மரபணு ரீதியாக வடிவமைக்கப்பட்ட நுண்ணுயிர்: ஆரோக்கியத்திற்காக பாக்டீரியாவை மாற்றியமைத்தல்

• ஆசிரியர் பற்றி:
• ஆசிரியர் பெயர்

  குவாண்டம்ரன் தொலைநோக்கு
• மார்ச் 8, 2023

நுண்ணுயிர் ஒரு குறிப்பிட்ட சூழலில் நுண்ணுயிரிகளைக் கொண்டுள்ளது. நுண்ணுயிரியை மரபணு ரீதியாக மாற்றியமைப்பது சில குணாதிசயங்களை ஒடுக்க அல்லது வெளிப்படுத்தவும், சிகிச்சை முறைகளை வழங்கவும், விவசாயம், சுகாதாரம் மற்றும் நல்வாழ்வுத் துறைகளில் பல்வேறு நடைமுறை பயன்பாடுகளைக் கண்டறிய உதவும்.

மரபணு ரீதியாக வடிவமைக்கப்பட்ட நுண்ணுயிர் சூழல்

குடல் நுண்ணுயிர், மனித குடலில் உள்ள நுண்ணுயிரிகளின் சமூகம், ஆரோக்கியத்தில் குறிப்பிடத்தக்க பங்கு வகிக்கிறது. குடல் நுண்ணுயிர் தன்னுடல் தாக்க நோய்கள், நீரிழிவு நோய், புற்றுநோய், இருதய நோய், பார்கின்சன், அல்சைமர், மல்டிபிள் ஸ்களீரோசிஸ் மற்றும் மனச்சோர்வை கூட பாதிக்கும் என்று சமீபத்திய ஆராய்ச்சி காட்டுகிறது. இருப்பினும், இந்த நுட்பமான சுற்றுச்சூழல் அமைப்பின் சமநிலையானது உணவு மற்றும் நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகள் போன்ற பல்வேறு காரணிகளால் தொந்தரவு செய்யப்படலாம், இதனால் அதை மீட்டெடுப்பது கடினம். 

பல ஆராய்ச்சியாளர்கள் நுண்ணுயிரிகளின் உயிர்வாழ்வு மற்றும் தகவமைப்புக்கான வாய்ப்புகளை அதிகரிக்க மரபணு மாற்றங்களைச் செய்து வருகின்றனர். எடுத்துக்காட்டாக, டெக்சாஸ் ஏ&எம் பல்கலைக்கழக விஞ்ஞானிகள் 2021 ஆம் ஆண்டில் புழுவின் நுண்ணுயிரியை மரபணு ரீதியாகப் பொறிக்க, ஈ. கோலி மற்றும் வட்டப்புழுவின் கூட்டுவாழ்வு உறவைப் பயன்படுத்தினர். ஈ.கோலியின் பிளாஸ்மிடில் ஒளிரும்-அடக்கும் மரபணுக்கள் செருகப்பட்டதை அவர்கள் கவனித்தனர். அதை உட்கொள்ளும் புழுக்கள் ஒளிரும் தன்மையை வெளிப்படுத்துவதை நிறுத்திவிடும். அதே ஆண்டு, கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தின் விஞ்ஞானிகள் சான் பிரான்சிஸ்கோ பாக்டீரியா-வேட்டையாடும் வைரஸ்களை CRISPR மரபணு எடிட்டிங் அமைப்புடன் வெற்றிகரமாக ஏற்றி ஈ.கோலியில் உள்ள குரோமோசோம்களை நீக்கினர்.

2018 ஆம் ஆண்டில், ஹார்வர்ட் மருத்துவப் பள்ளியின் ஆராய்ச்சியாளர்கள் பாக்டீரியாவை ஒருங்கிணைத்து அவற்றை இணக்கமாக கட்டுப்படுத்துவதற்கு தொடர்பு கொள்ளச் செய்தனர். சிக்னலர் மற்றும் ரெஸ்பான்டர் ஜெனடிக் சர்க்யூட்களை இரண்டு வகையான பாக்டீரியாக்களாக ஒரு கலவை கோரத்தை வெளியிடவும் கண்டறியவும் அவர்கள் அறிமுகப்படுத்தினர். இந்த பாக்டீரியாக்களுக்கு எலிகளுக்கு உணவளித்தபோது, ​​அனைத்து எலிகளின் தைரியமும் சிக்னல் பரிமாற்றத்தின் அறிகுறிகளைக் காட்டி, பாக்டீரியாவின் வெற்றிகரமான தொடர்பை உறுதிப்படுத்துகிறது. மனித குடலில் பொறிக்கப்பட்ட பாக்டீரியாவுடன் செயற்கை நுண்ணுயிரியை உருவாக்குவதே இதன் நோக்கமாகும், அவை அவற்றின் செயல்பாடுகளைச் செய்யும்போது தங்களுக்குள் தொடர்புகொள்வதில் திறமையானவை. 

சீர்குலைக்கும் தாக்கம் 

குடல் நுண்ணுயிரியைக் கையாள மரபணு-எடிட்டிங் நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துவதன் திறனை ஆராய்வது பல்வேறு உடல்நலப் பிரச்சினைகளுக்கு பங்களிக்கும் ஏற்றத்தாழ்வுகளை நிவர்த்தி செய்யலாம். எடுத்துக்காட்டாக, சிக்கலான மனித குடலுக்குள் பாக்டீரியா ஏற்றத்தாழ்வுகளை சரிசெய்வதற்கான சிகிச்சைகளை வழங்குவதை கூடுதல் ஆராய்ச்சி கண்டறிய முடியும். குடல் ஆரோக்கியத்திற்கு நன்மை பயக்கும் என்று அறியப்படும் மரபணு பொறியியல் பாக்டீரியாக்கள் மூலம், விஞ்ஞானிகள் அழற்சி குடல் நோய், எரிச்சல் கொண்ட குடல் நோய்க்குறி மற்றும் உடல் பருமன் உள்ளிட்ட பல்வேறு குடல் தொடர்பான கோளாறுகளுக்கு புதிய சிகிச்சைகளை உருவாக்க முடியும். ஹார்மோன் ஏற்றத்தாழ்வுகள் காரணமாக நீரிழிவு நோய்க்கான புதிய சிகிச்சை முறைகளையும் இது அனுமதிக்கிறது. 

பாக்டீரியாக்கள் மரபணு ரீதியாக எளிதில் கையாளப்படுவதற்கு ஒரு காரணம் அவற்றின் டிஎன்ஏ கலவை ஆகும். இந்த சிறிய உயிரினங்கள் குரோமோசோம்கள் எனப்படும் டிஎன்ஏவின் முக்கிய கூறுகளுடன் கூடுதலாக பிளாஸ்மிட்கள் எனப்படும் டிஎன்ஏ துண்டுகளைக் கொண்டுள்ளன. பிளாஸ்மிட்கள் தாங்களாகவே நகல்களை உருவாக்கி, குரோமோசோம்களை விட குறைவான மரபணுக்களைக் கொண்டு, மரபணுக் கருவிகள் மூலம் அவற்றை மாற்றுவதை எளிதாக்குகிறது. குறிப்பாக, மற்ற உயிரினங்களின் டிஎன்ஏ துண்டுகள் பாக்டீரியா பிளாஸ்மிட்களில் வைக்கப்படலாம்.

பிளாஸ்மிட்கள் தங்களை நகலெடுக்கும்போது, ​​​​அவை டிரான்ஸ்ஜீன்கள் எனப்படும் சேர்க்கப்பட்ட மரபணுக்களின் நகல்களையும் உருவாக்குகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, இன்சுலின் தயாரிப்பதற்கான ஒரு மனித மரபணுவை பிளாஸ்மிட்டில் சேர்த்தால், பாக்டீரியா பிளாஸ்மிட்டின் நகல்களை உருவாக்குவது போல, அது இன்சுலின் மரபணுவின் அதிக நகல்களை உருவாக்குகிறது. இந்த மரபணுக்கள் பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​அது அதிக இன்சுலினை உற்பத்தி செய்கிறது. இருப்பினும், நுண்ணுயிர்களின் அதிக சிக்கலான தன்மை காரணமாக இந்த சாத்தியம் இன்னும் வெகு தொலைவில் உள்ளது என்பதை விஞ்ஞானிகள் ஒப்புக்கொள்கிறார்கள். ஆயினும்கூட, தற்போதைய ஆய்வுகள் பூச்சி கட்டுப்பாடு, தாவர வளர்ச்சியை மேம்படுத்துதல் மற்றும் கால்நடை நோய்களைக் கண்டறிதல் ஆகியவற்றில் பல பயன்பாடுகளைக் கொண்டிருக்கலாம். 

மரபணு ரீதியாக வடிவமைக்கப்பட்ட நுண்ணுயிரிகளின் தாக்கங்கள்

பல சூழல்களுக்குள் நுண்ணுயிரியின் வெற்றிகரமான மரபணு பொறியியலின் பரந்த தாக்கங்கள் பின்வருமாறு:

• CRISPR போன்ற மரபணு-எடிட்டிங் கருவிகளில் அதிக ஆராய்ச்சி.
• குறிப்பிட்ட பணிகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமான பாக்டீரியாவின் புதிய விகாரங்களை உருவாக்குவதன் மூலம் உயிரி எரிபொருள்கள், உணவு மற்றும் பிற பொருட்களை உற்பத்தி செய்வதற்கான புதிய சாத்தியக்கூறுகளைத் திறக்கிறது.
• பாக்டீரியாவை கண்மூடித்தனமாக குறிவைக்கும் நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளின் பயன்பாடு குறைக்கப்பட்டது. 
• தனிப்பயனாக்கப்பட்ட மருத்துவம் மற்றும் நோயறிதலில் அதிகரித்த ஆர்வம், ஒரு நபரின் குடல் நுண்ணுயிரியின் அடிப்படையில் சிகிச்சைகள் தனிப்பயனாக்கப்படுகின்றன.
• பிற நோய்களின் நிகழ்வை அதிகரிக்கக்கூடிய பாக்டீரியாக்களின் பெருக்கத்தில் சாத்தியமான அபாயங்கள்.

கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய கேள்விகள்

• மனித குடலின் நுண்ணுயிரியின் சிக்கலான தன்மையைக் கருத்தில் கொண்டு, அதன் முழுமையான மரபணு பொறியியல் விரைவில் சாத்தியமாகும் என்று நினைக்கிறீர்களா?
• இத்தகைய செயல்முறைகளின் பரவலான பயன்பாடுகள் எவ்வளவு விலை உயர்ந்ததாக இருக்கும் என்று கணிக்கிறீர்கள்?