डार्टमाउथ कॉलेज के शोधकर्ताओं ने पाया है कि प्लाज्मिड के भीतर जीन की व्यवस्था, या 'जीन सिंटैक्स', जीन अभिव्यक्ति को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है। यह खोज जीन प्लेसमेंट के महत्व को उजागर करती है, ठीक उसी तरह जैसे शब्द क्रम वाक्य के अर्थ को प्रभावित करता है।
जीन सिंटैक्स मायने रखता है
जर्नल ऑफ बायोलॉजिकल इंजीनियरिंग में प्रकाशित अध्ययन से पता चलता है कि जीन सिंटैक्स को बदलने से डीएनए के साथ ट्रांसक्रिप्शनल मशीनरी की गति, प्रतिकृति और ट्रांसक्रिप्शन के बीच बातचीत और जीन अभिव्यक्ति में परिवर्तनशीलता प्रभावित होती है। शोधकर्ताओं ने प्लाज्मिड पर जीन क्रम और अभिविन्यास के प्रभाव का व्यवस्थित रूप से विश्लेषण किया, जो बैक्टीरिया में पाए जाने वाले छोटे, गोलाकार डीएनए अणु हैं और जीन फ़ंक्शन का अध्ययन करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।
प्रायोगिक डिजाइन और परिणाम
शोधकर्ताओं ने विभिन्न क्रमों और अभिविन्यासों में फ्लोरोसेंट रिपोर्टर जीन के साथ प्लाज्मिड का निर्माण किया, जबकि प्रमोटरों और राइबोसोमल बाइंडिंग साइटों को समान रखा। परिणामों से पता चला कि जीन सिंटैक्स में परिवर्तन से अभिव्यक्ति के स्तर और परिवर्तनशीलता में महत्वपूर्ण अंतर आया। उदाहरण के लिए, हरी फ्लोरोसेंट प्रोटीन (जीएफपी) की अभिव्यक्ति उसकी नियुक्ति के आधार पर 1.8 गुना से अधिक भिन्न होती है। प्लाज्मिड की प्रतिकृति की उत्पत्ति के समान दिशा में संरेखित जीन ने उच्च अभिव्यक्ति प्रदर्शित की, जबकि अग्रानुक्रम जीन अभिविन्यास ने मजबूत अभिव्यक्ति का नेतृत्व किया, और भिन्न अभिविन्यास ने जीन गतिविधि को दबा दिया।
सिंथेटिक बायोलॉजी के लिए निहितार्थ
जीन क्रम को बदलने से अभिव्यक्ति का स्तर भी बदल गया, जिससे पुष्टि होती है कि स्थिति और अभिविन्यास दोनों जीन आउटपुट को प्रभावित करते हैं। ये निष्कर्ष बताते हैं कि जीन सिंटैक्स एक महत्वपूर्ण डिजाइन तत्व है। जीन सिंटैक्स को एक ट्यून करने योग्य चर के रूप में मानकर, सिंथेटिक जीवविज्ञानी और बायोइंजीनियर आनुवंशिक उपकरणों की भविष्यवाणी और परिशुद्धता में सुधार कर सकते हैं, जिससे विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलित आनुवंशिक इंजीनियरिंग तकनीकों और अधिक कुशल जीन सर्किट का मार्ग प्रशस्त हो सकता है।