पाठ्यक्रम: GS3/विज्ञान और प्रौद्योगिकी
संदर्भ
- हाल ही में स्टैनफोर्ड और आर्क इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं ने विश्व का प्रथम पूरी तरह से एआई-जनित जीनोम तैयार किया है।
परिचय
- एआई द्वारा निर्मित नया वायरस बैक्टीरिया को संक्रमित कर उन्हें मार सकता है।
- वैज्ञानिक पहले ही एआई का उपयोग करके व्यक्तिगत प्रोटीन और छोटे बहु-जीन तंत्र डिज़ाइन कर चुके हैं। हालांकि, पूरा जीनोम बनाना कहीं अधिक जटिल कार्य है।
- सरल शब्दों में कहें तो एआई मॉडल ने फेज डीएनए की “भाषाई नियमों” को सीखा और फिर एक नया, पहले कभी न देखा गया जीनोम तैयार किया जो वास्तविक जीवन में भी कार्यशील सिद्ध हुआ।
यह कैसे किया गया?
- वैज्ञानिकों ने Evo नामक कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI) का उपयोग किया, विशेष रूप से जीनोम “भाषा मॉडल्स” का, ताकि पूरी तरह से नए बैक्टीरियोफेज (वह वायरस जो बैक्टीरिया को संक्रमित करता है) जीनोम डिज़ाइन किए जा सकें।
- Evo को लगभग दो मिलियन वायरल जीनोम्स पर प्रशिक्षित किया गया ताकि वह डीएनए, जीन क्रम और संरचना के पैटर्न को सीख सके।
- शोधकर्ताओं ने मॉडल को phiX174 की नकल करने के लिए निर्देशित किया — एक छोटा बैक्टीरियोफेज जिसमें केवल 11 जीन और लगभग 5,000 डीएनए अक्षर होते हैं, और जो लंबे समय से आणविक जीवविज्ञान का एक प्रमुख हिस्सा रहा है।
| वायरस क्या है? – वायरस एक संक्रामक सूक्ष्मजीव होता है, जिसमें न्यूक्लिक एसिड (डीएनए या आरएनए) का एक खंड होता है जो एक प्रोटीन आवरण (कैप्सिड) से घिरा होता है। – वायरस को जीवित जीव नहीं माना जाता क्योंकि वे स्वयं चयापचय प्रक्रियाएं नहीं कर सकते। – वायरस अकेले प्रतिकृति नहीं बना सकता; इसके बजाय, उसे कोशिकाओं को संक्रमित करना पड़ता है और लक्षित कोशिका के घटकों का उपयोग करके अपनी प्रतिकृति बनानी होती है। – प्रायः , वायरस इस प्रक्रिया में मेज़बान कोशिका को मार देता है, जिससे लक्षित जीव को हानि होती है। – मानव रोगों के कुछ प्रसिद्ध वायरस उदाहरण हैं: एड्स, कोविड-19, खसरा और चेचक। जीनोम – जीनोम किसी कोशिका में पाए जाने वाले डीएनए निर्देशों का पूरा सेट होता है। – मानवों में, जीनोम में कोशिका के नाभिक में स्थित 23 जोड़ी गुणसूत्र होते हैं, साथ ही कोशिका के माइटोकॉन्ड्रिया में एक छोटा गुणसूत्र भी होता है। – जीनोम में वह सारी जानकारी होती है जो किसी व्यक्ति के विकास और कार्य के लिए आवश्यक होती है।  |
मुख्य निष्कर्ष
- कुछ डीएनए अक्षरों को बदलने के बजाय, एआई ने पूरा जीनोम शुरू से बनाया।
- डीएनए अनुक्रम किसी भी प्राकृतिक फेज से बहुत अलग थे, फिर भी कार्यशील रहे।
- यह फेज थेरेपी के लिए क्रांतिकारी हो सकता है, अर्थात एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी बैक्टीरिया से लड़ने के लिए वायरस का उपयोग।
महत्व
- यह केवल जीनोम को पढ़ने (सीक्वेंसिंग) या ज्ञात जीनोम को संश्लेषित करने से एक कदम आगे है — वैज्ञानिक अब एआई की मदद से नए, कार्यशील जीनोम डिज़ाइन कर रहे हैं।
- इससे फेज थेरेपी अधिक अनुकूलनीय बन सकती है, जिससे विविध फेज तैयार किए जा सकें जो बैक्टीरिया प्रतिरोध से आगे रह सकें।
- जैसे-जैसे तकनीक सस्ती होती जाएगी और मॉडल बेहतर बनेंगे, हम अधिक जटिल वायरल जीनोम डिज़ाइन कर सकते हैं, या ऐसे फेज जो चिकित्सकीय रूप से महत्वपूर्ण रोगजनकों को लक्षित करें।
Source: IE
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