क्या मैमथ और अन्य विलुप्त जानवरों को पुनर्जीवित करना संभव है?

बेथ शापिरो मैमथ, डोडो और अन्य विलुप्त प्रजातियों के डीएनए पर शोध करती है। द लाइफ वी क्रिएटेड में, वह बताती है कि कैसे लोगों ने अपने पूरे अस्तित्व में जानवरों के साथ बातचीत की: उनका शिकार किया, उन्हें पालतू बनाया और उन्हें विलुप्त होने से बचाया। कॉर्पस की अनुमति से, हम "इच्छित परिणाम" अध्याय से एक अंश प्रकाशित करते हैं कि कैसे वैज्ञानिक मैमथ को फिर से जीवित करने की कोशिश कर रहे हैं।

हममें से अधिकांश जो प्राचीन डीएनए के क्षेत्र में काम करते हैं, विलुप्त प्रजातियों के पुनरुत्थान के बारे में सवालों के आदी हैं - संभवतः जैव प्रौद्योगिकी की मदद से। क्या हम यह कर चुके हैं? नहीं? तो वैज्ञानिक इसे करने के कितने करीब हैं? क्या एक विलुप्त प्रजाति को फिर से जीवित करना संभव है? पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया कैसी है? मैं हर समय एक ही बात का उत्तर देता हूं - नहीं, अभी नहीं, शायद ही निकट भविष्य में।

एक विलुप्त प्रजाति की एक सटीक प्रतिलिपि बनाना असंभव है और संभवतः कभी भी संभव नहीं होगा।

लेकिन ऐसी प्रौद्योगिकियां हैं जो किसी दिन शायद हमें विलुप्त प्रजातियों के घटकों - उनकी विलुप्त विशेषताओं को पुनर्जीवित करने की अनुमति देंगी।

मान लीजिए कि एक वैज्ञानिक डीएनए के एक टुकड़े को जोड़कर एक हाथी को संशोधित कर सकता है जो उस दौरान उत्पन्न हुआ था विकास मैमथ और हाथी बाल उगाएंगे और चमड़े के नीचे की वसा की एक मोटी परत विकसित करेंगे, जिसके परिणामस्वरूप यह आर्कटिक के ठंढों से बचे रहने में सक्षम होंगे। धारीदार-पूंछ वाले कबूतर को संशोधित करना संभव है ताकि यह पंखों के रंग और पूंछ के आकार में एक यात्री कबूतर जैसा दिखता हो। लेकिन क्या ये संशोधित हाथी और धारीदार पूंछ वाले कबूतर असली मैमथ और यात्री कबूतर होंगे? मुझे ऐसा नहीं लगता।

हम विलुप्त प्रजातियों को वापस क्यों नहीं ला सकते? इसके एक हजार कारण हैं विलुप्त प्रजाति पुनर्जीवित करना मुश्किल: विशुद्ध रूप से तकनीकी जटिलताओं से लेकर प्रजातियों के हेरफेर के बारे में नैतिक प्रश्न और पुनर्जीवित प्रजातियों को एक ऐसे वातावरण में छोड़ने की आवश्यकता से जुड़ी पर्यावरणीय चुनौतियाँ जहाँ वे नहीं थे, शायद पहले से ही दर्जनों हज़ार वर्ष। कुछ तकनीकी समस्याओं को दूर किया जा सकता है (पक्षियों की रोगाणु रेखा को संपादित करना, एक हाथी के भ्रूण को एक बंदी माँ में प्रत्यारोपित करना), दूसरों के कभी भी हल होने की संभावना नहीं है (विलुप्त ऊनी गैंडों के आंतों के माइक्रोफ्लोरा को पुनर्स्थापित करें, स्टेलर की एक सरोगेट मां खोजें गाय)।

उदाहरण के लिए मैमथ को लें। मैं तीन अनुसंधान समूहों के बारे में जानता हूं जो वर्तमान में मैमथ को फिर से बनाने पर काम कर रहे हैं। इनमें से दो का नेतृत्व दक्षिण कोरियाई सुआम बायोटेक्नोलॉजी रिसर्च फाउंडेशन के ह्वांग वू-सियोक और अकीरा इरिटानी के नेतृत्व में किया गया था। जापान में किंदाई विश्वविद्यालय - मैमथ का क्लोन बनाना चाहते हैं, यानी उन्हें एक प्रक्रिया के माध्यम से पुनर्जीवित करना, जिसका सबसे प्रसिद्ध परिणाम था जन्म डॉली भेड़.

क्योंकि क्लोनिंग के लिए जीवित कोशिकाओं की आवश्यकता होती है, ह्वांग जीवित विशाल कोशिकाओं को खोजने की उम्मीद करते हैं जो बच गए हैं जमे हुए शवों में, जो अब (ग्लोबल वार्मिंग के लिए धन्यवाद) साइबेरियाई शाश्वत में पिघल रहे हैं पर्माफ्रॉस्ट। […] इस पद्धति का नुकसान यह है कि जमे हुए मैमथ शवों में कोई जीवित कोशिकाएँ नहीं हो सकती हैं, क्योंकि कोशिका क्षय की प्रक्रिया तुरंत शुरू हो जाती है मौत के बाद. हालाँकि, इरिटानी वर्किंग ग्रुप यह मानता है कि जीवित मैमथ कोशिकाएँ पाए जाने की संभावना नहीं है, और आणविक में बदल जाती है जीव विज्ञान मृत मैमथ कोशिकाओं को पुनर्जीवित करने के लिए, या कम से कम जीवन की ऐसी झलक प्राप्त करने के लिए कि वे हो सकते हैं क्लोन। इरिटानी की योजना अंडे से प्रोटीन निकालने के लिए मजबूर करने की है चूहेक्षतिग्रस्त डीएनए की मरम्मत, मैमथ कोशिकाओं में टूटे डीएनए का पुनर्निर्माण करने के लिए डिज़ाइन किया गया।

2019 में, इरितानी और उनके सहयोगियों ने एक पेपर प्रकाशित किया जिसमें बताया गया था कि कैसे उन्होंने युका नामक एक विशेष रूप से संरक्षित विशाल शव से कोशिकाओं के साथ ऐसा करने की कोशिश की। इस लेख को लोकप्रिय प्रेस में मैमथ के आसन्न पुनरुत्थान के अग्रदूत के रूप में तुरंत सराहा गया था, लेकिन सबूत अन्यथा सुझाव देते हैं। हालांकि युका की कोशिकाएं अन्य ममीफाइड मैमथ की तुलना में उल्लेखनीय रूप से अच्छी तरह से संरक्षित थीं, माउस प्रोटीन सेल के डीएनए की मरम्मत में बहुत सफल नहीं थे।

मैमथ का क्लोन बनाना असंभव है क्योंकि सभी मैमथ कोशिकाएं मर चुकी होती हैं।

एक तीसरा समूह जो मैमथ को पुनर्जीवित करने की उम्मीद करता है, उसका नेतृत्व हार्वर्ड विश्वविद्यालय में वाइस इंस्टीट्यूट फॉर बायोलॉजिकल इंजीनियरिंग के जॉर्ज चर्च द्वारा किया जाता है। वैज्ञानिक स्वीकार करते हैं कि मैमथ की जीवित कोशिकाओं को खोजना संभव नहीं होगा, यह देखते हुए कि आखिरी मैमथ तीन हजार साल पहले मर गए थे। हालाँकि, चर्च इस बात से सहमत नहीं है कि यह संभावना को बाहर करता है पुनर्जीवित मैमथ। वह जोर देकर कहते हैं कि हमारे पास जीवित कोशिकाओं की एक अंतहीन आपूर्ति है जो लगभग मैमथ - भारतीय हाथियों - की तरह है प्रयोगशाला में उगाया जा सकता है और सिंथेटिक उपकरणों के साथ लगभग मैमथ से पूरी तरह से मैमथ में बदला जा सकता है जीव विज्ञान। इसके लिए, चर्च ने भारतीय हाथी कोशिकाओं में डीएनए डालने के लिए CRISPR का उपयोग करने के लिए एक कार्यक्रम शुरू किया। छोटे परिवर्तन (एक समय में एक) जब तक कि कोशिका का जीनोम जीनोम से बिल्कुल मेल नहीं खाता विशाल।

मोड़ जीनोम हाथी का विशाल जीनोम में प्रवेश करना चुनौतीपूर्ण अनुपात का कार्य है। भारतीय हाथियों और ऊनी मैमथों की ओर जाने वाली रेखाएँ पाँच मिलियन वर्ष पहले अलग हो गईं। क्योंकि विशाल अवशेष अच्छी तरह से संरक्षित हैं, प्राचीन डीएनए के साथ काम करने वाले वैज्ञानिक इन अवशेषों से पूरी तरह से कई जीनोमों का पुनर्निर्माण करने में सक्षम हैं। जब उनकी तुलना भारतीय हाथियों के जीनोम से की गई, तो पता चला कि उनमें लगभग एक लाख आनुवंशिक अंतर हैं।

आज, एक सेल के डीएनए में एक बार में एक लाख संशोधन करना असंभव है - जीनोम को संपादित करने के लिए उपलब्ध तरीकों में से कोई भी इसकी अनुमति नहीं देता है। इतने सारे परिवर्तन करने के लिए एक ही समय में जीनोम को कई टुकड़ों में शारीरिक रूप से तोड़ना होगा, एक संभावित तबाही जिससे कोशिका के ठीक होने की संभावना नहीं है। इसके अलावा, प्रत्येक संशोधन (या संशोधनों के सेट) को अपने स्वयं के संपादन तंत्र की आवश्यकता होती है, और उन सभी को एक साथ पिंजरे में पहुंचाने का प्रयास स्पष्ट रूप से कुछ भी अच्छा नहीं होगा।

अब तक, चर्च का समूह एक समय में एक या अधिक संशोधन कर रहा है, यह सुनिश्चित करते हुए कि वे किए गए हैं। सही ढंग से, और फिर कोशिकाओं को सही संशोधन के साथ लेता है और उन्हें अगले दौर के अधीन करता है संपादन। पिछली बार जब मैंने चर्च से पूछा था कि वे कैसे कर रहे हैं, तो उन्होंने कहा कि उनकी टीम ने लगभग 50 जोड़े हैं संशोधनों, कुछ जीनों को मैमथ वेरिएंट के साथ बदलकर, जो अध्ययनों से पता चलता है कि मैमथ हाथी की तुलना में मैमथ की तरह अधिक दिखते हैं। आज, चर्च की टीम के पास जीवित कोशिकाएं हैं, जिन्हें अगर क्लोन किया जाता है, तो उनमें आनुवंशिक निर्देश होंगे जो मैमथ के कुछ लक्षणों को पुनर्स्थापित करते हैं। ये मैमथ कोशिकाएं नहीं हैं, बल्कि मैमथ जैसी हैं।

क्या मैमथ चर्च की कोशिकाओं का क्लोन बनाना संभव है? विशेष रूप से भेड़ और गाय जैसे घरेलू पशुओं के लिए क्लोनिंग तकनीकों में 2003 के बाद से काफी सुधार हुआ है, जब डॉली भेड़ का जन्म हुआ था। हालांकि, अन्य प्रकारों के मामले में, सभी आवश्यक विवरणों को स्पष्ट करने में बहुत समय व्यतीत होता है: कैसे और कब उठाना है अंडे, भ्रूण के शुरुआती विकास के लिए एक आदर्श संस्कृति कैसे बनाई जाए, उन्हें सरोगेट के साथ कब प्रत्यारोपित किया जाए मां। और मुख्य बाधा रिप्रोग्रामिंग का चरण है, जिस पर दैहिक कोशिका यह भूल जाती है कि उसे अपने प्रकार की कोशिका कैसे बनना है, और उस प्रकार की कोशिका में बदल जाती है जो एक संपूर्ण जानवर बन सकती है। यह कदम शायद ही कभी ठीक से किया जाता है - इतना दुर्लभ कि क्लोनिंग प्रयासों की सफलता दर मुश्किल से 20% से अधिक होती है, यहां तक ​​कि उन प्रजातियों के लिए भी जिन्हें वैज्ञानिक हर समय क्लोन करते हैं।

हाथियों का कभी भी प्रतिरूपण नहीं किया गया है, आंशिक रूप से क्योंकि प्रतिरूपित हाथियों के लिए कोई आला बाजार नहीं है।

हमारा क्लोन बाजार घरेलू जानवर बढ़ते हैं। बायोटेक कंपनी बॉयलाइफ जेनोमिक्स टियांजिन में एक मवेशी क्लोनिंग फैक्ट्री का निर्माण कर रही है और इसका दावा करती है चीनी गोमांस की बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए यह प्रति वर्ष एक लाख क्लोन वाग्यू गायों को पालने में सक्षम होगा। बाज़ार।

ह्वांग की कंपनी सूम बायोटेक आपका क्लोन बनाने को तैयार है कुत्ता, और टेक्सास में स्थित वायाजेन पेट्स में, उनके पास एक कुत्ता, एक बिल्ली और यहां तक ​​कि एक प्यारी भी है घोड़ा. लेकिन किसी कारण से, कुछ लोग अपने प्यारे हाथी का क्लोन बनाना चाहते हैं।

हाथी का क्लोन बनाना शायद असंभव है। हाथी विशाल जन्तु होते हैं जिनका प्रजनन तंत्र भी विशाल होता है। यह क्लोनिंग प्रक्रिया में महत्वपूर्ण कदमों को जटिल बनाता है, जैसे कि परमाणु हस्तांतरण के लिए अंडे की कटाई। और एक सरोगेट मां के गर्भाशय में एक विकासशील भ्रूण का परिचय, चूंकि हाथियों में हाइमन बीच में होता है गर्भधारण पुन: उत्पन्न करता है (इसमें एक छोटा छेद होता है जिसमें पुरुष शुक्राणु प्रवेश करता है, लेकिन एक हाथी के भ्रूण के लिए यह एक महत्वपूर्ण और शायद दुर्गम बाधा है)। भारतीय हाथी भी एक लुप्तप्राय प्रजाति है, जिसका अर्थ है कि यदि यह तकनीक अभी भी विज्ञान की क्षमताओं से परे नहीं है, तो इसे हाथी प्रजनन के लिए लागू करना सबसे अच्छा होगा।

भले ही हाथी की क्लोनिंग तकनीकी रूप से (और नैतिक रूप से) व्यवहार्य हो जाए, यह पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है कि क्या एक हाथी की माँ एक विशाल बच्चे को जन्म दे सकती है।

पांच मिलियन वर्ष एक लंबा विकासवादी समय है, और डीएनए के बीच दस लाख अंतर बहुत अधिक है। संक्षेप में, विशाल और भारतीय हाथियों के बीच विकासवादी अंतर मनुष्यों और के बीच समान है चिंपांज़ी. एक चिंपैंजी मां के मानव बच्चे (और इसके विपरीत) को ले जाने की कल्पना करना कठिन है।

ऐसा हुआ है कि सरोगेट माताओं ने एक अलग प्रजाति के शावकों को सफलतापूर्वक पैदा किया है, इसलिए विकासवादी दूरी एक फैसला नहीं हो सकता है। घरेलू कुत्तों ने क्लोन भेड़िये शावकों को जन्म दिया, घरेलू बिल्ली की - स्वस्थ स्टेपी बिल्ली शावक, और एक घरेलू गाय ने एक स्वस्थ क्लोन गौर शावक को जन्म दिया।

इन प्रयोगों ने साबित कर दिया कि शुरू से ही वैज्ञानिकों को क्या संदेह था: आगे दो प्रजातियों के बीच संबंध, अंतर-प्रजाति क्लोनिंग में शामिल, प्रक्रिया के प्रत्येक चरण में सफलता की संभावना कम होती है क्लोनिंग। आज तक, एक सफल अंतर-प्रजाति प्रतिरूपण प्रयोग में शामिल सबसे दूर के रिश्तेदार हैं एक-कूबड़ वाला और दो-कूबड़ वाला ऊंट (ड्रोमेडरी और बैक्ट्रियन), जिनके विकास के रास्ते लगभग चार मिलियन साल पहले अलग हो गए थे।

इतनी लंबी विकासवादी अवधि के बावजूद, 2017 में, एक घरेलू ड्रोमेडरी ऊंट ने एक क्लोन डबल कूबड़ वाले ऊंट को जन्म दिया। यह बैक्ट्रियन ऊंटों के लिए बहुत ही आशाजनक है (वे लुप्तप्राय बड़े स्तनधारियों की सूची में लगभग पहले हैं), और संरक्षण के लिए। समग्र रूप से प्रकृति, क्योंकि यह घटना स्वयं इस बात पर जोर देती है कि उन्नत क्लोनिंग तकनीकें कैसे उन्नत हुई हैं और किस प्रकार प्रजातियों की श्रेणी को इस तरह से बचाया जा सकता है तरीके।

2003 में, एक मादा इबेरियन आइबेक्स का जन्म उसकी प्रजाति के विलुप्त होने के तीन साल बाद हुआ था। चार साल पहले, अल्बर्टो फर्नांडीज-एरियस के नेतृत्व में एक समूह, जो अब शिकार, मछली पकड़ने और मंत्रालय के प्रमुख हैं आरागॉन की स्पेनिश स्वायत्तता के आर्द्रभूमि, पाइरेनियन आइबेक्स के अंतिम व्यक्ति, सेलिया की कोशिकाओं को एकत्र किया और उन्हें अधीन कर दिया तुरंत जमनाताकि डीएनए को नुकसान न पहुंचे। तब फर्नांडीज-एरियस और उनके सहयोगियों ने माउंटेन बकरी के पुनरुद्धार के लिए एक रणनीति विकसित करने में कई साल लगाए। उन्होंने अन्य जंगली पहाड़ी बकरियों से सेलिया की कोशिकाओं को क्लोन करने के लिए अंडे लेने की कोशिश की, लेकिन जंगली जानवर लोगों के लिए अभ्यस्त नहीं हैं और भागने में महान हैं, इसलिए प्रयोग असफल।

सौभाग्य से, घरेलू बकरियों से अंडे एकत्र करना आसान था। एक घरेलू बकरी के डीएनए के बजाय, वैज्ञानिकों ने सेलिया की जमे हुए दैहिक कोशिकाओं के डीएनए को अंडों में पेश किया, जिसके बाद 57 रूपांतरित अंडे सरोगेट माताओं में प्रत्यारोपित किए गए। ये कोशिकाएँ एक घरेलू बकरी और एक पाइरेनियन आइबेक्स की संकर थीं। सात भ्रूण प्रत्यारोपित किए गए और एक महिला जीवित पैदा हुई। काश, क्लोन की गई महिला में जन्मजात फेफड़े की विसंगति होती, जो शायद क्लोनिंग प्रक्रिया की जटिलताओं के कारण होती, और वह मिनटों के भीतर मर जाती। सेलिया की कोशिकाओं से इबेरियन आइबेक्स को पुनर्जीवित करने के प्रयासों को रोक दिया गया है, लेकिन कोशिकाएं अभी भी जमी हुई हैं।

यह संभावना है कि किसी दिन वैज्ञानिक हाथी के जीनोम को विशाल जीनोम में रिकोड करने और इसे क्लोन करने में सक्षम होंगे एक पिंजरे को उसकी मां हाथी के साथ लगाकर, हालांकि, प्रक्रिया ही एक विशाल के पुनरुद्धार को रोक सकती है विकास।

एक हाथी माँ (या हाथी क्लोनिंग समस्या के समाधान के रूप में जॉर्ज चर्च द्वारा समर्थित कृत्रिम गर्भ) से पैदा हुआ एक क्लोन मैमथ शायद एक मैमथ की तरह दिखेगा।

हमारे परिचितों में से लगभग सभी के एक जैसे जुड़वाँ बच्चे हैं, इसलिए हम कल्पना करते हैं कि डीएनए उपस्थिति को कितना प्रभावित करता है। लेकिन हमारे जुड़वाँ दोस्त विनिमेय नहीं हैं। उनके पास अलग-अलग जीवन के अनुभव, अलग-अलग तनाव, अलग-अलग आहार और अलग-अलग वातावरण हैं... संक्षेप में, वे पूरी तरह से अलग लोग हैं। क्या कोई मैमथ होगा जो अंतर्गर्भाशयी विकास के हाथी मार्ग से गुजरा हो, हाथियों द्वारा पाला गया हो, हाथी के भोजन पर खिलाया गया हो और हाथी माइक्रोफ्लोरा रखता हो आंतमैमथ की तरह व्यवहार करें - या यह अभी भी एक हाथी की तरह है?

इससे कोई फर्क नहीं पड़ता, अगर हमारा अंतिम लक्ष्य कुछ विशाल लक्षणों के साथ एक हाथी बनाना है, जो शायद हम चाहते हैं। लेकिन अगर हम एक मैमथ बनाने जा रहे हैं, तो हमें गर्भधारण से लेकर मृत्यु तक मैमथ के पूरे आवास को फिर से बनाना होगा। और यह वातावरण, अफसोस, भी मर गया।

पुस्तक "द लाइफ वी क्रिएटेड" जेनेटिक इंजीनियरिंग के बारे में मिथकों को भी दूर करती है। बेथ शापिरो बात करते हैं कि कैसे यह प्रवृत्ति पशुधन उत्पादन को प्रभावित करती है और लुप्तप्राय प्रजातियों को विलुप्त होने से बचाने में मदद करती है।

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