आनुवंशिक रूपमा ईन्जिनियर गरिएको माइक्रोबायोम: स्वास्थ्यको लागि ब्याक्टेरिया परिमार्जन गर्दै

• लेखक:
• लेखक नाम

  Quantumrun दूरदर्शिता
• मार्च 8, 2023

माइक्रोबायोममा एक विशेष वातावरणमा सूक्ष्मजीवहरू हुन्छन्। माइक्रोबायोमलाई आनुवंशिक रूपले परिमार्जन गर्नाले केही विशेषताहरूलाई दबाउन वा प्रदर्शन गर्न र चिकित्सा प्रदान गर्न मद्दत गर्न सक्छ, कृषि, स्वास्थ्य, र कल्याण क्षेत्रहरूमा विभिन्न व्यावहारिक अनुप्रयोगहरू फेला पार्छ।

आनुवंशिक रूपमा ईन्जिनियर गरिएको माइक्रोबायोम सन्दर्भ

आन्द्रा माइक्रोबायोम, मानव पेटमा सूक्ष्मजीवहरूको समुदाय, स्वास्थ्यमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। भर्खरैको अनुसन्धानले देखाएको छ कि पेटको माइक्रोबायोमले ​​अटोइम्यून रोग, मधुमेह, क्यान्सर, हृदय रोग, पार्किन्सन, अल्जाइमर, मल्टिपल स्क्लेरोसिस र डिप्रेसनलाई पनि असर गर्न सक्छ। यद्यपि, यो नाजुक पारिस्थितिकी तंत्रको सन्तुलन विभिन्न कारकहरू जस्तै आहार र एन्टिबायोटिक्सले बाधित गर्न सक्छ, यसलाई पुनर्स्थापना गर्न गाह्रो बनाउँछ। 

धेरै अन्वेषकहरू बाँच्न र अनुकूलताको सम्भावना बढाउनको लागि माइक्रोबायोमहरू आनुवंशिक रूपमा परिमार्जन गर्न खोजिरहेका छन्। उदाहरणका लागि, टेक्सास ए एन्ड एम युनिभर्सिटीका वैज्ञानिकहरूले २०२१ मा किराको माइक्रोबायोमलाई आनुवंशिक रूपमा इन्जिनियर गर्न ब्याक्टेरियम, ई. कोलाई र राउन्डवर्मको सिम्बायोटिक सम्बन्ध प्रयोग गरे। उनीहरूले ई. कोलाईको प्लाज्मिडमा फ्लोरोसेन्स-दमन गर्ने जीन घुसाउँदा, यसलाई उपभोग गर्ने कीराहरूले प्रतिदीप्ति प्रदर्शन गर्न बन्द गर्नेछ। त्यही वर्ष, क्यालिफोर्निया विश्वविद्यालय सान फ्रान्सिस्कोका वैज्ञानिकहरूले ई. कोलाई भित्र क्रोमोजोमहरू मेटाउन CRISPR जीन सम्पादन प्रणालीको साथ ब्याक्टेरिया-शिकार गर्ने भाइरसहरू सफलतापूर्वक लोड गरे।

2018 मा फिर्ता, हार्वर्ड मेडिकल स्कूलका अनुसन्धानकर्ताहरूले ब्याक्टेरियाहरूलाई समन्वय गर्न र तिनीहरूलाई सामंजस्यमा नियन्त्रण गर्न सञ्चार बनाउन काम गरे। तिनीहरूले दुई प्रकारका ब्याक्टेरियाहरूमा कम्पाउन्ड कोरम जारी गर्न र पत्ता लगाउन सिग्नलर र प्रतिक्रियाकर्ता आनुवंशिक सर्किटहरू प्रस्तुत गरे। जब मुसाहरूलाई यी ब्याक्टेरियाहरू खुवाइयो, सबै मुसाहरूको आँतले ब्याक्टेरियाको सफल संचार पुष्टि गर्दै सिग्नल प्रसारणको संकेत देखायो। उद्देश्य मानव पेटमा ईन्जिनियर गरिएको ब्याक्टेरियाको साथ एक सिंथेटिक माइक्रोबायोम सिर्जना गर्न बाँकी छ जुन तिनीहरूको कार्यहरू प्रदर्शन गर्दा आपसमा सञ्चार गर्न कुशल छन्। 

विघटनकारी प्रभाव 

पेटको माइक्रोबायोमलाई हेरफेर गर्न जीन-सम्पादन गर्ने प्रविधिहरू प्रयोग गर्ने सम्भाव्यताको अन्वेषणले विभिन्न स्वास्थ्य समस्याहरूमा योगदान गर्ने असंतुलनलाई सम्बोधन गर्न सक्छ। उदाहरणका लागि, थप अनुसन्धानले जटिल मानव पेट भित्र ब्याक्टेरियाको असंतुलन सच्याउन उपचारात्मक सामग्री पत्ता लगाउन सक्छ। आनुवंशिक रूपमा ईन्जिनियरिङ् ब्याक्टेरियालाई पेटको स्वास्थ्यको लागि लाभदायक मानिन्छ, वैज्ञानिकहरूले आन्द्रा-सम्बन्धित विभिन्न विकारहरूको लागि नयाँ उपचारहरू सिर्जना गर्न सक्छन्, सूजन आन्द्रा रोग, चिडचिडा आंत्र सिन्ड्रोम, र मोटोपन समेत। यसले हार्मोनल असंतुलनको कारण मधुमेहको लागि नयाँ उपचार विधिहरूको लागि पनि अनुमति दिन्छ। 

ब्याक्टेरियाहरू आनुवंशिक रूपमा हेरफेर गर्न सजिलो हुनुको एउटा कारण तिनीहरूको डीएनए संरचना हो। यी स-साना जीवहरूमा क्रोमोसोम भनिने डीएनएका मुख्य तत्वहरूका अतिरिक्त प्लाज्मिड भनिने डीएनएका टुक्राहरू हुन्छन्। प्लाज्मिडहरूले आफैंको प्रतिलिपिहरू बनाउन सक्छन् र क्रोमोजोमहरू भन्दा कम जीनहरू छन्, तिनीहरूलाई आनुवंशिक उपकरणहरूको साथ परिवर्तन गर्न सजिलो बनाउँदछ। विशेष गरी, अन्य जीवहरूबाट डीएनएका टुक्राहरू ब्याक्टेरिया प्लाज्मिडहरूमा राख्न सकिन्छ।

जब प्लाज्मिडहरू आफैंको प्रतिलिपि बनाउँछन्, तिनीहरूले थपिएका जीनको प्रतिलिपिहरू पनि बनाउँछन्, जसलाई ट्रान्सजेन्स भनिन्छ। उदाहरणका लागि, यदि इन्सुलिन बनाउनको लागि मानव जीन प्लाज्मिडमा थपियो भने, ब्याक्टेरियाले प्लाज्मिडको प्रतिलिपि बनाउँछ, यसले इन्सुलिन जीनको थप प्रतिलिपिहरू पनि बनाउँछ। जब यी जीनहरू प्रयोग गरिन्छ, यसले थप इन्सुलिन उत्पादन गर्छ। यद्यपि, माइक्रोबायोमको उच्च जटिलताका कारण यो सम्भावना अझै धेरै टाढा छ भनी वैज्ञानिकहरू सहमत छन्। जे होस्, हालको अध्ययनहरूले कीट नियन्त्रण, बिरुवाको बृद्धि बढाउन, र पशु चिकित्सा रोगहरूको निदानमा धेरै अनुप्रयोगहरू हुन सक्छन्। 

आनुवंशिक रूपमा ईन्जिनियर गरिएको माइक्रोबायोमहरूको प्रभाव

धेरै वातावरण भित्र माइक्रोबायोम को सफल आनुवंशिक ईन्जिनियरिङ् को फराकिलो प्रभाव समावेश हुन सक्छ:

• CRISPR जस्ता जीन-सम्पादन उपकरणहरूमा बढ्दो अनुसन्धान।
• विशेष कार्यका लागि उपयुक्त ब्याक्टेरियाका नयाँ स्ट्रेनहरू सिर्जना गरेर जैविक इन्धन, खाना र अन्य उत्पादनहरू उत्पादन गर्न नयाँ सम्भावनाहरू खोल्दै।
• ब्याक्टेरियालाई अन्धाधुन्ध रूपमा लक्षित गर्ने एन्टिबायोटिक्सको कम प्रयोग। 
• व्यक्तिगत औषधि र निदानमा बढ्दो चासो, जहाँ उपचारहरू व्यक्तिको आन्द्राको माइक्रोबायोमको आधारमा अनुकूलित हुन्छन्।
• ब्याक्टेरियाको प्रसारमा सम्भावित जोखिमहरू जसले अन्य रोगहरूको घटनालाई बढाउन सक्छ।

विचार गर्न प्रश्नहरु

• मानव पेटको माइक्रोबायोमको जटिलतालाई ध्यानमा राख्दै, के तपाईंलाई लाग्छ कि यसको पूर्ण आनुवंशिक ईन्जिनियरिङ् चाँडै सम्भव छ?
• त्यस्ता प्रक्रियाहरूको व्यापक अनुप्रयोगहरू कत्तिको महँगो हुने अनुमान गर्नुहुन्छ?