बायोटेक
जीन संपादन कैसे जैव विविधता को संरक्षित कर सकता है
विलुप्त होने से प्रजातियों को बचाना
आवासों का विनाश, अधिक शिकार, और अन्य पारिस्थितिक क्षति ने कई प्रजातियों को विलुप्ति के कगार पर या उसके करीब ला दिया है। यह मानव द्वारा पृथ्वी के पारिस्थितिक तंत्र पर प्रभुत्व के साथ चिह्नित एक नए भूवैज्ञानिक युग, “एंथ्रोपोसीन” की एक अनिवार्य विशेषता है।
पारंपरिक संरक्षण रणनीतियों जैसे कि प्राकृतिक भंडार, शिकार वाले जानवरों का संरक्षण, और चिड़ियाघरों में प्रजनन ने कई प्रजातियों को विलुप्ति के कगार से बचाने में मदद की है।
हालांकि, इन रणनीतियों पर अधिकांश समय एक प्रजाति को एक समग्र अवधारणा के रूप में बचाने पर केंद्रित होता है, जिसमें आमतौर पर केवल एक सीमित पूल वाले व्यक्तिगत जानवर या पौधे होते हैं, पिछली प्राकृतिक आबादी की तुलना में।
यह वास्तव में एक प्रजाति को बचा सकता है, लेकिन फिर भी जेनेटिक विविधता में एक बड़े नुकसान के साथ आता है। यह भविष्य के खतरों के प्रति बचाई गई प्रजाति को अधिक कमजोर बना सकता है, जैसे कि जलवायु परिवर्तन, आवास विनाश, या रोगजनक।
एक उभरता हुआ विकल्प जीनोम संपादन प्रौद्योगिकी है, जो न केवल एक जीन को संशोधित करता है, बल्कि एक व्यक्ति के जेनेटिक्स के बड़े हिस्सों को संशोधित करता है। यह एक आबादी में जेनेटिक विविधता को बहाल करने में मदद कर सकता है जिसका जीन पूल एक क्वазी-विलुप्ति घटना के माध्यम से गुजरा है।
नॉर्विच विश्वविद्यालय, कोपेनहेगन विश्वविद्यालय, केंट विश्वविद्यालय, मॉरीशस वाइल्डलाइफ फाउंडेशन, ड्यूरेल वाइल्डलाइफ कंजर्वेशन ट्रस्ट, और कोलोसल फाउंडेशन और कोलोसल बायोसाइंसेज के शोधकर्ताओं ने नेचर रिव्यूज बायोडायवर्सिटी में एक प्रकाशन में, “जीनोम इंजीनियरिंग इन बायोडायवर्सिटी कंजर्वेशन एंड रेस्टोरेशन” शीर्षक से इस प्रौद्योगिकी के नैतिक, सामाजिक, और आर्थिक विचारों पर चर्चा की।
जेनेटिक बोतलनेक
पौधों और जानवरों की आबादी प्रजातियों में विभाजित होती है, जिसकी एक सामान्य परिभाषा यह है कि प्रजातियां एक दूसरे के साथ संकर नहीं बना सकती हैं।
हालांकि, एक प्रजाति का जेनेटिक्स एक होमोजीनस ब्लॉक नहीं है, जिसमें कई सूक्ष्म जेनेटिक भिन्नताएं व्यवहार, दिखावे, क्षमता, विभिन्न तनावों के प्रति सहनशीलता, रोगों के प्रति प्रतिरोधकता आदि में अंतर-विशिष्ट भिन्नताओं का कारण बनती हैं।
जब एक प्रजाति के कई व्यक्ति मारे जाते हैं या प्रजनन करने में विफल रहते हैं, तो कुछ जेनेटिक विविधता इन व्यक्तियों के साथ खो जा सकती है जो इसे ले जा रहे हैं।
यह पारिस्थितिकविदों द्वारा जेनेटिक बोतलनेक कहा जाता है, जिसमें कई लक्षण खो जाते हैं और प्रजाति के बचे हुए सदस्यों में अब मौजूद नहीं होते हैं।
स्रोत: नेचरलिस हिस्टोरिया
यह न केवल जेनेटिक विविधता में कमी का कारण बनता है, बल्कि हानिकारक म्यूटेशन के एक उच्च भार का संकेंद्रण भी होता है, जिसे जेनोमिक क्षरण के रूप में जाना जाता है। यदि यह बहुत मजबूत है, तो जेनोमिक क्षरण प्रजाति के विलुप्ति का कारण बन सकता है, इसके पर्यावरण और उपलब्ध संसाधनों के बावजूद।
कम गंभीर मामलों में, बची हुई प्रजाति जेनेटिक रूप से कमजोर हो सकती है, जिसमें भविष्य के खतरों जैसे कि नए रोग या बदलते जलवायु के प्रति प्रतिरोधकता में कमी होती है।
जबकि ये खोए हुए जीन अब जीवित व्यक्तियों में अनुपस्थित हैं, वे अभी भी ऐतिहासिक नमूनों, बायोबैंकों, और संबंधित प्रजातियों में मौजूद हो सकते हैं।
मामला अध्ययन: गुलाबी कबूतर में जेनेटिक क्षरण
एक प्रजाति का उदाहरण जिसे विलुप्ति के कगार से वापस लाया गया है वह मॉरीशस का गुलाबी कबूतर है, जो मॉरीशस द्वीप में हिंद महासागर में पाया जाने वाला एक पक्षी है। 10 बचे हुए व्यक्तियों से, कैद में प्रजनन और अपने प्राकृतिक आवास में पुनः परिचय उनकी संख्या को 600 पक्षियों तक बढ़ा दिया गया है।
इन कबूतरों के जेनेटिक्स के अध्ययन से पता चलता है कि जेनोमिक क्षरण अगले 50-100 वर्षों में विलुप्ति का कारण बन सकता है। कैद या जंगल में कोई अन्य व्यक्ति नहीं होने पर, यह पहले से ही इस प्रजाति को बचाने के प्रयासों को अंततः व्यर्थ बना देगा।
इसलिए, गुलाबी कबूतर के लिए, साथ ही कई अन्य लुप्तप्राय प्रजातियों के लिए, नए समाधानों की आवश्यकता है।
“लुप्तप्राय प्रजातियों के दीर्घकालिक अस्तित्व को सुनिश्चित करने के लिए, हम तर्क देते हैं कि यह आवश्यक है कि हम पारंपरिक संरक्षण दृष्टिकोण के साथ-साथ नए प्रौद्योगिकी उन्नति को अपनाएं।”
प्रोफेसर वैन ओस्टरहाउट – नॉर्विच विश्वविद्यालय
खोए हुए जीनों का पता लगाना
बहुत सारा जैविक सामग्री संग्रहालयों और जैविक डेटाबैंकों में संरक्षित की गई है, विशेष रूप से उन प्रजातियों के लिए जो हाल के दशकों में विलुप्त हो गई हैं या विलुप्ति के खतरे में हैं, जब डीएनए के महत्व को वैज्ञानिक समुदाय में बेहतर ढंग से समझा गया था।
इसका मतलब है कि जबकि जेनेटिक विविधता ले जाने वाला व्यक्ति दशकों या यहां तक कि सदियों पहले मर चुका है, उनकी जेनेटिक विरासत अभी भी उन्हीं मानव हाथों में मौजूद है जिन्होंने इन जीनों के नुकसान का कारण बना है।
स्रोत: स्टीफन टर्नर
जीनोम विश्लेषण और जीन संपादन दिन प्रतिदिन आसान होते जा रहे हैं, इन महत्वपूर्ण जीनों को लुप्तप्राय प्रजातियों के जीन पूल में वापस लाना आकर्षक होता जा रहा है।
“हम पृथ्वी के इतिहास में सबसे तेजी से पर्यावरण परिवर्तन का सामना कर रहे हैं, और कई प्रजातियों ने अनुकूलन और जीवित रहने के लिए आवश्यक जेनेटिक विविधता खो दी है। जीन इंजीनियरिंग उस विविधता को बहाल करने का एक तरीका प्रदान करती है।”
प्रोफेसर वैन ओस्टरहाउट – नॉर्विच विश्वविद्यालय
शोध समूह ने इस प्रौद्योगिकी के तीन मुख्य अनुप्रयोगों को रेखांकित किया:
- खोए हुए जेनेटिक विविधता को बहाल करना. यह ऐतिहासिक नमूने में मौजूद लेकिन आधुनिक बचे हुए आबादी से अनुपस्थित जीनों को जीन संपादन के माध्यम से वापस लाने के द्वारा किया जा सकता है।
- अनुकूलन में सुधार. तापमान सहनशीलता या रोग प्रतिरोध जैसे लक्षणों से जुड़े जीनों को प्राथमिकता दी जा सकती है ताकि एक प्रजाति की जीवित रहने की दर और अपने पर्यावरण के अनुकूल होने की क्षमता में सुधार हो सके।
- हानिकारक म्यूटेशन को कम करना. बची हुई आबादी में हानिकारक म्यूटेशन को लक्षित करके हटाने से दीर्घकालिक जीवित रहने, स्वास्थ्य और प्रजनन दर में वृद्धि हो सकती है।
| अनुप्रयोग | विवरण | संभावित प्रभाव |
|---|---|---|
| खोए हुए जीनों को बहाल करना | जनसंख्या बोतलनेक के दौरान खोए हुए एलील्स को पुनः प्रस्तुत करना | प्रजाति की लचीलापन और विविधता में सुधार |
| अनुकूलन में सुधार | जलवायु या रोग प्रतिरोध के लिए लक्षण प्रस्तुत करना | जंगली आवासों में जीवित रहने में सुधार |
| हानिकारक म्यूटेशन को कम करना | बची हुई आबादी से हानिकारक म्यूटेशन को संपादित करना | स्वास्थ्य और प्रजनन क्षमता में वृद्धि |
जीनोम इंजीनियरिंग जोखिम
पहला जोखिम यह है कि प्रौद्योगिकी अपेक्षित रूप से काम नहीं करती है। विशेष रूप से, ऑफ-टारगेट जेनेटिक संशोधन अतिरिक्त हानिकारक म्यूटेशन पैदा कर सकते हैं।
संशोधित व्यक्तियों के प्रजनन को फिर से प्रस्तुत किए गए जीन और लक्षणों को फैलाने के लिए बहुत अधिक ध्यान केंद्रित करने से जेनेटिक विविधता में और कमी हो सकती है।
हाल ही में, पुनः प्रस्तुत किए गए जीनों की अप्रत्याशित अभिव्यक्ति या प्रभाव, विशेष रूप से जब केवल खोए हुए जीनों का एक अंश पुनः प्रस्तुत किया जाता है, तो प्रजाति की जीवित रहने की क्षमता को और अधिक खराब कर सकता है या यहां तक कि व्यापक पारिस्थितिकी तंत्र में परिचय देने पर पारिस्थितिक क्षति का कारण बन सकता है।
इन सभी कारणों से, वैज्ञानिक चरणबद्ध, छोटे पैमाने पर परीक्षणों और जीनोम इंजीनियरिंग परियोजना के विकासवादी और पारिस्थितिक प्रभावों की कठोर दीर्घकालिक निगरानी की सिफारिश करते हैं।
एक अन्य जोखिम यह होगा कि संरक्षण के लिए एक “प्रौद्योगिकी-पहले” दृष्टिकोण को अपनाना, जबकि जेनेटिक हस्तक्षेप को केवल पूरक और पारंपरिक संरक्षण कार्रवाइयों के प्रतिस्थापन के रूप में नहीं अपनाना चाहिए।
“जीन संपादन प्रजाति संरक्षण और प्रतिस्थापन के लिए एक जादुई समाधान नहीं है – इसकी भूमिका को सावधानी से मूल्यांकन किया जाना चाहिए और स्थापित संरक्षण रणनीतियों के साथ एक व्यापक, एकीकृत दृष्टिकोण के हिस्से के रूप में प्रजाति संरक्षण के सिद्धांत के साथ जोड़ा जाना चाहिए।”
एसोसिएट प्रोफेसर हर्नान मोरालेस ऑफ द ग्लोब इंस्टीट्यूट
“डी-एक्सटिंक्शन” के साथ सामंजस्य
उसी तरह जैसे जीनोम इंजीनियरिंग एक आबादी में नए जीन पेश कर सकती है जो एक बोतलनेक से गुजरी है, यह सिद्धांत रूप से पूरी तरह से विलुप्त प्रजातियों को पुनः प्रस्तुत कर सकती है। यह “डी-एक्सटिंक्शन” की अवधारणा है।
इस विचार का एक प्रमुख समर्थक कंपनी कोलोसल है। यह हाल ही में डायर वुल्फ के आंशिक पुनर्निर्माण के साथ समाचार में एक बड़ा धमाका बना है।
कंपनी के लिए अगला कदम ऊनी मैमथ को पुनर्निर्माण करना है।
“जीनोम इंजीनियरिंग की वही तकनीकी उन्नति जो हमें मैमोथ के जीनों को हाथी के जीनोम में पेश करने की अनुमति देती है, लुप्तप्राय प्रजातियों को बचाने के लिए उपयोग की जा सकती है।”
डॉ बेथ शापिरो, मुख्य विज्ञान अधिकारी, कोलोसल बायोसाइंसेज
डी-एक्सटिंक्शन में आमतौर पर विलुप्त प्रजाति के भ्रूण बनाना और उन्हें संबंधित प्रजातियों द्वारा पूर्ण किया जाना शामिल है। ऐसी क्रॉस-विशिष्ट सरोगेसी वर्तमान में व्हाइट राइनो को बचाने के लिए तैनात की जा रही है।
संभावित रूप से, इसी पद्धति का उपयोग लुप्तप्राय प्रजातियों के लिए जीनोम इंजीनियरिंग के संयोजन में किया जा सकता है, जिससे एक आबादी को जेनेटिक विविधता के साथ “मास प्रोड्यूस” करने की क्षमता मिलती है, संरक्षित प्राकृतिक व्यक्तियों के समानांतर।
कुल मिलाकर, यह विचार सिंथेटिक जीव विज्ञान के संरक्षण प्रयासों पर व्यापक प्रभाव का हिस्सा है।
स्रोत: आईसाइंस
जैव प्रौद्योगिकी क्षेत्र में निवेश
जिंकगो बायोवorks: संरक्षण जेनोमिक्स में एक नेता
(DNA )
कंपनी विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए ऑन-डिमांड जीव बना रही है। इसके अनुप्रयोग व्यापक रूप से विभिन्न अनुसंधान कार्यक्रमों और साझेदारियों के साथ विविध हैं:
- कैनाबिनोइड्स
- मआरएनए वैक्सीन उत्पादन और न्यूक्लिक एसिड चिकित्सा
- भोजन प्रोटीन
- जैविक उर्वरक उत्पादन बायर के साथ साझेदारी में
- गट रोगों के लिए प्रोग्रामेबल माइक्रोब्स
- माइक्रोप्लास्टिक बायोरेमेडिएशन
- जैव सुरक्षा और रोगजनक पता लगाना
- कचरे और प्रदूषकों का पुनर्चक्रण
यह विकास प्रक्रिया के लिए पहले से भुगतान करके और फिर समाप्त उत्पाद पर रॉयल्टी के माध्यम से पैसा कमाता है।
कंपनी नए जीवों को इंजीनियरिंग और नई तकनीकों के विकास में नवाचार के अग्रणी रही है।
यह इसे संरक्षण प्रयासों में योगदान देने और लुप्तप्राय प्रजातियों को गुणा करने के लिए नए तरीके विकसित करने के लिए एक मजबूत स्थिति में रखता है, न केवल बड़े जानवरों के लिए बल्कि पौधों और यहां तक कि माइक्रोबायोम के लिए भी। यह सार्वजनिक कार्यक्रमों और निजी पर्यावरण एनजीओ के लिए ऐसी रणनीतियों को लागू करने के लिए एक महत्वपूर्ण भागीदार हो सकता है।
(हमने इस कंपनी को और विस्तार से कवर किया है एक विशेष रिपोर्ट में जो इसके इतिहास, अनोखी प्रौद्योगिकी, और व्यवसाय मॉडल की व्याख्या करता है.)
जिंकगो बायोवर्क्स (डीएनए) स्टॉक की नवीनतम खबर और विकास
अध्ययन संदर्भित
1. वैन ओस्टरहाउट, सी, सुप्पल, एमए, मोरालेस, एचई। जीनोम इंजीनियरिंग इन बायोडायवर्सिटी कंजर्वेशन एंड रेस्टोरेशन. नेचर रिव्यूज बायोडायवर्सिटी. 18 जुलाई 2025. https://doi.org/10.1038/s44358-025-00065-6
