दक्षिण अमेरिकी फेफड़े की मछली जीनोम अनुक्रमण का पूरा होना वर्तमान आनुवंशिक अनुसंधान के भीतर सबसे उल्लेखनीय क्षणों में से एक का प्रतिनिधित्व करता है। इसके 91 बिलियन डीएनए बेस जोड़े के कारण, अब आधिकारिक तौर पर पुष्टि हो गई है कि यह जीनोम पूरी तरह से डिकोड हो गया है, मानव आनुवंशिक इंजीनियरिंग द्वारा अब तक हासिल किया गया सबसे बड़ा पशु जीनोम, मानव जीनोम से तीस गुना बड़ा है। यह लंबे समय से आनुवांशिक शोधकर्ताओं को दशकों से आकर्षित कर रहा है क्योंकि फेफड़े की मछली इसका प्रतीक है: वे पानी से जमीन पर उभरने वाले पहले कशेरुक प्राणी के सबसे करीबी जीवित रिश्तेदारों में से हैं। आज, इसकी आनुवंशिक संरचना से जो पता चला है, वह पहली बार जीनोम के विकासवादी पहलुओं पर भविष्य के शोध के लिए जीनोमिक्स के बाद के नए युग की झलक देखने की अनुमति देता है।
विकसित जीनोम अनुक्रमण प्रौद्योगिकी दक्षिण अमेरिकी लंगफिश के 91 बिलियन बेस पेयर डीएनए को अनलॉक करता है
जीनोम इतना बड़ा था कि केवल डीएनए सीक्वेंसर के साथ अनुक्रम करने में काफी समय और कई संसाधनों की आवश्यकता होती, क्योंकि यह दोहराए गए क्षेत्रों के साथ बहुत घना था। इसका मतलब यह था कि नवीनतम प्रकार के डीएनए अनुक्रमकों में से एक का उपयोग करना आवश्यक था, जो एक ही बार में डीएनए के बहुत बड़े हिस्से को पढ़ सकते हैं। इसके साथ इतना शक्तिशाली सॉफ़्टवेयर भी था जो भारी मात्रा में डीएनए टुकड़े ले सकता था और उन्हें एक साथ जोड़कर एक पूर्ण जीनोम बना सकता था, जिससे पता चलता था कि ऐसी तकनीक हासिल करने में कितना समय लगेगा।जबकि लंगफिश का जीनोम आश्चर्यजनक रूप से 91 बिलियन आधार जोड़े का दावा करता है, यह न केवल इसे मानव जीनोम से बड़ा बनाता है, बल्कि यह इसे अब तक अनुक्रमित किसी भी जानवर का सबसे बड़ा जीनोम भी बनाता है। विशेष रूप से, यह विशाल आकार जीन की भारी संख्या से संबंधित नहीं है, बल्कि इसके जीनोम के भीतर दोहराए जाने वाले क्षेत्रों से संबंधित है। वास्तव में, लंगफिश के जीनोम के भीतर कुछ एकल क्षेत्र मानव जीनोम से बड़े हैं, जो दर्शाता है कि बड़े आकार के विकास से अधिक जीनों का विकास जरूरी नहीं है।
लंगफिश जीनोम डीएनए और जटिलता के बारे में क्या बताता है
इस खोज की सबसे मूल्यवान शिक्षाओं में से एक यह है कि जीनोम का आकार किसी जीव की जटिलता के विश्वसनीय माप के रूप में कार्य नहीं करता है। एक मानव, एक लंगफिश और अधिकांश कशेरुकियों में वास्तव में समान संख्या में कार्यात्मक जीन होते हैं। हालाँकि, इन प्रजातियों में अतिरिक्त डीएनए के विभिन्न स्तर मौजूद हैं। लंगफिश में, दोहराए गए तत्वों और गैर-कोडिंग डीएनए का आश्चर्यजनक विस्तार होता है। यह इस बात का समर्थन करता है कि डीएनए का एक बड़ा टुकड़ा प्रोटीन-कोडिंग फ़ंक्शन के बजाय नियामक, संरचनात्मक, या अभी तक अपरिभाषित फ़ंक्शन में शामिल है।
लंगफिश जीनोम और भूमि जानवरों की उत्पत्ति
दक्षिण अमेरिका में, दक्षिण अमेरिकी लंगफिश, जिसे अन्यथा जीवित जीवाश्म, “लेपिडोसिरेन पैराडोक्सा” के रूप में जाना जाता है, सैकड़ों लाखों वर्षों के बाद भी अपरिवर्तित प्रतीत होती है। लंगफिश दक्षिण अमेरिका में धीमी गति से बहने वाली नदियों और दलदलों में पाई जाती हैं, जहां वे हवा में सांस लेकर और अनुमान लगाकर जीवित रह सकती हैं, जो विशेष रूप से शुष्क मौसम में सुप्त अवस्था होती है। फिर, यह काफी हद तक उन स्थितियों के समान है जिनमें कशेरुकी जीव भूमि पर जीवन में परिवर्तन के बाद जीवित रहे होंगे। लंगफिश की आनुवंशिक संरचना का विश्लेषण शोधकर्ताओं को प्राचीन आनुवंशिक लक्षणों को देखने में सक्षम बनाता है जो प्रारंभिक उभयचर, सरीसृप, एवियन और स्तनधारी समूहों के समय से कायम हैं।विकासवादी वृक्ष में लंगफिश का बहुत महत्वपूर्ण स्थान है, और यह प्रजाति उस स्थान के बहुत करीब थी जहां कशेरुकियों ने भूमि पर अपना संक्रमण किया था। इस मछली के जीनोम ने वैज्ञानिकों को इस बारे में कई महत्वपूर्ण उत्तर दिए हैं कि इन मछलियों ने श्वसन से लेकर अंग विकास तक, भूमि पर अपना संक्रमण कैसे किया। लंगफिश जीनोम अनुक्रमों की अन्य कशेरुकियों से तुलना करके, वैज्ञानिक यह निर्धारित कर सकते हैं कि उनके जीनोम के कौन से हिस्से दूसरों की तुलना में अधिक प्राचीन हैं।
