VIPR: CRISPR का प्राचीन विषाणुजनित पूर्वज डीएनए की पहचान के लिए असामान्य कोड का उपयोग करता है

लेखक: Elena HealthEnergy

VIPR: CRISPR का प्राचीन विषाणुजनित पूर्वज डीएनए की पहचान के लिए असामान्य कोड का उपयोग करता है-1
विकास में गहराई से देखने पर, हम प्रकृति के प्राचीन ड्राफ्ट नहीं देखते, बल्कि ऐसी तकनीकों को पाते हैं जिनके कार्य सिद्धांतों को समझना अभी शुरू हुआ है.

ऐसा लगता है कि CRISPR का इतिहास हमारी सोच से कहीं पहले शुरू होता है। कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कली और Innovative Genomics Institute के शोधकर्ताओं ने बैक्टीरियोफ़ेज में एक प्राचीन आणविक प्रणाली VIPR — Viral Interference Programmable Repeat — खोजी है, जो संभवतः पहली CRISPR-Cas प्रणालियों के उदय से भी पहले मौजूद रही होगी।

दो संबंधित शोध-पत्र 17 सितंबर 2026 को जर्नल में प्रकाशित हुए हैं Science। विकासात्मक विश्लेषण दर्शाता है कि VIPR प्रोटीन CRISPR के सबसे प्राचीन घटकों से संबंधित हैं और संभवतः उनके विकासात्मक उद्गम के अधिक निकट हैं। यह एक असामान्य परिकल्पना का समर्थन करता है: जिन कुछ तंत्रों से बाद में जीवाण्विक प्रतिरक्षा CRISPR उत्पन्न हुई, वे मूल रूप से स्वयं विषाणुओं के एक-दूसरे के विरुद्ध संघर्ष का हथियार रहे होंगे।

अंतरालों वाला आनुवंशिक कोड

VIPR की सबसे असामान्य विशेषता डीएनए की पहचान करने का तरीका है।

सामान्य आरएनए-निर्देशित प्रणालियाँ निर्देशक आरएनए को लक्ष्य अनुक्रम से लगभग निरंतर रूप से मिलाती हैं। VIPR भिन्न तरीके से कार्य करता है: उसका आरएनए डीएनए को सतत अनुक्रम से, बल्कि नियमित अंतरालों पर पहचानता है।

वस्तुतः लक्ष्य की पहचान करते समय यह प्रणाली डीएनए के प्रत्येक तीसरे स्थान की उपेक्षा कर सकती है। कोडॉन का तीसरा अक्षर ही अक्सर सर्वाधिक परिवर्तनशील होता है और अनेक मामलों में अमीनो अम्ल को बदले बिना उत्परिवर्तित हो सकता है।

इससे एक विशिष्ट आणविक छन्नी बनती है: VIPR अनुक्रम के अधिक स्थिर भाग पर ध्यान देता है और उन स्थानों को छोड़ देता है जो अधिक आसानी से बदल जाते हैं। यह संभवतः विषाणु के लिए उत्परिवर्तनों के माध्यम से पहचान से बच निकलना कठिन बना सकता है।

एक और विचित्रता भी है। VIPR डीएनए के द्विकुंडलिनी के साथ बिल्कुल उस तरह अंतःक्रिया नहीं करता जैसे परिचित CRISPR प्रणालियाँ करती हैं। संरचनात्मक अध्ययनों से पता चला है कि यह संकुल डीएनए के चारों ओर आरएनए और डीएनए की भागीदारी से एक असामान्य संरचना बनाता है — एक प्रकार की आणविक त्रिकुंडलिनी।

CRISPR से बहुत पहले विषाणुओं की अंतःक्रिया

VIPR के प्राकृतिक लक्ष्यों का विश्लेषण दर्शाता है कि यह प्रणाली धारण करने वाले बैक्टीरियोफ़ेज अक्सर इसे उन अन्य फ़ेजों के विरुद्ध निर्देशित करते हैं जो उन्हीं परपोषियों को संक्रमित करते हैं।

अर्थात् मूल रूप से VIPR संभवतः प्राचीन आणविक अंतःक्रिया «विषाणु बनाम विषाणु» का हिस्सा था।

लेखक मानते हैं कि जीवाणु ऐसी प्रणालियों के घटक उधार ले सकते थे और उन्हें विषाणुओं से अपनी सुरक्षा में बदल सकते थे। इस प्राचीन आणविक हथियार-विनिमय से धीरे-धीरे आरंभिक CRISPR-Cas प्रणालियाँ उत्पन्न हो सकती थीं।

यह कितना पहले हुआ, यह सीधे तौर पर निर्धारित करना असंभव है। शोधकर्ता इन तंत्रों की उत्पत्ति को कोशिकीय जीवन के विकास के अत्यंत आरंभिक चरणों से जोड़ते हैं — संभवतः आधुनिक जीवों के अंतिम सार्वभौमिक साझा पूर्वज से भी पहले। इसलिए वास्तव में यह अरबों वर्ष पूर्व घटी घटनाओं की बात हो सकती है, परंतु VIPR की सटीक आयु अभी भी एक परिकल्पना ही है।

आनुवंशिक अभियांत्रिकी के लिए एक नया उपकरण?

VIPR केवल एक विकासात्मक खोज के रूप में ही रोचक नहीं है।

इसका प्रोटीन घटक बहुत संहत है, और लक्ष्य की पहचान के लिए प्रणाली को निकटवर्ती PAM अनुक्रम की आवश्यकता नहीं होती — यह ऐसी सीमा है जो उदाहरण के लिए Cas9 की विशेषता है। यह संभवतः उन डीएनए स्थलों की संख्या बढ़ाता है जिन पर प्रणाली को लक्षित किया जा सकता है।

वैज्ञानिकों ने पहले ही दिखा दिया है कि VIPR को इस तरह पुनःक्रमादेशित किया जा सकता है कि वह डीएनए के चुने हुए स्थल से बंध जाए और जीन के कार्य को दबा दे।

VIPR अभी मानव जीनोम के संपादन के लिए CRISPR का नया तैयार विकल्प नहीं है। प्रकाशित प्रयोगों में यह प्रणाली सर्वप्रथम डीएनए को पहचानती है और जीनों की सक्रियता को नियंत्रित करती है; पूर्ण संपादन, एपिजेनेटिक हस्तक्षेप या चिकित्सा के लिए इसकी क्षमताओं की अभी परीक्षा होनी बाकी है।

फिर भी यह खोज आधुनिक जीवविज्ञान के सबसे महत्वपूर्ण उपकरणों में से एक की उत्पत्ति पर हमारी दृष्टि बदल देती है।

CRISPR कहानी की शुरुआत नहीं, बल्कि उसका एक परवर्ती अध्याय निकला। उसके पीछे एक अधिक प्राचीन आणविक वास्तुकला मिली — जिसे मनुष्य ने नहीं, और संभवतः जीवाणुओं ने भी नहीं, बल्कि उन विषाणुओं ने बनाया था जो अरबों वर्ष पूर्व ही अपने प्रतिद्वंद्वियों के आनुवंशिक अनुक्रमों को पहचानना सीख चुके थे।

विकास में और गहरे झाँकने पर हमें प्रकृति के आदिम मसौदे नहीं, बल्कि ऐसी तकनीकें मिलती हैं जिनके कार्य-सिद्धांत को हम अभी समझने लगे हैं।

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स्रोतों

  • A noncontiguous code for RNA-guided DNA recognition at the origin of CRISPR-Cas

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