जीन स्थानांतरण

के नीचे जीन स्थानांतरण एक निषेचित अंडे सेल में विदेशी आनुवंशिक सामग्री के कृत्रिम या प्राकृतिक हस्तांतरण को संदर्भित करता है। अधिक सटीक रूप से, व्यक्तिगत जीन को दाता जीव से प्राप्तकर्ता जीव में स्थानांतरित किया जाता है। क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर जीन स्थानांतरण के बीच एक अंतर किया जाता है। जीन स्थानांतरण परिवर्तन, संयुग्मन या अभिकर्मक द्वारा हो सकता है। तकनीकी प्रक्रियाएँ, उदाहरण के लिए, माइक्रोइंजेक्शन या बायोलिस्टिक विधि, जिसे "जीन गन" के रूप में भी जाना जाता है।

जीन स्थानांतरण क्या है?

क्षैतिज जीन स्थानांतरण एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें आनुवांशिक सामग्री को यौन प्रजनन मार्गों के बिना या प्रजातियों की सीमाओं की परवाह किए बिना अंदर ले जाया या पास किया जाता है। एक निश्चित संपत्ति वाला एक जीन एक जीनोम में पेश किया जाता है और वहां सक्रिय होता है। अधिक सटीक रूप से, इसका मतलब है कि आनुवंशिक सामग्री को वंश के साथ स्थानांतरित नहीं किया जाता है, जबकि ऊर्ध्वाधर जीन स्थानांतरण पूर्वजों के माध्यम से संतानों के लिए होता है।

विकास के सिद्धांत में, क्षैतिज जीन स्थानांतरण, उद्भव के लिए एक स्पष्टीकरण प्रदान करता है, उदाहरण के लिए, सूक्ष्मजीव जो विकास में प्रमुख छलांग द्वारा विशेषता हैं। इससे, बदले में, ऊर्ध्वाधर संचरण को एक विशेष रूप के रूप में विभेदित किया जाना चाहिए, जिससे एक संक्रमित पीढ़ी के आनुवंशिक मेकअप के माध्यम से रोगजनकों को दूसरे पर पारित किया जाता है।

क्षैतिज हस्तांतरण सूक्ष्मजीवों और अकशेरुकी में सिद्ध किया गया है। उदाहरण के लिए, जीन जो एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति प्रतिरोधी होते हैं, वे बैक्टीरिया में फैल जाते हैं। दूसरी ओर, वल्बाचिया बैक्टीरिया के मामले में, एक पूरा जीन एक फल मक्खी की कोशिकाओं में तस्करी किया जाता है, भले ही कुछ जीन बाद में कुछ कार्यों को मान लें।

एक कोशिका के बाहर टैनजेनिक डीएनए के तेजी से विघटन के कारण, यह संभावना नहीं है कि सूक्ष्म जीन संबंधी जीवों में क्षैतिज जीन स्थानांतरण होगा। अधिकतर यह प्रयोगशाला में होता है। अकेले विभिन्न प्रतिरोधों और रोगजनकों का उद्भव स्वाभाविक रूप से होने वाले जीन हस्तांतरण के बारे में जानकारी प्रदान कर सकता है।

इस तरह के एक जीन स्थानांतरण को साबित किया गया है, उदाहरण के लिए, मिट्टी के जीवाणु "एग्रोबैक्टीरियम टूमफैसिएन्स" में, जो पौधों को कोशिकाओं को डीएनए स्थानांतरित करने की क्षमता रखता है, एक प्रक्रिया जिसे पहली बार बेल्जियम के आणविक जीवविज्ञानी मार्क वान मोंटागु और जोजफ शील द्वारा 1983 में वर्णित किया गया था, और ग्राम-नेगेटिव रॉड जीवाणु "बार्टोनेला हेंसेला", जो अपने परिवहन प्रणाली के माध्यम से यूकेरियोटिक कोशिकाओं में डीएनए को स्थानांतरित करने में सक्षम है।

ऊर्ध्वाधर जीन स्थानांतरण, बदले में, दो व्यक्तियों या पौधों के बीच एक क्रॉस होता है जो यौन आधार पर होता है, जिसके द्वारा जीन को अगली पीढ़ियों तक पारित किया जाता है। हम वंश की ऊर्ध्वाधर रेखा के साथ गुजरने के बारे में बात कर रहे हैं।

यदि, उदाहरण के लिए, ट्रांसजेनिक और गैर-ट्रांसजेनिक पौधों को पार किया जाता है, तो गैर-ट्रांसजेनिक पौधे जीन के निर्माण को भी लेते हैं। यह उन गुणसूत्रों पर भी पारित किया जा सकता है जिनमें आनुवंशिक दोष हैं।

सूक्ष्मजीवों के मामले में, वंश को डीएनए पर पारित करने को ऊर्ध्वाधर संचरण कहा जाता है। इस शब्द में गर्भावस्था के दौरान रोगजनकों के संचरण, जन्म की प्रक्रिया और मां से बच्चे के जन्म के बाद का भी वर्णन है। संक्रामक रोग यहां हो सकते हैं, जैसे कि रूबेला या एचआईवी।

कार्य और कार्य

आनुवंशिक इंजीनियरिंग में, आनुवंशिक रूप से संशोधित जीवों को बनाने के लिए क्षैतिज जीन स्थानांतरण का उपयोग किया जाता है। इस प्रक्रिया में कई विधियां शामिल हैं जो विशेष परिवर्तन पर निर्भर करती हैं, जैसे कि यह एक प्रोकार्योट या यूकेरियोट है। पूर्व जीवित प्राणियों का वर्णन करता है जिनके पास नाभिक नहीं है। ये हैं, उदाहरण के लिए, बैक्टीरिया, अधिक सटीक रूप से यूबैक्टेरिया और आर्कबैक्टीरिया। वे उच्च जैविक अनुकूलनशीलता और एक सरल आकृति विज्ञान द्वारा विशेषता हैं, कोई माइटोकॉन्ड्रिया नहीं है, साइटोप्लाज्म में एक जीनोम मुक्त, एक जटिल बाह्य मैट्रिक्स और अतिरिक्त डीएनए है।

तदनुसार, यूकेरियोट्स जीव हैं जो एक नाभिक होते हैं और नाभिक युक्त मूल कोशिकाओं से विकसित होते हैं। ये बदले में बीजाणु या युग्मनज हो सकते हैं। एक युग्मज एक द्विगुणित कोशिका है जो अंडे और शुक्राणु कोशिकाओं से उत्पन्न हुई है। बीजाणु पर्यावरणीय प्रभावों के उच्च प्रतिरोध के साथ एकल या बहुकोशिकीय सूक्ष्मजीव हैं।

प्रोकैरियोट्स में, परिवर्तन, पारगमन और संयुग्मन होता है, यूकेरियोट्स में, अभिकर्मक। पारगमन के दौरान, बैक्टीरिया के संक्रमण के माध्यम से डीएनए के टुकड़े को दो बैक्टीरिया के बीच स्थानांतरित किया जाता है। संयुग्मन के दौरान, डीएनए को एक जीवाणु से दूसरे में स्थानांतरित किया जाता है। इसके अलावा दाता से लेकर प्रजाति सीमाओं तक प्राप्तकर्ता। बैक्टीरिया जो दाताओं के रूप में कार्य करते हैं, उनमें एफ-फैक्टर होता है जो पहली जगह में संयुग्मन को संभव बनाता है। बैक्टीरिया के बीच एक संबंध एक प्लाज्मा पुल के माध्यम से बनाया जाता है और दाता प्लास्मिड को प्राप्तकर्ता को स्थानांतरित करता है। बदले में, बैक्टीरिया द्वारा मुक्त डीएनए का उत्थान है।

बीमारियों और बीमारियों

इस बीच, शोधकर्ता यह साबित करने में सक्षम रहे हैं कि मानव जीन को न केवल एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक ऊर्ध्वाधर जीन स्थानांतरण के माध्यम से स्थानांतरित किया गया था, बल्कि यह कि मनुष्यों ने उन्हें विकास के दौरान बैक्टीरिया से भी लिया। सूक्ष्मजीवों के सौ से अधिक जीनों ने क्षैतिज जीन स्थानांतरण के माध्यम से मानव जीनोम में अपना रास्ता पाया।

शोध के परिणाम से पहली बार 2001 में हलचल मची, लेकिन फिर भी इसे विवादास्पद माना गया। जैसे-जैसे वर्ष आगे बढ़ता गया एक अधिक व्यापक जीनोम डेटाबेस उपलब्ध हुआ, ब्रिटिश वैज्ञानिकों ने फलों की मक्खियों, प्राइमेट्स, विभिन्न राउंडवॉर्म और मनुष्यों के सूक्ष्मजीवों के आनुवंशिक मेकअप के साथ जीन की तुलना की। मनुष्यों में परिणाम 145 जीन थे जो मूल रूप से रोगाणुओं की दुनिया से आते हैं और महत्वपूर्ण कार्यों को भी पूरा करते हैं, उदाहरण के लिए वे लिपिड चयापचय या विभिन्न प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं में शामिल होते हैं।

इस तरह का एक क्षैतिज जीन ट्रांसफर शायद उस समय होता है जब विभिन्न प्रजातियां अभी तक विभाजित नहीं हुई थीं। इसके विपरीत, इस रूप में जीन हस्तांतरण इस दिन के लिए नेमाटोड और फल मक्खियों में मौजूद है। इस तरह के बैक्टीरिया को मानव जीनोम में कैसे पेश किया गया, यह अभी तक स्पष्ट नहीं किया गया है। एक संभावित स्पष्टीकरण वायरस है जो परिवहन के साधन के रूप में कार्य कर सकता है।

सामान्य तौर पर, जीन स्थानांतरण, बाह्य कमजोरियों के प्रति प्रतिरक्षा बनाकर जीवों के स्वास्थ्य पर सकारात्मक प्रभाव डाल सकता है, लेकिन इसके विपरीत भी हो सकता है, जिससे रोगजनकों, जैसे कि HI वायरस के मामले में, किसी अन्य जीव को पारित किया जाता है।