ಜನರು ಮತ್ತು ಟೊಮೆಟೊಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಆಕಾರಗಳು ಮತ್ತು ಗಾತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಬರುತ್ತವೆ. ಏಕೆಂದರೆ ಪ್ರತಿಯೊಬ್ಬ ವ್ಯಕ್ತಿಯು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಆನುವಂಶಿಕ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ - ರೂಪಾಂತರಗಳು - ಇದು ಜೀನ್ಗಳು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಲಕ್ಷಾಂತರ ಸಣ್ಣ ಆನುವಂಶಿಕ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೂಪಾಂತರವು ಯಾವುದೇ ವ್ಯಕ್ತಿಯ ಮೇಲೆ ಹೇಗೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಊಹಿಸಲು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ. ಕೋಲ್ಡ್ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಹಾರ್ಬರ್ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರಿ (CSHL) ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಮತ್ತು ಹೊವಾರ್ಡ್ ಹ್ಯೂಸ್ ಮೆಡಿಕಲ್ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಇನ್ವೆಸ್ಟಿಗೇಟರ್ ಝಾಕ್ ಲಿಪ್ಮನ್ ಅವರು ಟೊಮೆಟೊಗಳಲ್ಲಿನ ಆನುವಂಶಿಕ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೂಪಾಂತರವು ಸಸ್ಯದ ಮೇಲೆ ಹೇಗೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ತೋರಿಸಿದರು. ವಿವಿಧ ಟೊಮೆಟೊ ಪ್ರಭೇದಗಳ ಮೇಲೆ ರೂಪಾಂತರಗಳ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಊಹಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವಂತೆ ಅವರು ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.
ರೂಪಾಂತರಗಳ ವಿವಿಧ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಟೊಮೆಟೊಗಳ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಅನಿರೀಕ್ಷಿತವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು. ಈ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ, ಮೊದಲ ಕಾಲಮ್ ಬದಲಾಗದ (WT) ಟೊಮೆಟೊವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಎರಡನೇ ಮತ್ತು ಮೂರನೇ ಕಾಲಮ್ಗಳು ಹಣ್ಣಿನ ಗಾತ್ರದ ಜೀನ್ SlCV1 ಗಾಗಿ ಪ್ರವರ್ತಕ (R4 ಅಥವಾ R3) ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ರೂಪಾಂತರದೊಂದಿಗೆ ಟೊಮೆಟೊಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಪ್ರತ್ಯೇಕ ರೂಪಾಂತರಗಳು ಹಣ್ಣಿನ ಗಾತ್ರದ ಮೇಲೆ ಕಡಿಮೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಈ ಎರಡು ರೂಪಾಂತರಗಳ (R1 + R4) ಸಂಯೋಜನೆಯು ಹೆಚ್ಚು ದೊಡ್ಡ ಫಲವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.
ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ಲಿಪ್ಮ್ಯಾನ್ ಮತ್ತು ಅವರ ತಂಡವು CRISPR, ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾದ ಮತ್ತು ಉದ್ದೇಶಿತ ಜೀನ್-ಸಂಪಾದನೆ ಸಾಧನವನ್ನು ಬಳಸಿದರು, ಹಣ್ಣಿನ ಗಾತ್ರವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಎರಡು ಟೊಮೆಟೊ ಜೀನ್ಗಳಾದ SlCV3 ಮತ್ತು SlWUS. ಪ್ರವರ್ತಕ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ, ಅವುಗಳ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಜೀನ್ಗಳ ಸಮೀಪವಿರುವ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ DNA ಯ ಸ್ವಲ್ಪ ತುಣುಕುಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ಅವರು 60 ಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ಟೊಮೆಟೊ ರೂಪಾಂತರಿತ ರೂಪಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿದರು. ಕೆಲವು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ವೈಯಕ್ತಿಕ ರೂಪಾಂತರಗಳು ಟೊಮೆಟೊಗಳ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ. ಕೆಲವು ಜೋಡಿ ರೂಪಾಂತರಗಳು ಹಣ್ಣಿನ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲಿಲ್ಲ. ಕೆಲವು ಸಿನರ್ಜಿಸ್ಟಿಕ್ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಹಣ್ಣಿನ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ನಾಟಕೀಯ, ಅನಿರೀಕ್ಷಿತ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. ಲಿಪ್ಮ್ಯಾನ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ: “ಇದರಲ್ಲಿನ ನಿಜವಾದ ಹೋಲಿ ಗ್ರೇಲ್ ಬೆಳೆಗಳ ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿಗೆ ಪೂರ್ವಭಾವಿಯಾಗಿದೆ. ನಾನು ಈ ಅನುಕ್ರಮವನ್ನು ರೂಪಾಂತರಿಸಿದರೆ, ನಾನು ಈ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಪಡೆಯಲಿದ್ದೇನೆ. ಏಕೆಂದರೆ ನೀವು ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಮಾಡುತ್ತಿರುವ ಮ್ಯುಟೇಶನ್ನ ಸಮೀಪದಲ್ಲಿ ಪ್ರಕೃತಿಯು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದ ಇತರ ರೂಪಾಂತರಗಳ ಸಮುದ್ರವಿದೆ, ಜೊತೆಗೆ ಜೀನೋಮ್ನಾದ್ಯಂತ ಹರಡಿಕೊಂಡಿದೆ, ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವು ನೀವು ರಚಿಸುತ್ತಿರುವ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೂಪಾಂತರದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರಬಹುದು.
ಯಾವುದೇ ಎರಡು ರೂಪಾಂತರಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಈ ಶ್ರೇಣಿಯು ವಿಭಿನ್ನ ಆನುವಂಶಿಕ ಹಿನ್ನೆಲೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಒಂದೇ ರೂಪಾಂತರದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವು ಕೆಲವು ಮಾನವ ಕಾಯಿಲೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಪರಿಣಾಮಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಜನರು ರೋಗ-ಉಂಟುಮಾಡುವ ರೂಪಾಂತರಗಳಿಂದ ರಕ್ಷಿಸುವ ಕೆಲವು ಮೊದಲೇ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು.
ಲಿಪ್ಮ್ಯಾನ್ ಮತ್ತು ಅವರ ತಂಡವು ವೈಯಕ್ತಿಕ ಮತ್ತು ಸಂಯೋಜಿತ ರೂಪಾಂತರಗಳು ಕೆಲವು ಬೆಳೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಹೇಗೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸುತ್ತವೆ. ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ, ಅವರು ಎರಡು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ರೂಪಾಂತರಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ, ಆದರೆ ಜೀನೋಮ್ಗಳು ಲಕ್ಷಾಂತರ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಊಹಿಸಬಹುದಾದ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಮಾಡಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಅಳೆಯಬಹುದಾದ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಲಿಪ್ಮ್ಯಾನ್ ಆಶಿಸಿದ್ದಾರೆ.
ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾಹಿತಿಗಾಗಿ:
ಕೋಲ್ಡ್ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಹಾರ್ಬರ್ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರಿ
www.cshl.edu