கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தின் விஞ்ஞானிகள் சான் டியாகோ மற்றும் ஆஸ்திரேலியாவில் உள்ள அவர்களது சகாக்கள் உயிருள்ள உயிரினத்தில் (DNA tumor ) கட்டி டிஎன்ஏ இருப்பதைக் கண்டறியும் பாக்டீரியாவை வடிவமைத்துள்ளனர்.
எலிகளின் பெருங்குடல்களில் புற்றுநோயைக் கண்டறிந்த அவர்களின் கண்டுபிடிப்பு பல்வேறு நோய்த்தொற்றுகள், புற்றுநோய்கள் மற்றும் பிற நோய்களைக் கண்டறியும் திறன் கொண்ட புதிய பயோசென்சர்களுக்கு வழி வகுக்கும். பாக்டீரியாக்கள் முன்னர் பல்வேறு நோயறிதல் மற்றும் சிகிச்சை செயல்பாடுகளைச் செய்ய வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.
ஆனால் உயிரணுக்களுக்கு வெளியே குறிப்பிட்ட DNA வரிசைகள் மற்றும் பிறழ்வுகளை அடையாளம் காணும் திறன் இல்லை. புதிய “செல்லுலார் அஸ்ஸே ஃபார் டார்கெட்டட் CRISPR-discriminated Horizontal gene transfer,” அல்லது “CATCH” அதைச் செய்ய வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.
“நாங்கள் நான்கு ஆண்டுகளுக்கு முன்பு இந்தத் திட்டத்தைத் தொடங்கியபோது, பாலூட்டிகளின் டிஎன்ஏவுக்கான சென்சாராக பாக்டீரியாவைப் பயன்படுத்துவது சாத்தியமா என்பது கூட எங்களுக்குத் தெரியவில்லை” என்று யுசி சான் டியாகோ உயிரியல் அறிவியல் பள்ளியின் பேராசிரியரான விஞ்ஞானக் குழுத் தலைவர் ஜெஃப் ஹாஸ்டி கூறினார்.
இரைப்பை குடல் புற்றுநோய்கள் மற்றும் புற்றுநோய்க்கு முந்தைய புண்களைக் கண்டறிவது இந்த கண்டுபிடிப்பைப் பயன்படுத்துவதற்கான ஒரு கவர்ச்சிகரமான மருத்துவ வாய்ப்பாகும். கட்டிகள் அவற்றைச் சுற்றியுள்ள சூழலில் அவற்றின் டிஎன்ஏவைச் சிதறடிப்பது அல்லது சிந்துவது என அறியப்படுகிறது.
பல தொழில்நுட்பங்கள் ஆய்வகத்தில் சுத்திகரிக்கப்பட்ட டிஎன்ஏவை பகுப்பாய்வு செய்ய முடியும். ஆனால் டிஎன்ஏ எங்கு வெளியிடப்படுகிறது என்பதைக் கண்டறிய முடியாது. CATCH மூலோபாயத்தின் கீழ், ஆராய்ச்சியாளர்கள் CRISPR தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி ஒரு மரபணு மட்டத்தில் இலவச-மிதக்கும் டிஎன்ஏ காட்சிகளை சோதிக்க மற்றும் அந்த மாதிரிகளை முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்ட புற்றுநோய் காட்சிகளுடன் ஒப்பிடுவதற்கு பாக்டீரியாவை வடிவமைத்தனர்.
“பல பாக்டீரியாக்கள் தங்கள் சூழலில் இருந்து டிஎன்ஏவை எடுத்துக் கொள்ளலாம், இது இயற்கையான திறன் என அறியப்படுகிறது,” என்று ஆய்வின் இணை முதல் ஆசிரியரும், யுசி சான் டியாகோவின் செயற்கை உயிரியல் நிறுவனத்தின் விஞ்ஞானியுமான ராப் கூப்பர் கூறினார்.
ஹேஸ்டி, கூப்பர் மற்றும் ஆஸ்திரேலிய மருத்துவர் டான் வொர்த்லி, அமெரிக்காவில் புற்றுநோய் தொடர்பான மரணத்திற்கு மூன்றாவது முக்கிய காரணமான பாக்டீரியா மற்றும் பெருங்குடல் புற்றுநோய் தொடர்பாக இயற்கையான திறன் பற்றிய யோசனையில் ஒத்துழைத்தனர். பெருங்குடலில் ஏற்கனவே பரவலாக உள்ள பொறியியல் பாக்டீரியாக்களின் சாத்தியத்தை அவர்கள் உருவாக்கத் தொடங்கினர்.
அவை புதிய பயோசென்சர்களாக, பெருங்குடல் கட்டிகளிலிருந்து வெளியிடப்படும் டிஎன்ஏவைக் கண்டறிய குடலுக்குள் பயன்படுத்தப்படலாம். டிஎன்ஏவை எடுத்துக்கொள்வதற்கும் அதை பகுப்பாய்வு செய்ய CRISPR ஐப் பயன்படுத்துவதற்கும் தேவையான தனிமங்களை கூப்பர் அடையாளம் காட்டிய அசினெட்டோபாக்டர் பெய்லி என்ற பாக்டீரியத்தில் அவர்கள் கவனம் செலுத்தினர்.
“செல் இல்லாத டிஎன்ஏ ஒரு சமிக்ஞையாக அல்லது உள்ளீடாக அணிதிரட்டப்படலாம் என்பதை அறிந்து, நோய் கண்டறியும் நேரத்திலும் இடத்திலும் கட்டி டிஎன்ஏவுக்கு பதிலளிக்கும் பாக்டீரியாவை நாங்கள் பொறியியலாக்கத் தொடங்கினோம்,” என்று இரைப்பைக் குடலியல் நிபுணர் மற்றும் புற்றுநோய் ஆராய்ச்சியாளரான வொர்த்லி கூறினார்.
ஆஸ்திரேலிய சகாக்களான சூசன் வூட்ஸ் மற்றும் ஜோசபின் ரைட் ஆகியோருடன் இணைந்து பணியாற்றிய ஆராய்ச்சியாளர்கள், பல புற்றுநோய்களில் மாற்றப்பட்ட மரபணுவான KRAS இலிருந்து டிஎன்ஏவை அடையாளம் காணும் சென்சார் என அசினெட்டோபாக்டர் பேலியை வடிவமைத்து, உருவாக்கி சோதனை செய்தனர்.
அவர்கள் பாக்டீரியத்தை CRISPR அமைப்புடன் நிரல்படுத்தினர், KRAS இன் சாதாரண (மாற்றம் செய்யப்படாத) நகல்களில் இருந்து பிறழ்ந்தவர்களை வேறுபடுத்திப் பார்க்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இதன் பொருள் என்னவென்றால், KRAS இன் பிறழ்ந்த வடிவங்களை எடுத்துக் கொண்ட பாக்டீரியாக்கள், எடுத்துக்காட்டாக, முன்கூட்டிய பாலிப்கள் மற்றும் புற்றுநோய்களில் காணப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, நோயைக் குறிக்க அல்லது பதிலளிக்க உயிர்வாழும்.
புதிய ஆராய்ச்சியானது கிடைமட்ட மரபணு பரிமாற்றம் தொடர்பான முந்தைய யோசனைகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இது பாரம்பரிய பெற்றோர்-சந்ததி-சந்ததி மரபிலிருந்து வேறுபட்ட முறையில் மரபணுப் பொருட்களை ஒன்றோடொன்று நகர்த்துவதற்கு உயிரினங்களால் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு நுட்பமாகும்.
கிடைமட்ட மரபணு பரிமாற்றம் பாக்டீரியாவிலிருந்து பாக்டீரியாவுக்கு பரவலாக அறியப்பட்டாலும், பாலூட்டிகளின் கட்டிகள் மற்றும் மனித உயிரணுக்களிலிருந்து பாக்டீரியாவில் இந்த கருத்தைப் பயன்படுத்துவதற்கான இலக்கை ஆராய்ச்சியாளர்கள் அடைந்தனர்.
“நுண்ணோக்கியின் கீழ் டிஎன்ஏ கட்டியை எடுத்துக்கொண்ட பாக்டீரியாவை நான் பார்த்தபோது அது நம்பமுடியாததாக இருந்தது. கட்டிகளுடன் கூடிய எலிகள் ஆண்டிபயாடிக் தட்டுகளில் வளரும் திறனைப் பெற்ற பச்சை பாக்டீரியா காலனிகளை வளர்த்தன,” என்று ரைட் கூறினார்.
மனித புற்றுநோய்கள் மற்றும் நோய்த்தொற்றுகளைக் கண்டறிந்து சிகிச்சையளிப்பதற்காக ஆராய்ச்சியாளர்கள் இப்போது புதிய சுற்றுகள் மற்றும் பல்வேறு வகையான பாக்டீரியாக்களுடன் தங்கள் பாக்டீரியா பயோசென்சர் மூலோபாயத்தைத் தழுவி வருகின்றனர்.
“பெருங்குடல் புற்றுநோயைத் தடுக்க பாக்டீரியாவை பொறியியலாக்குவதற்கு நிறைய சாத்தியங்கள் உள்ளன. இது பாக்டீரியாவின் நீரோட்டத்தில் மூழ்கியிருக்கும் கட்டி, அதன் முன்னேற்றத்திற்கு உதவலாம் அல்லது தடுக்கலாம்,” என்று வூட்ஸ் கூறினார்.
ஆய்வில் ஈடுபடாத கொலம்பியா பல்கலைக்கழகத்தின் இணை பேராசிரியர் சித்தார்த்த முகர்ஜி, எதிர்காலத்தில், “நோய் செல்கள் மூலம் சிகிச்சையளிக்கப்படும் மற்றும் தடுக்கப்படும், மாத்திரைகள் அல்ல. குடலில் உள்ள டிஎன்ஏவை கண்டறியக்கூடிய ஒரு உயிருள்ள பாக்டீரியா ஒரு மிகப்பெரிய வாய்ப்பாகும். இரைப்பை குடல் மற்றும் பல புற்றுநோய்களைத் தேடி அழிக்கும் காவலாளியாகச் செயல்படுகிறது” என்கிறார்.
புதிய கண்டுபிடிப்புக்கு மேலும் மேம்பாடு மற்றும் சுத்திகரிப்பு தேவைப்பட்டாலும், UC சான் டியாகோவில் உள்ள செயற்கை உயிரியல் குழு மேம்பட்ட பயோசென்சர் மூலோபாயத்தை மேம்படுத்துவதைத் தொடர்கிறது. “பெருங்குடல் புற்றுநோயால் யாரும் இறக்க வேண்டிய அவசியம் இல்லாத எதிர்காலம் உள்ளது” என்று வொர்த்லி நம்புகிறார்.
