जब से वैज्ञानिकों ने खोज की है कूदने वाले जीन 1950 में मक्के में, उन्होंने जाना कि डीएनए के टुकड़े जीनोम के चारों ओर घूम सकते हैं, ज्यादातर कोशिका नाभिक के भीतर। वैज्ञानिकों को जीन के उछलने के प्रमाण भी मिले हैं सभी प्रजातियों में.
अब, जर्मनी में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर मरीन माइक्रोबायोलॉजी के शोधकर्ताओं ने एक उल्लेखनीय रिपोर्ट दी है अवलोकन: उन्होंने एक आरएनए अणु, जिसे इंट्रोन कहा जाता है, को दृष्टिगत रूप से ट्रैक किया है, क्योंकि यह एक जीव से दूसरे जीव में जा रहा था।
यह उल्लेखनीय है क्योंकि वैज्ञानिकों ने किसी भी कूरियर की मदद के बिना, प्रजातियों में छलांग लगाते ही जीन को सचमुच पकड़ लिया।
जंपिंग जीन – जिसे तकनीकी रूप से अब ट्रांसपोज़ेबल तत्व कहा जाता है – एंटीबायोटिक प्रतिरोध के प्रसार और कई कैंसर के विकास के लिए जिम्मेदार हैं। वैज्ञानिक अगली पीढ़ी के वैक्सीन प्लेटफॉर्म के रूप में जंपिंग इंट्रॉन से प्राप्त वृत्ताकार आरएनए अणुओं का भी अध्ययन कर रहे हैं। जंपिंग जीन के जीवन को समझने से विकास और अंततः चिकित्सा और जैव प्रौद्योगिकी पर गहरा प्रभाव पड़ सकता है।
एक छोटा शिकारी
प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले सूक्ष्मजीव समुदायों का प्रयोगशाला में बड़ी संख्या में पालन-पोषण करना बहुत कठिन होता है क्योंकि वे अपने परिवेश से अलग-थलग हो जाते हैं। इसलिए जेन्स हार्डर की प्रयोगशाला की टीम ने एक स्थानीय सीवेज उपचार संयंत्र से थोड़ी मात्रा में अपशिष्ट जल के साथ एक प्रयोगशाला संस्कृति का बीजारोपण किया।
समय के साथ, रोगाणुओं की इस संस्कृति में आर्किया और बैक्टीरिया के कई सदस्य शामिल हो गए। बैक्टीरिया की तरह, आर्किया भी जीवन का एक अन्य क्षेत्र है, और सूक्ष्म भी है।
इन दोनों डोमेन के सूक्ष्मजीवों में वास्तविक केंद्रक का अभाव होता है। इसके बजाय, उनका केंद्रक साइटोप्लाज्म में ही स्थित होता है।
टीम ने इस समुदाय के दो सदस्यों पर ध्यान केंद्रित किया। एक सदस्य मीथेन उत्पादक पुरातन है, मेथनोथ्रिक्स सोहेनगेनी. दूसरा इतना छोटा जीवाणु है कि इसे अल्ट्रामाइक्रोबैक्टीरियम कहा जाता है। टीम ने इसका नाम रखा वेलामेनिकोकस आर्कियोवोरस. यह एक शिकारी है: यह पुरातत्व की सतह से चिपक जाता है, टूट जाता है इसकी कोशिका झिल्ली, और इसे मार देती है।
कच्चा मसौदा
अत्यधिक विविध माइक्रोबियल समुदाय के प्रत्येक सदस्य की अलग से जांच करना अव्यावहारिक है, इसलिए वैज्ञानिक उनका अध्ययन करते हैं सामूहिक रूप से. अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने सदस्यों के राइबोसोम में आरएनए अणुओं की पहचान की। राइबोसोम प्रत्येक कोशिका की प्रोटीन बनाने वाली फैक्ट्री है।
सभी जीवन रूपों की सभी कोशिकाओं में राइबोसोम में आरएनए होते हैं जिन्हें राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए) कहा जाता है। सभी जीवन रूपों में आरआरएनए होता है जो समान कार्य करता है। हालाँकि, प्रत्येक प्रजाति में आधारों का एक अनूठा क्रम होता है जिसका उपयोग प्रजातियों की पहचान के लिए किया जा सकता है। इस तरह, वैज्ञानिकों ने अपनी प्रयोगशाला संस्कृति की संरचना निर्धारित की।
अल्ट्रामाइक्रोबैक्टीरियम में, 23एस नामक एक प्रकार का आरआरएनए शुरू में एक अग्रदूत के रूप में बनाया जाता है – एक मोटे ड्राफ्ट की तरह, कुछ ऐसा जिसे कोशिका को आगे संपादित करना होता है। यह संपादन आधारों के एक विशेष अनुक्रम को खोने का रूप लेता है जिसे इंट्रोन कहा जाता है। मूलतः, इंट्रोन को पूर्ववर्ती से काट दिया जाता है।
इंट्रोन स्वयं एक विशेष प्रकार का आरएनए अणु है जिसकी दो विशिष्ट भूमिकाएँ हैं: यह स्वयं को पूर्ववर्ती आरआरएनए से काट देता है और एक गोलाकार संरचना प्राप्त करने के लिए अपने स्वयं के सिरों से जुड़ जाता है। और इसमें ऐसी जानकारी है जो इसे ‘छलांग’ लगाने की अनुमति दे सकती है।
टीम ने पिछले अध्ययन से अल्ट्रामाइक्रोबैक्टीरियम के आरआरएनए अनुक्रमों का भी विश्लेषण किया। इससे पता चला कि इंट्रॉन अपने कार्यों में अत्यधिक कुशल थे: वे शायद ही कभी असफल हुए।
आँख से ट्रैकिंग
अंत में, टीम ने दृष्टिगत रूप से यह जांचने का निर्णय लिया कि क्या शिकारी के 23एस आरआरएनए का इंट्रोन दोनों के बीच बातचीत के दौरान शिकार के पास कूद गया था।
उसी मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट के अन्य वैज्ञानिकों ने किया था पहले ही मिल चुका हैऔर आरएनए को दृष्टिगत रूप से ट्रैक करने का एक तरीका सिद्ध किया गया। इसमें विशेष सुविधाओं की एक जोड़ी के साथ एक जांच का उपयोग करके आरएनए को ट्रैक करना शामिल था। एक, इसे इंट्रोन (इसके अनुक्रम के आधार पर) पर घर बनाने और उस पर पकड़ बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया था। दो, जांच एक फ्लोरोसेंट लेबल से जुड़ी हुई थी – एक रासायनिक यौगिक जो फ्लोरोसेंस माइक्रोस्कोप के माध्यम से देखने पर चमकता है।
टीम ने जांच को संशोधित किया ताकि इसका लेबल जीवित कोशिकाओं में हरा लेकिन मृत कोशिकाओं में पीला चमक सके – किसी भी तरह से केवल अगर इंट्रॉन मौजूद था।
टीम रोगाणुओं की उपस्थिति में अंतर का उपयोग करके यह भी बता सकती है कि इंट्रॉन कौन सी कोशिकाएँ थीं। वी. आर्कियोवोरस जबकि छोटे-छोटे धब्बों के रूप में दिखाई देता है मेथनोट्रिक्स सोहेनगेनी तंतु के रूप में प्रकट होता है।
इस तरह, टीम ने इंट्रॉन का पता लगाया मेथनोट्रिक्स सोहेनगेनी कोशिकाएं. विशेष रूप से, फिलामेंटस संरचनाओं में हल्की पीली चमक थी। इसका मतलब यह था कि जिन कोशिकाओं में इंट्रोन मौजूद था वे मृत हो चुकी थीं।
स्पष्ट रूप से, इंट्रॉन आरएनए शिकारी कोशिकाओं से बाहर निकल गया था और शिकार कोशिकाओं में प्रवेश कर गया था।
सचमुच उल्लेखनीय
आरएनए अणु प्रसिद्ध रूप से अस्थिर हैं, तो इंट्रॉन इस छलांग से कैसे बच गए? शोधकर्ताओं ने प्रस्तावित किया कि इंट्रोन का स्व-परिवर्तन इसका कारण हो सकता है। आरएनए अणु का गोलाकार आकार इसे कोशिका के एंजाइमों द्वारा अवक्रमित होने का विरोध करने की अनुमति देता है। अल्ट्रामाइक्रोबैक्टीरियम का जीनोम एक एंजाइम को भी एनकोड करता है जो इंट्रॉन को विदेशी डीएनए में डालने में मदद कर सकता था।
अभी भी कुछ अनुत्तरित प्रश्न हैं। उदाहरण के लिए, क्या विकास का इरादा इंट्रोन्स को शिकार के डीएनए में एकीकृत करने का है? प्रयोग में, इंट्रॉन वास्तव में मृत कोशिकाओं में कूद गया। क्यों? या, वैकल्पिक रूप से, क्या इंट्रोन ने कोशिकाओं को मार डाला?
दृश्य पुष्टि कि एक इंट्रॉन जीवन के दो अलग-अलग क्षेत्रों में छलांग लगा सकता है, वास्तव में उल्लेखनीय है। फिर भी, आइए याद रखें कि यह एक प्रयोगशाला संस्कृति में हुआ था (भले ही इस बात के अप्रत्यक्ष प्रमाण हों कि इंट्रॉन वास्तविक दुनिया में भी छलांग लगाते हैं)।
जीवित प्राणी कभी-कभी वायरस के साथ जीन की अदला-बदली करते हैं, जो जीन स्थानांतरण के आवश्यक वाहक होते हैं। इसे क्षैतिज जीन स्थानांतरण के रूप में जाना जाता है। हालाँकि, नए अध्ययन ने बिना किसी कूरियर के प्रजातियों में क्षैतिज जीन स्थानांतरण के पहले प्रत्यक्ष दृश्य प्रमाण की सूचना दी है।
इस घटना का अध्ययन करने से वैज्ञानिकों को यह समझने में मदद मिलती है कि जीव कैसे तेजी से नए लक्षण, जैसे एंटीबायोटिक प्रतिरोध या नई चयापचय क्षमताएं प्राप्त करते हैं। इससे यह भी पता चलता है कि जीन विभिन्न प्रजातियों में कैसे घूमते हैं, संभावित रूप से पारिस्थितिक तंत्र को नया आकार देते हैं और नए रोग पैदा करने वाले रोगाणुओं के उदय को प्रेरित करते हैं।
एस स्वामीनाथन जीवविज्ञान के सेवानिवृत्त प्रोफेसर (बिट्स-पिलानी, हैदराबाद) और एक पूर्व वैज्ञानिक (आईसीजीईबी, नई दिल्ली) हैं।
प्रकाशित – 15 जुलाई, 2026 09:00 पूर्वाह्न IST