിച്ചും ഞങ്ങളുടെ പുതിയ ജീനോം സീക്വൻസിങ് രീതികളെക്കുറിച്ചും വിശദമായി വിവരിക്കാൻ തുടങ്ങി. എന്നിരുന്നാലും, സദസ്സിനെ കളിയാക്കുന്നത് പോലെ, ഒത്തുചേർന്ന ജീനോമിനെക്കുറിച്ച് അദ്ദേഹം ഒരു വാക്കുപോലും പറഞ്ഞില്ല. തുടർന്ന് ജീൻ പുറത്തുവന്ന് ഷോട്ട്ഗൺ രീതിയുടെ തത്വങ്ങളെക്കുറിച്ചും ഹീമോഫിലസിനെ ക്രമപ്പെടുത്തുന്നതിനെക്കുറിച്ചും അസംബ്ലറിൻ്റെ പ്രധാന ഘട്ടങ്ങളെക്കുറിച്ചും സംസാരിച്ചു. കമ്പ്യൂട്ടർ ആനിമേഷൻ ഉപയോഗിച്ച്, റിവേഴ്സ് ജീനോം അസംബ്ലിയുടെ മുഴുവൻ പ്രക്രിയയും അദ്ദേഹം പ്രദർശിപ്പിച്ചു. അവതരണങ്ങൾക്കായി അനുവദിച്ച സമയം തീർന്നു, നിർദ്ദിഷ്ട ഫലങ്ങൾ അവതരിപ്പിക്കാതെ, പവർപോയിൻ്റ് ഉപയോഗിച്ച് എല്ലാം ഒരു പ്രാഥമിക അവതരണത്തിലേക്ക് പരിമിതപ്പെടുത്തുമെന്ന് പലരും ഇതിനകം തീരുമാനിച്ചിരുന്നു. എന്നാൽ പ്രേക്ഷകർ ഇപ്പോഴും യഥാർത്ഥ ഫലങ്ങൾ കാണാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നുവെന്നും അനുകരണത്തിൽ തൃപ്തനല്ലെന്നും ക്ഷുദ്രകരമായ പുഞ്ചിരിയോടെ ജീൻ കുറിച്ചു.

ജീൻ മിയേഴ്സ് ചെയ്തതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ വ്യക്തമായും പ്രകടമായും ഞങ്ങളുടെ ഫലങ്ങൾ അവതരിപ്പിക്കുക അസാധ്യമായിരുന്നു. സീക്വൻസിംഗ് ഫലങ്ങൾ മാത്രം ശരിയായ മതിപ്പ് ഉണ്ടാക്കില്ലെന്ന് അദ്ദേഹം മനസ്സിലാക്കി, അതിനാൽ അത് കൂടുതൽ ബോധ്യപ്പെടുത്തുന്നതിന്, പരമ്പരാഗത രീതി ഉപയോഗിച്ച് ജെറിയുടെ കഠിനമായ ഗവേഷണ ഫലങ്ങളുമായി അദ്ദേഹം താരതമ്യം ചെയ്തു. അവർ ഒരേ പോലെ മാറി! അങ്ങനെ, ജിൻ ഞങ്ങളുടെ ജീനോം അസംബ്ലിയുടെ ഫലങ്ങളെ പതിറ്റാണ്ടുകൾക്ക് മുമ്പ് ഫ്രൂട്ട് ഈച്ചയുടെ ജീനോമിലേക്ക് മാപ്പ് ചെയ്ത അറിയപ്പെടുന്ന എല്ലാ മാർക്കറുകളും താരതമ്യം ചെയ്തു. ആയിരക്കണക്കിന് മാർക്കറുകളിൽ, ആറ് മാത്രം ഞങ്ങളുടെ അസംബ്ലിയുടെ ഫലങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നില്ല. ആറും സൂക്ഷ്മമായി പരിശോധിച്ച ശേഷം, സെലേറയുടെ ക്രമം ശരിയാണെന്നും പഴയ രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് മറ്റ് ലബോറട്ടറികളിൽ ചെയ്ത ജോലികളിൽ പിശകുകൾ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ടെന്നും ഞങ്ങൾക്ക് ബോധ്യപ്പെട്ടു. അവസാനമായി, ജീൻ പറഞ്ഞു, ഞങ്ങൾ മനുഷ്യ ഡിഎൻഎ ക്രമപ്പെടുത്താൻ തുടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ആവർത്തനങ്ങൾ ഡ്രോസോഫിലയേക്കാൾ പ്രശ്നമല്ല.

ഉച്ചത്തിൽ നീണ്ട കരഘോഷം തുടർന്നു. ഇടവേളയിൽ നിലക്കാത്ത ഇരമ്പൽ ഞങ്ങൾ ലക്ഷ്യം നേടിയിരിക്കുന്നു എന്നർത്ഥം. ഗവൺമെൻ്റ് ജീനോം പ്രോജക്റ്റിൽ പങ്കെടുത്ത ഒരാൾ സങ്കടത്തോടെ തല കുലുക്കുന്നത് ഒരു പത്രപ്രവർത്തകൻ ശ്രദ്ധിച്ചു: "ഈ നീചന്മാർ ശരിക്കും എല്ലാം ചെയ്യാൻ പോകുന്നു." ഒരു പുതിയ ഊർജവുമായി ഞങ്ങൾ കോൺഫറൻസ് വിട്ടു.

പരിഹരിക്കാൻ രണ്ട് പ്രധാന പ്രശ്നങ്ങൾ അവശേഷിക്കുന്നു, അവ രണ്ടും ഞങ്ങൾക്ക് പരിചിതമായിരുന്നു. ഫലം എങ്ങനെ പ്രസിദ്ധീകരിക്കാം എന്നതാണ് ആദ്യത്തേത്. ജെറി റൂബിനുമായി ഞങ്ങൾ ഒപ്പുവെച്ച ധാരണാപത്രം ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, വിലയേറിയ ഡ്രോസോഫില സീക്വൻസിംഗ് ഫലങ്ങൾ GenBank-ലേക്ക് കൈമാറുക എന്ന ആശയം ഞങ്ങളുടെ ബിസിനസ്സ് ടീമിന് തൃപ്തികരമായിരുന്നില്ല. നാഷണൽ സെൻ്റർ ഫോർ ബയോടെക്‌നോളജി ഇൻഫർമേഷനിൽ ഫ്രൂട്ട് ഫ്‌ളൈ സീക്വൻസിംഗ് ഫലങ്ങൾ ഒരു പ്രത്യേക ഡാറ്റാബേസിൽ സ്ഥാപിക്കാൻ അവർ നിർദ്ദേശിച്ചു, അവിടെ എല്ലാവർക്കും അവ ഒരു വ്യവസ്ഥയിൽ ഉപയോഗിക്കാം - വാണിജ്യ ആവശ്യങ്ങൾക്കല്ല. യൂറോപ്യൻ ബയോ ഇൻഫോർമാറ്റിക്‌സ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിലെ ചൂടുള്ള, ചെയിൻ സ്‌മോക്കിംഗ് മൈക്കൽ ആഷ്‌ബേർണർ ഇതിൽ അങ്ങേയറ്റം അസന്തുഷ്ടനായിരുന്നു. സെലേറ എല്ലാവരേയും വഞ്ചിച്ചുവെന്ന് അദ്ദേഹം വിശ്വസിച്ചു. (അദ്ദേഹം റൂബിന് എഴുതി: "എന്താണ് സെലേറയിൽ നടക്കുന്നത്?" 3) കോളിൻസും അസന്തുഷ്ടനായിരുന്നു, എന്നാൽ അതിലും പ്രധാനമായി, ജെറി റൂബിനും അങ്ങനെയായിരുന്നു. അവസാനം, ഞാൻ ഞങ്ങളുടെ ഫലങ്ങൾ GenBank-ലേക്ക് അയച്ചു.

ഡ്രോസോഫിലയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട രണ്ടാമത്തെ പ്രശ്നം - അതിൻ്റെ ജീനോം ക്രമീകരിച്ചതിൻ്റെ ഫലങ്ങൾ ഞങ്ങൾക്ക് ലഭിച്ചു, പക്ഷേ അവ എന്താണ് അർത്ഥമാക്കുന്നതെന്ന് ഞങ്ങൾക്ക് മനസ്സിലായില്ല. നാല് വർഷം മുമ്പ് ഹീമോഫിലസ് നടത്തിയതുപോലെ, ഒരു പേപ്പർ എഴുതണമെങ്കിൽ അവ വിശകലനം ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. ഈച്ചയുടെ ജീനോം വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിനും സ്വഭാവരൂപീകരിക്കുന്നതിനും ഒരു വർഷത്തിൽ കൂടുതൽ സമയമെടുക്കും - എനിക്ക് ആ സമയം ഉണ്ടായിരുന്നില്ല, കാരണം ഇപ്പോൾ എനിക്ക് മനുഷ്യ ജീനോമിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കേണ്ടി വന്നു. ജെറിയും മാർക്കുമായി ഇത് ചർച്ച ചെയ്ത ശേഷം, ഡ്രോസോഫിലയെക്കുറിച്ചുള്ള പ്രവർത്തനത്തിൽ ശാസ്ത്ര സമൂഹത്തെ ഉൾപ്പെടുത്താൻ ഞങ്ങൾ തീരുമാനിച്ചു, ഇത് ഒരു ആവേശകരമായ ശാസ്ത്ര പ്രശ്നമാക്കി മാറ്റുകയും അങ്ങനെ വിഷയം വേഗത്തിൽ മുന്നോട്ട് കൊണ്ടുപോകുകയും, ജീനോം വിവരണത്തിൻ്റെ വിരസമായ പ്രക്രിയയിൽ നിന്ന് ഒരു രസകരമായ അവധിക്കാലം ആഘോഷിക്കുകയും ചെയ്തു - ഒരു അന്താരാഷ്ട്ര സ്കൗട്ടിംഗ് ജാംബോറി പോലെ. ഞങ്ങൾ അതിനെ ജീനോമിക് ജാംബോറി എന്ന് വിളിക്കുകയും ഈച്ചയുടെ ജീനോം വിശകലനം ചെയ്യാൻ ലോകമെമ്പാടുമുള്ള പ്രമുഖ ശാസ്ത്രജ്ഞരെ ഏകദേശം ഒരാഴ്ചയോ പത്ത് ദിവസമോ റോക്ക്‌വില്ലെയിലേക്ക് വരാൻ ക്ഷണിക്കുകയും ചെയ്തു. ലഭിച്ച ഫലങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഞങ്ങൾ ഒരു ലേഖന പരമ്പര എഴുതാൻ പദ്ധതിയിട്ടു.

എല്ലാവർക്കും ആശയം ഇഷ്ടപ്പെട്ടു. പ്രമുഖ ഗവേഷകരുടെ ഗ്രൂപ്പുകളിലേക്ക് ജെറി ഞങ്ങളുടെ ഇവൻ്റിലേക്ക് ക്ഷണങ്ങൾ അയയ്‌ക്കാൻ തുടങ്ങി, ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ പ്രവർത്തനം കഴിയുന്നത്ര കാര്യക്ഷമമാക്കാൻ ഏത് കമ്പ്യൂട്ടറുകളും പ്രോഗ്രാമുകളും ആവശ്യമാണെന്ന് സെലേറ ബയോ ഇൻഫോർമാറ്റിക്‌സ് വിദഗ്ധർ തീരുമാനിച്ചു. അവരുടെ യാത്രാ ചെലവുകളും താമസച്ചെലവും സെലേറ വഹിക്കുമെന്ന് ഞങ്ങൾ സമ്മതിച്ചു. ക്ഷണിക്കപ്പെട്ടവരിൽ എൻ്റെ കടുത്ത വിമർശകരും ഉണ്ടായിരുന്നു, പക്ഷേ അവരുടെ രാഷ്ട്രീയ മോഹങ്ങൾ ഞങ്ങളുടെ സംരംഭത്തിൻ്റെ വിജയത്തെ ബാധിക്കില്ലെന്ന് ഞങ്ങൾ പ്രതീക്ഷിച്ചു.

നവംബറിൽ, ഏകദേശം 40 ഡ്രോസോഫില സ്പെഷ്യലിസ്റ്റുകൾ ഞങ്ങളുടെ അടുത്തെത്തി, ഞങ്ങളുടെ ശത്രുക്കൾക്ക് പോലും ഈ ഓഫർ നിരസിക്കാൻ വളരെ ആകർഷകമായിരുന്നു. ആദ്യം, ഏതാനും ദിവസങ്ങൾക്കുള്ളിൽ നൂറ് ദശലക്ഷത്തിലധികം അടിസ്ഥാന ജോഡി ജനിതക കോഡുകൾ വിശകലനം ചെയ്യേണ്ടതുണ്ടെന്ന് പങ്കാളികൾ മനസ്സിലാക്കിയപ്പോൾ, സ്ഥിതി വളരെ പിരിമുറുക്കമായിരുന്നു. പുതുതായി വന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഉറങ്ങുമ്പോൾ, എൻ്റെ ജീവനക്കാർ 24 മണിക്കൂറും പ്രവർത്തിച്ചു, അപ്രതീക്ഷിത പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രോഗ്രാമുകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. മൂന്നാം ദിവസത്തിൻ്റെ അവസാനത്തോടെ, ഞങ്ങളുടെ അതിഥികളിലൊരാൾ പറഞ്ഞതുപോലെ, "ഏതാണ്ട് ഒരു ജീവിതകാലം മുഴുവൻ കുറച്ച് മണിക്കൂറുകൾക്കുള്ളിൽ അതിശയകരമായ കണ്ടെത്തലുകൾ നടത്താൻ" പുതിയ സോഫ്റ്റ്വെയർ ഉപകരണങ്ങൾ ശാസ്ത്രജ്ഞരെ അനുവദിക്കുന്നുവെന്ന് തെളിഞ്ഞപ്പോൾ, സ്ഥിതി ശാന്തമായി. എല്ലാ ദിവസവും മധ്യത്തിൽ, ചൈനീസ് ഗോങ്ങിൻ്റെ സിഗ്നലിൽ, ഏറ്റവും പുതിയ ഫലങ്ങൾ ചർച്ച ചെയ്യാനും നിലവിലെ പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കാനും അടുത്ത റൗണ്ടിനായി ഒരു വർക്ക് പ്ലാൻ തയ്യാറാക്കാനും എല്ലാവരും ഒത്തുകൂടി.

ഓരോ ദിവസവും ചർച്ചകൾ കൂടുതൽ രസകരമായി. സെലേറയ്ക്ക് നന്ദി, ഞങ്ങളുടെ അതിഥികൾക്ക് ഒരു പുതിയ ലോകത്തിലേക്ക് ആദ്യമായി നോക്കാനുള്ള അവസരം ലഭിച്ചു, വെളിപ്പെടുത്തിയത് പ്രതീക്ഷകളെ കവിയുന്നു. ഞങ്ങൾക്ക് ആവശ്യമുള്ളതെല്ലാം ചർച്ച ചെയ്യാനും അതിൻ്റെ അർത്ഥമെന്താണെന്ന് മനസ്സിലാക്കാനും ഞങ്ങൾക്ക് മതിയായ സമയമില്ലെന്ന് താമസിയാതെ മനസ്സിലായി. മാർക്ക് ഒരു ആഘോഷ അത്താഴം നടത്തി, അത് വളരെക്കാലം നീണ്ടുനിന്നില്ല, എല്ലാവരും പെട്ടെന്ന് ലാബുകളിലേക്ക് മടങ്ങി. ഉടൻ തന്നെ ഉച്ചഭക്ഷണവും അത്താഴവും കമ്പ്യൂട്ടർ സ്ക്രീനുകൾക്ക് മുന്നിൽ ഡ്രോസോഫില ജീനോമിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഡാറ്റ പ്രദർശിപ്പിച്ചു. ആദ്യമായി, ദീർഘകാലമായി കാത്തിരുന്ന റിസപ്റ്റർ ജീനുകളുടെ കുടുംബങ്ങൾ കണ്ടെത്തി, കൂടാതെ മനുഷ്യ രോഗ ജീനുകൾക്ക് സമാനമായ ഫ്രൂട്ട് ഈച്ച ജീനുകളുടെ അതിശയിപ്പിക്കുന്ന എണ്ണം. ഓരോ കണ്ടുപിടിത്തത്തിനും ഒപ്പം ആഹ്ലാദകരമായ നിലവിളികളും വിസിലുകളും തോളിൽ സൗഹൃദപരമായ തട്ടലുകളും ഉണ്ടായിരുന്നു. അതിശയകരമെന്നു പറയട്ടെ, ഞങ്ങളുടെ ശാസ്ത്ര വിരുന്നിനിടയിൽ, ഒരു ദമ്പതികൾ വിവാഹനിശ്ചയത്തിന് സമയം കണ്ടെത്തി.

എന്നിരുന്നാലും, ചില ആശങ്കകൾ ഉണ്ടായിരുന്നു: ജോലി സമയത്ത്, ശാസ്ത്രജ്ഞർ പ്രതീക്ഷിച്ച 20 ആയിരം ജീനുകൾക്ക് പകരം 13 ആയിരം ജീനുകൾ മാത്രമാണ് കണ്ടെത്തിയത്. "താഴ്ന്ന" പുഴു സി. എലിഗൻസിന് ഏകദേശം 20 ആയിരം ജീനുകൾ ഉള്ളതിനാൽ, പഴ ഈച്ചയ്ക്ക് അവയിൽ കൂടുതൽ ഉണ്ടായിരിക്കണമെന്ന് പലരും വിശ്വസിച്ചു, കാരണം ഇതിന് 10 മടങ്ങ് കൂടുതൽ കോശങ്ങളുണ്ട്, കൂടാതെ നാഡീവ്യൂഹം പോലും ഉണ്ട്. കണക്കുകൂട്ടലുകളിൽ പിശക് ഇല്ലെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ ഒരു ലളിതമായ മാർഗമുണ്ട്: ഈച്ചയുടെ അറിയപ്പെടുന്ന 2,500 ജീനുകൾ എടുത്ത് അവയിൽ എത്രയെണ്ണം നമ്മുടെ ക്രമത്തിൽ കണ്ടെത്താൻ കഴിയുമെന്ന് നോക്കുക. സൂക്ഷ്മമായ വിശകലനത്തിന് ശേഷം, ആറ് ജീനുകൾ ഒഴികെ ബാക്കിയെല്ലാം താൻ കണ്ടെത്തിയതായി സ്റ്റാൻഫോർഡ് സർവകലാശാലയിലെ മൈക്കൽ ചെറി അറിയിച്ചു. ചർച്ചയ്ക്ക് ശേഷം, ഈ ആറ് ജീനുകളെ ആർട്ടിഫാക്റ്റുകളായി തരംതിരിച്ചു. പിഴവുകളില്ലാതെ ജീനുകൾ തിരിച്ചറിഞ്ഞത് ഞങ്ങൾക്ക് പ്രചോദനവും ആത്മവിശ്വാസവും നൽകി. ഡ്രോസോഫില ഗവേഷണത്തിനായി സമർപ്പിച്ച ആയിരക്കണക്കിന് ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ ഒരു കമ്മ്യൂണിറ്റി ആ 2,500 ജീനുകളെ ട്രാക്ക് ചെയ്യാൻ പതിറ്റാണ്ടുകൾ ചെലവഴിച്ചു, ഇപ്പോൾ 13,600 പേർ കമ്പ്യൂട്ടർ സ്ക്രീനിൽ അവരുടെ മുന്നിലുണ്ട്.

ജോലിയുടെ അവസാനത്തെ അനിവാര്യമായ ഫോട്ടോ ഷൂട്ടിനിടെ, അവിസ്മരണീയമായ ഒരു നിമിഷം വന്നു: പരമ്പരാഗത തോളിൽ തട്ടലിനും സൗഹൃദപരമായ ഹസ്തദാനത്തിനും ശേഷം, മൈക്ക് ആഷ്‌ബേർണർ നാലുകാലിൽ ഇറങ്ങി, അവൻ്റെ പുറകിൽ കാൽ വെച്ച് ഫോട്ടോയിൽ അനശ്വരനായി. . അതിനാൽ, അവൻ്റെ എല്ലാ സംശയങ്ങളും സംശയങ്ങളും ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും - ഞങ്ങളുടെ നേട്ടങ്ങൾക്ക് ക്രെഡിറ്റ് നൽകാൻ അദ്ദേഹം ആഗ്രഹിച്ചു. പ്രശസ്ത ജനിതകശാസ്ത്രജ്ഞനും ഡ്രോസോഫില ഗവേഷകനുമായ അദ്ദേഹം ഫോട്ടോയ്ക്ക് അനുയോജ്യമായ ഒരു അടിക്കുറിപ്പ് പോലും നൽകി: "ഒരു ഭീമൻ്റെ തോളിൽ നിൽക്കുന്നു." (അദ്ദേഹത്തിന് സാമാന്യം ദുർബലമായ ഒരു രൂപമുണ്ടായിരുന്നു.) "നമുക്ക് അർഹതയുള്ളവർക്ക് ക്രെഡിറ്റ് നൽകാം," അദ്ദേഹം പിന്നീട് 4 എഴുതി. ഞങ്ങളുടെ വാഗ്ദാനങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യതിചലിച്ച് സീക്വൻസിങ് ഫലങ്ങൾ ഒരു പൊതു ഡാറ്റാബേസിലേക്ക് മാറ്റുന്നതിലെ കാലതാമസം അവതരിപ്പിക്കാൻ ഞങ്ങളുടെ എതിരാളികൾ ശ്രമിച്ചു, എന്നാൽ "ആഗോള പഴച്ചാറ ഗവേഷണത്തിന് വളരെ വിലപ്പെട്ട സംഭാവനയാണ്" മീറ്റിംഗ് നൽകിയതെന്ന് സമ്മതിക്കാൻ അവരും നിർബന്ധിതരായി. യഥാർത്ഥ "ശാസ്ത്രീയ നിർവാണം" എന്താണെന്ന് അനുഭവിച്ചറിഞ്ഞ്, എല്ലാവരും സുഹൃത്തുക്കളായി പിരിഞ്ഞു.

മൂന്ന് വലിയ പേപ്പറുകൾ പ്രസിദ്ധീകരിക്കാൻ ഞങ്ങൾ തീരുമാനിച്ചു: ഒന്ന് മൈക്കിൻ്റെ ആദ്യ രചയിതാവ് എന്ന നിലയിൽ മുഴുവൻ ജീനോം സീക്വൻസിംഗും, ഒന്ന് ജീനിനെ ആദ്യ രചയിതാവായി ജീനോം അസംബ്ലിയും, മൂന്നാമത്തേത് പുഴു, യീസ്റ്റ്, ഹ്യൂമൻ ജീനോം എന്നിവയുടെ താരതമ്യ ജീനോമിക്‌സ്, ജെറി ആദ്യത്തേത്. രചയിതാവ്. കോൾഡ് സ്പ്രിംഗ് ഹാർബറിൽ ജെറി റൂബിനുമായുള്ള എൻ്റെ സംഭാഷണത്തിന് ഒരു വർഷത്തിനുള്ളിൽ, 2000 ഫെബ്രുവരിയിൽ പ്രബന്ധങ്ങൾ സയൻസിന് സമർപ്പിക്കുകയും മാർച്ച് 24, 2000-ന് ഒരു പ്രത്യേക ലക്കത്തിൽ പ്രസിദ്ധീകരിക്കുകയും ചെയ്തു. 6 പ്രസിദ്ധീകരണത്തിന് മുമ്പ്, പിറ്റ്സ്ബർഗിൽ നടന്ന വാർഷിക ഡ്രോസോഫില റിസർച്ച് കോൺഫറൻസിൽ സംസാരിക്കാൻ ജെറി എന്നെ ഏർപ്പാട് ചെയ്തു, അതിൽ ഈ രംഗത്തെ പ്രമുഖരായ നൂറുകണക്കിന് ആളുകൾ പങ്കെടുത്തു. മുറിയിലെ എല്ലാ കസേരയിലും, മുഴുവൻ ഡ്രോസോഫില ജനിതകവും അടങ്ങിയ ഒരു സിഡിയും സയൻസിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഞങ്ങളുടെ പേപ്പറുകളുടെ റീപ്രിൻ്റുകളും എൻ്റെ സ്റ്റാഫ് സ്ഥാപിച്ചു. എൻ്റെ എല്ലാ കടമകളും ഞാൻ നിറവേറ്റിയിട്ടുണ്ടെന്നും ഞങ്ങൾ ഒരുമിച്ച് നന്നായി പ്രവർത്തിച്ചിട്ടുണ്ടെന്നും ജനക്കൂട്ടത്തിന് ഉറപ്പുനൽകിക്കൊണ്ട് ജെറി എന്നെ വളരെ ഊഷ്മളമായി പരിചയപ്പെടുത്തി. മീറ്റിംഗിൽ നടത്തിയ ചില ഗവേഷണങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള റിപ്പോർട്ടും സിഡിയിലെ ഡാറ്റയെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു ഹ്രസ്വ വ്യാഖ്യാനവും നൽകി എൻ്റെ പ്രസംഗം അവസാനിച്ചു. ഹാമും ഞാനും ഒരു മൈക്രോബയോളജി കൺവെൻഷനിൽ ആദ്യമായി ഹീമോഫിലസ് ജീനോം അവതരിപ്പിച്ചപ്പോൾ അഞ്ച് വർഷം മുമ്പ് എൻ്റെ പ്രസംഗത്തിന് ശേഷമുള്ള കരഘോഷം അതിശയകരവും സന്തോഷകരവുമായിരുന്നു. തുടർന്ന്, ഡ്രോസോഫില ജീനോമിനെക്കുറിച്ചുള്ള പേപ്പറുകൾ ശാസ്ത്ര ചരിത്രത്തിൽ ഏറ്റവും കൂടുതൽ പരാമർശിക്കപ്പെട്ട പേപ്പറുകളായി മാറി.

ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ആയിരക്കണക്കിന് ഫ്രൂട്ട് ഫ്ളൈ ഗവേഷകർ ഫലങ്ങളിൽ സന്തുഷ്ടരാണെങ്കിലും, എൻ്റെ വിമർശകർ പെട്ടെന്ന് ആക്രമണം നടത്തി. ഈച്ചയുടെ ജീനോം ക്രമപ്പെടുത്താനുള്ള ശ്രമത്തെ ജോൺ സൾസ്റ്റൺ പരാജയമെന്ന് വിളിച്ചു, പുഴുവിൻ്റെ ജീനോം ക്രമപ്പെടുത്താനുള്ള തൻ്റെ പത്തുവർഷത്തെ കഠിനാധ്വാനത്തിൻ്റെ ഫലത്തേക്കാൾ ഞങ്ങൾക്ക് ലഭിച്ച ക്രമം കൂടുതൽ പൂർണ്ണവും കൃത്യവുമാണ്, ഇത് പൂർത്തിയാക്കാൻ നാല് വർഷമെടുത്തു. കരട് സയൻസിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ശേഷം. സുൽസ്റ്റണിൻ്റെ സഹപ്രവർത്തകനായ മെയ്‌നാർഡ് ഓൾസൺ ഡ്രോസോഫില ജീനോം സീക്വൻസിനെ "അപമാനം" എന്ന് വിശേഷിപ്പിച്ചു, ഗവൺമെൻ്റിൻ്റെ ഹ്യൂമൻ ജീനോം പ്രോജക്റ്റ് സെലേറയുടെ "കൃപയാൽ" പരിഹരിക്കേണ്ടതുണ്ട്. വാസ്തവത്തിൽ, ജെറി റൂബിൻ്റെ ടീമിന് രണ്ട് വർഷത്തിനുള്ളിൽ ഇതിനകം ക്രമീകരിച്ച ജീനോം പ്രസിദ്ധീകരിക്കുകയും താരതമ്യേന വിശകലനം ചെയ്യുകയും ചെയ്തുകൊണ്ട് സീക്വൻസിലെ അവശേഷിക്കുന്ന വിടവുകൾ വേഗത്തിൽ അടയ്ക്കാൻ കഴിഞ്ഞു. മുഴുവൻ ജീനോമിലും 10 kb-യിൽ 1-2 പിശകുകളും പ്രവർത്തന (യൂക്രോമാറ്റിക്) ജീനോമിൽ 50 kb-യിൽ 1-ൽ താഴെ പിശകുകളുമുണ്ടെന്ന് ഈ ഡാറ്റ സ്ഥിരീകരിച്ചു.

എന്നിരുന്നാലും, ഡ്രോസോഫില പ്രോജക്റ്റിൻ്റെ പൊതുവായ പ്രശംസ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, ടോണി വൈറ്റുമായുള്ള എൻ്റെ ബന്ധത്തിലെ പിരിമുറുക്കം 1999 വേനൽക്കാലത്ത് ഒരു പനി പടർന്നു. മാധ്യമങ്ങൾ എൻ്റെ വ്യക്തിക്ക് നൽകിയ ശ്രദ്ധയുമായി വൈറ്റിന് പൊരുത്തപ്പെടാൻ കഴിഞ്ഞില്ല. അവൻ സെലേറയിൽ വരുമ്പോഴെല്ലാം, ഞങ്ങളുടെ നേട്ടങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ലേഖനങ്ങളുടെ പകർപ്പുകൾ എൻ്റെ ഓഫീസിന് അടുത്തുള്ള ഇടനാഴിയിലെ ചുമരുകളിൽ തൂങ്ങിക്കിടന്നു. ഇവിടെ ഞങ്ങൾ അവയിലൊന്ന് വലുതാക്കി - യുഎസ്എ ടുഡേ പത്രത്തിൻ്റെ ഞായറാഴ്ച സപ്ലിമെൻ്റിൻ്റെ കവർ. അതിൽ, "ഈ സാഹസികൻ നമ്മുടെ കാലത്തെ ഏറ്റവും വലിയ ശാസ്ത്ര കണ്ടുപിടുത്തം നടത്തുമോ?" 7, നീല ചെക്കർ ഷർട്ടിൽ, എൻ്റെ കാലുകൾ മുറിച്ചുകടന്നു, എനിക്ക് ചുറ്റും കോപ്പർനിക്കസും ഗലീലിയോയും ന്യൂട്ടണും ഐൻസ്റ്റൈനും വായുവിൽ പൊങ്ങിക്കിടക്കുന്നതായി കാണിച്ചു - വെള്ളയുടെ അടയാളമില്ല.

എല്ലാ ദിവസവും, സെലേറയിൽ നടക്കുന്ന അഭിമുഖങ്ങളുടെ അനന്തമായി തോന്നുന്ന പ്രവാഹത്തിൽ ടോണിക്ക് പങ്കെടുക്കാനാകുമോ എന്നറിയാൻ അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ പ്രസ് സെക്രട്ടറി വിളിച്ചു. പെർകിൻ എൽമറിൻ്റെ മൂലധനവൽക്കരണം 1.5 ബില്യണിൽ നിന്ന് 24 ബില്യൺ ഡോളറായി ഉയർത്താൻ കഴിഞ്ഞ ഒരു വ്യക്തിയെന്ന നിലയിൽ അടുത്ത വർഷം ഫോർബ്സ് മാസികയുടെ കവറിൽ അവൻ്റെ ഫോട്ടോ ഇടാൻ അവൾക്ക് കഴിഞ്ഞു. (“ടോണി വൈറ്റ് പാവപ്പെട്ട പെർകിൻ എൽമറിനെ ഒരു ഹൈടെക് ജീൻ ക്യാച്ചറായി മാറ്റി.”) എൻ്റെ സാമൂഹിക പ്രവർത്തനങ്ങളും ടോണിയെ വേട്ടയാടി.

ഞങ്ങളുടെ ജോലിയെക്കുറിച്ച് ലോകം അറിയാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നതിനാൽ എനിക്ക് നിരന്തരം ലഭിക്കുന്ന ക്ഷണങ്ങളുടെ ഒരു ചെറിയ ഭാഗം സ്വീകരിച്ച് ആഴ്ചയിൽ ഒരിക്കൽ ഞാൻ ഒരു പ്രസംഗം നടത്തി. PE കോർപ്പറേഷൻ എന്ന് പുനർനാമകരണം ചെയ്ത പെർകിൻ എൽമറിൻ്റെ ഡയറക്ടർ ബോർഡിനോട് ടോണി പരാതിപ്പെട്ടു, എൻ്റെ യാത്രകളും പ്രകടനങ്ങളും കോർപ്പറേറ്റ് നിയമങ്ങൾ ലംഘിച്ചുവെന്ന്. കേപ് കോഡിലെ എൻ്റെ വീട്ടിൽ രണ്ടാഴ്ചത്തെ അവധിക്കാലത്ത് (എൻ്റെ സ്വന്തം ചെലവിൽ) ടോണി CFO ഡെന്നിസ് വിംഗർ, ആപ്പിൾറ ജനറൽ കൗൺസൽ വില്യം സോച്ച് എന്നിവരോടൊപ്പം "വെൻ്ററിൻ്റെ മാനേജ്‌മെൻ്റ് ഫലപ്രാപ്തി" സംബന്ധിച്ച് എൻ്റെ ഉന്നത ജീവനക്കാരെ അഭിമുഖം നടത്താൻ സെലേറയിലേക്ക് പറന്നു. എൻ്റെ പിരിച്ചുവിടലിനെ ന്യായീകരിക്കാൻ ആവശ്യമായ അഴുക്ക് ശേഖരിക്കുമെന്ന് അവർ പ്രതീക്ഷിച്ചു. ഞാൻ ഒഴിഞ്ഞാൽ അവരും വിടുമെന്ന് എല്ലാവരും പറഞ്ഞപ്പോൾ വൈറ്റ് ഞെട്ടി. ഇത് ഞങ്ങളുടെ ടീമിനുള്ളിൽ വളരെയധികം പിരിമുറുക്കം സൃഷ്ടിച്ചു, പക്ഷേ അത് ഞങ്ങളെ എന്നത്തേക്കാളും കൂടുതൽ അടുപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു. ഓരോ വിജയവും അവസാനത്തേത് പോലെ ആഘോഷിക്കാൻ ഞങ്ങൾ തയ്യാറായിരുന്നു.

ഈച്ചയുടെ ജീനോം സീക്വൻസ് പ്രസിദ്ധീകരിച്ചതിന് ശേഷം - അപ്പോഴേക്കും ചരിത്രത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ ശ്രേണി - ജീൻ, ഹാം, മാർക്ക് എന്നിവരും ഞാനും ടോണി വൈറ്റിനെ ഞങ്ങളുടെ വിജയം തിരിച്ചറിയാൻ പര്യാപ്തമായി നിൽക്കാൻ ആഗ്രഹിച്ചു. മനുഷ്യ ജീനോം ക്രമപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഞങ്ങളുടെ രീതിയും പ്രവർത്തിക്കുമെന്ന് ഞങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. ടോണി വൈറ്റ് അടുത്ത ദിവസം ഫണ്ടിംഗ് നിർത്തിയാലും, ഞങ്ങളുടെ പ്രധാന നേട്ടം ഞങ്ങളോടൊപ്പം തന്നെ തുടരുമെന്ന് ഞങ്ങൾക്കറിയാമായിരുന്നു. എല്ലാറ്റിനുമുപരിയായി, എനിക്ക് സെലേറ വിടാൻ ആഗ്രഹമുണ്ടായിരുന്നു, ടോണി വൈറ്റുമായി ഇടപെടേണ്ടതില്ല, പക്ഷേ ഹോമോ സാപ്പിയൻസിൻ്റെ ജീനോം കൂടുതൽ ക്രമപ്പെടുത്താൻ ഞാൻ ആഗ്രഹിച്ചതിനാൽ, എനിക്ക് ഒരു വിട്ടുവീഴ്ച ചെയ്യേണ്ടിവന്നു. വൈറ്റിനെ സന്തോഷിപ്പിക്കാൻ ഞാൻ പരമാവധി ശ്രമിച്ചു, ജോലി തുടരാനും എൻ്റെ പ്ലാൻ പൂർത്തിയാക്കാനും മാത്രം.

കുറിപ്പുകൾ

1. ശ്രീവ് ജെ. ദി ജീനോം വാർ: എങ്ങനെ ക്രെയ്ഗ് വെൻ്റർ ലൈഫ് കോഡ് ക്യാപ്ചർ ചെയ്യാനും ലോകത്തെ രക്ഷിക്കാനും ശ്രമിച്ചു (ന്യൂയോർക്ക്: ബാലൻ്റൈൻ, 2005), പേ. 285.

2. ആഷ്‌ബേർണർ എം. എല്ലാവർക്കുമായി വിജയിച്ചു: ഡ്രോസോഫില ജീനോം എങ്ങനെ ക്രമീകരിച്ചു (കോൾഡ് സ്പ്രിംഗ് ഹാർബർ ലബോറട്ടറി പ്രസ്സ്, 2006), പേ. 45.

3. ശ്രീവ് ജെ. ദി ജീനോം വാർ, പേ. 300.

4. ആഷ്‌ബേർണർ എം. എല്ലാവർക്കുമായി വിജയിച്ചു, പി. 55.

5. സുൽസ്റ്റൺ ജെ., ഫെറി ജി. ദി കോമൺ ത്രെഡ് (ലണ്ടൻ: കോർഗി, 2003), പേ. 232.

6. ആഡംസ് M. D., Celniker S. E. et al. "ഡ്രോസോഫില മെലനോഗാസ്റ്ററിൻ്റെ ജീനോം സീക്വൻസ്", സയൻസ്, 287, 2185–95, മാർച്ച് 24, 2000.

7. ഗില്ലിസ് ജെ. “ഈ മാവറിക് തൻ്റെ യുഗത്തിലെ ഏറ്റവും മഹത്തായ ശാസ്ത്രീയ കണ്ടെത്തൽ അൺലോക്ക് ചെയ്യുമോ? കോപ്പർനിക്കസ്, ന്യൂട്ടൺ, ഐൻസ്റ്റീൻ ആൻഡ് വെൻ്റർ?", യുഎസ്എ വീക്കെൻഡ്, ജനുവരി 29–31, 1999.

8. റോസ് പി.ഇ. "ജീൻ മെഷീൻ", ഫോർബ്സ്, ഫെബ്രുവരി 21, 2000.

ക്രെയ്ഗ് വെൻ്റർ