چھپکلی میں جینیاتی ہیرا پھیری کے اس پہلے کیس نے ایک ایسا نمونہ حیات تیار کیا ہے جو رینگنے والے جانوروں کے ارتقاء اور نشوونما کے بارے میں مزید تفہیم حاصل کرنے میں مدد کر سکتا ہے۔
CRISPR-Cas9 یا صرف CRISPR ایک منفرد، تیز اور سستا ہے جین ایڈیٹنگ ٹول جو جینوم کی ترمیم کو ڈیلیٹ، شامل یا تبدیل کر کے قابل بناتا ہے۔ DNA. CRISPR مخفف کا مطلب ہے 'کلسٹرڈ ریگولرلی انٹر-اسپیسڈ پیلینڈرومک ریپیٹس'۔ یہ ٹول ترمیم کے لیے استعمال ہونے والے پچھلے طریقوں سے آسان اور زیادہ درست ہے۔ DNA.
CRISPR-Cas9 ٹول حیاتیات کو زائگوٹ (ایک سیل) مرحلے پر ڈی این اے کی تعمیر کے ساتھ انجیکشن کرتا ہے جو (a) Cas9 انزائم سے بنا ہے جو 'قینچی' کے طور پر کام کرتا ہے اور ڈی این اے کے کسی حصے کو کاٹ یا حذف کر سکتا ہے، (b) رہنما RNA - ایک ترتیب جو ٹارگٹ جین سے میل کھاتا ہے اور اس طرح Cas9 انزائم کو ہدف کے مقام تک لے جاتا ہے۔ ایک بار جب ڈی این اے کے ایک ہدف والے حصے کو کاٹ دیا جاتا ہے، سیل کی ڈی این اے مرمت کی مشینری بقیہ اسٹرینڈ میں دوبارہ شامل ہو جائے گی اور اس عمل میں، ہدف شدہ جین کو خاموش کر دے گی۔ یا جین کو ایک نئے ترمیم شدہ ڈی این اے ٹیمپلیٹ کا استعمال کرتے ہوئے ایک عمل میں 'درست' کیا جا سکتا ہے جسے ہومولوجی ڈائریکٹڈ مرمت کہا جاتا ہے۔ اس طرح، CRISPR-Cas9 ٹول انجیکشن کے ذریعے جینیاتی تبدیلیوں کی اجازت دیتا ہے۔ جین ایڈیٹنگ ایک خلیے والے فرٹیلائزڈ انڈے میں حل۔ یہ عمل بعد میں آنے والے تمام خلیات میں جینیاتی تبدیلی (میوٹیشن) کا سبب بنتا ہے جو کہ جین کے کام کو متاثر کرتے ہیں۔
اگرچہ CRISPR-Cas9 مچھلیوں، پرندوں اور ستنداریوں سمیت کئی پرجاتیوں میں معمول کے مطابق استعمال ہوتا ہے، لیکن اب تک یہ رینگنے والے جانوروں کو جینیاتی طور پر جوڑ توڑ میں کامیاب نہیں ہو سکا ہے۔ یہ بنیادی طور پر دو رکاوٹوں کی وجہ سے ہے۔ سب سے پہلے، مادہ رینگنے والے جانور اپنی بیضہ نالی میں لمبے عرصے تک نطفہ ذخیرہ کرتے ہیں جس کی وجہ سے فرٹلائجیشن کے صحیح وقت کا تعین کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔ دوسرا، رینگنے والے جانوروں کے انڈوں کی فزیالوجی میں بہت سی خصوصیات ہیں جیسے لچکدار انڈوں کے خول، نزاکت جس کے اندر ہوا کی کوئی جگہ نہیں ہے، یہ جنین کو پھٹنے یا نقصان پہنچائے بغیر ہیرا پھیری کرنا مشکل بناتی ہے۔
پر اپ لوڈ کردہ ایک مضمون میں بائیو آرجی 31 مارچ 2019 کو محققین نے CRISPR-Cas9 کو استعمال کرنے کے طریقے کی ترقی اور جانچ کی اطلاع دی ہے۔ جین ترمیم پہلی بار رینگنے والے جانوروں میں۔ مطالعہ میں منتخب کردہ رینگنے والے جانوروں کی نسل ایک اشنکٹبندیی تھی۔ چھپکلی کہا جاتا ہے انولس ساگری یا زیادہ عام طور پر بھورا anole جو کیریبین میں وسیع ہے۔ تحقیق میں چھپکلیوں کو امریکہ کے فلوریڈا کے ایک جنگلی علاقے سے جمع کیا گیا تھا۔ یہ نوع اپنے چھوٹے سائز، طویل افزائش کے موسم اور دو نسلوں کے درمیان نسبتاً کم اوسط وقت کی وجہ سے مطالعہ کے لیے مثالی طور پر موزوں ہے۔
رینگنے والے جانوروں کے ساتھ اس وقت درپیش حدود پر قابو پانے کے لیے، محققین نے CRISPR اجزاء کو ناپختہ انڈوں میں مائیکرو انجیکٹ کیا جب کہ انڈے فرٹیلائزیشن سے پہلے مادہ چھپکلیوں کے رحم میں موجود تھے۔ انہوں نے ٹائروسینیز جین کو نشانہ بنایا جو ایک انزائم تیار کرتا ہے جو چھپکلیوں میں جلد کی رنگت کو کنٹرول کرتا ہے اور اگر اس جین کو ہٹا دیا جائے تو چھپکلی ایک البینو پیدا کرے گی۔ یہ واضح پگمنٹیشن فینوٹائپ ٹائروسینیز جین کو منتخب کرنے کی وجہ تھی۔ مائیکرو انجیکشن والے انڈے پھر مادہ کے اندر پختہ ہو جاتے ہیں اور بعد میں متعارف شدہ نر یا ذخیرہ شدہ نطفہ کے ساتھ قدرتی طور پر فرٹیلائز ہو جاتے ہیں۔
نتیجے کے طور پر، چند ہفتوں بعد چار البینو چھپکلی پیدا ہوئیں جو اس بات کی تصدیق کرتی ہیں کہ جین ٹائروسینیز کو غیر فعال کر دیا گیا تھا اور جین ترمیم عمل کامیاب رہا. چونکہ اولاد میں دونوں والدین کی طرف سے ترمیم شدہ جین موجود تھا یہ واضح تھا کہ CRISPR اجزاء ماں کے ناپختہ آوسیٹ میں زیادہ دیر تک فعال رہتے ہیں اور فرٹلائزیشن کے بعد اس نے والدین کے جینز کو تبدیل کر دیا۔ اس طرح، اتپریورتی البینو چھپکلیوں نے ماں اور باپ دونوں سے وراثت میں ملنے والے جینز میں ہیرا پھیری سے ٹائروسینیز کی نمائش کی کیونکہ البینیزم والدین دونوں سے وراثت میں ملی ہے۔
یہ جینیاتی طور پر تبدیل شدہ رینگنے والے جانوروں کو مؤثر طریقے سے پیدا کرنے کا پہلا مطالعہ ہے۔ یہ تحقیق چھپکلی کی دوسری انواع جیسے سانپوں میں بھی اسی طرح کام کر سکتی ہے جس کے لیے موجودہ طریقے اب تک ناکام رہے ہیں۔ اس کام سے رینگنے والے جانوروں کے ارتقاء اور ترقی کے بارے میں مزید تفہیم حاصل کرنے میں مدد مل سکتی ہے۔
***
{یہ مطالعہ فی الحال ہم مرتبہ کے جائزے کے لیے پیش کیا گیا ہے۔ آپ حوالہ شدہ ماخذ (ذرائع) کی فہرست میں ذیل میں دیے گئے DOI لنک پر کلک کرکے پری پرنٹ ورژن پڑھ سکتے ہیں}
ذرائع)
Rasys AM et al. 2019۔ پری پرنٹ۔ CRISPR-Cas9 جینی ترمیم چھپکلیوں میں غیر فرٹیلائزڈ آوسیٹس کے مائکرو انجیکشن کے ذریعے۔ bioRxiv. https://doi.org/10.1101/591446
