వైద్య విజ్ఞాన రంగం సంవత్సరాలుగా విపరీతంగా అభివృద్ధి చెందింది. కొత్త వైద్య ఔషధాలను అభివృద్ధి చేయడంలో పురోగతి నుండి ఆరోగ్య పర్యవేక్షణ పరికరాలలో నానోటెక్నాలజీని అమలు చేయడం వరకు, మేము ఒక జాతిగా చాలా ముందుకు వచ్చాము.
మానవుని యొక్క భౌతిక మరియు శారీరక లక్షణాలను వారి జన్యువును మార్చడం ద్వారా అర్థం చేసుకోవడం మరియు మార్చడం అటువంటి పురోగతి!
వ్యాసం పాఠకులకు జన్యుశాస్త్ర రంగానికి సంబంధించిన పరిచయాన్ని అందిస్తుంది, మానవ జన్యువు మరియు జన్యు సవరణ మరియు CRISPR సాంకేతికత యొక్క అనువర్తనాలపైకి వెళుతుంది.
మానవ జీనోమ్
జీవశాస్త్రపరంగా చెప్పాలంటే, మానవుడు అనేక లక్షణాలను కలిగి ఉన్న సంక్లిష్టమైన నిర్మాణం. ఎత్తు, జుట్టు రంగు, కంటి రంగు, ముఖ లక్షణాలు మొదలైన ఈ లక్షణాలను వారి DNA ఉపయోగించి గుర్తించవచ్చు.
DNA
డియోక్సిరిబోన్యూక్లిక్ యాసిడ్ (DNA) అనేది ప్రాథమిక రసాయన మూలకాలతో (చక్కెర, ఫాస్ఫేట్ మరియు స్థావరాలు) రూపొందించబడిన పదార్థం, ఇది ఒక జీవి ఎలా కనిపిస్తుంది మరియు ఎలా పని చేస్తుందనే దాని గురించి మొత్తం సమాచారాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
జీవశాస్త్రవేత్తలు మరియు వైద్య నిపుణులు DNA యొక్క నమూనాను అధ్యయనం చేయడం ద్వారా ప్రతి ఒక్కరికీ ప్రత్యేకమైన సమాచారాన్ని డీకోడ్ చేయవచ్చు.
జన్యువులు
జన్యువు అనేది DNA యొక్క నిర్దిష్ట భాగం, ఇది ఒక ప్రోటీన్కు సంకేతాలు ఇస్తుంది. జన్యువుల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ప్రోటీన్లు DNA యొక్క విధులను నిర్వహించే పనిని చేస్తాయి.
జన్యువులు వంశపారంపర్య యూనిట్లుగా పనిచేస్తాయి మరియు తల్లిదండ్రుల నుండి వారి సంతానానికి నిర్దిష్ట లక్షణాలను అందించడానికి బాధ్యత వహిస్తాయి.
ఒక జీవి యొక్క జన్యువులు మరియు జన్యు పదార్ధాల మొత్తం మొత్తాన్ని దాని జన్యువు అంటారు. మానవ జన్యువును అర్థం చేసుకోవడం వల్ల మానవజాతిని పీడిస్తున్న వేలాది వ్యాధులకు చికిత్స చేయడానికి, నయం చేయడానికి లేదా నిరోధించడానికి శాస్త్రవేత్తలు కొత్త మార్గాలను అభివృద్ధి చేయడానికి అనుమతించారు.
ఇక్కడే జన్యు సవరణ వస్తుంది.
జీన్ ఎడిటింగ్
జీనోమ్ లేదా జీన్ ఎడిటింగ్ అనేది ఒక జీవి యొక్క DNAని మార్చడానికి శాస్త్రవేత్తలను అనుమతించే సాంకేతికతల సమూహం. ఈ సాంకేతికతలు జన్యువులోని నిర్దిష్ట స్థానాల్లో జన్యు పదార్థాన్ని జోడించడం, తీసివేయడం లేదా మార్చడం సాధ్యం చేస్తాయి.
యాదృచ్ఛికంగా హోస్ట్ జీనోమ్లలోకి జన్యు పదార్థాన్ని చొప్పించే ఇతర జన్యు ఇంజనీరింగ్ పద్ధతుల వలె కాకుండా, ఈ పద్ధతులు అత్యంత నిర్దిష్ట స్థానాల్లో చొప్పించడాన్ని లక్ష్యంగా చేసుకుంటాయి.
ఇది ఎలా పని చేస్తుంది?
జీన్ ఎడిటింగ్లో ఎంజైమ్లు ఉంటాయి. ఎంజైమ్లు రసాయన ప్రక్రియలను ప్రారంభించే లేదా వేగవంతం చేసే ప్రోటీన్లు. జన్యు సవరణలో ఉపయోగించే ఇంజినీర్డ్ ఎంజైమ్లను న్యూక్లీజ్ అంటారు మరియు అవి DNAని కత్తిరించగలవు.
న్యూక్లీజ్ మరొక రసాయనంతో రూపొందించబడింది, అది వాటిని కత్తిరించాల్సిన DNA తంతువులకు మార్గనిర్దేశం చేస్తుంది. ఈ కత్తిరించిన DNA తంతువులు పునరుత్పత్తి చేయగలవు, కానీ ఈసారి అవి కావలసిన DNA తంతువులుగా మార్చడానికి కావలసిన సమాచారంతో అందించబడతాయి.
కొత్త తంతువులు, అంటే కొత్త జన్యువులు మరియు కొత్త జన్యువులు అంటే కొత్త లక్షణాలు.
మానవులను ప్రభావితం చేసే వివిధ వ్యాధులను పరిశోధించడానికి శాస్త్రవేత్తలు జన్యు సవరణను ఉపయోగిస్తారు.
వారు ఎలుకలు మరియు చేపల వంటి జంతువుల జన్యువులను సవరించారు మరియు ఈ మార్పులు వాటి ఆరోగ్యాన్ని ఎలా ప్రభావితం చేస్తాయో గమనిస్తారు. మానవ జన్యువులలో ఇలాంటి మార్పులు మానవ ఆరోగ్యాన్ని ఎలా ప్రభావితం చేస్తాయో అంచనా వేయడానికి వారు తమ పరిశోధనలను ఉపయోగించారు.
ఇంకా, శాస్త్రవేత్తలు జన్యు చికిత్సను అభివృద్ధి చేస్తున్నారు. ఈ చికిత్సలు జన్యు సవరణను ఉపయోగించి మానవులలో వ్యాధులను నివారించడం మరియు చికిత్స చేయడం వంటివి కలిగి ఉంటాయి.
CRISPR టెక్నాలజీ
జీన్ ఎడిటింగ్ టెక్నాలజీలో ఒక భారీ పురోగతి క్లస్టర్డ్ రెగ్యులర్లీ ఇంటర్స్పెర్స్డ్ షార్ట్ పాలిండ్రోమిక్ రిపీట్స్ (CRISPR) పరిచయం.
CRISPR కొన్ని బ్యాక్టీరియాలో సహజంగా సంభవించే రక్షణ వ్యవస్థపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అటువంటి బ్యాక్టీరియాలోని DNA అనేక చిన్న పాలిండ్రోమిక్ సీక్వెన్స్లను కలిగి ఉంటుంది (RAAR వంటి ముందుకు మరియు వెనుకకు ఒకే పదాలు).
ఈ పాలిండ్రోమిక్ సీక్వెన్స్లలో బ్యాక్టీరియా వారు పోరాడిన వైరస్ల బిట్లను నిల్వ చేస్తుంది.
ఇది ఎలా పని చేస్తుంది?
CRISPRలో ఉపయోగించే ఎంజైమ్ని Cas9 అంటారు. ఈ ఎంజైమ్ సోకిన పాలిండ్రోమిక్ సీక్వెన్స్తో జతచేయబడి, DNA ను ముక్కలుగా చేసి, వైరస్ గురించిన సమాచారాన్ని నిలుపుకుంటుంది.
సాయుధ కాస్ ప్రొటీన్ వైరల్ DNAను గుర్తించి, బాక్టీరియం మళ్లీ అదే వైరస్ ద్వారా సోకినట్లయితే వెంటనే దానిని నాశనం చేస్తుంది.
CRISPR యొక్క అప్లికేషన్లు
CRISPR పరిశోధన, ఆరోగ్య సంరక్షణ, పెంపుడు జంతువుల పెంపకం, ఆహార ఉత్పత్తి, ఆకుపచ్చ ఇంధనం మరియు మరిన్నింటితో సహా వివిధ మార్గాల్లో ఉపయోగించబడింది.
1. రీసెర్చ్
జంతువులలో జన్యుపరమైన రుగ్మతలను తగ్గించడానికి సంబంధించిన అధ్యయనాలలో CRISPR వ్యవస్థలు అమలు చేయబడుతున్నాయి మరియు కంటి మరియు రక్తం యొక్క మానవ వ్యాధులకు చికిత్స చేయడానికి క్లినిక్లో త్వరలో ఉపయోగించబడే అవకాశం ఉంది.
లక్ష్య క్యాన్సర్ చికిత్సల కోసం CRISPR-Cas9ని ఉపయోగించి చైనా మరియు యునైటెడ్ స్టేట్స్ రెండు క్లినికల్ ట్రయల్స్ను ఆమోదించాయి.
బయోమెడికల్ అనువర్తనాలకు మించి, ఈ సాధనాలు ఇప్పుడు పంట మరియు పశువుల పెంపకాన్ని వేగవంతం చేయడానికి, కొత్త యాంటీమైక్రోబయాల్స్ ఇంజనీర్ చేయడానికి మరియు జన్యు డ్రైవ్లతో వ్యాధి-వాహక కీటకాలను నియంత్రించడానికి అధ్యయనాలలో ఉపయోగించబడుతున్నాయి.
2. హెల్త్కేర్
CRISPR-Cas9 సాంకేతికతతో బ్యాక్టీరియాను చంపే వైరస్ల (బాక్టీరియోఫేజెస్) జన్యువులను సవరించడం ద్వారా యాంటీబయాటిక్-నిరోధక బ్యాక్టీరియాను నాశనం చేసే పద్ధతులను శాస్త్రవేత్తలు అభివృద్ధి చేయగలిగారు.
ఈ వ్యవస్థలు మానవ వ్యాధికి జంతు నమూనాలను రూపొందించడానికి మరియు సోకిన కణాల నుండి HIVని తొలగించడానికి కూడా వీలు కల్పిస్తాయి.
మానవ వ్యాధి యొక్క మౌస్ నమూనాలో, CRISPR ఒక జన్యుపరమైన లోపాన్ని సరిదిద్దింది, ఫలితంగా వ్యాధిగ్రస్తులైన ఎలుకల వైద్యపరంగా రక్షించబడింది.
3. పెంపుడు జంతువుల పెంపకం
జన్యుపరంగా మార్పు చెందిన జీవులను రూపొందించడానికి CRISPR ప్రారంభ పిండాలకు వర్తించబడింది మరియు వాటి కణజాలాలలో గణనీయమైన జన్యు సవరణను సాధించడానికి ప్రయోగశాల జంతువులలోకి ఇంజెక్ట్ చేయబడింది.
CRISPRపై ఆధారపడిన విధానాలు ఎలుకలు, ఎలుకలు మరియు ఇతర మానవేతర ప్రైమేట్లతో సహా జంతువుల జన్యువులను సవరించడానికి ఉపయోగించబడ్డాయి. పెంపుడు జంతువులలో ఉత్పాదకత, వ్యాధి నిరోధకతను మెరుగుపరచడానికి మరియు కోరిన లక్షణాలు/లక్షణాలను సక్రియం చేయడానికి ఈ విధానాలను ఉపయోగించవచ్చు.
CRISPRని ఉపయోగించి, మేము నవల జంతు నమూనాల తరాన్ని కూడా పరిచయం చేయగలము.
4. ఆహార ఉత్పత్తి
CRISPR జన్యు సవరణ సాంకేతికత పంట దిగుబడి మరియు నాణ్యతను మెరుగుపరుస్తుంది; మొక్కల కరువు నిరోధకత, హెర్బిసైడ్ మరియు క్రిమిసంహారక నిరోధకత, ఆహార భద్రత మరియు భద్రతను పెంచడం.
ఇది యాంటీబయాటిక్ నిరోధకతను తొలగించడానికి, ఉత్పత్తి షెల్ఫ్ జీవితాన్ని మెరుగుపరచడానికి మరియు మొక్కల పెంపకం ప్రక్రియను వేగవంతం చేయడానికి కూడా సహాయపడుతుంది.
నాణ్యమైన మొక్కలు అంటే జంతువులకు మంచి నాణ్యమైన మేత, తద్వారా వాటి ఆరోగ్యాన్ని పెంచుతుంది. మొక్కలు మరియు జంతువులు మన ఆహార గొలుసుకు ఆధారం కాబట్టి, మనం మెరుగైన ఆహార నాణ్యత మరియు ఉత్పత్తులను కలిగి ఉంటాము.
5. గ్రీన్ ఇంధనం
గ్రీన్ ఇంధనం అనేది సేంద్రీయ వనరుల నుండి ఉత్పత్తి చేయబడిన ఇంధనం మరియు పర్యావరణ అనుకూలమైనది.
CRISPR ఫోటోట్రోపిక్ ఆల్గే నుండి బయోడీజిల్ (ఆకుపచ్చ ఇంధనం యొక్క ఒక రూపం) కంటే రెట్టింపు మొత్తాన్ని ఉత్పత్తి చేయడం సాధ్యం చేసింది.
ఈ ఇంధనం ఆల్గేలో లిపిడ్ ఉత్పత్తిని రెట్టింపు చేయడం ద్వారా పొందబడుతుంది, జన్యువులను సర్దుబాటు చేయడానికి CRISPRని ఉపయోగిస్తుంది. లిపిడ్లు మండేవి మరియు తప్పనిసరిగా బయోడీజిల్ను తయారు చేస్తాయి.
కానీ జన్యు సవరణ నైతికమా?
సహజమైన చర్యను మార్చడం నైతిక ఆందోళనలను ఆహ్వానించడం ఖాయం. CRISPR వంటి జన్యు సవరణ సాంకేతికతలను ఉపయోగించి మానవ జన్యుశాస్త్రాన్ని మార్చడానికి స్పష్టమైన మద్దతు లభించలేదు. ఎందుకంటే గుడ్డు మరియు స్పెర్మ్ కణాల జన్యువులలో చేసిన మార్పులు భవిష్యత్ తరాలకు అందించబడతాయి.
సాధారణ మానవ లక్షణాలను (తెలివి లేదా ఎత్తు వంటివి) మెరుగుపరచడానికి ఈ సాంకేతికతను ఉపయోగించాలా అనే దానిపై భారీ చర్చ జరుగుతోంది.
ఆఫ్-టార్గెట్ ఎఫెక్ట్స్ (తప్పు స్థానంలో సవరణలు) మరియు మొజాయిసిజం (కొన్ని సెల్లు ఎడిట్ను కలిగి ఉన్నప్పుడు కానీ మరికొన్ని చేయనప్పుడు) ఉండే అవకాశం ఉన్నందున ఈ సాంకేతికతను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు భద్రతా సమస్యలు కూడా తలెత్తుతాయి.
నైతికత మరియు భద్రత గురించిన ఆందోళనల ఆధారంగా, పునరుత్పత్తి కణాల జన్యు సవరణ ప్రస్తుతం అనేక దేశాలలో చట్టవిరుద్ధం.
ముగింపు
మానవ జన్యువును అర్థం చేసుకోవడం వల్ల నానోస్కేల్లో ఆరోగ్య సంరక్షణ సాంకేతికతను విప్లవాత్మకంగా మార్చడానికి మాకు అనుమతి లభించింది.
జన్యు సవరణ మరియు CRISPR సాంకేతికత వ్యాధిని నిర్మూలించడంలో మరియు మానవ లోపాలను సరిదిద్దడంలో కూడా సంచలనాత్మక అనువర్తనాలను అందించాయి.
ఖచ్చితమైన లక్షణాలతో వ్యాధి-రహిత హోమో సేపియన్ల తరాన్ని రూపొందించడంలో ఈ సాంకేతికతలు కీలకమని శాస్త్రవేత్తలు అంచనా వేస్తున్నారు.
జన్యు సవరణపై మీ అభిప్రాయాలు ఏమిటి? వ్యాఖ్యలలో మాకు తెలియజేయండి.
సమాధానం ఇవ్వూ