इंस्टीट्यूट ऑफ जनरल जेनेटिक्स के रूसी वैज्ञानिकों के नाम पर रखा गया। वेविलोव, रूस में पहली बार, उन्हें दाता रक्त प्राप्त हुआ - किसी दाता से नहीं, बल्कि... त्वचा से। और इससे पहले भी, मानव आंख का प्रारंभिक भाग इससे उगाया गया था।
क्या इसका मतलब यह है कि वैज्ञानिकों ने अंततः जीवन के अंत के अंगों और ऊतकों के लिए "स्पेयर पार्ट्स" विकसित करना सीख लिया है जो प्रत्येक व्यक्ति के लिए व्यक्तिगत रूप से उपयुक्त हैं? एआईएफ ने इंस्टीट्यूट ऑफ जनरल जेनेटिक्स की प्रयोगशाला के प्रमुख, बायोलॉजिकल साइंसेज के डॉक्टर मारिया लागारकोवा से पूछा। वाविलोव आरएएस, जो स्टेम सेल के क्षेत्र में नवीनतम शोध में लगा हुआ है।
इंजेक्शन का जादू
यूलिया बोर्टा, एआईएफ: मारिया एंड्रीवाना, रक्त के अलावा, आपकी प्रयोगशाला में एक मिनी-हृदय का एक नमूना उगाया गया था...
मारिया लागारकोवा: हाँ, हम रूस में पहले स्थान पर हैं। लेकिन इसी तरह का काम संयुक्त राज्य अमेरिका, इंग्लैंड और जापान में भी किया गया।
“स्टेम कोशिकाओं ने पहले से ही अवास्तविक संख्या में किंवदंतियों का अधिग्रहण कर लिया है - संवेदनाओं से लेकर कि वे सब कुछ ठीक कर सकते हैं, सितारों में कैंसर के विकास के बारे में डरावनी कहानियों तक, जिन्होंने उन्हें कायाकल्प के लिए उपयोग किया था।
- कॉस्मेटोलॉजिस्ट द्वारा स्टेम सेल इंजेक्शन पूरी तरह बकवास है। वे उन्हें कहाँ से प्राप्त हुए, उन्होंने उन्हें कैसे प्राप्त किया? उन्होंने चेहरे पर इंजेक्शन क्यों लगाया, लेकिन ट्यूमर बिल्कुल अलग जगह पर दिखाई दिया? मुझे लगता है कि कॉस्मेटिक प्रक्रियाओं और ट्यूमर के गठन के बीच संबंध के बारे में अफवाहों का कोई आधार नहीं है। स्टेम कोशिकाएँ बहुत भिन्न होती हैं। वे हमारे वयस्क शरीर में मौजूद हैं। अस्थि मज्जा में रक्त स्टेम कोशिकाएँ होती हैं। वे किसी भी रक्त कोशिका में बदल सकते हैं। अन्य लोग हड्डी, उपास्थि या वसा बना सकते हैं, लेकिन रक्त नहीं बना सकते। मस्तिष्क में स्टेम कोशिकाएँ होती हैं जो केवल मस्तिष्क कोशिकाओं में विकसित हो सकती हैं। प्रत्येक प्रकार की स्टेम कोशिका जीवन भर अपनी जगह पर बनी रहती है और कुछ ऊतकों के प्रजनन के लिए जिम्मेदार होती है। लेकिन सार्वभौमिक स्टेम कोशिकाएं हैं जो शरीर में बिल्कुल किसी भी कोशिका में बदल सकती हैं। वे वयस्क शरीर में मौजूद नहीं होते हैं। कृत्रिम गर्भाधान (आईवीएफ) के लिए उन्हें लावारिस भ्रूणों से अलग किया जा सकता है और इन विट्रो में उगाया जा सकता है।
— और वे शरीर में क्षतिग्रस्त कोशिकाओं की जगह ले सकते हैं?
- आंकड़ों के मुताबिक, ये दस हजार लोगों में से केवल एक के लिए ही उपयुक्त हैं। हाल ही में वैज्ञानिकों ने इस समस्या का समाधान निकाल लिया है. इस खोज के लिए 2012 में जापानी एस. यामानाका को नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। आप किसी भी व्यक्ति से त्वचा का एक टुकड़ा ले सकते हैं - एक वर्ग मिलीमीटर से भी कम, बाल या रक्त, कोशिकाओं को अलग कर सकते हैं, उनमें कुछ जीनों का एक सेट डाल सकते हैं और वही सार्वभौमिक स्टेम सेल प्राप्त कर सकते हैं, और इसे हम जो चाहें उसमें बदल सकते हैं। व्यक्तिगत रूप से, आप न्यूरॉन्स, रक्त, हड्डी, उपास्थि - कुछ भी बना सकते हैं जो उसके साथ आदर्श रूप से संगत है। जापानियों ने इस तरह से एक प्रकार की रेटिना कोशिकाएँ बनाईं। क्लिनिकल परीक्षण का पहला चरण अब जापान में शुरू हो रहा है। कई लोग इंसुलिन-उत्पादक कोशिकाएं प्राप्त करने पर काम कर रहे हैं। एक बार ऐसा होने पर, संभावना है कि सभी मधुमेह रोगी हमेशा के लिए ठीक हो जायेंगे। लेकिन अभी भी काफी मुश्किलें हैं. हेमटोपोइजिस के लिए जिम्मेदार कोशिकाओं का निर्माण करना बहुत कठिन है। इस बात की भी कोई समझ नहीं है कि सभी कोशिकाओं को 100% कैसे परिवर्तित किया जाए।
अन्यथा, उदाहरण के लिए, तंत्रिका के स्थान पर एक हड्डी विकसित हो सकती है।
अब कल्पना नहीं रही
— कोशिकाओं ने पुनः निर्माण करना सीख लिया है। संपूर्ण अंगों के बारे में क्या?
- अभी तक नहीं। किसी भी अंग में कई प्रकार की कोशिकाएँ होती हैं, उसकी त्रि-आयामी संरचना, आकार होता है और वह वाहिकाओं और तंत्रिकाओं द्वारा प्रवेश करती है। हालाँकि मिनी अंग पहले से ही प्राप्त किए जा रहे हैं। हमारी प्रयोगशाला में हमने एक आँख की एक झलक बनाई है। जापानियों ने दांत का रोगाणु विकसित किया। डच मिनी-गट हैं। लेकिन ज्यादा समय नहीं लगेगा जब टेस्ट ट्यूब में विकसित हृदय को किसी व्यक्ति में प्रत्यारोपित किया जाएगा।
- क्यों?
- कई अनसुलझे मुद्दे हैं। उदाहरण के लिए, प्रयोगशाला में विकसित कोशिकाओं को वांछित अंग तक कैसे पहुंचाया जाए ताकि वे जड़ें जमा सकें, पड़ोसी अंगों के साथ संबंध बना सकें और रक्त वाहिकाएं विकसित हो सकें। अब तक यह केवल कुछ विशेष प्रकार की कोशिकाओं से ही संभव हो सका है। जेनेटिक इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकियां इस बिंदु पर पहुंच गई हैं कि किसी भी रोगग्रस्त कोशिका में रोग का कारण बनने वाले आनुवंशिक विघटन को ठीक करना संभव है। अब बस यह सीखना बाकी है कि प्रयोगशाला में विकसित कोशिकाओं को वापस मनुष्यों में कैसे प्रत्यारोपित किया जाए।
2017 में, आनुवंशिकीविदों ने दुनिया को अविश्वसनीय नए आनुवंशिक संपादन उपकरण प्रदान किए और बैक्टीरिया और वायरस की कमजोरियों की खोज की।
इसके अलावा, उन्होंने कई मौलिक खोजें कीं जो हमें जीवन की घटना को समझने के करीब ले आईं। हाईटेक.एफएम की रिपोर्ट के अनुसार, हमने 2017 के लिए आनुवंशिकी के क्षेत्र में 10 मुख्य खोजों और उपलब्धियों का चयन किया है।
1. किसी जीवित व्यक्ति के जीनोम को पहली बार संपादित किया गया
यह ऑपरेशन कैलिफोर्निया में सांगामो थेरेप्यूटिक्स के कर्मचारियों द्वारा किया गया था। चीन में एक प्रयोग को छोड़कर, जिसके बारे में बहुत कम जानकारी है, अन्य सभी प्रयोग विशेष रूप से भ्रूण के ऊतकों के नमूनों पर किए गए थे।
44 वर्षीय मरीज के लिए जीनोम एडिटिंग आखिरी मौका था। ब्रायन मेड हंटर सिंड्रोम से पीड़ित है, जो म्यूकोपॉलीसेकेराइड को तोड़ने के लिए एक महत्वपूर्ण एंजाइम का उत्पादन करने में यकृत की असमर्थता के कारण होता है। एंजाइम को कृत्रिम रूप से प्रशासित करना पड़ता है, जो बहुत महंगा है, और बीमारी के परिणामों से निपटने के लिए, मैडिया को 26 ऑपरेशन से गुजरना पड़ा। ब्रायन की मदद करने के लिए, उसे सुधारात्मक जीन की अरबों प्रतियां अंतःशिरा में इंजेक्ट की गईं, साथ ही आनुवंशिक उपकरण भी दिए गए जो डीएनए को विशिष्ट स्थानों में काट देंगे। आपके शेष जीवन के लिए यकृत कोशिकाओं का जीनोम बदलना होगा। यदि उपचार सफल रहा, तो शोधकर्ता अन्य वंशानुगत बीमारियों पर प्रयोग जारी रखेंगे।
2. एक स्थिर अर्ध-सिंथेटिक जीव बनाया गया है
पृथ्वी पर सारा जीवन चार न्यूक्लियोटाइड अक्षरों पर आधारित है: एडेनिन, थाइमिन, साइटोसिन और गुआनिन (ए, टी, सी, जी)। इस वर्णमाला का उपयोग करके, आप बैक्टीरिया से लेकर व्हेल तक कोई भी जीवित जीव बना सकते हैं। वैज्ञानिक लंबे समय से इस कोड को "तोड़ने" की कोशिश कर रहे हैं और इस साल वे आखिरकार सफल हो गए। यह सफलता स्क्रिप्स रिसर्च इंस्टीट्यूट के आनुवंशिकीविदों द्वारा की गई थी। उन्होंने आनुवंशिक वर्णमाला को दो नए अक्षरों - एक्स और वाई के साथ पूरक किया, जिसे उन्होंने ई. कोली के डीएनए में डाला।
उन्होंने कई साल पहले डीएनए में कृत्रिम अक्षरों को शामिल करना सीखा था, 2017 की असली सफलता कृत्रिम जीव की स्थिरता थी। पहले, आधार X और Y विभाजन के दौरान खो गए थे, और संशोधित जीवाणु के वंशज जल्दी से "जंगली" अवस्था में लौट आए। बेहतर प्रौद्योगिकी और आधार Y में किए गए परिवर्तनों के लिए धन्यवाद, 60 पीढ़ियों तक जीवाणु जीनोम में कृत्रिम "अक्षरों" को बनाए रखना संभव हो गया। व्यवहार में नई तकनीक का अनुप्रयोग भविष्य की बात है - शायद इसका उपयोग सूक्ष्मजीवों को नए गुण प्रदान करने के लिए किया जा सकता है। इस बीच, शोधकर्ताओं के लिए जो अधिक महत्वपूर्ण है वह यह तथ्य है कि वे जीवन के मूलभूत तंत्रों में से एक को संशोधित करने में कामयाब रहे।
3. "अंतरिक्ष जीन" की खोज की गई
दुनिया "अंतरिक्ष पुनर्जागरण" का अनुभव कर रही है: स्पेसएक्स के नेतृत्व वाली कंपनियां एक के बाद एक अंतरिक्ष में भाग रही हैं, और सरकारें मंगल और चंद्रमा पर कॉलोनियां बनाने की योजना बना रही हैं। हालाँकि, हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि लाखों वर्षों में हमारी प्रजाति और उसके पूर्वज पृथ्वी की सतह पर रहने के लिए विकसित हुए। आवश्यक सुरक्षात्मक उपाय करने के लिए पहले से यह पता लगाना महत्वपूर्ण है कि अंतरिक्ष और अन्य ग्रहों पर लंबे समय तक रहने से मानव शरीर पर क्या प्रभाव पड़ेगा। सौभाग्य से, शोधकर्ताओं को ऐसा अवसर मिला - अंतरिक्ष यात्री स्कॉट केली, जिन्होंने आईएसएस पर लगभग एक वर्ष बिताया, और उनके जुड़वां भाई मार्क, जो पृथ्वी पर रहे, अपने शरीर की पूरी जांच के लिए सहमत हुए।
भारहीनता के कारण होने वाले अपेक्षित शारीरिक परिवर्तनों के अलावा, वैज्ञानिक भाइयों के जीनोम में अंतर पाकर आश्चर्यचकित थे। स्कॉट के टेलोमेर, गुणसूत्रों के सिरे अस्थायी रूप से लंबे हो गए, साथ ही 200,000 से अधिक आरएनए अणुओं की अभिव्यक्ति में भी बदलाव आया। अंतरिक्ष में रहने से हजारों जीनों को चालू और बंद करने की प्रक्रिया बदल गई है। वैज्ञानिकों ने इन परिवर्तनों के संग्रह को "ब्रह्मांडीय जीनोम" कहा है। यह अभी तक ज्ञात नहीं है कि इसका स्कॉट के स्वास्थ्य पर क्या प्रभाव पड़ा - केली जुड़वाँ बच्चों के साथ प्रयोग जारी हैं।
4. जेनेटिक थेरेपी कारगर साबित हुई है
2017 में, विभिन्न बीमारियों से निपटने के लिए सीआरआईएसपीआर और अन्य जीन संपादन तकनीकों का तेजी से उपयोग किया गया। ब्रायन मेड के मामले के विपरीत, इनमें से अधिकांश तकनीकों में जीनोम के बड़े पैमाने पर संशोधन की आवश्यकता नहीं होती है, और कोशिकाओं को रोगी के शरीर में नहीं, बल्कि प्रयोगशाला में संपादित किया जाता है। ऐसी विधियों को जेनेटिक थेरेपी कहा जाता है। पिछले वर्ष में, शोधकर्ताओं ने विभिन्न बीमारियों के खिलाफ इसकी प्रभावशीलता को बार-बार साबित किया है।
सबसे ज्वलंत उदाहरण एक खतरनाक बीमारी के खिलाफ लड़ाई है, जो स्वयं आनुवंशिक प्रकृति की है। हम कैंसर के बारे में बात कर रहे हैं - अधिक सटीक रूप से, अभी तक केवल इसकी कुछ किस्मों के बारे में। शोधकर्ताओं ने प्रदर्शित किया है कि लिम्फोमा रोगियों से प्रतिरक्षा कोशिकाएं लेकर, जीन संपादन का उपयोग करके उन्हें ट्यूमर से लड़ने के लिए तैयार किया जाता है और उन्हें रोगी में वापस इंजेक्ट करके, उच्च प्रतिशत छूट प्राप्त की जा सकती है। Kymriah™ नाम से पेटेंट की गई विधि को अगस्त 2017 में FDA द्वारा अनुमोदित किया गया था।
5. आणविक स्तर पर एंटीबायोटिक प्रतिरोध की व्याख्या
2017 में, चिंतित वैज्ञानिकों ने घोषणा की कि एंटीबायोटिक युग का अंत आ गया है। एक दवा जिसने लगभग एक सदी तक लाखों लोगों की जान बचाई है, एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी बैक्टीरिया के उद्भव के कारण तेजी से अप्रभावी हो रही है। यह सूक्ष्मजीवों के तेजी से प्रजनन और जीन विनिमय करने की उनकी क्षमता के कारण होता है। एक जीवाणु जिसने दवाओं के प्रभाव का विरोध करना सीख लिया है, वह न केवल अपने वंशजों को, बल्कि अपनी प्रजाति के किसी भी नजदीकी प्रतिनिधि को भी यह कौशल प्रदान करेगा।
हालाँकि, जहां कुछ लोग सरकारों और जनता के आह्वान के साथ घोषणापत्र लिख रहे हैं, वहीं अन्य लोग सुपरबग में कमजोरियों की तलाश कर रहे हैं। दवा प्रतिरोध के आणविक आधार को समझकर, हम सुपरबग से प्रभावी ढंग से मुकाबला कर सकते हैं। डेनमार्क के वैज्ञानिक सबसे पहले यह साबित करने वाले थे कि प्रतिरोधी जीन और एंटीबायोटिक जीन एक-दूसरे से संबंधित हैं। एक्टिनोबैक्टीरिया जीनस के सूक्ष्मजीव एंटीबायोटिक्स और पदार्थ दोनों का उत्पादन करते हैं जो उन्हें बेअसर कर सकते हैं। रोगजनक बैक्टीरिया एक्टिनोबैक्टीरिया से प्रतिरोध के लिए जिम्मेदार जीन को "चोरी" करने और उन्हें पूरी आबादी में फैलाने में सक्षम हैं। हालाँकि कोई भी क्षैतिज जीन स्थानांतरण को नहीं रोक सकता है, लेकिन खोजा गया तंत्र हमें सुपरबग से निपटने के नए साधन खोजने की अनुमति देगा।
6. दीर्घायु जीन की पहचान की गई
ठीक की जा सकने वाली विभिन्न बीमारियों के विपरीत, उम्र बढ़ना वास्तव में एक अस्तित्वगत समस्या है। शोधकर्ता इसे "खत्म" करने के लिए प्रतिबद्ध हैं, लेकिन हम अभी तक उम्र बढ़ने के तंत्र या इसके गायब होने से समाज पर पड़ने वाले परिणामों के बारे में ठीक से नहीं जानते हैं। हालाँकि, विशेषज्ञ आशावादी हैं। 2017 में, उम्र बढ़ने की आनुवंशिकी के क्षेत्र में कई अध्ययन किए गए, जो समस्या को हल करने की कुंजी हो सकते हैं।
दिशाओं में से एक दीर्घायु से जुड़े उत्परिवर्तन की खोज थी। उनमें से एक अमीश समुदाय में खोजा गया था। उत्परिवर्तन प्लास्मिनोजेन एक्टिवेटर इनहिबिटर (पीएआई-1) के घटे स्तर के लिए जिम्मेदार था। इसके वक्ता अन्य अमीश (85 वर्ष बनाम 71 वर्ष) की तुलना में औसतन 14 वर्ष अधिक जीवित रहे। उनमें उम्र से संबंधित बीमारियों से पीड़ित होने की संभावना भी कम थी और उनके टेलोमेर लंबे थे। अन्य अध्ययनों से पता चला है कि वृद्धि हार्मोन रिसेप्टर में उत्परिवर्तन से पुरुषों में जीवन प्रत्याशा बढ़ जाती है, और बुद्धिमत्ता आनुवंशिक रूप से धीमी उम्र बढ़ने से जुड़ी होती है। इसके अलावा पिछले साल, चीनी वैज्ञानिकों ने कीड़ों में दीर्घायु जीन की खोज की थी। इन सभी कार्यों के आधार पर हम बुढ़ापे के खिलाफ एक वास्तविक दवा बनाने का प्रयास कर सकते हैं। शायद तरीकों में से एक माइटोकॉन्ड्रिया का आनुवंशिक सुधार होगा - इंट्रासेल्युलर बैटरी जो उम्र के साथ लचीलापन खो देती हैं।
7. जेनेटिक स्क्रीनिंग और भी सटीक हो गई है
हम अपने जीन हैं. कम से कम यह विचार तब सच है जब स्वास्थ्य की बात आती है, क्योंकि कई बीमारियाँ आनुवंशिक प्रवृत्ति के कारण होती हैं। अपने डीएनए को समझकर, आप कुछ बीमारियों के जोखिमों के बारे में जान सकते हैं और निवारक उपाय कर सकते हैं। 2017 में, वैज्ञानिकों और जैव प्रौद्योगिकी कंपनियों के प्रतिनिधियों की बदौलत जेनेटिक स्क्रीनिंग तकनीकों में सुधार हुआ और यह तेजी से सुलभ हो गई। उदाहरण के लिए, अब हृदय रोगों के विकास के जोखिम और यहां तक कि काम को टालने की प्रवृत्ति का भी पहले से अनुमान लगाना संभव है।
जेनेटिक स्क्रीनिंग न केवल वयस्कों के लिए, बल्कि अजन्मे बच्चों और उनके माता-पिता के लिए भी महत्वपूर्ण है और इस क्षेत्र में भी प्रगति हुई है। इस प्रकार, पिछले साल के अध्ययन से पता चला कि डाउन सिंड्रोम (और कई अन्य बीमारियों) के निदान के लिए एक नई विधि ने भविष्यवाणियों की सटीकता को 95% तक बढ़ा दिया। अब संभावित माता-पिता त्रुटि के डर के बिना भ्रूण के भाग्य का फैसला कर सकेंगे। स्टार्टअप जीनोमिक प्रेडिक्शन और भी आगे जाता है: यह अजन्मे बच्चे की ऊंचाई, बुद्धि और स्वास्थ्य की सटीक भविष्यवाणी करने का वादा करता है। वह नई प्रौद्योगिकियों का उपयोग करता है जिससे न केवल एक उत्परिवर्तन के कारण होने वाली बीमारियों और विकासात्मक विकारों की भविष्यवाणी करना संभव हो गया है, बल्कि कई जीनों की परस्पर क्रिया के माध्यम से बनने वाली स्थितियों की भी भविष्यवाणी करना संभव हो गया है। संक्षेप में, यह यूजीनिक्स है, और इस तरह के अभ्यास के संबंध में कई नैतिक प्रश्न उठते हैं।
8. विकास के आनुवंशिक तंत्र को स्पष्ट किया गया है
विकासवाद के सिद्धांत की नींव चार्ल्स डार्विन थे, जिन्होंने प्राकृतिक चयन की खोज की, और ग्रेगर मेंडल, जिन्होंने सबसे पहले आनुवंशिकता के तंत्र का वर्णन किया था। 20वीं सदी के वैज्ञानिक यह जानने में सक्षम थे कि आणविक स्तर पर विकास कैसे काम करता है। हालाँकि, हम अभी भी इस प्रक्रिया को पूरी तरह से समझने से दूर हैं, और हर साल नई खोजें लेकर आता है। 2017 कोई अपवाद नहीं था. आनुवंशिकी और विकास के बीच संबंध पर मुख्य कार्यों में से एक सिक्लिड परिवार की मछली का अध्ययन था, जिसने दर्शाया कि जीवित जीवों की सभी विशेषताओं को आनुवंशिकता द्वारा नहीं समझाया गया है। उदाहरण के लिए, मछली की खोपड़ी की हड्डियों के निर्माण में व्यवहार बहुत बड़ी भूमिका निभाता है।
इसके अलावा, वैज्ञानिकों ने विकास के आनुवंशिक आधार के बारे में कई उल्लेखनीय मौलिक खोजें की हैं। वे यह समझने में सक्षम थे कि कैसे एक अलैंगिक कीड़ा 18 मिलियन वर्षों तक सेक्स के बिना जीवित रहा, विकास में मौका की भूमिका को स्पष्ट किया, और यह समझा कि वायरस नए जीन के सबसे महत्वपूर्ण स्रोत के रूप में कार्य करते हैं।
9. संगीत को पहली बार DNA पर रिकॉर्ड किया गया
डीएनए एक सूचना भंडारण प्रणाली है जो अरबों वर्षों से सफलतापूर्वक काम कर रही है। यह विश्वसनीय है और बहुत कम जगह लेता है। इसलिए, जानकारी रिकॉर्ड करने के लिए इसका उपयोग करने का विचार स्पष्ट प्रतीत होता है, क्योंकि लोग अधिक से अधिक डेटा का उत्पादन और संग्रह कर रहे हैं जिसे कहीं संग्रहीत करने की आवश्यकता है। 2016 में, माइक्रोसॉफ्ट के वैज्ञानिकों ने 200 एमबी जानकारी को नमक के दाने के आकार के डीएनए अणु में अनुवादित किया। 2017 में, इस क्षेत्र में अनुसंधान जारी रहा।
ट्विस्ट बायोसाइंस इतिहास में पहली बार डीएनए पर एक संगीत फ़ाइल रिकॉर्ड करने में कामयाब रहा है। इसके लिए दो रचनाएँ चुनी गईं: माइल्स डेविस द्वारा "टूटू" (1986 मॉन्ट्रो जैज़ फेस्टिवल से लाइव रिकॉर्डिंग) और डीप पर्पल हिट "स्मोक ऑन द वॉटर"। शोधकर्ताओं के अनुसार, रिकॉर्डिंग एकदम सही निकली, और कोई भी उन्हें सुन सकेगा, उदाहरण के लिए, तीन सौ वर्षों में - यह डीएनए पढ़ने वाली मशीन का उपयोग करने के लिए पर्याप्त होगा। आधुनिक मीडिया के विपरीत, न्यूक्लिक एसिड का उपयोग करने वाले रिकॉर्ड तेजी से नष्ट नहीं होते हैं। इसके अलावा, डेटा भंडारण की यह विधि इतनी कॉम्पैक्ट है कि, गणना के अनुसार, इंटरनेट से डीएनए में एन्कोड की गई सभी जानकारी एक बड़े शूबॉक्स में फिट हो जाएगी।
10. जेनेटिक प्रिंटर और बायोलॉजिकल टेलीपोर्टर बनाया गया
आज, 3डी प्रिंटिंग का उपयोग घरों, धातु के हिस्सों और यहां तक कि अंगों को बनाने के लिए किया जाता है। आनुवंशिकीविद् जॉन क्रेग वेंटर ने यहीं नहीं रुकने का फैसला किया और एक "जेनेटिक प्रिंटर" बनाया, जो स्याही के बजाय, आधारों से भरा होता है और जीवित जीवों के डीएनए को प्रिंट कर सकता है। अब तक हम सबसे आदिम प्राणियों के बारे में बात कर रहे हैं, जैसे कि वायरस, उदाहरण के लिए, इन्फ्लूएंजा वायरस और बैक्टीरिया, साथ ही जीनोम और आरएनए के अलग-अलग खंड।
प्रौद्योगिकी का एक और भी शानदार अनुप्रयोग है - "जैविक टेलीपोर्ट"। मंगल ग्रह पर आवश्यक सामग्रियों के साथ एक प्रिंटर भेजकर बैक्टीरिया प्रिंट करने के लिए रेडियो के माध्यम से सिग्नल भेजना संभव होगा। वेंटर के अनुसार, यह लाल ग्रह के उपनिवेशीकरण के लिए सबसे यथार्थवादी परिदृश्य है: पहले, सूक्ष्मजीव पर्यावरण को बदल देंगे, और फिर मनुष्य टेराफॉर्म मंगल ग्रह पर आएंगे। इस विचार में पहले से ही एलोन मस्क की दिलचस्पी थी
18वीं सदी में पौधों के संकरण पर प्रयोगों के अलावा, रूस में आनुवंशिकी पर पहला काम 20वीं सदी की शुरुआत में शुरू हुआ। प्रायोगिक कृषि केंद्रों और विश्वविद्यालय जीवविज्ञानियों दोनों में, मुख्य रूप से वे जो प्रायोगिक वनस्पति विज्ञान और प्राणीशास्त्र में शामिल थे। 1917-1922 की क्रांति और गृहयुद्ध के बाद। विज्ञान का तेजी से संगठनात्मक विकास शुरू हुआ। इसके गठन के चरण में मानव आनुवंशिकी को हमारे देश में समय की भावना में नामित किया गया था - यूजीनिक्स। यूजीनिक्स की संभावनाओं की चर्चा, जो रूस में आनुवंशिक अनुसंधान की शुरुआत और तेजी से विकास के साथ मेल खाती थी, रूसी चिकित्सा और जीव विज्ञान की परंपराओं पर आधारित थी। इस परिस्थिति ने रूसी यूजीनिक्स आंदोलन को अद्वितीय बना दिया: इसकी गतिविधियाँ, एन.के. द्वारा निर्देशित। कोल्टसोव और यू.ए. फ़िलिपचेंको, एफ. गैल्टन के अनुसंधान कार्यक्रम के आसपास बनाया गया था, जिसका उद्देश्य मानव आनुवंशिकता के तथ्यों और विभिन्न लक्षणों के विकास में आनुवंशिकता और पर्यावरण की सापेक्ष भूमिकाओं को उजागर करना था। एन.के. कोल्टसोव, यू.ए. फ़िलिपचेंको और उनके अनुयायियों ने समस्या के जनसंख्या पहलू सहित मानव आनुवंशिकी और चिकित्सा आनुवंशिकी की समस्याओं पर चर्चा की। रूसी यूजीनिक्स आंदोलन की इन विशेषताओं के लिए धन्यवाद, 30 के दशक में चिकित्सा आनुवंशिकी के लिए एक ठोस आधार बनाया गया था।
1930 के दशक के अंत तक, यूएसएसआर (यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज और लेनिन ऑल-यूनियन एकेडमी ऑफ एग्रीकल्चरल साइंसेज (VASKhNIL) दोनों में) के साथ-साथ विश्वविद्यालय विभागों में अनुसंधान संस्थानों और प्रायोगिक स्टेशनों का एक व्यापक नेटवर्क बनाया गया था। आनुवंशिकी का. अनुसंधान के एक स्वायत्त क्षेत्र के रूप में आनुवंशिकी की स्थापना की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम 1928 के वसंत में नस्लीय विकृति विज्ञान और रोगों के भौगोलिक वितरण के अध्ययन के लिए सोसायटी द्वारा कई शैक्षिक कार्यों और शिक्षा का समाधान था। व्यापक हितों वाला नया समाज भविष्य के मेडिकल जेनेटिक्स इंस्टीट्यूट का एक खाका था। इसकी स्थापना कुछ समय बाद सोलोमन ग्रिगोरिएविच लेविट (1894-1938) ने की थी। 1930 में, कार्यालय का विस्तार मेडिकल बायोलॉजिकल इंस्टीट्यूट (एमबीआई) में जेनेटिक्स विभाग तक कर दिया गया। लेविट संस्थान के निदेशक बने और इसे मानव आनुवंशिकी पर फिर से केंद्रित किया। 1932 के पतन के बाद से (8 महीने के ब्रेक के बाद), मेडिकल-बायोलॉजिकल इंस्टीट्यूट ने फिर से "आनुवंशिकी और संबंधित विषयों (साइटोलॉजी, विकास के यांत्रिकी) की नवीनतम उपलब्धियों के अनुप्रयोग के माध्यम से जीव विज्ञान, विकृति विज्ञान और मानव मनोविज्ञान की समस्याओं को विकसित करने पर ध्यान केंद्रित किया। , विकासवादी सिद्धांत) संस्थान का मुख्य कार्य तीन चैनलों के अनुसार शुरू हुआ: क्लिनिकल-जेनेटिक, ट्विन और साइटोलॉजिकल।
दिशा के मान्यता प्राप्त नेता एन. आई. वाविलोव, एन. अंतर्राष्ट्रीय वैज्ञानिक विनिमय कार्यक्रम। अमेरिकी आनुवंशिकीविद् जी. मोलर ने यूएसएसआर (1934-1937) में काम किया, सोवियत आनुवंशिकीविदों ने विदेश में काम किया। एन.वी. टिमोफीव-रेसोव्स्की - जर्मनी में (1925 से), एफ.जी. डोबज़ांस्की - संयुक्त राज्य अमेरिका में (1927 से)।
इस अवधि के दौरान प्रकाशित घरेलू वैज्ञानिकों के कार्यों में, लेविट के मोनोग्राफ "मानव में प्रभुत्व की समस्या" पर ध्यान दिया जाना चाहिए। इसने अधिकांश पैथोलॉजिकल उत्परिवर्ती मानव जीनों में तीव्र फेनोटाइपिक परिवर्तनशीलता के तथ्य को साबित कर दिया। लेविट इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि पैथोलॉजिकल मानव जीन, अधिकांश भाग के लिए, सशर्त रूप से प्रभावशाली होते हैं और हेटेरोज़ाइट्स में कम अभिव्यक्ति की विशेषता रखते हैं। लेविट का यह निष्कर्ष फिशर के विकासवाद के सिद्धांत का खंडन करता है, जिसके अनुसार नए उभरते उत्परिवर्ती जीन अप्रभावी होते हैं। हालाँकि, 20 और 30 के दशक में एस.एस. चेतवेरिकोव और एस.एन. डेविडेनकोव के स्कूल के कार्यों के आलोक में। लेविट की परिकल्पना को अधिक पर्याप्त माना जाना चाहिए। एमबीआई कर्मचारियों ने रूसी फिशर की अग्रणी पुस्तक "द जेनेटिक थ्योरी ऑफ नेचुरल सेलेक्शन" का अनुवाद किया, जिसमें प्रभुत्व के विकास के उनके सिद्धांत की व्याख्या शामिल थी, लेकिन अनुवाद से यूजेनिक अध्याय हटा दिए गए। लेखक ने इस अनुवाद में रुचि दिखाई; पुस्तक की सामग्रियों पर व्यापक रूप से चर्चा की गई और उन पर गंभीरता से टिप्पणी की गई।
एमबीआई ने एक और दो जाइगोटिक जुड़वां बच्चों की जांच को बहुत महत्व दिया। 1933 के अंत में, जुड़वा बच्चों के 600 जोड़े कवर किए गए, 1934 के वसंत में - 700 जोड़े, और 1937 के वसंत में 1,700 जोड़े थे (कार्य के दायरे के संदर्भ में, लेविटिकस संस्थान पहले स्थान पर था) दुनिया)। सभी विशिष्टताओं के डॉक्टरों द्वारा जुड़वा बच्चों का अध्ययन किया गया है; बच्चों को आवश्यक चिकित्सा देखभाल प्रदान की गई; एमबीआई में संचालित एक किंडरगार्टन (जुड़वा बच्चों के 7 जोड़े के लिए, 1933); एस.जी. लेविट के सुझाव पर, पांच जोड़े जुड़वाँ बच्चों ने कंज़र्वेटरी में अध्ययन किया (प्रभावी शिक्षण विधियों का पता लगाने के लिए)। 1933 तक, जुड़वां पद्धति के उपयोग से बच्चे के शरीर विज्ञान और विकृति विज्ञान, इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम की परिवर्तनशीलता, कुछ मानसिक संकेतों आदि में आनुवंशिकता और पर्यावरण की भूमिका को स्पष्ट करने में परिणाम मिले। प्रश्नों की एक अन्य श्रृंखला शरीर के विभिन्न कार्यों और विशेषताओं के सहसंबंधों से संबंधित थी; तीसरा विभिन्न शिक्षण विधियों की तुलनात्मक प्रभावशीलता और एक या दूसरे प्रभाव की उपयुक्तता को स्पष्ट करने के लिए समर्पित था। एन.एस. चेतवेरिकोव और एम.वी. इग्नाटिव प्राप्त आंकड़ों की व्याख्या के लिए परिवर्तनीय-सांख्यिकीय तरीकों के विकास में शामिल थे। वंशानुगत कारकों और पर्यावरणीय प्रभावों की भूमिका के लिए सटीक रूप से मात्रात्मक रूप से हिसाब लगाने का प्रयास किया गया, वे दोनों जो अंतर-पारिवारिक सहसंबंध बनाते हैं और जो नहीं बनाते हैं। इन सबके महत्वपूर्ण सैद्धांतिक और व्यावहारिक परिणाम थे।
एमबीआई के विशिष्ट कार्यों में वी.पी. का एक उल्लेखनीय सैद्धांतिक अध्ययन था। एफ्रोइम्सन 1932 ने उत्परिवर्तनों के संचय और चयन की तीव्रता के बीच संतुलन का विश्लेषण करते हुए मनुष्यों में उत्परिवर्तन प्रक्रिया की दर की गणना की। जल्द ही वी.पी. एफ्रोइमसन को राजनीतिक आरोपों में गिरफ्तार कर लिया गया और 1933 में उन्हें ओजीपीयू द्वारा कला के तहत दोषी ठहराया गया। तीन साल के आईटीएल के लिए 58-1। अपने पिता के माध्यम से, उन्होंने सेमिनार में पढ़ने के लिए जेल से पाठ भेजा। आलेख प्रकाशित नहीं हुआ. इसके बाद हाल्डेन ने स्वतंत्र रूप से इसी तरह का काम किया। स्थित एस.जी. लेविट और अन्य वक्ताओं, जिनमें से प्रत्येक ने सामान्य उद्देश्य के लिए मूल योगदान दिया, ने अध्ययन के एक नए स्वायत्त क्षेत्र के विषय को परिभाषित किया। 15 मई, 1934 को, नए विज्ञान को एक वैध नाम मिला: "मेडिकल जेनेटिक्स।"
1930 के दशक में टी.डी. की ऊर्जावान गतिविधियों के कारण आनुवंशिकीविदों और प्रजनकों के बीच एक विभाजन उभर आया है। लिसेंको। आनुवंशिकीविदों की पहल पर, लिसेंको के दृष्टिकोण का मुकाबला करने के उद्देश्य से कई चर्चाएँ आयोजित की गईं (1936 और 1939 में सबसे बड़ी)। 1930-1940 के दशक के मोड़ पर। कई प्रमुख आनुवंशिकीविदों को गिरफ्तार कर लिया गया, कई को गोली मार दी गई या जेल में उनकी मृत्यु हो गई, जिनमें एक उत्कृष्ट रूसी जीवविज्ञानी और चयन के आधुनिक सिद्धांत के लेखक एन.आई. वाविलोव भी शामिल थे; खेती वाले पौधों की उत्पत्ति के केंद्रों का सिद्धांत विकसित किया; समजात श्रृंखला का नियम तैयार किया; एक प्रणाली के रूप में प्रजातियों के सिद्धांत को विकसित किया।
1948 में, VASKHNILT के अगस्त सत्र में। डी. लिसेंको, आई.वी. के सहयोग से। स्टालिन ने आनुवंशिकी को छद्म विज्ञान घोषित किया। लिसेंको ने विज्ञान में पार्टी नेतृत्व की अक्षमता का फायदा उठाया, "पार्टी से वादा किया" कि अनाज की नई अत्यधिक उत्पादक किस्मों ("शाखायुक्त गेहूं") आदि का तेजी से निर्माण हो। उसी क्षण से, आनुवंशिकी के उत्पीड़न का दौर शुरू हुआ, जिसे "लिसेंकोवाद" कहा गया और एन.एस. के हटने तक जारी रहा। 1964 में ख्रुश्चेव को सीपीएसयू केंद्रीय समिति के महासचिव पद से हटा दिया गया। व्यक्तिगत रूप से टी.डी. लिसेंको और उनके समर्थकों ने यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज, VASKhNIL और विश्वविद्यालय विभागों के जीव विज्ञान विभाग के संस्थानों पर नियंत्रण हासिल कर लिया। मिचुरिन जीव विज्ञान के दृष्टिकोण से लिखी गई स्कूलों और विश्वविद्यालयों के लिए नई पाठ्यपुस्तकें प्रकाशित की गईं। आनुवंशिकीविदों को वैज्ञानिक गतिविधियों को छोड़ने या अपने कार्य प्रोफ़ाइल को मौलिक रूप से बदलने के लिए मजबूर किया गया। कुछ लोग टी.डी. द्वारा नियंत्रित संगठनों के बाहर विकिरण और रासायनिक खतरों का अध्ययन करने के कार्यक्रमों के हिस्से के रूप में आनुवंशिकी पर अपना शोध जारी रखने में सक्षम थे। लिसेंको और उनके समर्थक।
डीएनए की संरचना, जीन के भौतिक आधार (1953) की खोज और व्याख्या के बाद, 1960 के दशक के मध्य में आनुवंशिकी की बहाली शुरू हुई। आरएसएफएसआर के शिक्षा मंत्री वी.एन. स्टोलेटोव ने लिसेंकोइट्स और आनुवंशिकीविदों के बीच एक व्यापक चर्चा शुरू की, जिसके परिणामस्वरूप आनुवंशिकी पर कई नए काम प्रकाशित हुए। 1963 में, विश्वविद्यालय की पाठ्यपुस्तक एम.ई. प्रकाशित हुई थी। लोबाशेव की "जेनेटिक्स", जिसके बाद में कई संस्करण निकले। जल्द ही एक नई स्कूल पाठ्यपुस्तक, "जनरल बायोलॉजी" सामने आई, जिसका संपादन यू. आई. पॉलींस्की ने किया, जिसका उपयोग आज तक दूसरों के साथ किया जाता है। 1964 में, आनुवंशिकी पर प्रतिबंध हटने से पहले ही, एफ्रोइमसन की पहली आधुनिक रूसी पाठ्यपुस्तक, "मेडिकल जेनेटिक्स का परिचय" प्रकाशित हुई थी। 1969 में, यूएसएसआर एकेडमी ऑफ मेडिकल साइंसेज के इंस्टीट्यूट ऑफ मेडिकल जेनेटिक्स का आयोजन किया गया था, जिसका मूल विभाग एन.वी. के कर्मचारियों से बना था। टिमोफीव-रेसोव्स्की और प्रोकोफीवा-बेलगोव्स्काया और एफ्रोइमसन की प्रयोगशालाएँ। मेडिकल जेनेटिक्स इंस्टीट्यूट के एक प्रकार के उत्तराधिकारी का उदय हुआ। नए आईएमजी का आयोजन करते समय, एक विशेष पत्रिका बनाने की योजना बनाई गई थी, लेकिन योजना लागू नहीं की गई थी। 30 के दशक के बाद से मनुष्य ("मनुष्य") के अध्ययन के लिए समर्पित पहली पत्रिका 1990 में यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज के इंस्टीट्यूट ऑफ मैन में बनाई गई थी।
इस प्रकार, घरेलू शोधकर्ताओं ने आनुवंशिकी जैसी जीव विज्ञान की एक शाखा के विकास में महत्वपूर्ण योगदान दिया है। यह योगदान और भी महत्वपूर्ण हो सकता है यदि उन्हें विदेशी आनुवंशिकीविदों के समान अपने मूल विचारों को विकसित करने के लिए समान अनुकूल परिस्थितियाँ दी गईं, जाहिर है, यह एक कारण है कि आधुनिक रूसी आनुवंशिकी अपने विकास में पश्चिमी विज्ञान से काफी पीछे है।
हालाँकि आनुवंशिकी का इतिहास 19वीं शताब्दी में शुरू हुआ, यहाँ तक कि प्राचीन लोगों ने भी देखा कि जानवर और पौधे पीढ़ी दर पीढ़ी अपनी विशेषताओं को आगे बढ़ाते हैं। दूसरे शब्दों में, यह स्पष्ट था कि आनुवंशिकता प्रकृति में विद्यमान है। इस मामले में, व्यक्तिगत विशेषताएं बदल सकती हैं। अर्थात् आनुवंशिकता के अतिरिक्त स्वभाव में परिवर्तनशीलता भी होती है। आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता जीवित पदार्थ के मूल गुणों में से हैं। लंबे समय तक (19वीं-20वीं शताब्दी तक) उनके अस्तित्व का असली कारण मनुष्य से छिपा हुआ था। इसने कई परिकल्पनाओं को जन्म दिया जिन्हें दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: प्रत्यक्ष वंशानुक्रम और अप्रत्यक्ष वंशानुक्रम।
समर्थक प्रत्यक्ष विरासत(हिप्पोक्रेट्स, लैमार्क, डार्विन, आदि) ने माना कि मूल जीव के प्रत्येक अंग और शरीर के प्रत्येक भाग से जानकारी प्रजनन उत्पादों में एकत्रित कुछ पदार्थों (डार्विन के अनुसार रत्न) के माध्यम से बेटी जीव तक प्रेषित होती है। लैमार्क के अनुसार, इसका मतलब यह हुआ कि किसी अंग की क्षति या मजबूत विकास सीधे अगली पीढ़ी तक फैल जाएगा। परिकल्पना अप्रत्यक्ष विरासत(चौथी शताब्दी ईसा पूर्व में अरस्तू, 19वीं शताब्दी में वीज़मैन) ने तर्क दिया कि प्रजनन उत्पाद शरीर में अलग-अलग बनते हैं और शरीर के अंगों में होने वाले परिवर्तनों के बारे में "नहीं जानते"।
किसी भी मामले में, दोनों परिकल्पनाओं ने आनुवंशिकता और भिन्नता के "सब्सट्रेट" की तलाश की।
एक विज्ञान के रूप में आनुवंशिकी का इतिहास ग्रेगर मेंडल (1822-1884) के काम से शुरू हुआ, जिन्होंने 60 के दशक में मटर पर व्यवस्थित और कई प्रयोग किए, आनुवंशिकता के कई पैटर्न स्थापित किए, और सबसे पहले वंशानुगत सामग्री के संगठन के बारे में धारणाएँ बनाईं। . अध्ययन की वस्तु का सही चुनाव, अध्ययन की जा रही विशेषताएँ, साथ ही वैज्ञानिक भाग्य ने उन्हें तीन कानून बनाने की अनुमति दी:
मेंडल ने महसूस किया कि वंशानुगत सामग्री अलग-अलग होती है, जो व्यक्तिगत झुकावों द्वारा दर्शायी जाती है जो संतानों को हस्तांतरित होती है। इसके अलावा, प्रत्येक झुकाव जीव की एक निश्चित विशेषता के विकास के लिए जिम्मेदार है। यह विशेषता झुकावों की एक जोड़ी द्वारा प्रदान की जाती है जो माता-पिता दोनों से प्रजनन कोशिकाओं के साथ आती है।
उस समय मेंडल की वैज्ञानिक खोज को अधिक महत्व नहीं दिया गया। इसके नियमों को 20वीं सदी की शुरुआत में कई वैज्ञानिकों द्वारा विभिन्न पौधों और जानवरों का उपयोग करके फिर से खोजा गया था।
19वीं सदी के 80 के दशक में, माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन का वर्णन किया गया था, जिसके दौरान गुणसूत्र नियमित रूप से बेटी कोशिकाओं के बीच वितरित होते हैं। 20वीं सदी की शुरुआत में, टी. बोवेरी और डब्ल्यू. सेटन इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि जीवों की कई पीढ़ियों में गुणों की निरंतरता उनके गुणसूत्रों की निरंतरता से निर्धारित होती है. अर्थात्, इस अवधि तक वैज्ञानिक दुनिया समझ गई थी कि आनुवंशिकता का "सब्सट्रेट" किन संरचनाओं में निहित है।
डब्ल्यू. बैट्सन की खोज की गई युग्मक शुद्धता का नियम, और आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता का विज्ञान इतिहास में पहली बार उनके द्वारा कहा गया था आनुवंशिकी. वी. जोहान्सन ने अवधारणाओं को विज्ञान में पेश किया (1909) जीनोटाइप और फेनोटाइप. उस समय, वैज्ञानिकों को पहले ही इसका एहसास हो गया था जीन एक प्राथमिक वंशानुगत कारक है. लेकिन इसकी रासायनिक प्रकृति अभी तक ज्ञात नहीं थी।
1906 में इसे खोला गया जीन लिंकेज घटना, शामिल लक्षणों की लिंग-संबंधित विरासत. जीनोटाइप की अवधारणा ने इस बात पर जोर दिया कि किसी जीव के जीन केवल आनुवंशिकता की स्वतंत्र इकाइयों का एक समूह नहीं हैं, वे एक प्रणाली बनाते हैं जिसमें कुछ निर्भरताएँ देखी जाती हैं।
आनुवंशिकता के अध्ययन के समानांतर, परिवर्तनशीलता के पैटर्न की खोज हुई। 1901 में, डी व्रीज़ ने गुणसूत्रों में परिवर्तन की घटना से जुड़ी उत्परिवर्तनीय परिवर्तनशीलता के सिद्धांत की नींव रखी, जिससे विशेषताओं में परिवर्तन होता है। थोड़ी देर बाद यह पता चला कि वे अक्सर विकिरण, कुछ रसायनों आदि के संपर्क में आने पर उत्पन्न होते हैं। इस प्रकार, यह साबित हो गया कि गुणसूत्र न केवल आनुवंशिकता के "सब्सट्रेट" हैं, बल्कि परिवर्तनशीलता भी हैं।
1910 में, पहले की खोजों को बड़े पैमाने पर सामान्यीकृत करते हुए, टी. मॉर्गन का समूह विकसित हुआ गुणसूत्र सिद्धांत:
जीन गुणसूत्रों पर स्थित होते हैं और वहां रैखिक रूप से व्यवस्थित होते हैं।
प्रत्येक गुणसूत्र में एक समजात होता है।
प्रत्येक माता-पिता से, संतान को प्रत्येक समजात गुणसूत्र में से एक प्राप्त होता है।
समजात गुणसूत्रों में जीन का एक ही सेट होता है, लेकिन जीन के एलील भिन्न हो सकते हैं।
एक ही गुणसूत्र पर स्थित जीन एक साथ विरासत में मिलते हैं()बशर्ते वे एक-दूसरे के करीब हों।
अन्य बातों के अलावा, एक्स्ट्राक्रोमोसोमल, या साइटोप्लाज्मिक, माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट से जुड़ी विरासत की खोज 20वीं सदी की शुरुआत में की गई थी।
गुणसूत्रों के रासायनिक विश्लेषण से पता चला कि उनमें प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड होते हैं। 20वीं सदी के पूर्वार्ध में, कई वैज्ञानिक यह मानने के इच्छुक थे कि प्रोटीन आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के वाहक हैं।
20वीं सदी के 40 के दशक में आनुवंशिकी के इतिहास में एक छलांग लगी। अनुसंधान आणविक स्तर पर आगे बढ़ रहा है।
1944 में, यह पता चला कि एक कोशिका पदार्थ जैसे वंशानुगत विशेषताओं के लिए जिम्मेदार है। डीएनए को आनुवंशिक जानकारी के वाहक के रूप में मान्यता प्राप्त है।थोड़ी देर बाद यह तैयार किया गया एक जीन एक पॉलीपेप्टाइड को एनकोड करता है.
1953 में, डी. वाटसन और एफ. क्रिक ने डीएनए की संरचना को समझा। यह पता चला कि यह डबल हेलिक्स न्यूक्लियोटाइड से बना है. उन्होंने डीएनए अणु का एक स्थानिक मॉडल बनाया।
बाद में निम्नलिखित संपत्तियों की खोज की गई (60 के दशक):
पॉलीपेप्टाइड का प्रत्येक अमीनो एसिड एक ट्रिपलेट द्वारा एन्कोड किया गया है(डीएनए में तीन नाइट्रोजनस आधार)।
प्रत्येक अमीनो एसिड एक ट्रिपलेट या अधिक द्वारा एन्कोड किया गया है।
त्रिगुण ओवरलैप नहीं होते.
पढ़ना प्रारंभिक त्रिक से शुरू होता है।
डीएनए में कोई "विराम चिह्न" नहीं हैं।
70 के दशक में, आनुवंशिकी के इतिहास में एक और गुणात्मक छलांग हुई - विकास जेनेटिक इंजीनियरिंग. वैज्ञानिक शुरू करते हैं जीन को संश्लेषित करें, जीनोम बदलें. इस समय वे सक्रिय रूप से अध्ययन कर रहे हैं विभिन्न शारीरिक प्रक्रियाओं में अंतर्निहित आणविक तंत्र.
90 के दशक में जीनोम अनुक्रमित होते हैं(कई जीवों के डीएनए में न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम को समझता है)। 2003 में, मानव जीनोम अनुक्रमण परियोजना पूरी हुई। वर्तमान में हैं जीनोमिक डेटाबेस. इससे मनुष्यों और अन्य जीवों की शारीरिक विशेषताओं, बीमारियों का व्यापक अध्ययन करना संभव हो जाता है, साथ ही प्रजातियों के बीच संबंध निर्धारित करना भी संभव हो जाता है। उत्तरार्द्ध ने जीवित जीवों के वर्गीकरण को एक नए स्तर तक पहुंचने की अनुमति दी।
आनुवंशिकी आधिकारिक तौर पर युवा विज्ञानों में से एक है, हालांकि मानव सहित विभिन्न जीवों की आनुवंशिकता और गुणों के कारकों ने पूरे विकास के दौरान लोगों की रुचि जगाई है। आनुवंशिकी अपने आप में आकर्षक और अद्वितीय है, लेकिन साथ ही यह हमारे समय के सबसे जटिल विज्ञानों में से एक है, जिसके लिए कई वर्षों के शोध की आवश्यकता है।
विकास की उत्पत्ति के लिए
आनुवंशिकी के निर्माण का एक लम्बा प्रागैतिहासिक काल है। प्राचीन ऐतिहासिक ग्रंथों में ऐसे लोगों की उपस्थिति के बारे में कहा गया था जो दूसरों से विशेष मतभेद रखते थे, उदाहरण के लिए, सियामी जुड़वाँ, आज हम ऐसी घटनाओं को आनुवंशिक उत्परिवर्तन कहते हैं; और प्राचीन काल में इन लोगों को कोढ़ी समझा जाता था। बाइबल में आदम और हव्वा के समय से लेकर उन पीढ़ियों का वर्णन मिलता है जिनके बीच एक-दूसरे के साथ रक्त, जनजातीय संबंध थे। इसलिए, एक युवा विज्ञान के रूप में आनुवंशिकी का पदनाम सापेक्ष है। आनुवंशिकता के नियम, जिन्होंने आधिकारिक तौर पर मान्यता प्राप्त विज्ञान की संरचना की नींव रखी, पहली बार 1865 में मेंडल द्वारा निर्धारित किए गए थे। कई अलग-अलग कारणों से, इन कानूनों को 30 से अधिक वर्षों तक भुला दिया गया, जब तक कि 1900 में ग्रह के विभिन्न हिस्सों में रहने वाले तीन वनस्पतिशास्त्रियों ने उन्हें फिर से खोज नहीं लिया। इसलिए 1900 के वसंत को एक नया विज्ञान मानना आम हो गया और "जेनेटिक्स" शब्द स्वयं छह साल बाद 1906 में सामने आया। उस क्षण से, आनुवंशिकी बहुत आगे बढ़ गई है, लगातार अनुसंधान की सीमा का विस्तार कर रही है। इस क्षेत्र में पहले से ही कई खोजें की जा चुकी हैं, और उनमें से एक भी मुख्य लक्ष्य - जीन की प्रकृति को जानने - के रास्ते पर वैज्ञानिकों की प्रतीक्षा नहीं कर रही है।
तिथियों में आनुवंशिकी की महत्वपूर्ण खोजें
विज्ञान के पूरे अस्तित्व में, नई खोजें देखी गई हैं जिन्होंने आनुवंशिकी के एक या दूसरे क्षेत्र के विकास को प्रभावित किया है, उनमें से कई हैं और वे लगातार होते रहते हैं, आइए उनमें से सबसे दिलचस्प पर ध्यान दें:
· 1856 - मेंडल द्वारा वंशानुक्रम के कारक की स्थापना;
· 1909 - जीनोटाइप की अवधारणा का उद्भव;
· 1927 - यह सिद्ध हुआ कि एक्स-रे का सभी जीवित जीवों के उत्परिवर्तन पर सीधा प्रभाव पड़ता है;
· 1944 - पहला डीएनए अनुसंधान;
· 1953 - डीएनए अणु का पहला संरचनात्मक मॉडल बनाया गया;
· 1962 - एक जीवित जीव की पहली क्लोनिंग की गई (मेंढक के साथ एक प्रयोग का उपयोग करके);
· 1969 - रासायनिक यौगिकों के लिए धन्यवाद, पहला जीन कृत्रिम रूप से प्राप्त किया गया था;
· 1985 - पीसीआर की खोज;
· 1986 - एंटीकोजीन का निर्माण, इसकी क्लोनिंग और कैंसर के खिलाफ लड़ाई में एक नए युग का आगमन;
· 1988 - मानव जीनोम परियोजना;
· 2001 - मानव जीनोम का डिकोडिंग।
पिछले दशक में अद्भुत जीन खोजें
इंटेलिजेंस जीन. डीएनए मॉडल ने मानव शरीर के बारे में बहुत सी रोचक और अज्ञात बातें जानना संभव बना दिया है। कैलिफ़ोर्निया के वैज्ञानिकों ने एक दिलचस्प निष्कर्ष निकाला; उन्होंने केएल-वीएस जीन के संबंध में "क्लोथो" नामक प्रोटीन की पहचान की, जो दिमाग के लिए ज़िम्मेदार है। यह प्रोटीन आपके आईक्यू लेवल को एक बार में छह अंक तक बढ़ा देता है। सबसे आश्चर्यजनक बात यह है कि इसे प्रयोगशाला स्थितियों में कृत्रिम रूप से संश्लेषित किया जा सकता है, जिससे मानव बुद्धि में वृद्धि होगी।
मूर्खता का जीन. टेक्सास के वैज्ञानिकों ने मूर्खता के लिए एक जीन की पहचान की है। यह आरजीएस14 जीन है; चूहों के साथ प्रयोगों में, उन्होंने पाया कि यदि इस जीन की क्रिया "बंद" कर दी जाती है, तो प्रयोगात्मक विषय भूलभुलैया को जल्दी से नेविगेट करना शुरू कर देते हैं और वहां स्थित वस्तुओं के स्थान को याद करते हैं। शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि एक ऐसा उपकरण बनाना संभव होगा जो आरजीएस14 के संचालन को अवरुद्ध कर सके और मानवता को पहले से अदृश्य बौद्धिक क्षमता देकर अधिक स्मार्ट बना सके, लेकिन इस विचार को जीवन में लाने में कई और दशक लगेंगे।
मोटापा जीन. अतिरिक्त पाउंड की उपस्थिति का श्रेय IRX3 जीन को देने और इसे सभी बुरी चीजों के लिए दोषी ठहराने का एक शानदार अवसर है। यह निर्धारित किया गया है कि यह कुल द्रव्यमान के सापेक्ष वसा के प्रतिशत को प्रभावित करता है। इस क्षेत्र में आगे के शोध से अतिरिक्त वजन और मधुमेह के लिए एक प्रभावी उपाय खोजना संभव हो जाएगा।
ख़ुशी जीन. लंदन के विशेषज्ञों ने एक जीन का वर्णन किया है, इसका नाम 5-HTTLPR है, जो भावनाओं के लिए जिम्मेदार है। इसकी क्रिया का सार यह है कि यह कोशिकाओं को सेरोटोनिन की आपूर्ति करता है। और वह, बदले में, हमारी भावनाओं के लिए ज़िम्मेदार है, हमें खुश या दुखी बनाता है, यह सब संबंधित कारकों पर निर्भर करता है। जिन लोगों में सेरोटोनिन की सीमित मात्रा होती है, उनमें अवसाद और खराब मूड की आशंका अधिक होती है। ब्रिटिश वैज्ञानिकों के अनुसार, 5-HTTLPR भिन्नता जितनी लंबी होगी, सेरोटोनिन की डिलीवरी उतनी ही बेहतर होगी।
सबसे असामान्य प्रयोग
आनुवंशिकी के विकास के प्रत्येक दौर के साथ, वैज्ञानिक नई, पहले से अज्ञात खोज करने की कोशिश कर रहे हैं, और कभी-कभी वे दिलचस्प भी हो जाते हैं, लेकिन साथ ही हास्यास्पद भी।
ब्राज़ील के एक छोटे से शहर में एक आश्चर्यजनक और अकथनीय घटना देखी जाती है, जहाँ हर पाँचवीं महिला जुड़वाँ बच्चों को जन्म देती है, इतना ही नहीं, वे सभी गोरे होते हैं और उनकी आँखें नीली होती हैं, जो ब्राज़ीलियाई लोगों के लिए बिल्कुल भी विशिष्ट नहीं है; ऐसा माना जाता है कि डॉ. मेंगेल, जो लोगों पर अपने भयानक प्रयोगों के लिए जाने जाते थे, इसमें शामिल थे; उन्होंने हजारों निर्दोष लोगों के जीवन को बर्बाद कर दिया, जिसके लिए उन्हें "मृत्यु का दूत" उपनाम दिया गया था। ऐसे प्रयोगों का उनका लक्ष्य जुड़वां बच्चों की जन्म दर की पहचान करना और उसे बढ़ाना, आर्य जाति के बच्चों की जन्म दर को बढ़ाना था। इसलिए इस क्रूर डॉक्टर ने 60 के दशक में इस बस्ती के निवासियों का इलाज करने के उद्देश्य से ब्राजील में वर्णित शहर का दौरा किया। यह कहना असंभव है कि वह जुड़वा बच्चों के वर्तमान कुल जन्म में शामिल है या नहीं, क्योंकि यह रहस्य मेंजेल के साथ कब्र में चला गया था।
आनुवंशिकीविदों का एक अन्य प्रयोग जमे हुए चूहे की क्लोनिंग था, यह 16 वर्षों तक इसी अवस्था में रहा। कई असफल प्रयासों के बाद भी, वैज्ञानिक इस दुर्भाग्यपूर्ण जानवर का एक क्लोन फिर से बनाने में कामयाब रहे, कौन जानता है, शायद इसी तरह के प्रयोगों के लिए धन्यवाद, मैमथ और डायनासोर जल्द ही हमारे ग्रह पर दिखाई देंगे?
तेजी से बढ़ने वाले पेड़ एक और जीन प्रयोग है, इस प्रकार का पौधा केवल छह वर्षों में 27 मीटर ऊंचाई तक पहुंचने में सक्षम है। इस पेड़ को सुंदरता के लिए नहीं, बल्कि एक नया, वैकल्पिक प्रकार का ईंधन प्राप्त करने के लिए पाला गया था।
आनुवंशिकी के क्षेत्र में वैज्ञानिकों ने कितनी असामान्य चीजें सीखी हैं, इनमें से कई खोजों ने इतिहास और मानव जीवन के पाठ्यक्रम को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित किया है। इस विज्ञान की पूर्णता की सीमा अभी तक दिखाई नहीं दे रही है, हम अपनी सहस्राब्दी के नए आनुवंशिक अनुसंधान को दिलचस्पी से देखेंगे।
