ಅಧ್ಯಯನವು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಆರೋಗ್ಯಕರ ಇಲಿಗಳ ಸಂತತಿಯನ್ನು ಒಂದೇ ಲಿಂಗದ ಪೋಷಕರಿಂದ ಜನಿಸುತ್ತದೆ - ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ತಾಯಂದಿರು.
ನಮ್ಮ ಜೈವಿಕ ಏಕೆ ಎಂಬ ಅಂಶ ಸಸ್ತನಿಗಳು ಸಂತಾನಾಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಎರಡು ವಿರುದ್ಧ ಲಿಂಗಗಳ ಅಗತ್ಯವಿದೆ ಎಂಬುದು ಸಂಶೋಧಕರನ್ನು ಬಹಳ ಸಮಯದಿಂದ ಕುತೂಹಲ ಕೆರಳಿಸಿದೆ. ಇಬ್ಬರು ತಾಯಂದಿರು ಅಥವಾ ಇಬ್ಬರು ತಂದೆಗಳು ಸಂತತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಲು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಅಡ್ಡಿಯಾಗಿರುವುದನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಸಸ್ತನಿಗಳನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಸರೀಸೃಪಗಳು, ಮೀನುಗಳು ಮತ್ತು ಉಭಯಚರಗಳಂತಹ ಇತರ ಜೀವಿಗಳು ಪಾಲುದಾರರಿಲ್ಲದೆ ಸಂತತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಪ್ರಾಣಿಗಳು ಮೂರು ವಿಭಿನ್ನ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿ (ಅಲೈಂಗಿಕ, ಏಕಲಿಂಗಿ ಮತ್ತು ಲೈಂಗಿಕ), ಆದರೆ ಮನುಷ್ಯರನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಸಸ್ತನಿಗಳು ಲೈಂಗಿಕ ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿಗೆ ಒಳಗಾಗಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ ವಿರುದ್ಧ ಲಿಂಗದ ಇಬ್ಬರು ಪೋಷಕರು ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ.
ಇತ್ತೀಚಿನ ದಶಕಗಳಲ್ಲಿ ವೈದ್ಯಕೀಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಫಲೀಕರಣ ಮತ್ತು ಪ್ರಗತಿಯ ಆಳವಾದ ತಿಳುವಳಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ, ಎರಡು ಒಂದೇ ಲಿಂಗದ ಪೋಷಕರಿಂದ ಸಸ್ತನಿ ಸಂತತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಯೋಚಿಸಲಾಗಲಿಲ್ಲ. ಆನುವಂಶಿಕ ವಸ್ತು (ಡಿಎನ್ಎ) ತಾಯಿಯ ಡಿಎನ್ಎ ಮತ್ತು ತಂದೆಯ ಡಿಎನ್ಎ ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಸಂತತಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾನಕ್ಕಾಗಿ ಪರಸ್ಪರ ಸ್ಪರ್ಧಿಸುವುದರಿಂದ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಪೋಷಕರಿಂದ (ಗಂಡು ಮತ್ತು ಹೆಣ್ಣು) ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಮತ್ತು ಜೀನೋಮಿಕ್ ಪ್ರಿಂಟಿಂಗ್ ತಡೆಗೋಡೆ ಇದೆ ಅಂದರೆ ನಿಶ್ಚಿತ ತಾಯಿಯ ಅಥವಾ ತಂದೆಯ ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಮುದ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಅವರು ಯಾರಿಂದ ಬಂದಿದ್ದಾರೆ ಎಂಬುದರ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಬ್ರಾಂಡ್ ಅಥವಾ ಲೇಬಲ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ) ಮತ್ತು ನಂತರ ಭ್ರೂಣದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ವಿವಿಧ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಆಫ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ತಡೆಗೋಡೆ ನಿವಾರಿಸಬೇಕಿದೆ. ವಿಭಿನ್ನ ಜೀನ್‌ಗಳು ತಾಯಿಯ ಆನುವಂಶಿಕ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ತಂದೆಯ ಆನುವಂಶಿಕ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಅಚ್ಚೊತ್ತಿವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಸಸ್ತನಿಗಳ ಸಂತತಿಯು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ಎರಡೂ ಲಿಂಗಗಳಿಂದ ಆನುವಂಶಿಕ ವಸ್ತುಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಎರಡೂ ಆನುವಂಶಿಕ ವಸ್ತುಗಳು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿವೆ ಏಕೆಂದರೆ ತಂದೆ ಅಥವಾ ತಾಯಿಯಿಂದ ಆನುವಂಶಿಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪಡೆಯದ ಸಂತತಿಯು ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ವೈಪರೀತ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹುಟ್ಟುವಷ್ಟು ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದಲೇ ಒಂದೇ ಲಿಂಗದ ಪೋಷಕರನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದು ಅಸಾಧ್ಯ.
ಎರಡು ಹೆಣ್ಣುಗಳಿಂದ ಸಂತಾನ
ಪ್ರಕಟವಾದ ಒಂದು ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಸೆಲ್ ಸ್ಟೆಮ್ ಸೆಲ್, ಚೀನೀ ಅಕಾಡೆಮಿ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸಸ್‌ನ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಸಲಿಂಗ ಪೋಷಕರಿಂದ 29 ಜೀವಂತ ಮತ್ತು ಆರೋಗ್ಯಕರ ಇಲಿಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಇಲ್ಲಿ ಇಬ್ಬರು ಜೈವಿಕ ತಾಯಂದಿರು. ಈ ಶಿಶುಗಳು ವಯಸ್ಕರಾಗಲು ಹೋದರು ಮತ್ತು ತಮ್ಮದೇ ಆದ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಂತತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಕಾಂಡಕೋಶಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಅಡೆತಡೆಗಳನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಜಯಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುವ ಜೀನ್‌ಗಳ ಉದ್ದೇಶಿತ ಕುಶಲತೆ/ಸಂಪಾದನೆ. ದ್ವಿ-ತಾಯಿಯ ಇಲಿಗಳನ್ನು (ಇಬ್ಬರು ತಾಯಂದಿರಿರುವ ಇಲಿಗಳು) ರಚಿಸಲು, ಅವರು ಹ್ಯಾಪ್ಲಾಯ್ಡ್ ಭ್ರೂಣದ ಕಾಂಡಕೋಶಗಳು (ESCs) ಎಂಬ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದರು ಮತ್ತು ಕೇವಲ ಅರ್ಧದಷ್ಟು ಸಂಖ್ಯೆಯ ವರ್ಣತಂತುಗಳು ಮತ್ತು DNA ಕೇವಲ ಒಬ್ಬ ಪೋಷಕರಿಂದ (ಇಲ್ಲಿ ಹೆಣ್ಣು ಮೌಸ್). ಈ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಮೊಟ್ಟೆಗಳು ಮತ್ತು ವೀರ್ಯದ ಪೂರ್ವಗಾಮಿಯಾಗಿರುವ ಜೀವಕೋಶಗಳಿಗೆ ಹೋಲುತ್ತವೆ ಎಂದು ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಈ ಪ್ರಗತಿಯ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕೆ ಮುಖ್ಯ ಕಾರಣವೆಂದು ಸೂಚಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಂಶೋಧಕರು ಈ ಹ್ಯಾಪ್ಲಾಯ್ಡ್ ESC ಗಳಿಂದ ಮೂರು ಆನುವಂಶಿಕ ಮುದ್ರೆಯ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಅಳಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಅದರಲ್ಲಿ ತಾಯಿಯ ಡಿಎನ್ಎ ಮತ್ತು ಈ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಮತ್ತೊಂದು ಹೆಣ್ಣು ಇಲಿಯಿಂದ ತೆಗೆದ ಮೊಟ್ಟೆಗಳಿಗೆ ಚುಚ್ಚಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ನಂತರ 210 ಭ್ರೂಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಮೂಲಕ 29 ಜೀವಂತ ಇಲಿಗಳ ಸಂತತಿಯನ್ನು ರಚಿಸಲಾಯಿತು.
ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ದ್ವಿ-ಪಿತೃಗಳ ಇಲಿಗಳನ್ನು (ಇಬ್ಬರು ತಂದೆಯೊಂದಿಗೆ ಇಲಿಗಳು) ತಯಾರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದರು, ಆದರೆ ಪುರುಷ ಡಿಎನ್ಎ ಬಳಸುವುದು ಹೆಚ್ಚು ಸವಾಲಾಗಿತ್ತು ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಪುರುಷ ಪೋಷಕರ ಡಿಎನ್ಎ ಹೊಂದಿರುವ ಹ್ಯಾಪ್ಲಾಯ್ಡ್ ಇಎಸ್‌ಸಿಗಳನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿತ್ತು ಮತ್ತು ಏಳು ಆನುವಂಶಿಕ ಮುದ್ರೆಯ ಪ್ರದೇಶಗಳ ಅಳಿಸುವಿಕೆಗೆ ಅಗತ್ಯವಿತ್ತು. ಈ ಜೀವಕೋಶಗಳನ್ನು ಮತ್ತೊಂದು ಗಂಡು ಇಲಿಯ ವೀರ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಹೆಣ್ಣು ಮೊಟ್ಟೆಯ ಕೋಶಕ್ಕೆ ಚುಚ್ಚಲಾಯಿತು, ಅದರಲ್ಲಿ ಸ್ತ್ರೀ ಆನುವಂಶಿಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಯಿತು. ಈಗ ರಚಿಸಲಾದ ಭ್ರೂಣಗಳು ಪುರುಷನಿಂದ ಕೇವಲ ಡಿಎನ್‌ಎಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಅವುಗಳನ್ನು ಪೂರ್ಣ ಅವಧಿಗೆ ಸಾಗಿಸುವ ಬಾಡಿಗೆ ತಾಯಂದಿರಿಗೆ ಜರಾಯು ವಸ್ತುವಿನ ಜೊತೆಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಯಿತು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇಬ್ಬರು ತಂದೆಗಳಿಂದ ಜನಿಸಿದ 12 ಪೂರ್ಣಾವಧಿಯ ಇಲಿಗಳಿಗೆ (ಒಟ್ಟು 2.5 ಪ್ರತಿಶತ) ಇದು ಸರಿಯಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಲಿಲ್ಲ ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಕೇವಲ 48 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಬದುಕುಳಿದವು.
ಇದು ಒಂದು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಅಧ್ಯಯನವಾಗಿದ್ದು, ಸಲಿಂಗ ಸಸ್ತನಿಗಳಿಂದ ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿಯ ಜೈವಿಕ ಅಡೆತಡೆಗಳು ಒಂದೇ ಲಿಂಗದ ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿಯನ್ನು ತಡೆಯುವ ಆನುವಂಶಿಕ ಅಂಶಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದ ನಂತರ ಹೊರಬರುತ್ತವೆ. ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿದ ಜೆನೆಟಿಕ್ ರೋಡ್‌ಬ್ಲಾಕ್‌ಗಳು ಕೆಲವು ಪ್ರಮುಖ ಡಿಎನ್ಎ ಪ್ರದೇಶಗಳಾಗಿವೆ, ಇದು ಒಂದೇ ಲಿಂಗದ ಪೋಷಕರೊಂದಿಗೆ ಇಲಿಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಸಹಜವಾಗಿಯೇ ಸವಾಲಿನ ಸಂಗತಿಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಇಲಿಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದಾದ ಅದೇ ಲೈಂಗಿಕ ಪೋಷಕರೊಂದಿಗೆ ಆರೋಗ್ಯಕರ ಇಲಿಗಳ ಸಂತತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಮೊದಲ ಅಧ್ಯಯನವಾಗಿದೆ.
ಇದನ್ನು ಮನುಷ್ಯರಲ್ಲಿ ಮಾಡಬಹುದೇ?
ಅಂತಹ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಆನುವಂಶಿಕ ಕುಶಲತೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಸ್ತನಿಗಳಲ್ಲಿ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಮಾನವರಲ್ಲಿ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದಿರಬಹುದು ಎಂದು ತಜ್ಞರು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಕುಶಲತೆಯಿಂದ ಮಾಡಬೇಕಾದ ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುವುದು ಟ್ರಿಕಿಯಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ 'ಮುದ್ರಿತ ಜೀನ್‌ಗಳು' ಪ್ರತಿ ಜಾತಿಗೆ ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿದೆ. ತೀವ್ರವಾದ ಅಸಹಜತೆಗಳು ಉಂಟಾಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಪಾಯವಿದೆ ಮತ್ತು ಹಲವಾರು ಸುರಕ್ಷತಾ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಇದು ಮಾನವರಲ್ಲಿ ಈ ರೀತಿಯದನ್ನು ಪುನರಾವರ್ತಿಸಬಹುದು ಎಂಬ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ದೀರ್ಘ ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ. ಮತ್ತು ಪಕ್ಕಕ್ಕೆ ತಾಂತ್ರಿಕ ಅಡಚಣೆಗಳು, ಇದು ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ನೈತಿಕ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸಮಸ್ಯೆಗಳ ಬಗ್ಗೆ ನಡೆಯುತ್ತಿರುವ ಚರ್ಚೆಯಾಗಿದೆ. ಅದೇನೇ ಇದ್ದರೂ, ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ಮೈಲಿಗಲ್ಲು ಮತ್ತು ಫಲೀಕರಣ ಮತ್ತು ಭ್ರೂಣದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಬಗ್ಗೆ ನಮ್ಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಬಲಪಡಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು. ಇದು ಬಂಜೆತನ ಮತ್ತು ಜನ್ಮಜಾತ ಕಾಯಿಲೆಗಳ ಮೂಲವನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಣಿಗಳ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಉದಾಹರಣೆ ಕ್ಲೋನಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.
***
{ಉದಾಹರಿಸಿದ ಮೂಲ(ಗಳ) ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿ ಕೆಳಗೆ ನೀಡಲಾದ DOI ಲಿಂಕ್ ಅನ್ನು ಕ್ಲಿಕ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ನೀವು ಮೂಲ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಬಂಧವನ್ನು ಓದಬಹುದು}
ಮೂಲಗಳು)
ಝಿ-ಕುನ್ ಎಲ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. 2018. ಇಂಪ್ರಿಂಟಿಂಗ್ ರೀಜನ್ ಡಿಲೀಷನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೈಪೋಮಿಥೈಲೇಟೆಡ್ ಹ್ಯಾಪ್ಲಾಯ್ಡ್ ESC ಗಳಿಂದ ಬೈಮಾಟರ್ನಲ್ ಮತ್ತು ಬೈಪಾಟರ್ನಲ್ ಇಲಿಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆ. ಸೆಲ್ ಸ್ಟೆಮ್ ಸೆಲ್. https://doi.org/10.1016/j.stem.2018.09.004
***
