खमीर में मिलियन वर्ष पुराने जीन की खोज, परजीवी डीएनए जीनोम के विकास को कैसे प्रभावित

वाशिंगटन: चीन के बीजिंग में नेशनल इंस्टीट्यूट फॉर बायोलॉजिकल साइंसेज के सहयोग से स्टोवर्स इंस्टीट्यूट फॉर मेडिकल रिसर्च के नए शोध ने एक स्वार्थी जीन परिवार का खुलासा किया है जो 100 मिलियन से अधिक वर्षों से जीवित है - किसी भी मेयोटिक चालक की तुलना में 10 गुना अधिक समय तक - प्राकृतिक चयन और विकास इन खतरनाक अनुक्रमों से कैसे निपटते हैं, इस पर स्थापित मान्यताओं पर नया संदेह डालना।

"सोच हमेशा से रही है क्योंकि ये जीन इतने गंदे हैं, वे बहुत लंबे समय तक आबादी में नहीं रहेंगे," एसोसिएट इन्वेस्टिगेटर साराह ज़ैंडर्स, पीएच.डी. ने कहा। "हमें अभी पता चला है, यह सच नहीं है, कि जीनोम हमेशा उनसे छुटकारा नहीं पा सकते हैं।" मेयोटिक ड्राइवरों को इस प्रकार नाम दिया गया है क्योंकि वे एक जीनोम में अपने जीन के संचरण को शाब्दिक रूप से "ड्राइव" करने की क्षमता प्राप्त कर सकते हैं, अक्सर नकारात्मक परिणामों के साथ। इसलिए प्राकृतिक चयन स्वार्थी जीनों का प्रतिकार करने वाली प्रमुख शक्ति है, जो आनुवंशिक रूपांतरों के पक्ष में है जो प्रजनन क्षमता और एक प्रजाति के समग्र स्वास्थ्य की वसूली के लिए ड्राइव को मारते हैं।

"प्राकृतिक चयन में आबादी से मेयोटिक ड्राइवरों को हटाने की सीमित क्षमता है," ज़ैंडर्स ने कहा। "सर्वश्रेष्ठ खिलाड़ियों (फिटनेस को बढ़ावा देने वाले जीन) की भर्ती के लिए सॉकर टीम ट्राउटआउट (प्राकृतिक चयन) आयोजित करने की कल्पना करें। ड्राइवर ऐसे खिलाड़ी होते हैं जो कोशिश कर रहे अन्य खिलाड़ियों को तोड़फोड़ करते हैं। ड्राइवर टीम बनाते हैं, लेकिन इसलिए नहीं कि वे सॉकर में अच्छे हैं।" 13 अक्टूबर, 2022 को ईलाइफ में प्रकाशित एक हालिया अध्ययन में, ज़ेंडर्स लैब के शोधकर्ता मिकेल डी कार्वाल्हो, पीएचडी, और ली-लिन डू, पीएच.डी. D., पहली बार पहचाना गया कि wtf नामक स्वार्थी जीन का एक परिवार न केवल विखंडन खमीर, शिज़ोसैक्रोमाइसेस पोम्बे में पनपा है, बल्कि तीन अद्वितीय खमीर प्रजातियों को पारित किया गया है जो लगभग 119 मिलियन वर्ष पहले एस पोम्बे से अलग हो गए थे।

अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान, विशेष कोशिका विभाजन जो शुक्राणु और अंडे जैसी प्रजनन कोशिकाओं को जन्म देता है, प्रत्येक माता-पिता से गुणसूत्रों के एक सेट से आनुवंशिक सामग्री की विरासत 50/50 है, या प्रत्येक प्रजनन कोशिका के लिए समान रूप से संभावित है।

यीस्ट में मेयोटिक चालक वास्तव में एक अधिक शक्तिशाली आनुवंशिक परजीवी हैं। wtf जीन परिवार किलर मेयोटिक ड्राइवर हैं; वे न केवल स्वार्थी जीन को 50 प्रतिशत से अधिक संतानों तक पहुंचाते हैं बल्कि फिर प्रजनन कोशिकाओं को नष्ट कर देते हैं - या खमीर में बीजाणु - जो ड्राइव जीन को विरासत में नहीं लेते हैं।

एक जीनोम में प्राकृतिक चयन आम तौर पर एक प्रजाति को स्वार्थी जीन से बचाता है, जो दबाने वाले जीन का समर्थन करता है, या मौन ड्राइव करता है, इसे बेकार कर देता है। wtf जीन परिवार कैसे दमन से बचता है, यह काफी हद तक उनके उत्परिवर्तन की तीव्र दरों के कारण है।

यह दृढ़ता हमारी धारणा को बदल देती है कि कैसे एक प्रजाति बांझपन में अपेक्षित वृद्धि को दूर कर सकती है जो आमतौर पर विलुप्त होने की ओर ले जाती है। यह वैज्ञानिकों द्वारा मनुष्यों सहित विभिन्न प्रजातियों में स्वार्थी जीनों के परिवारों की खोज और पहचान करने के तरीके को भी बदल देता है।

"अब तक, जब एक जीनोम के भीतर उम्मीदवार ड्राइवरों की तलाश में, मैंने" पुराने "जीन को एक संभावना के रूप में नहीं माना होगा," ज़ैंडर्स ने कहा। "चूंकि स्वार्थी जीन विकास के प्रमुख चालक हैं, इसलिए यह नई खोज इस बारे में सोचने के लिए द्वार खोलती है कि ड्राइवरों के जीनोम विकास पर लगातार, दीर्घकालिक प्रभाव कैसे हो सकते हैं।" अतिरिक्त लेखकों में अनन्या निदामंगला श्रीनिवास, आर. ब्लेक बिलमायर, पीएच.डी., जेफ़री जे. लेंज, पीएच.डी., और इब्राहिम एम. सबबरीनी शामिल हैं।