রালেই - এটিকে একটি CRISPR সমস্যা বলুন।
ব্যাকটেরিয়া CRISPR-Cas সিস্টেমগুলিকে অভিযোজিত ইমিউন সিস্টেম হিসাবে ভাইরাসের মত শত্রুদের আক্রমণ প্রতিরোধ করার জন্য ব্যবহার করে। এই সিস্টেমগুলি বিভিন্ন জীবের মধ্যে নির্দিষ্ট জেনেটিক কোড ক্রম অপসারণ বা কাটা এবং প্রতিস্থাপন করার জন্য বিজ্ঞানীদের দ্বারা অভিযোজিত হয়েছে।
[CRISPR-Cas ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ হেলথের মতে, বেশিরভাগ ব্যাকটেরিয়া এবং আর্কিয়াতে বিদ্যমান একটি অভিযোজিত প্রতিরোধ ব্যবস্থা, যা তাদের ফেজ, ভাইরাস এবং অন্যান্য বিদেশী জেনেটিক উপাদান দ্বারা সংক্রামিত হতে বাধা দেয়।]
রোডলফ ব্যারাঙ্গু (এনসিএসইউ ছবি)
কিন্তু একটি নতুন গবেষণায়, নর্থ ক্যারোলিনা স্টেট ইউনিভার্সিটির গবেষকরা দেখান যে একটি CRISPR-Cas সিস্টেমের সাথে তৈরি ভাইরাসগুলি ব্যাকটেরিয়ার প্রতিরক্ষাকে ব্যর্থ করতে পারে এবং একটি লক্ষ্যযুক্ত ব্যাকটেরিয়ামে নির্বাচনী পরিবর্তন করতে পারে - এমনকি যখন অন্যান্য ব্যাকটেরিয়া কাছাকাছি থাকে।
"ভাইরাসগুলি পেলোড সরবরাহ করতে খুব ভাল। এখানে, আমরা ব্যাকটেরিয়াকে CRISPR সরবরাহ করার জন্য একটি ব্যাকটেরিয়াল ভাইরাস, একটি ব্যাকটেরিওফেজ ব্যবহার করি, যা বিদ্রূপাত্মক কারণ ব্যাকটেরিয়া সাধারণত ভাইরাসকে হত্যা করতে CRISPR ব্যবহার করে,” বলেন রডলফ ব্যারাঙ্গু, টড আর. ক্লেনহ্যামার NC রাজ্যের খাদ্য, বায়োপ্রসেসিং এবং পুষ্টি বিজ্ঞানের বিশিষ্ট অধ্যাপক এবং আজ প্রকাশিত গবেষণার বর্ণনাকারী একটি গবেষণাপত্রের সংশ্লিষ্ট লেখক ন্যাশনাল একাডেমী অফ সায়েন্সেসের প্রসিডিংস. “এই ক্ষেত্রে ভাইরাস টার্গেট করে ই কোলাই এটি ডিএনএ প্রদান করে। এটি একটি সিরিঞ্জ হিসাবে একটি ভাইরাস ব্যবহার করার মত।"
NC রাজ্যের গবেষকরা লক্ষ্যবস্তু সম্পাদনার জন্য CRISPR-Cas পেলোড সরবরাহ করতে দুটি ভিন্ন প্রকৌশলী ব্যাকটেরিওফেজ স্থাপন করেছেন ই কোলাই, প্রথমে একটি টেস্ট টিউবে এবং তারপরে মাটির অনুকরণ করার জন্য তৈরি একটি কৃত্রিম মাটির পরিবেশের মধ্যে - একটি জটিল পরিবেশ যা অনেক ধরণের ব্যাকটেরিয়াকে আশ্রয় দিতে পারে।
T7 এবং ল্যাম্বডা নামক উভয় ইঞ্জিনযুক্ত ব্যাকটেরিওফেজ সফলভাবে পাওয়া যায় এবং তারপরে পেলোড সরবরাহ করে ই কোলাই ল্যাব বেঞ্চে হোস্ট। এই পেলোডগুলি ব্যাকটেরিয়াল ফ্লোরসেন্ট জিন প্রকাশ করে এবং একটি অ্যান্টিবায়োটিকের বিরুদ্ধে ব্যাকটেরিয়ামের প্রতিরোধ ক্ষমতাকে চালিত করে।
গবেষকরা তারপরে একটি তথাকথিত সাইটোসিন বেস সম্পাদক সরবরাহ করতে ল্যাম্বডা ব্যবহার করেন ই কোলাই হোস্ট CRISPR-এর কখনও কখনও ডিএনএ সিকোয়েন্সের কঠোর ক্লিভিংয়ের পরিবর্তে, এই বেস এডিটর শুধুমাত্র একটি অক্ষর পরিবর্তন করেছেন ই কোলাই's ডিএনএ, সিস্টেমের সংবেদনশীলতা এবং নির্ভুলতা দেখাচ্ছে। এই পরিবর্তনগুলি অন্যান্য পরিবর্তন না করে কিছু ব্যাকটেরিয়া জিনকে নিষ্ক্রিয় করে ই কোলাই.
“আমরা এখানে জিনের জন্য এক ধরনের প্রোগ্রামেবল অন-অফ সুইচ হিসেবে একটি বেস এডিটর ব্যবহার করেছি ই কোলাই. এই ধরনের একটি সিস্টেম ব্যবহার করে, আমরা সাধারণত CRISPR-Cas টার্গেটিংয়ের সাথে যুক্ত ডাবল-স্ট্র্যান্ড ডিএনএ ব্রেকেজ ছাড়াই জিনোমে অত্যন্ত সুনির্দিষ্ট একক-অক্ষর পরিবর্তন করতে পারি, "ম্যাথিউ নেথারি বলেছেন, একজন প্রাক্তন NC রাজ্য পিএইচডি। ছাত্র এবং অধ্যয়নের প্রধান লেখক।
অবশেষে, গবেষকরা মাটির পরিবেশকে অনুকরণ করার জন্য তরল সহ বালি এবং কোয়ার্টজের একটি সিন্থেটিক মাটির মাধ্যম দিয়ে লোড করা একটি তৈরি করা বাস্তুতন্ত্র (EcoFAB) ব্যবহারের মাধ্যমে সাইটে সম্পাদনা প্রদর্শন করেছেন। গবেষকরা ফেজটি বিশেষভাবে সনাক্ত করতে পারে কিনা তা পরীক্ষা করার জন্য তিনটি ভিন্ন ধরণের ব্যাকটেরিয়াও অন্তর্ভুক্ত করেছেন ই কোলাই সিস্টেমের মধ্যে।
"একটি ল্যাবে, বিজ্ঞানীরা জিনিসগুলিকে অতি সরলীকরণ করতে পারেন," বাররাঙ্গু বলেছিলেন। "এটি পরিবেশের মডেলের জন্য পছন্দনীয়, তাই টেস্ট টিউবে স্যুপের পরিবর্তে, আমরা বাস্তব জীবনের পরিবেশ পরীক্ষা করতে চেয়েছিলাম।"
গবেষকরা গড়া ইকোসিস্টেমে ল্যাম্বডা ঢোকিয়েছেন। এটি অনুসন্ধানে ভাল দক্ষতা দেখিয়েছে ই কোলাই এবং লক্ষ্যযুক্ত জেনেটিক পরিবর্তন করা।
"এই প্রযুক্তিটি আমাদের দল এবং অন্যদেরকে ইকোএফএবি-এর মতো উচ্চ নিয়ন্ত্রিত পরীক্ষাগার পরিবেশের মধ্যে উদ্ভিদ এবং অন্যান্য জীবাণুর সাথে মূল ব্যাকটেরিয়ার মিথস্ক্রিয়াগুলির জেনেটিক ভিত্তি আবিষ্কার করতে সক্ষম করবে," বলেছেন ট্রেন্ট নর্থেন, শক্তি বিভাগের লরেন্স বার্কলে ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির বিজ্ঞানী। (বার্কলে ল্যাব) যারা Barrangou এর সাথে সহযোগিতা করে।
"আমরা এটিকে মাইক্রোবায়োমকে সহায়তা করার একটি প্রক্রিয়া হিসাবে দেখি। আমরা একটি নির্দিষ্ট ব্যাকটেরিয়াতে একটি পরিবর্তন করতে পারি এবং বাকি মাইক্রোবায়োম অক্ষত থাকে, "ব্যারাঙ্গো বলেছেন। "এটি ধারণার একটি প্রমাণ যা যেকোন জটিল মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ে নিযুক্ত করা যেতে পারে, যা উন্নত উদ্ভিদ স্বাস্থ্য এবং উন্নত গ্যাস্ট্রোইনটেস্টাইনাল ট্র্যাক্ট স্বাস্থ্য - খাদ্য এবং স্বাস্থ্যের জন্য গুরুত্বপূর্ণ পরিবেশে অনুবাদ করতে পারে।
"অবশেষে এই গবেষণাটি CRISPR ডেলিভারির পরবর্তী অধ্যায়ের প্রতিনিধিত্ব করে - একটি জটিল পরিবেশে CRISPR যন্ত্রপাতি সরবরাহ করতে ভাইরাস ব্যবহার করে।"
গবেষকরা অন্যান্য মাটি-সম্পর্কিত ব্যাকটেরিয়ার সাথে ফেজ সিআরআইএসপিআর কৌশল পরীক্ষা করে এই কাজটিকে আরও এগিয়ে নেওয়ার পরিকল্পনা করেছেন। গুরুত্বপূর্ণভাবে, এটি ব্যাখ্যা করে কিভাবে মাটির অণুজীব সম্প্রদায়গুলিকে বানোয়াট বাস্তুতন্ত্রে উদ্ভিদের সাথে যুক্ত ব্যাকটেরিয়াগুলির গঠন এবং কার্যকারিতা নিয়ন্ত্রণ করতে হেরফের করা যেতে পারে কীভাবে উদ্ভিদের বৃদ্ধি বাড়ানো যায় এবং উদ্ভিদের স্বাস্থ্যকে উন্নীত করা যায়, যা টেকসই কৃষির জন্য ব্যাপক আগ্রহের বিষয়।
লরেন্স বার্কলে ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির নেতৃত্বে একটি সায়েন্স ফোকাস এরিয়া এবং চুক্তি নং-এর অধীনে ইউএস ডিপার্টমেন্ট অফ এনার্জি দ্বারা সমর্থিত, m-CAFEs মাইক্রোবিয়াল কমিউনিটি অ্যানালাইসিস অ্যান্ড ফাংশনাল ইভালুয়েশন ইন সোয়েলস দ্বারা তহবিল সরবরাহ করা হয়েছিল। DE-AC02-05CH11231, UC বার্কলে এবং ইনোভেটিভ জিনোমিক্স ইনস্টিটিউট সহ সহযোগী প্রচেষ্টার সাথে। কাগজটির সহ-লেখকদের মধ্যে রয়েছে নেথারি, প্রাক্তন এনসি স্টেট পোস্ট-ডক্টরাল গবেষক ক্লাউডিও হিডালগো-ক্যান্টাবরানা এবং এনসি স্টেট স্নাতক ছাত্র অ্যাভেরি রবার্টস।
(গ) NCSU
