किसी व्यक्ति को कितने जीनों में ले जाते हैं?

किसी व्यक्ति को कितने जीनों में ले जाते हैं?न्यूरॉन्स की सरल बिल्डिंग ब्लॉकों के साथ-साथ विशाल जटिलता उत्पन्न होती है। यूसीआई रिसर्च / एडी रहमान, सीसी द्वारा नेकां

हम मनुष्य अपने ग्रह पर अन्य सभी जीवित चीजों की तुलना में ढेर के ऊपर स्वयं के बारे में सोचना पसंद करते हैं। साधारण एक कोश वाले प्राणियों के माध्यम से जीवन के तीन अरब वर्षों में विकसित हुआ है और सभी आकारों और आकारों और क्षमताओं में आने वाले बहुकोशिकीय पौधों और जानवरों के माध्यम से जीवन का विकास हुआ है। जीवन के इतिहास पर बढ़ती पारिस्थितिक जटिलता के अलावा, हमने इंटेलिजेंस, जटिल समाजों और तकनीकी आविष्कार के विकास को भी देखा है, जब तक हम इन-फ़्लाइट फिल्म पर चर्चा नहीं करते हैं, जब तक हम दुनिया भर में उड़ान भरने वाले लोगों पर नहीं पहुंचते हैं।

प्रगति के रूप में जीवन के इतिहास के बारे में सोचना स्वाभाविक है सरल से जटिल तक, और यह जीन संख्याओं में बढ़ने पर निर्भर करता है। हम अपनी श्रेष्ठ बुद्धि और वैश्विक प्रभुत्व के साथ खुद को आगे बढ़ाना चाहते हैं; उम्मीद थी कि जब से हम सबसे जटिल प्राणी हैं, हमारे पास सबसे अधिक जीन का सेट होगा।

यह धारणा तर्कसंगत लगता है, लेकिन अधिक शोधकर्ताओं ने विभिन्न जीनोमों के बारे में पता किया है, ऐसा लगता है कि अधिक दोषपूर्ण है। आधा-सदी पहले मानव जीन की अनुमानित संख्या लाखों में थी। आज हम लगभग करीब 20,000 तक हैं। अब हम जानते हैं, उदाहरण के लिए, कि केले, उनके साथ 30,000 जीन, हमारे पास जितने जीन जीन प्रतिशत अधिक जीन हैं।

चूंकि शोधकर्ता केवल एक जीव के जीनों को नहीं मानने के नए तरीकों का आविष्कार करते हैं, परन्तु जिन लोगों के पास भी ज़्यादा ज़रूरत नहीं होती है, वहां जीन की संख्या के बीच एक स्पष्ट अभिसरण है जो हमने हमेशा से जीवन के सबसे सरल जीवन-स्वरूपों के रूप में सोचा- वायरस - और सबसे जटिल - हमें यह सवाल है कि एक जीव की जटिलता इसके जीनोम में कैसे परिलक्षित होती है, इस पर विचार करने का समय है।

जीन नंबरएक विशाल विषाणु बनाम एक व्यक्ति में अनुमानित संख्या में जीन का अनुमान लगाया गया है। मानव लाइन में अनुमानित संख्या में जीन की आवश्यकता होती है, जो धराशायी रेखा के साथ औसत अनुमान दिखाती है वायरस के लिए दिखाए गए नंबर MSNUM NUMX (2), एचआईवी (1976), 1985 से विशाल वायरस और 2004 में औसत T4 संख्या के लिए हैं। सीन नी, सीसी द्वारा

जीनों की गिनती करना

हम हमारे सभी जीनों को हमारे लिए एक रसोई की किताब में व्यंजनों के साथ मिलकर सोच सकते हैं। वे डीएनए के ठिकानों के पत्रों में लिखे गए हैं - एसीजीटी के रूप में संक्षिप्त। जीन ये निर्देश प्रदान करते हैं कि आपके द्वारा बनाए गए प्रोटीन को कैसे और कब इकट्ठा किया जाए और वह आपके शरीर के भीतर जीवन के सभी कार्यों को पूरा करे। ए ठेठ जीन के बारे में 1000 अक्षरों की आवश्यकता है। पर्यावरण और अनुभव के साथ, जीन क्या और हम कौन हैं के लिए ज़िम्मेदार हैं - इसलिए यह जानना दिलचस्प है कि पूरे जीन से कितने जीन जोड़ते हैं।

जब हम जीनों की संख्या के बारे में बात कर रहे हैं, तो हम वायरस के लिए वास्तविक संख्या को प्रदर्शित कर सकते हैं, लेकिन केवल एक महत्वपूर्ण कारण के लिए मनुष्य का अनुमान है। एक चुनौती में जीन की गणना यूकैर्योसाइटों - जिसमें हमें, केले और खमीर जैसे कैंडिडा शामिल हैं - यह है कि हमारे जीन एक पंक्ति में बतख की तरह नहीं खड़े हैं

हमारे आनुवंशिक व्यंजनों की व्यवस्था की जाती है जैसे कि रसोई की किताबों के सभी को बाहर निकाल दिया गया है और तीन अरब अन्य अक्षरों के साथ मिश्रित किया गया है 50 प्रतिशत जिनमें से वास्तव में निष्क्रिय, मृत वायरस का वर्णन तो यूकेरियोट्स में यह महत्वपूर्ण है कि जिन जीनों में महत्वपूर्ण कार्य किया जा रहा है और जो अलग-अलग है उन्हें अलग करना है।

इसके विपरीत, वायरस में जीन की गणना - और बैक्टीरिया, जो हो सकता है 10,000 जीन - अपेक्षाकृत आसान है इसका कारण यह है कि जीन की कच्ची सामग्री - न्यूक्लिक एसिड - छोटे प्राणियों के लिए अपेक्षाकृत महंगा है, इसलिए अनावश्यक दृश्यों को हटाने के लिए मजबूत चयन होता है। वास्तव में, वायरस के लिए असली चुनौती उन्हें पहले स्थान पर खोज रहे हैं। यह चौंकाने वाला है कि सभी प्रमुख वायरस खोज, एचआईवी सहित, सभी को क्रमशः द्वारा नहीं बनाया गया है, बल्कि पुराने तरीकों जैसे कि उन्हें नेत्रहीन आवर्धित और उनकी आकृति विज्ञान को देखते हुए निरंतर अग्रिम आणविक प्रौद्योगिकी ने हमें असाधारण बताया है विनोस्फीयर की विविधता, लेकिन केवल हमें पहले से ही मौजूद मौजूद कुछ चीज़ों के जीनों की गणना करने में मदद मिल सकती है


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भी कम के साथ प्रचुरता

हमारे संपूर्ण जीनोम में जिन जीनों की हमें वास्तव में स्वस्थ जीवन की आवश्यकता है, वे शायद ही 20,000 के वर्तमान अनुमान से भी कम हैं। हाल के एक अध्ययन के एक लेखक ने काफी हद तक विस्तार किया है कि मनुष्य के लिए आवश्यक जीन की संख्या बहुत कम हो सकता है.

इन शोधकर्ताओं ने हजारों स्वस्थ वयस्कों को देखा, स्वाभाविक रूप से "knockouts" होने की तलाश में जिसमें विशेष जीन के कार्य अनुपस्थित हैं। हमारे सभी जीन दो प्रतियों में आते हैं - प्रत्येक माता-पिता से एक आमतौर पर, एक सक्रिय प्रतिलिपि क्षतिपूर्ति कर सकती है अगर दूसरा निष्क्रिय हो, और लोगों के साथ मिलना मुश्किल है के छात्रों निष्क्रिय प्रतियां क्योंकि निष्क्रिय जीन स्वाभाविक रूप से दुर्लभ हैं

नॉकआउट जीन लैब चूहों के साथ अध्ययन करना काफी आसान है, आधुनिक जीनेटिक इंजीनियरिंग तकनीकों का उपयोग करके हमारी पसंद के विशेष जीन की प्रतियां दोनों निष्क्रिय कर सकते हैं, या उन्हें पूरी तरह से हटा सकते हैं, और देखें कि क्या होता है। लेकिन मानवीय अध्ययनों की आवश्यकता होती है कि जिन लोगों के पास XIXX सेंटीमीटर की वैद्यकीय तकनीकों और ज्ञात शैलियों की आवश्यकता होती है, वे जनसंख्या और सांख्यिकीय विश्लेषण के लिए उपयुक्त होते हैं। आइसलैंड्स एक उपयोगी होते हैं आबादी, और इस अध्ययन के ब्रिटिश-पाकिस्तानी लोग एक और हैं।

यह शोध 700 जीनों से मिला, जो स्पष्ट स्वास्थ्य परिणामों के साथ खटखटाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक आश्चर्यजनक खोज यह थी कि पीआरडीएमएक्सएक्सएक्सएक्सएक्स जीन - जो चूहों की उर्वरता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं - उन लोगों में भी ख़राब हो सकती है जिनके खराब प्रभाव नहीं हैं।

मानव नॉकआउट अध्ययन से परे विश्लेषण का विस्तार करना एक अनुमान की ओर जाता है कि केवल 3,000 मानव जीन वास्तव में एक स्वस्थ मानव बनाने के लिए आवश्यक हैं यह एक ही ballpark में है के रूप में "विशाल वायरस". Pandoravirus30,000 में 2014 वर्षीय साइबेरियाई बर्फ से बरामद, यह सबसे बड़ा वायरस है जिसे आज तक ज्ञात है और 2,500 जीन है.

तो हमें किस जीन की ज़रूरत है? हम यह भी नहीं जानते हैं कि वास्तव में मानव जीन का एक चौथाई क्या है, और यह उन्नत है अन्य प्रजातियों के हमारे ज्ञान की तुलना में.

जटिलता बहुत सरल से उत्पन्न होती है

लेकिन क्या मानव जीन की अंतिम संख्या 20,000 या 3,000 या कुछ और है, यह मुद्दा यह है कि जब जटिलता को समझने की बात आती है, आकार वास्तव में कोई फर्क नहीं पड़ता। हम इसे कम से कम दो संदर्भों में लंबे समय से जानते हैं, और अभी तीसरे को समझने के लिए शुरुआत कर रहे हैं

एलन ट्यूरिंग, गणितज्ञ और WWII कोड ब्रेकर बहुकोशिकीय विकास के सिद्धांत की स्थापना की। उन्होंने सरल गणितीय मॉडल का अध्ययन किया, जिसे अब "प्रतिक्रिया-प्रसार" प्रक्रिया कहा जाता है, जिसमें छोटे-छोटे रसायन होते हैं- ट्यूरिंग के मॉडल में सिर्फ दो-एक दूसरे के साथ फैल और प्रतिक्रिया करते हैं उनकी प्रतिक्रियाओं को नियंत्रित करने वाले सरल नियमों के साथ, ये मॉडल मज़बूती से उत्पन्न कर सकते हैं बहुत जटिल, फिर भी सुसंगत संरचनाएं कि आसानी से देखा जाता है। इसलिए पौधों और पशुओं के जैविक संरचनाओं को जटिल प्रोग्रामिंग की आवश्यकता नहीं होती है।

इसी तरह, यह स्पष्ट है कि यह 100 ट्रिलियन कनेक्शन मानव मस्तिष्क में, जो वास्तव में हमें जो हम कर रहे हैं, संभवतः आनुवंशिक रूप से व्यक्तिगत रूप से प्रोग्राम नहीं किया जा सकता है। कृत्रिम बुद्धि में हाल की सफलताओं पर आधारित है तंत्रिका जाल; ये मस्तिष्क के कंप्यूटर मॉडल हैं जिसमें न्यूरॉन्स के साथ-साथ सामान्य तत्व - दुनिया के साथ बातचीत के माध्यम से अपने स्वयं के कनेक्शन स्थापित करते हैं। परिणाम शानदार रहे हैं व्यावहारिक क्षेत्रों में लिखावट मान्यता और चिकित्सा निदान जैसे, और Google ने लोगों को आमंत्रित किया है खेल के साथ खेलें और सपनों का पालन करें इसकी ऐस का

सूक्ष्मजीव बुनियादी से परे जाना

इसलिए यह स्पष्ट है कि बड़ी संख्या में बहुत जटिल परिणामों का निर्माण करने के लिए एक एकल कक्ष को बहुत जटिल होने की आवश्यकता नहीं है। इसलिए, यह एक महान आश्चर्य के रूप में नहीं आना चाहिए कि मानव जीन संख्या समान आकार के हो सकते हैं, जैसे वायरस और जीवाणु जैसे एकल कोशिकाय रोगाणुओं के।

आश्चर्य की बात आ रही है कि बातचीत का मतलब है- छोटे सूक्ष्म जीव समृद्ध, जटिल जीवन हो सकते हैं। अध्ययन के एक बढ़ते क्षेत्र हैं - डब "sociomicrobiology"- यह सूक्ष्मजीवों के असाधारण जटिल सामाजिक जीवन की जांच करता है, जो हमारे स्वयं की तुलना में खड़ा है मेरे खुद के योगदान इन क्षेत्रों के लिए इस अदृश्य सोप ओपेरा में वायरस को उनके सही स्थान देने की चिंता का विषय है।

हम पिछले दशक में जागरूक हो गए हैं कि जीवाणुओं के जीवन के 90 प्रतिशत से अधिक खर्च करते हैं biofilms, जिसे जैविक ऊतक के रूप में सबसे अच्छा माना जा सकता है दरअसल, कई बायोफिल्म्स में सिस्टम हैं विद्युत संचार मस्तिष्क के ऊतकों जैसे कोशिकाओं के बीच, उन्हें माइग्रेन और मिर्गी जैसे मस्तिष्क विकारों के अध्ययन के लिए एक मॉडल बनाते हैं।

बायोफिल्म्स को भी "रोगाणुओं के शहर, "और का एकीकरण sociomicrobiology और चिकित्सा अनुसंधान है तेजी से प्रगति करना कई क्षेत्रों में, जैसे कि सिस्टिक फाइब्रोसिस का उपचार रोगाणुओं के सामाजिक जीवन इन शहरों में - सहयोग, संघर्ष, सच्चाई, झूठ और यहां तक ​​कि पूरी तरह से पूरा आत्महत्या - 21 के सदी में विकासवादी जीव विज्ञान में एक प्रमुख अध्ययन क्षेत्र तेजी से हो रहा है।

जैसे ही मनुष्यों की जीव विज्ञान हमारे विचारों के मुकाबले कम बेकार हो जाता है, वैसे ही रोगाणुओं की दुनिया अधिक दिलचस्प हो जाती है। और इसके साथ जीन की संख्या में ऐसा कुछ नहीं लगता है।

के बारे में लेखक

सीन नेई, रिसर्च प्रोफेसर ऑफ इकोसिस्टम साइंस एंड मैनेजमेंट, पेंसिल्वेनिया राज्य विश्वविद्यालय

यह आलेख मूलतः पर प्रकाशित हुआ था वार्तालाप। को पढ़िए मूल लेख.

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