GlowCas9: CRISPR-Cas9 को जीवित कोशिकाओं में वास्तविक समय में ट्रैक करने वाली नई तकनीक

नवीनतम रूप से विकसित CRISPR प्रोटीन वैज्ञानिकों को Cas9 एंज़ाइम को वास्तविक समय में देखने की क्षमता प्रदान कर सकता है, जो CRISPR-Cas9 सिस्टम के माध्यम से जेनेटिक रोगों जैसे कि कैंसर का इलाज करने के लिए जीन संपादन करता है।

जीन थैरेपी कई जीवन-घातक वंशानुगत रोगों के लिए स्थायी इलाज साबित हो सकती है। दशकों से प्रभावी, सुरक्षित और सस्ती जीन थैरेपी विकसित करना चुनौतीपूर्ण रहा है। CRISPR नामक जीन-एडिटिंग टूल ने इस चुनौती का समाधान प्रस्तुत किया। यह गाइड RNA की मदद से Cas9 एंज़ाइम को DNA के विशिष्ट अनुक्रम पर ले जाता है और उसे सटीक रूप से काटता है।

हालाँकि, वैज्ञानिक अब तक Cas9 को जीवित कोशिकाओं में वास्तविक समय में देख नहीं पा रहे थे। पारंपरिक तकनीकें कोशिकाओं को स्थिर या तोड़ने पर आधारित होती हैं, जिससे प्रक्रिया को वास्तविक समय में ट्रैक करना असंभव था।

GlowCas9 की खोज

कोलकाता स्थित बोस संस्थान (DST के अधीन एक स्वायत्त संस्था) के वैज्ञानिकों ने इस चुनौती का समाधान निकाला। डॉ. बसुदेब माजी के नेतृत्व में शोध टीम ने GlowCas9 बनाया, एक CRISPR प्रोटीन जो जीन संपादन करते समय रोशनी छोड़ता है।

GlowCas9 का विकास Ph.D. शोधार्थी अर्कदीप कर्मकार ने किया। इसमें Cas9 को स्प्लिट नैनो-लुसिफ़रेज़ एंज़ाइम के साथ जोड़ा गया, जो गहरे समुद्र के झींगा प्रोटीन से प्राप्त किया गया है। जब Cas9 सही ढंग से फोल्ड होता है, तो ये एंज़ाइम के टुकड़े जुड़कर रोशनी उत्पन्न करते हैं, जो आग के छोटे झिलमिलाते प्रकाश की तरह दिखाई देती है। इस प्रकाश उत्सर्जन के माध्यम से वैज्ञानिक जीवित कोशिकाओं, ऊतकों और पौधों की पत्तियों में CRISPR क्रियाओं को बिना नुकसान पहुँचाए ट्रैक कर सकते हैं।

GlowCas9 अन्य Cas9 एंज़ाइमों की तुलना में अधिक स्थिर है और उच्च तापमान पर भी अपनी संरचना और गतिविधि बनाए रखता है। यह स्थायित्व जीन थैरेपी में Cas9 के सफल वितरण को सुनिश्चित करता है। GlowCas9 ने होमोलॉजी-डायरेक्टेड रिपेयर (HDR) की सटीकता भी बढ़ाई, जो वंशानुगत रोगों जैसे कि सिकल सेल एनीमिया और मस्कुलर डिस्ट्रॉफी के लिए महत्वपूर्ण है।

सांकेतिक प्रदर्शन: शोधकर्ताओं ने GlowCas9 को "ACHARYA" DNA अनुक्रम को जीनोम में सम्मिलित करने के लिए प्रोग्राम किया, जो बोस संस्थान के संस्थापक आचार्य जगदीश चंद्र बोस को सम्मानित करता है।

GlowCas9 को पौधों में भी ट्रैक किया जा सकता है, जो सुरक्षित और गैर-ट्रांसजेनिक कृषि सुधार के अनुप्रयोगों का संकेत देता है।

इस नवाचार ने थेराट्रैकिंग (theratracking) के क्षेत्र में एक नई दिशा खोली है, जहां वैज्ञानिक न केवल जीन को ठीक कर सकते हैं बल्कि वास्तविक समय में सुधार की प्रक्रिया को भी देख सकते हैं।

संदर्भ:

Engineered Thermostable Chemically Responsive GlowCas9 System for Real-Time Therapeutic Monitoring Applications. Arkadeep Karmakar, Arpita Hota, Sadiya Tanga, Vivek Kumar, Pallabi Das, Anitha Eswari S, Mala Thapa, and Basudeb Maji*. Angewandte Chemie International Edition, 2025.