पाठ्यक्रम: GS3/विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी
सन्दर्भ
- स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय और आर्क इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं ने कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI) का उपयोग करके जीवाणुभोजी के पूर्ण जीनोम डिज़ाइन किए हैं—ये ऐसे वायरस हैं जो बैक्टीरिया को संक्रमित करते हैं।
जीवाणुभोजी
- जीवाणुभोजी (फेज) ऐसे वायरस हैं जो चुनिंदा रूप से बैक्टीरिया को लक्षित करके उन्हें नष्ट करते हैं।
- ये प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले सबसे अधिक प्रचुर जीवित घटकों में से हैं, जो बैक्टीरियल आबादी को नियंत्रित करने और सूक्ष्मजीवी पारिस्थितिक तंत्र को प्रभावित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
- फेज उपयोगी हैं क्योंकि वे एंटीबायोटिक जैसी दवाओं के प्रति प्रतिरोधी बैक्टीरिया को नष्ट कर सकते हैं।
- फेज अपने बैक्टीरियल मेज़बानों को अत्यधिक विशिष्टता के साथ संक्रमित करते हैं। वे मानव कोशिकाओं को संक्रमित नहीं करते हैं।
- रोगाणुरोधी प्रतिरोध (AMR) जीवाणु संक्रमणों के उपचार की हमारी क्षमता के लिए एक गंभीर वैश्विक खतरा है। इसके कारण फेज का उपयोग करके सूक्ष्मजीवी संक्रमणों के उपचार के एक पुराने दृष्टिकोण में रुचि बढ़ी है।
- फेज थेरेपी AMR को नियंत्रित करने के लिए एक आशाजनक साधन हो सकती है, जो वैश्विक सार्वजनिक स्वास्थ्य और विकास के लिए शीर्ष खतरों में से एक है।
AI द्वारा डिज़ाइन किया गया फेज
- AI द्वारा डिज़ाइन किए गए एक फेज ने एक वायरल प्रोटीन को अन्य आनुवंशिक परिवर्तनों के साथ सफलतापूर्वक इस तरह संयोजित किया, जिसे पारंपरिक इंजीनियरिंग द्वारा हासिल करना कठिन था।
- कुछ फेज ऐसे बैक्टीरियल प्रतिरोध को दूर करने में सक्षम थे, जिसने मूल वायरस को निष्क्रिय कर दिया था। चिकित्सा के क्षेत्र में यह उल्लेखनीय अवसर उत्पन्न करता है।
- इसका महत्व केवल इस बात में नहीं है कि AI अलग-अलग उत्परिवर्तनों का सुझाव दे सकता है; बल्कि यह ऐसे संयोजनों का पता लगा सकता है, जिनका मनुष्यों द्वारा एक-एक करके परीक्षण करना अत्यंत कठिन होगा।
अनुप्रयोग
- फेज थेरेपी: एंटीबायोटिक प्रतिरोध पारंपरिक उपचार विकल्पों को लगातार कम कर रहा है, जबकि जीवाणुभोजी बैक्टीरिया को नष्ट करने का एक अन्य तरीका प्रदान करते हैं।
- सहायक भूमिका: AI वैक्सीन एंटीजन, एंटीबॉडी, चिकित्सीय प्रोटीन और आनुवंशिक उपचारों को पहुँचाने के लिए उपयोग किए जाने वाले वायरल वेक्टर के डिज़ाइन में सहायता कर सकता है।
- कैंसर थेरेपी: भविष्य में यह ऐसे ऑनकोलिटिक वायरस को बेहतर बनाने में सहायता कर सकता है, जो चुनिंदा रूप से कैंसर कोशिकाओं पर हमला करते हैं।
वायरस क्या है?
- वायरस एक संक्रामक सूक्ष्मजीव है, जिसमें न्यूक्लिक अम्ल (या तो DNA या RNA) का एक खंड होता है, जो कैप्सिड नामक प्रोटीन आवरण से घिरा होता है।
- वायरस को जीवित जीव नहीं माना जाता है क्योंकि वे स्वयं चयापचय प्रक्रियाएँ संचालित नहीं कर सकते।
- वायरस अकेले अपनी प्रतिकृति नहीं बना सकता; इसके बजाय, उसे कोशिकाओं को संक्रमित करना पड़ता है और अपनी प्रतियाँ बनाने के लिए मेज़बान कोशिका के घटकों का उपयोग करना पड़ता है।
- अक्सर, इस प्रक्रिया में वायरस मेज़बान कोशिका को नष्ट कर देता है, जिससे मेज़बान जीव को क्षति पहुँचती है।
- मनुष्यों में रोग उत्पन्न करने वाले वायरस के प्रसिद्ध उदाहरणों में एड्स, कोविड-19, खसरा और चेचक शामिल हैं।
जीनोम
- जीनोम किसी कोशिका में पाए जाने वाले DNA निर्देशों का संपूर्ण समूह है।
- मनुष्यों में जीनोम में कोशिका के केंद्रक में स्थित 23 जोड़ी गुणसूत्र, साथ ही कोशिका के माइटोकॉन्ड्रिया में मौजूद एक छोटा गुणसूत्र शामिल होता है।
- जीनोम में किसी व्यक्ति के विकास और कार्य करने के लिए आवश्यक सभी जानकारी होती है।
आगे की राह
- स्टैनफोर्ड के प्रयोग से पता चलता है कि AI जैविक जानकारी का विश्लेषण करने से आगे बढ़कर ऐसे जैविक डिज़ाइन प्रस्तावित कर सकता है, जिन्हें वैज्ञानिक वास्तव में तैयार कर सकते हैं।
- यह क्षमता रोगाणुरोधी प्रतिरोध, टीकों और चिकित्सीय उपचारों के अनुसंधान में परिवर्तन ला सकती है।
- भारत को न केवल इस क्रांति को विनियमित करने और इसका उपयोग करने में सक्षम होना चाहिए, बल्कि इसके वैज्ञानिक अनुसंधान में भाग लेने और इसके सुरक्षा उपायों को आकार देने में भी योगदान देना चाहिए।
स्रोत: TH
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