जीनोम विकास में तेजी: नया सिस्टम हफ्तों में दशकों के बदलावों की नकल करता है

टोक्यो विश्वविद्यालय की एक टीम ने जीवाणु जीनोम संरचना में परिवर्तनों के विकास को नियंत्रित और तेज करने के लिए एक प्रणाली विकसित की है। यह प्रणाली छोटे "जंपिंग जीन" या डीएनए अनुक्रमों को लक्षित करती है जिन्हें सम्मिलन अनुक्रम (आईएस) के रूप में जाना जाता है। यह शोध अतीत के विकास के अध्ययन और प्रयोगशाला में वास्तविक समय के आनुवंशिक परिवर्तनों को देखने के बीच की खाई को पाटता है। शोधकर्ता अक्सर जीवाणु जीनोम का अध्ययन करते हैं क्योंकि उनका आकार प्रबंधनीय और सुसंगत होता है। सम्मिलन अनुक्रम (आईएस) जीनोम के भीतर "कूदने" या स्थिति बदलने के लिए जाने जाते हैं, जो विकासवादी परिवर्तन को चलाते हैं। इन परिवर्तनों के परिणामस्वरूप उत्परिवर्तन, उलटफेर या जीनोम आकार और पहचान में परिवर्तन हो सकते हैं। इन परिवर्तनों को तेज करने के लिए, टीम ने एस्चेरिचिया कोलाई (ई. कोलाई) में उच्च-गतिविधि आईएस की कई प्रतियां पेश कीं। केवल 10 हफ्तों के भीतर, परीक्षण जीवों ने उन परिवर्तनों को जमा कर लिया जो प्रकृति में दशकों में होते हैं। इसमें मोबाइल आनुवंशिक तत्वों के लगभग 25 नए सम्मिलन और जीनोम आकार में 5% परिवर्तन शामिल हैं। उच्च आईएस गतिविधि के परिणामस्वरूप संरचनात्मक वेरिएंट और समग्र ट्रांसपोसोन का उदय हुआ। यह आईएस और समग्र ट्रांसपोसोन के लिए संभावित विकासवादी मार्गों को प्रकाशित करता है। परिणाम आईएस सम्मिलन और जीनोम आकार परिवर्तन के प्रभावों का अध्ययन करने के लिए एक मूल्यवान संदर्भ प्रदान करते हैं। "अप्रत्याशित रूप से," युकी कनाई ने कहा, अध्ययन ने ट्रांसपोसोन के विकास पर भी प्रकाश डाला। कनाई को इस प्रणाली को व्यापक प्रश्नों पर लागू करने की उम्मीद है, जैसे कि उन परिस्थितियों को समझना जिनके तहत बैक्टीरिया के बीच या बैक्टीरिया और उनके मेजबानों के बीच सहयोग विकसित होता है।