ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীরা একটি নির্ভুল-নির্দেশিত জীবাণুমুক্ত পোকা প্রযুক্তি তৈরি করেছেন যা আফ্রিকার প্রধান ম্যালেরিয়া ভেক্টরকে নির্মূল করতে পারে। অ্যানোফিলিস গাম্বিয়া মশা, যার ফলে ম্যালেরিয়ার বিস্তার হ্রাস পায়।
গবেষণাটি জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে ন্যাশনাল একাডেমি অফ সায়েন্সেস (PNAS) এর কার্যক্রম.
অধ্যয়ন: নির্ভুল-নির্দেশিত জীবাণুমুক্ত পুরুষ প্রাণী ব্যবহার করে ম্যালেরিয়া ভেক্টর নির্মূল করাইমেজ ক্রেডিট: RealityImages/Shutterstock
পটভূমি
ম্যালেরিয়া একটি প্রাণঘাতী পরজীবী রোগ যা মশার কামড়ের মাধ্যমে মানুষের মধ্যে সংক্রমিত হয়। 2022 বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থার (WHO) ফ্যাক্ট শীট অনুসারে, বিশ্বব্যাপী 85টি দেশে আনুমানিক 249 মিলিয়ন ম্যালেরিয়া মামলা এবং 608,000 ম্যালেরিয়ায় মৃত্যু হয়েছে।
সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, ম্যালেরিয়া ভ্যাকসিনের ব্যাপক বিতরণ কার্যকরভাবে রোগের সবচেয়ে গুরুতর পরিণতি প্রতিরোধ করেছে।যাইহোক, সবচেয়ে সংক্রামিত অঞ্চলে রোগ নির্মূল করার জন্য আফ্রিকার ম্যালেরিয়ার প্রধান বাহক মশার সম্পূর্ণ নির্মূল প্রয়োজন হবে। অ্যানোফিলিস গাম্বিয়া।
কীটনাশক-প্রতিরোধী মশার জনসংখ্যার দ্রুত আবির্ভাবের কারণে কীটনাশক প্রযুক্তি এবং পরিবেশগত নিয়ন্ত্রণ সহ ঐতিহ্যগত পদ্ধতির কার্যকারিতা হ্রাস পাচ্ছে। এটি রোগ সংক্রমণের শৃঙ্খল ভাঙতে অভিনব নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা বিকাশের প্রয়োজনীয়তা তুলে ধরে।
জীবাণুমুক্ত কীটপতঙ্গ প্রযুক্তি (SIT) হল একটি প্রতিশ্রুতিশীল নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা যা প্রচুর সংখ্যক জীবাণুমুক্ত পুরুষ পোকামাকড়কে ছেড়ে দিয়ে কাজ করে যা স্বাভাবিকভাবে তাদের এক-পুরুষ মহিলা সঙ্গীকে খুঁজে পায় এবং তাদের সাথে সঙ্গী করে এবং তারপরে জীবাণুমুক্ত করে।
প্রথাগত জীবাণুমুক্তকরণ প্রক্রিয়ায় বিকিরণ-জীবাণুমুক্ত ত্রুটিপূর্ণ শুক্রাণুর স্থানান্তর এবং অ্যাজোস্পার্মিক পুরুষ মশার সাথে মিলন জড়িত। স্কেলযোগ্য মশা জেনেটিক এসআইটি সিস্টেমের বিকাশের জন্য সুনির্দিষ্ট পুরুষ মশা নির্বীজন এবং মহিলা মশা নির্মূল ব্যবস্থার সমন্বয় প্রয়োজন। একে বলা হয় যথার্থ নির্দেশিকা SIT।
এই গবেষণায়, বিজ্ঞানীরা একটি নির্ভুল-নির্দেশিত SIT তৈরি করেছেন অ্যানোফিলিস গাম্বিয়া প্ররোচিত এবং প্রোগ্রাম করা পুরুষ বন্ধ্যাত্ব এবং মহিলা নির্মূলের জন্য, এটি SIT অপারেশনগুলিতে বৃহৎ পরিসরে ব্যবহার করা যেতে পারে।
নির্ভুল-নির্দেশিত জীবাণুমুক্ত পোকা প্রযুক্তির বিকাশ
বিজ্ঞানীরা একটি মাল্টি-গাইড আরএনএ (জিআরএনএ) লাইন তৈরি করে যা একটি ভাল বৈশিষ্ট্যযুক্ত মহিলা অপরিহার্য লোকাসকে লক্ষ্য করে ডাবলসেক্সএফ (ডিএসএক্সএফ) এবং পুরুষ উর্বরতা জিন শূন্য জনসংখ্যা বৃদ্ধি (zpg) এবং beta2-টিউবুলিন (beta2)।
একটি বাইনারি CRISPR কৌশল ব্যবহার করে, তারা একটি Cas9 ট্রান্সজেনিক লাইনের সাথে এই gRNA লাইনটি অতিক্রম করেছে এবং হাইব্রিড সন্তানদের মধ্যে উল্লেখযোগ্য কিন্তু অসম্পূর্ণ মহিলা অ্যান্ড্রোজেনাইজেশন (সেকেন্ডারি যৌন বৈশিষ্ট্যের বিকাশ) পর্যবেক্ষণ করেছে।এই কারণে হতে পারে fx বিজ্ঞানীরা বলে, লক্ষ্য।
তারা ইফেজেনিয়া জেনেটিক সেক্সিং সিস্টেম লাইনের সাথে জিআরএনএ লাইন অতিক্রম করে একটি ডবল হোমোজাইগাস জিআরএনএ এক্সপ্রেশন লাইন স্থাপন করে নারী নির্মূলকে আরও উন্নত করেছে, যা অপরিহার্য মহিলা জিনকে লক্ষ্য করে। কোন মহিলা নেই (পলায়ন) একটি ডিম-ভিত্তিক বিতরণ মডেল বাস্তবায়ন করুন।
Cas9 এর সাথে দুটি লাইন অতিক্রম করে, তারা হাইব্রিড বংশধরের প্রতিটি জিনের মধ্যে মিউটেশনের উপস্থিতি নিশ্চিত করেছে।
বন্য ধরনের থেকে বিভিন্ন অনুপাতে pgSIT পুরুষদের মুক্তির পর জনসংখ্যা দমন। (A) 50 জন বন্য-প্রকার পুরুষ, 50টি বন্য-প্রকার কুমারী মহিলা এবং 0, 50, 100, 250, বা 500 pgSITD15 পুরুষ (0:1, 1:1, এবং 2-এর অনুরূপ) সমন্বিত একটি পরীক্ষা দমন খাঁচা সেট আপ করুন: 1, যথাক্রমে) , 5:1 এবং 10:1 pgSIT: বন্য-প্রকার পুরুষ অনুপাত)। সঙ্গম এবং রক্ত খাওয়ানোর পরে, প্রতিটি খাঁচার হ্যাচবিলিটি গণনা করা হয়েছিল। (খ) জনসংখ্যা দমন পরীক্ষার খাঁচায় ডিমের সংখ্যা। 0:1 গ্রুপ এবং 10:1 গ্রুপের মধ্যে একটি উল্লেখযোগ্য পার্থক্য ছিল (P <0.05, ডানেটের একাধিক তুলনা)। গড় এবং SD দেখানো হয়. (সি) পিজিএসআইটি পুরুষ থেকে বন্য ধরণের পুরুষের বিভিন্ন অনুপাত সহ দমন খাঁচায় জনসংখ্যা দমন হ্যাচবিলিটি (%) হিসাবে পরিমাপ করা হয়েছিল। হ্যাচিং রেটকে ফুটানো ডিমের শতাংশ হিসাবে প্রকাশ করা হয় (n% = n 1-দিন বয়সী লার্ভা/n ডিম পাড়া)। 0:1 কন্ট্রোল গ্রুপটি 5:1 (P <0.001) এবং 10:1 (P <0.001) গ্রুপ (একমুখী ANOVA, Dunnett এর একাধিক তুলনা পরীক্ষা) থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে আলাদা ছিল। গড় এবং SD দেখানো হয়. Biorender.com দিয়ে তৈরি।
নির্ভুল-নির্দেশিত জীবাণুমুক্ত পোকা প্রযুক্তির কার্যকারিতা
এই গবেষণায় চূড়ান্তভাবে বিকশিত নির্ভুল-নির্দেশিত SIT সিস্টেমটি হাইব্রিড সন্তানদের পুরুষ বন্ধ্যাত্বের হারকে 99.5% এবং মহিলাদের প্রাণঘাতী হার 99.9%-এর উপরে পৌঁছাতে সক্ষম করে।
জিনগতভাবে জীবাণুমুক্ত পুরুষ মশার অণ্ডকোষের অভাব থাকে কিন্তু অন্যথায় নিম্ন প্রজনন ট্র্যাক্ট স্বাভাবিক থাকে। এই মশাগুলোও বেশি দিন বাঁচে। স্বাভাবিক নিম্ন যৌনাঙ্গ নির্দেশ করে যে এই মশারা সঙ্গম প্লাগকে স্থানান্তর করতে সক্ষম, যা মহিলাদের মধ্যে প্রতিরোধের জন্য প্রয়োজনীয়।
বিজ্ঞানীরা প্রতিযোগিতার খাঁচা পরীক্ষাগুলি পরিচালনা করেছিলেন যেখানে এই নিরপেক্ষ পুরুষ মশারা বন্য ধরণের পুরুষদের সাথে প্রতিযোগিতা করেছিল। ফলাফলগুলি দেখায় যে জীবাণুমুক্ত মশা টেকসইভাবে মশার জনসংখ্যাকে দমন করতে পারে।
উপরন্তু, বিজ্ঞানীরা একটি নির্ভুল-নির্দেশিত SIT-এর একটি অনুমানমূলক লঞ্চ অনুকরণ করেছেন অ্যানোফিলিস গাম্বিয়া ডিম তার নির্মূল স্থানীয় অন্বেষণ অ্যানোফিলিস গাম্বিয়া জনসংখ্যা।গবেষণা ফলাফল দেখায় যে নির্ভুলতা-নির্দেশিত SIT সিস্টেম স্থানীয় নির্মূল করতে পারে অ্যানোফিলিস গাম্বিয়া জনসংখ্যা এবং এর ফলে ম্যালেরিয়ার বিস্তার রোধ করা।
তাৎপর্য
গবেষণায় একটি জেনেটিক এসআইটি প্রযুক্তির উন্নয়ন বর্ণনা করা হয়েছে যাকে বলা হয় একটি নির্ভুল-নির্দেশিত এসআইটি সিস্টেম যা সম্পূর্ণরূপে স্ত্রী মশা এবং পুরুষ মশাকে সম্পূর্ণরূপে নির্মূল করতে পারে।এই সিস্টেম ব্যবহার করে উত্পাদিত জিনগতভাবে জীবাণুমুক্ত পুরুষ মশা শক্তিশালী জনসংখ্যা দমন করতে সক্ষম এবং বন্য নির্মূল করার আশা করা হচ্ছে অ্যানোফিলিস গাম্বিয়া জনসংখ্যা।
বিজ্ঞানীরা যেমন উল্লেখ করেছেন, সিস্টেমটি দমন করতে সক্ষম হতে পারে অ্যানোফিলিস গাম্বিয়া জটিল, সহ অ্যানোফিলিস অ্যারাবিয়েনসিস, অ্যানোফিলিস চার রিংযুক্ত মশা, অ্যানোফিলিস নিগ্রিকানসএবং দৈত্যাকার অ্যানোফিলিস মশা।
সিস্টেমটি জনসংখ্যার মধ্যে ট্রান্সজিন ছেড়ে দেওয়ার জন্য ডিজাইন করা হয়নি। যাইহোক, সমীক্ষায় দেখা বিরল উর্বর পালানোর পুরুষরা পরামর্শ দেয় যে কিছু CRISPR ট্রান্সজিন জনসংখ্যার মধ্যে মুক্তি পেতে পারে। এই ট্রান্সজিনগুলি তাদের সহজাত ফিটনেস ত্রুটির কারণে জনসংখ্যা থেকে অদৃশ্য হয়ে যাবে বলে আশা করা হচ্ছে।
সামগ্রিকভাবে, এই নির্ভুল-নির্দেশিত SIT সিস্টেমটি ম্যালেরিয়ার জন্য জেনেটিক বায়োকন্ট্রোল টুলকিটের একটি মূল্যবান সংযোজন। এটি SIT প্রকাশের জন্য প্রয়োজনীয় বেশিরভাগ মানদণ্ড পূরণ করে। এই সিস্টেমটি অত্যন্ত জীবাণুমুক্ত পুরুষ মশার ব্যাপক উৎপাদন সক্ষম করে, শক্তিশালী জনসংখ্যা দমনকে সক্ষম করে।
এই অ্যানোফিলিস মশার প্রজাতির জন্য আজ অবধি বিকাশ করা অন্যান্য জেনেটিক পরিবর্তন কৌশলগুলির তুলনায় সিস্টেমটি আরও বাঁধাই এবং মাপযোগ্য। এই সিস্টেমটি মারাত্মক ম্যালেরিয়া ভেক্টর নির্মূলে উল্লেখযোগ্যভাবে অবদান রাখতে পারে।
