క్రిస్పర్: జీవితపు కోడ్‌ను తిరిగి రాసే నేను

ఒక పెద్ద ఉద్యోగంతో కూడిన చిన్న సాధనం

నమస్కారం. నా పేరు క్రిస్పర్ (CRISPR). మీరు నా గురించి విని ఉండకపోవచ్చు, కానీ నేను జీవుల నిర్మాణ భాగాలైన డి.ఎన్.ఎ (DNA) ను సవరించడానికి ఉపయోగించే ఒక ప్రత్యేక సాధనాన్ని. నన్ను జీవిత పుస్తకం కోసం 'ఫైండ్ అండ్ రిప్లేస్' ఫంక్షన్‌తో కలిపి ఒక అత్యంత కచ్చితమైన అణు కత్తెర జతగా ఊహించుకోండి. డి.ఎన్.ఎ అనేది ప్రతి జీవికి సంబంధించిన సూచనల పుస్తకం అయితే, నేను ఆ పుస్తకంలోని పదాలను, వాక్యాలను లేదా పేరాలను కూడా మార్చగలను. నా కథ ఒక అధునాతన ప్రయోగశాలలో ప్రారంభం కాలేదు, కానీ బాక్టీరియా అని పిలువబడే చిన్న జీవులలో మొదలైంది. అక్కడ, నేను వాటిని చొరబాటుదారుల నుండి రక్షించే చాలా ముఖ్యమైన పనిని చేసేవాడిని. నేను ఎల్లప్పుడూ ఒక విప్లవాత్మక సాధనాన్ని కాలేదు; ప్రారంభంలో, నేను ప్రకృతి యొక్క అద్భుతమైన రక్షణ వ్యవస్థలో ఒక భాగం మాత్రమే, నా నిజమైన సామర్థ్యం కనుగొనబడటానికి నిశ్శబ్దంగా ఎదురుచూస్తున్నాను. నా నిర్మాణం సంక్లిష్టమైనది, పునరావృతమయ్యే డి.ఎన్.ఎ శ్రేణుల నమూనాలతో రూపొందించబడింది, ఇది చాలా సంవత్సరాలు శాస్త్రవేత్తలను ఆశ్చర్యపరిచింది.

నా రహస్య జీవితం ఒక బాక్టీరియా బాడీగార్డ్‌గా

చాలా కాలం పాటు, నా అసలు ఉద్దేశ్యం ఒక రహస్యంగా ఉండేది. నేను బాక్టీరియా లోపల నివసిస్తూ, వాటి రోగనిరోధక వ్యవస్థగా పనిచేసేవాడిని, ప్రత్యేకంగా వైరస్‌ల నుండి వాటిని రక్షించేవాడిని. 1987వ సంవత్సరంలో, యోషిజుమి ఇషినో వంటి శాస్త్రవేత్తలు నా వింత, పునరావృతమయ్యే నమూనాలను డి.ఎన్.ఎ లో మొదటిసారిగా గమనించారు, కానీ నేను ఏమి చేస్తానో వారు కనుక్కోలేకపోయారు. నా ఉనికి వారికి ఒక పజిల్ లాంటిది. ఆ తర్వాత, 2000ల ప్రారంభంలో, ఫ్రాన్సిస్కో మోజికా అనే మరో శాస్త్రవేత్త నా రహస్యాన్ని ఛేదించారు. నేను గత ఇన్ఫెక్షన్ల లైబ్రరీ లాంటి వాడినని ఆయన గ్రహించారు. ఒక వైరస్ బాక్టీరియాపై దాడి చేసినప్పుడు, నేను ఆ వైరస్ డి.ఎన్.ఎ లోని చిన్న ముక్కను నా స్వంత కోడ్‌లో భద్రపరుస్తాను. ఇది ఒక వాంటెడ్ పోస్టర్ లాంటిది. అదే వైరస్ మళ్లీ తిరిగి వస్తే, నేను ఆ భద్రపరిచిన ముక్కను ఉపయోగించి దానిని గుర్తించి, నా భాగస్వామి ప్రోటీన్ సహాయంతో దానిని ముక్కలుగా నరికివేస్తాను. ఇది చాలా ప్రభావవంతమైన రక్షణ వ్యవస్థ, శత్రువుల నుండి కణాన్ని సురక్షితంగా ఉంచుతుంది. నేను కేవలం ఒక నిష్క్రియాత్మక డి.ఎన్.ఎ శ్రేణిని కాదు, ఒక చురుకైన మరియు అనుకూల రక్షకుడిని.

నా 'ఆహా!' క్షణం: రక్షణ నుండి ఆవిష్కరణ వరకు

నా కథలో అసలైన మలుపు ఇద్దరు అద్భుతమైన శాస్త్రవేత్తలు, ఇమ్మాన్యుయేల్ చార్పెంటియర్ మరియు జెన్నిఫర్ డౌడ్నా, నా రహస్యాలను అర్థం చేసుకోవడానికి జతకట్టినప్పుడు వచ్చింది. వారు నా గురించి లోతుగా అధ్యయనం చేశారు. నా భాగస్వామి ప్రోటీన్, కాస్9 (Cas9), నిజమైన 'కత్తెర' అని వారు కనుగొన్నారు, మరియు నేను దానికి మార్గదర్శిగా పనిచేస్తానని గ్రహించారు. అత్యంత ఉత్తేజకరమైన విషయం ఏమిటంటే, వారు నాకు కావలసిన ఏ డి.ఎన్.ఎ శ్రేణినైనా కనుగొనడానికి ఒక మార్గదర్శిని ఇవ్వగలరని వారు అర్థం చేసుకున్నారు. ఇది ఒక విప్లవాత్మక ఆలోచన. నేను ఇకపై కేవలం వైరస్‌లను గుర్తించడానికి పరిమితం కాలేదు; నేను ఏ జన్యువునైనా లక్ష్యంగా చేసుకోగలను. జూన్ 28వ, 2012న ప్రచురించబడిన వారి అద్భుతమైన ఆవిష్కరణ, నన్ను ఎలా ప్రోగ్రామ్ చేయాలో ప్రపంచానికి చూపించింది. ఆ రోజు, నేను ఒక సాధారణ బాక్టీరియా రక్షకుడి నుండి శాస్త్ర మరియు వైద్య భవిష్యత్తును మార్చగల ఒక శక్తివంతమైన సాధనంగా రూపాంతరం చెందాను. వారి సహకారం మరియు మేధస్సు నాలో దాగి ఉన్న అనంతమైన సామర్థ్యాన్ని వెలికితీసింది, ఇది కేవలం బాక్టీరియా మనుగడకు మించినది. నేను ఇప్పుడు కేవలం రక్షించుకోవడం మాత్రమే కాదు, సృష్టించగలను, సరిదిద్దగలను మరియు బాగు చేయగలను.

భవిష్యత్తును మంచి కోసం సవరించడం

ఇప్పుడు, నా ప్రయాణం ఒక కొత్త మరియు ఉత్తేజకరమైన దశలోకి ప్రవేశించింది. శాస్త్రవేత్తలు నన్ను సికిల్ సెల్ అనీమియా వంటి జన్యుపరమైన వ్యాధులను అర్థం చేసుకోవడానికి మరియు వాటితో పోరాడటానికి ఉపయోగిస్తున్నారు. వ్యాధికి కారణమయ్యే తప్పు జన్యువును కచ్చితంగా లక్ష్యంగా చేసుకుని, దానిని సరిచేయడం ద్వారా, నేను లక్షలాది మందికి ఆశను అందిస్తున్నాను. వ్యవసాయ రంగంలో, ప్రపంచానికి ఆహారం అందించడంలో సహాయపడటానికి, వ్యాధులను నిరోధించే మరియు కరువును తట్టుకోగల బలమైన పంటలను సృష్టించడానికి నేను సహాయపడుతున్నాను. శాస్త్రవేత్తలు నాతో పనిచేసేటప్పుడు గొప్ప శ్రద్ధ మరియు బాధ్యతను ఉపయోగిస్తారని నొక్కి చెప్పడం ముఖ్యం. నన్ను ఉపయోగించడం అనేది ఒక శక్తివంతమైన సామర్థ్యం, మరియు దానిని తెలివిగా మరియు నైతికంగా ఉపయోగించాలి. నా కథ కేవలం ఒక ఆవిష్కరణ గురించి కాదు; అది పట్టుదల, సహకారం మరియు ప్రకృతి యొక్క దాగి ఉన్న అద్భుతాలను అర్థం చేసుకోవడం గురించి. ప్రతి ఒక్కరికీ ఆరోగ్యకరమైన, ప్రకాశవంతమైన భవిష్యత్తును సృష్టించడానికి నేను కలిగి ఉన్న అద్భుతమైన అవకాశాల గురించి ఆశాజనక సందేశంతో నా కథ ముగుస్తుంది.

పఠన గ్రహణ ప్రశ్నలు

సమాధానం చూడటానికి క్లిక్ చేయండి

Answer: క్రిస్పర్ మొదట బాక్టీరియాలో ఒక రోగనిరోధక వ్యవస్థగా పనిచేసేది, వైరస్ డి.ఎన్.ఎ ముక్కలను గుర్తుంచుకుని వాటిని నాశనం చేసేది. శాస్త్రవేత్తలు ఇమ్మాన్యుయేల్ చార్పెంటియర్ మరియు జెన్నిఫర్ డౌడ్నా, క్రిస్పర్ యొక్క కాస్9 ప్రోటీన్‌ను ఏదైనా నిర్దిష్ట డి.ఎన్.ఎ శ్రేణిని లక్ష్యంగా చేసుకుని కత్తిరించేలా ప్రోగ్రామ్ చేయవచ్చని కనుగొన్నారు. ఈ ఆవిష్కరణ దానిని ఒక సాధారణ రక్షణ యంత్రాంగం నుండి జన్యువులను సవరించగల బహుముఖ సాధనంగా మార్చింది.

Answer: ఈ కథ యొక్క ప్రధాన ఆలోచన ఏమిటంటే, ప్రకృతిలోని ఒక సాధారణ జీవ ప్రక్రియ యొక్క ఆవిష్కరణ, శాస్త్రీయ ఉత్సుకత మరియు సహకారంతో, మానవాళి యొక్క అతిపెద్ద సవాళ్లను, ముఖ్యంగా జన్యుపరమైన వ్యాధులను పరిష్కరించగల ఒక విప్లవాత్మక సాంకేతికతగా మారగలదు.

Answer: వారు బాక్టీరియా తమను తాము వైరస్‌ల నుండి ఎలా రక్షించుకుంటాయో అనే ప్రాథమిక జీవశాస్త్ర రహస్యాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రేరేపించబడ్డారు. వారి పట్టుదల మరియు సహకారం క్రిస్పర్ వ్యవస్థను ఎలా మార్గనిర్దేశం చేయవచ్చో మరియు ప్రోగ్రామ్ చేయవచ్చో కనుగొనడానికి దారితీసింది, ఇది జన్యు-సవరణలో ఒక పురోగతిని సాధించి వారికి నోబెల్ బహుమతిని తెచ్చిపెట్టింది.

Answer: రచయిత ఈ పోలికను క్రిస్పర్ యొక్క సంక్లిష్టమైన పనిని సులభంగా అర్థమయ్యేలా చేయడానికి ఉపయోగించారు. 'అణు కత్తెర' అనేది డి.ఎన్.ఎ ను కత్తిరించే దాని సామర్థ్యాన్ని వివరిస్తుంది, మరియు 'ఫైండ్ అండ్ రిప్లేస్' అనేది నిర్దిష్ట జన్యు శ్రేణులను కచ్చితంగా గుర్తించి, మార్చగల దాని సామర్థ్యాన్ని వివరిస్తుంది, ఇది కంప్యూటర్ ప్రోగ్రామ్‌లో వచనాన్ని సవరించడం లాంటిది.

Answer: ఈ కథ మనకు బోధించేది ఏమిటంటే, ప్రకృతి అద్భుతమైన పరిష్కారాలతో నిండి ఉంది మరియు ప్రాథమిక శాస్త్రీయ పరిశోధన ఊహించని మరియు పరివర్తనాత్మక ఆవిష్కరణలకు దారితీయగలదు. ఒక సాధారణ బాక్టీరియా వ్యవస్థను అర్థం చేసుకోవడం మానవ ఆరోగ్యం మరియు ప్రపంచంపై తీవ్రమైన సానుకూల ప్రభావాన్ని చూపే సాంకేతికతకు దారితీసింది, ఇది ఉత్సుకత మరియు అన్వేషణ యొక్క ప్రాముఖ్యతను చూపిస్తుంది.