कोरल जीनोम सिस्टीन आश्चर्य प्रकट करता है

कोरल जीनोम सिस्टीन आश्चर्य प्रकट करता है

कोरल एक्रोपोरा लॉरिप्स (ऊपर चित्रित) के उच्च गुणवत्ता वाले जीनोम का निर्माण करते हुए, KAUST समुद्री वैज्ञानिकों ने पहली बार पता लगाया कि अधिकांश जानवरों के पास एक वैकल्पिक सिस्टीन बायोसिंथेसिस मार्ग है। साभार: 2022 कौस्ट; जोस मोंटाल्वो-प्रोआनो

चूहों और फलों की मक्खियों जैसे मॉडल जानवरों ने वैज्ञानिकों को शक्तिशाली अंतर्दृष्टि प्रदान की है कि सेलुलर जीव विज्ञान कैसे काम करता है। हालांकि, मॉडल जानवर वास्तव में सिर्फ एक मार्गदर्शक हैं, और मॉडल जीवों के चयन का अध्ययन करने से जानवरों के निष्कर्षों को सामान्य बनाना जोखिम भरा हो सकता है।

सिस्टीन एक महत्वपूर्ण अमीनो एसिड है जिसका उपयोग चयापचय और प्रोटीन संश्लेषण सहित कई जैविक प्रक्रियाओं में किया जाता है। जानवरों में, सिस्टीन बायोसिंथेसिस को विशेष रूप से ट्रांससल्फरेशन मार्ग के माध्यम से बनाया गया था, जिसमें एक प्रमुख खिलाड़ी के रूप में सिस्टैथियोनिन β-सिंथेज़ (सीबीएस) एंजाइम होता है। हालांकि, पिछले शोध ने संकेत दिया था कि सीबीएस जीन जीनस एक्रोपोरा के कोरल में खो गया था। सुझाव यह था कि ये मूंगे स्वयं सिस्टीन का उत्पादन नहीं कर सकते थे और इसे प्राप्त करने के लिए शैवाल के साथ सहजीवी संबंधों पर निर्भर रहना पड़ता था।

“हम एक्रोपोरा में संभावित सिस्टीन जैवसंश्लेषण की खोज नहीं कर रहे थे,” पोस्टडॉक ऑक्टेवियो सालाज़ार कहते हैं, जिन्होंने KAUST के प्रधान अन्वेषक मैनुअल अरंडा और ऑस्ट्रेलियाई समुद्री विज्ञान संस्थान के सह-कार्यकर्ताओं के साथ केंद्र भागीदारी निधि परियोजना पर काम किया। “हम भविष्य के शोध के लिए एक मूल्यवान जीनोमिक संसाधन के रूप में कोरल एक्रोपोरा लॉरिप्स के उच्च गुणवत्ता वाले जीनोम उत्पन्न कर रहे थे।”

उच्च-रिज़ॉल्यूशन जीनोम पूरा होने के साथ, टीम ने यह देखने का फैसला किया कि क्या वे पुष्टि कर सकते हैं कि सीबीएस जीन वास्तव में गायब था। सालाज़ार को उस स्थान पर जीन का कोई संकेत नहीं मिला जहां यह होना था, लेकिन उन्हें और उनके सहयोगियों को यह विश्वास नहीं था कि मूंगा के पास सिस्टीन को संश्लेषित करने का कोई अन्य तरीका नहीं था।






क्रेडिट: ऑक्टेवियो सालाज़ार

सालाजार कहते हैं, “मैंने एंजाइमों के लिए जीन एन्कोडिंग के लिए जीनोम खोजना शुरू कर दिया जो अन्य ज्ञात सिस्टीन बायोसिंथेसिस मार्गों में समान दिखते थे, जैसे कि कवक और बैक्टीरिया में पाए जाते हैं।” “मैं कवक में हाल ही में पहचाने गए वैकल्पिक सिस्टीन बायोसिंथेसिस मार्ग के समानता के साथ मूंगा में दो एंजाइमों को खोजने के लिए काफी आश्चर्यचकित था।”

यह पुष्टि करने के लिए कि इन कोरल जीनों द्वारा एन्कोड किए गए एंजाइम विवो में सिस्टीन को संश्लेषित कर सकते हैं, शोधकर्ताओं ने बिना सिस्टीन बायोसिंथेसिस क्षमता वाले खमीर म्यूटेंट का उपयोग किया और उन्हें संबंधित एक्रोपोरा जीन दिया। म्यूटेंट ने सिस्टीन का उत्पादन शुरू किया।

इसके अलावा, KAUST टीम ने पाया कि दोनों जीन कशेरुक, आर्थ्रोपोड और नेमाटोड के अपवाद के साथ सभी पशु फ़ाइला के जीनोम में मौजूद थे- सटीक तीन समूह जो सबसे आम पशु मॉडल जीव आते हैं।

“यह अध्ययन जीवित प्राणियों का अध्ययन करने के लिए खुले दिमाग रखने के मूल्य को साबित करता है,” अरंडा कहते हैं। “कभी-कभी ज्ञान आपको एक बॉक्स में डाल सकता है; यदि आप केवल उस चीज़ का उपयोग करके डेटा का विश्लेषण करते हैं जो आपको लगता है कि आप जानते हैं, तो आप कुछ याद कर सकते हैं। हमारा एक्रोपोरा जीनोम भविष्य के अध्ययन के लिए बेहद मूल्यवान होगा और कौन जानता है, यह अन्य अप्रत्याशित विवरणों को प्रकट कर सकता है मार्ग।”

अध्ययन में प्रकट होता है विज्ञान अग्रिम.


प्रवाल की दो प्रजातियों के जीनोम की तुलना अप्रत्याशित आनुवंशिक विविधता को प्रदर्शित करती है


अधिक जानकारी:
ऑक्टेवियो आर। सालाजार एट अल, कोरल एक्रोपोरा लॉरिप्स जीनोम जानवरों में सिस्टीन जैवसंश्लेषण के लिए एक वैकल्पिक मार्ग का खुलासा करता है, विज्ञान प्रगति (2022)। डीओआई: 10.1126/sciadv.abq0304। www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq0304

किंग अब्दुल्ला विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय द्वारा प्रदान किया गया

उद्धरण: कोरल जीनोम से पता चलता है कि सिस्टीन सरप्राइज (2022, 23 सितंबर) 23 सितंबर 2022 को https://phys.org/news/2022-09-coral-genome-reveals-cysteine.html से लिया गया।

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