जनुकीय संपादनासाठी ‘ओपन सोर्स सॉफ्टवेअर’ सॉफ्टवेअर विकसित

अर्बाना कॅम्पेन येथील इल्लिनॉईज विद्यापीठातील संशोधकांनी जनुकीय संशोधनासाठी उपयुक्त ठरू शकेल, अशा प्रकारचे सॉफ्टवेअर तयार केले आहे. ते ओपन सोर्स म्हणजे सर्वांना उपलब्ध अशा स्रोतातील संगणकीय प्रणाली असून, त्याला CROPSR असे नाव दिले आहे. यामुळे जनुकीय संशोधनाला वेग मिळू शकेल. CRISPR/Cas9 प्रयोगांसाठी आरएनए (जीआरएनए) सिक्वेन्सिंग विशेषतः जिनोमचे आरेखन आणि विश्लेषण करणे अत्यंत सोपे होणार आहे. यातून उत्तम किंवा वेगळ्या वैशिष्ट्ये असलेली पिकांच्या जाती विकसित करण्याची प्रक्रिया वेगवान होईल. जैवऊर्जा निर्मितीसाठी व्यावसायिक पिकांची लागवड भविष्यामध्ये वेगाने वाढणार आहे. या पिकांपासून सर्वोच्च पातळीवर बायोमास उपलब्ध आवश्यक असेल. त्यासाठी सेंटर फॉर अॅडव्हान्स्ड बायोएनर्जी अॅण्ड बायोप्रोडक्ट इनोव्हेशन (CABBI) प्रयत्न करत असून, जनुकीय संपादनाच्या प्रक्रियेतून जैवऊर्जा पिकांच्या नव्या जाती विकसित केल्या जात आहेत. सध्या पारंपरिक पद्धतीने नव्या जातींच्या विकासाची प्रक्रिया ही वेळखाऊ आहे. त्यासाठी नैसर्गिक जैवविविधतेतून निवड पद्धतीचा प्रामुख्याने वापर केला जातो. त्याऐवजी पैदाशीसाठी CRISPR/Cas9 हे जनुक संपादन तंत्र अत्यंत महत्त्वाचे ठरणार आहे. या जनुक संपादन तंत्रातून आरेखन, विश्‍लेषणासाठी खास सॉफ्टवेअर तयार करण्यात आले आहे. त्याविषयीची माहिती बीएमसी बायोइन्फॉर्मेटिक्स या संशोधनपत्रिकेमध्ये प्रकाशित करण्यात आली आहे. आपल्या संशोधनाविषयी माहिती देताना CROPSR तंत्राचे निर्माते व मूलद्रव्यीय जैवशास्त्रज्ञ हॅन्स म्युलर पॉल यांनी सांगितले, की CROPSR हे तंत्र शास्त्रज्ञांच्या समुदायासाठी वरदान ठरणार आहे. त्यात आणखी सुलभता आणण्याचे काम नव्या CRISPR/Cas9 सॉफ्टवेअरने केले आहे. सध्या जनुकीय सुधारणा, बदलाच्या प्रक्रियेतील त्रुटीमुळे प्रयोग अयशस्वी होतात. ते टाळण्यासाठी व त्रुटींचे प्रमाण कमीत कमी ठेवण्यासाठी या सॉफ्टवेअरमुळे नक्कीच फायदा होईल, अशी आशा वाटते. ...असे होतील फायदे

सध्याच्या तंत्रज्ञानापेक्षा वेगळेपण काय? विविध पिके विशेषतः जैवऊर्जा पिकेही अधिक गुंतागुंतीच्या पॉलिप्लॉइड जिनोमयुक्त आहेत. त्यात गुणसूत्रांचे वेगवेगळे सेट असतात. सध्या काही जनुक संपादन सॉफ्टवेअर साधने डायप्लॉइड जिनोमसाठी (उंदीर किंवा माणसांच्या जनुकीय संरचनेसाठी, कमी गुंतागुंतीसाठी) बनविलेली आहेत. मात्र ती अशा पिकांसाठी वापरण्यात अनेक अडचणी येतात. सध्या उपलब्ध तंत्रज्ञानामध्ये अपेक्षित निष्कर्ष मिळवण्यासाठी काही आठवड्यापासून महिन्यांपर्यंतचा कालावधी लागू शकतो. उदा. एखादा गुणधर्म हा जनुकांच्या विशिष्ट गटाकडून नियंत्रित केला जातो. वनस्पतीला ताणाच्या स्थितीमध्ये स्वतःचा जीव वाचवण्यासाठी वेगवेगळे पर्यायी नियोजन (बॅकअप प्लॅन्स) करावे लागते. अशा अनेक पर्यायी नियोजनामध्ये काही जनुके ही दुहेरी किंवा तिहेरी भूमिका पार पाडत असतात. त्याविषयी शास्त्रज्ञांना अनुभव, माहिती नसल्यास समस्या निर्माण होऊ शकतात. अनेक वेळा या समस्या पीक पक्वता किंवा ज्या स्थितीसाठी पर्यायी योजना तयार करण्यात आलेली आहे, ती येईपर्यंत स्पष्ट होत नाहीत. अनेक वेळा ही समस्या ज्या पिकांना वाढीसाठी विशिष्ट वातावरण लागते, त्यामध्ये अधिक उद्‍भवते. तो हंगाम जर चुकला तर संपूर्ण वर्ष वाया जाऊ शकते. पूर्वी यासाठी शास्त्रज्ञ एकेका जनुकासाठी चार किंवा पाच म्युटेशन प्रयोगांचा अवलंब करते. पाच वेगळ्या ठिकाणावर अनेक प्रयोग करावे लागतात. यासाठी अधिक वेळ आणि कष्ट पडतात. त्या तुलनेत नव्या CROPSR तंत्रज्ञानामुळे पिकांमध्ये दिसणाऱ्या अशा समस्या दूर करणे शक्य होते. कारण या नव्या तंत्रज्ञानामध्ये वापरण्यायोग्य पिकाच्या जिनोममधील ‘आरएनए’चे संपूर्ण मार्गदर्शन तयार करता येते. अर्थातही ही सारी प्रक्रिया किचकट गणितांवर आधारित असून, वेळखाऊ आहे. त्यासाठी काही दिवस लागू शकतात. मात्र ती शास्त्रज्ञांना एकदाच करावी लागतात. एकदा तयार केलेला माहितीसाठा पुढील सर्व प्रयोगामध्ये वापरता येतो. प्रयोगांचे नियोजन करण्यासाठी जाणारा वेळ वाचून केवळ प्रयोगांवर लक्ष केंद्रित करता येते. अशा माहिती हॅन्स म्युलर पॉल यांनी दिली. माणसांच्या जनुकीय अभ्यासासाठीही फायदेशीर... हॅन्स म्युलर पॉल यांनी सांगितले, की सध्या पिकांच्या जिनोमचा विचार करून CROPSR असे नाव दिले असले तरी ते अन्य सर्व प्रकारच्या जिनोमसाठी वापरता येते. उलट त्याची निर्मितीच मुळी मानवी जनुकांवर आधारित झाली आहे. सध्या अनेक पिकांच्या जनुकीय माहितीसाठ्याची अद्याप उपलब्धताच नाही. त्यामुळे त्याबाबत बीआरसी सोबत साहचर्य प्रस्थापित करण्यावर आमचा भर आहे.