தீங்கு விளைவிக்கும் டிஎன்ஏ மாற்றங்கள் குவிந்ததால் 58 தலைமுறைகளுக்குப் பிறகு எலிகளின் குளோனிங் தொடர் முடிவுக்கு வந்தது

20 ஆண்டுகாலச் சோதனை முடிவுக்கு வந்தது

30,947 அணு மாற்று முயற்சிகளுக்குப் பிறகும், ஒரு பெண் எலியிலிருந்து குளோனிங் மூலம் உருவான 1,200-க்கும் மேற்பட்ட எலிகளுக்குப் பிறகும், சுமார் 20 ஆண்டுகள் நீடித்த சோதனையை ஜப்பானிய ஆய்வுக் குழு முடிவுக்குக் கொண்டுவந்தது. 58-ஆவது தலைமுறையில் பிறந்த ஐந்து எலிகளும் மறுநாளே இறந்தன. முடிவின்றித் தொடரக்கூடும் என்று ஆய்வாளர்கள் முன்பு கருதியிருந்த தொடர் இதனால் முடிவுக்கு வந்தது.

2005 முதல் 2025 வரை நடத்தப்பட்ட இந்தச் சோதனையில், மீண்டும் மீண்டும் குளோனிங் செய்வதால் டிஎன்ஏவில் தீங்கு விளைவிக்கும் மாற்றங்கள் குவிவது கண்டறியப்பட்டது. தொடக்கத்தில் பிறப்பு வெற்றி விகிதம் மேம்பட்டது; முதல் தலைமுறையில் சுமார் 7% ஆக இருந்தது, 26-ஆவது தலைமுறையில் 15.5% ஆக உயர்ந்தது. 27-ஆவது தலைமுறையிலிருந்து அது குறையத் தொடங்கி, இறுதியில் 0.6% ஆகச் சரிந்தது. அதாவது, வாடகைத் தாய்களிடம் செலுத்தப்பட்ட ஒவ்வொரு 1,000 குளோன் கருக்களுக்கும் சுமார் ஆறு எலிகள் பிறந்தன.

இந்தக் கண்டுபிடிப்புகள், Nature Communications இதழில் வெளியான தொடர் குளோனிங்கின் வரம்புகள் என்ற ஆய்வில் இடம்பெற்றுள்ளன. யமனாஷி பல்கலைக்கழகம் வெளியிட்ட ஆய்வு அறிவிப்பில், ஆய்வாளர்களில் இணைப் பேராசிரியர் சயாகா வகயாமா மற்றும் அதன் மேம்பட்ட உயிரித் தொழில்நுட்ப மைய இயக்குநரான பேராசிரியர் தெருஹிகோ வகயாமா ஆகியோரை அடையாளம் கண்டுள்ளது.

தோற்றத்துக்கும் இனப்பெருக்கத்துக்கும் இடையிலான வேறுபாடே மிகத் தெளிவாக வெளிப்பட்ட முடிவாகும். இந்தத் தொடரில் பல எலிகள் ஆரோக்கியமாகத் தோன்றி சுமார் இரண்டு ஆண்டுகள் வாழ்ந்தன. ஆனாலும், பிற்காலத் தலைமுறைகளில் குளோனிங் மூலமாகவோ இயல்பான இணைசேர்க்கை மூலமாகவோ இனப்பெருக்கம் செய்வது மேலும் மேலும் கடினமானது.

யமனாஷி பல்கலைக்கழகத்தில் எலிக் குளோனிங்கில் முன்னோடியாக இருந்த தெருஹிகோ வகயாமா, இந்தச் சோதனையின் பின்னணியில் இருந்த கேள்வியைப் பழக்கமான ஓர் ஒப்பீட்டின் மூலம் விவரித்தார்:

படத்தைப் படியெடுக்கும் கருவியில் ஒரு படத்தை நகலெடுத்தால், அதன் தரம் சற்றுக் குறையும். அந்த நகலை மீண்டும் நகலெடுத்தால் தரம் இன்னும் மோசமாகும்,

எலிகளைப் பொறுத்தவரை, மாற்றங்கள் தனித்தனி டிஎன்ஏ எழுத்துகளிலும் குரோமோசோம்களின் மிகப் பெரிய பகுதிகளிலும் ஏற்பட்டன. இவ்வாறு குவிந்த மாற்றங்களுக்கும் இறுதியில் வெற்றிகரமான பிறப்புகள் சரிந்ததற்கும் தொடர்பு இருப்பதாக ஆய்வு கூறுகிறது.

குளோனின் குளோனை ஆய்வாளர்கள் உருவாக்கிய விதம்

ஆய்வுக் குழு உடல்செல் அணு மாற்று முறையைப் பயன்படுத்தியது. உடல்செல் என்பது முட்டை அல்லது விந்தணுவைத் தவிர, உடலில் உள்ள ஒரு செல். ஒரு செல்லின் மரபணு வழிமுறைகளில் பெரும்பகுதியைக் கொண்ட அணுவை ஆய்வாளர்கள் அகற்றி, அதன் சொந்த அணு நீக்கப்பட்ட கருவுறாத முட்டைக்குள் செலுத்தினர்.

வயதுவந்த உடல்செல்லிலிருந்து எடுக்கப்பட்ட அணு கருவின் வளர்ச்சியை வழிநடத்தும் வகையில், முட்டை அந்த மரபணு வழிமுறைகளை மீளமைக்க வேண்டியிருந்தது. இதன் மூலம் உருவான கருக்களை வாடகைத் தாய்களிடம் செலுத்தி, உயிர் பிழைத்த குளோன்களின் செல்களைக் கொண்டு அடுத்த தலைமுறையை உருவாக்கினர்.

கருமுட்டைகளைச் சூழ்ந்து அவற்றுக்கு ஆதரவளிக்கும் குமுலஸ் செல்களிலிருந்து தானச் செல்கள் பெறப்பட்டன. அசல் தானமாகப் பயன்படுத்தப்பட்ட பெண் எலியின் உடலில் அகௌட்டி நிற உரோமம் இருந்தது. ஒவ்வொரு உரோமத்திலும் நிறமியின் பட்டைகள் இருப்பதால் இந்த நிறம் உருவாகிறது. குளோன் செய்யப்பட்ட எலிகள் அனைத்தும் பெண் எலிகளாகவும், அதே உரோம நிறத்துடனும் இருந்தன.

ஆய்வாளர்கள் ஆண்டுக்கு சுமார் மூன்று முதல் நான்கு தலைமுறைகளை உருவாக்கினர். அசல் தானியின் சேமிக்கப்பட்ட செல்களிலிருந்து ஒவ்வொரு எலியையும் நேரடியாக உருவாக்குவதற்குப் பதிலாக, புதிய குளோன் செய்யப்பட்ட விலங்கு வழியாக மரபுத் தொடரை மீண்டும் மீண்டும் கடத்தினர். இதனால் ஒரு தலைமுறையிலிருந்து அடுத்த தலைமுறைக்குக் கடத்தப்பட்ட மாற்றங்களைப் பின்தொடர முடிந்தது.

தொடக்க முடிவுகள் ஏன் நம்பிக்கையளிப்பதாகத் தோன்றின

RIKEN-இன் மார்ச் 2013 அறிவிப்பு, ஊக்கமளிக்கும் திசையில் தொடர்ந்து சென்றுகொண்டிருந்த சோதனையை விவரித்தது. ஆய்வுக் கட்டுரை சமர்ப்பிக்கப்பட்டபோது, 25 தலைமுறைகளில் 581 எலிகளை உருவாக்கியிருந்தனர்; அறிவிப்பு வெளியானபோது 26 தலைமுறைகளில் 598 எலிகள் உருவாக்கப்பட்டிருந்தன.

மாற்றப்பட்ட அணுவின் மரபணுச் செயல்பாட்டை மீளமைக்க உதவும் ட்ரைக்கோஸ்டாட்டின் ஏ (TSA) என்ற மருந்தை ஆய்வாளர்கள் பயன்படுத்தினர். எலிகளில் மீண்டும் மீண்டும் குளோனிங் செய்யும் முந்தைய முயற்சிகள் சுமார் ஆறு தலைமுறைகள் வரை மட்டுமே சென்றிருந்தன. TSA மற்றும் மேம்படுத்தப்பட்ட சோதனைச் சூழல்களின் உதவியுடன், பிறப்பு வெற்றி விகிதம் தொடர்ந்து சரிவதற்குப் பதிலாக உயர்ந்தது.

அந்தக் கட்டத்தில் உடல்நலம், கருவளம், ஆயுட்காலம், குரோமோசோம்களின் முனைகள் ஆகியவற்றின் அளவீடுகளும் நம்பிக்கையளிப்பதாக இருந்தன. எனவே, இந்தச் செயல்முறை முடிவின்றித் தொடரக்கூடும் என ஆய்வாளர்கள் கருதினர். அதே மரபுத் தொடரை மேலும் ஒரு தசாப்தம் பின்தொடர்ந்தபோது, முதல் 25 தலைமுறைகளில் தென்படாத சிக்கல்கள் வெளிப்பட்டன.

முக்கிய மைல்கற்கள், இந்த முடிவு எவ்வாறு மாறியது என்பதைக் காட்டுகின்றன:

• 2005: தொடர் குளோனிங் தொடங்கியது. இறுதி ஆய்வுக் கட்டுரை ஜனவரியில் தொடங்கியதாகக் குறிப்பிடுகிறது; RIKEN-இன் 2013 அறிக்கையோ ஆண்டு இறுதியில் தொடங்கியதாகக் கூறுகிறது.
• மார்ச் 8, 2013: 26 தலைமுறைகளில் 598 எலிகள் உருவாக்கப்பட்டதாகவும், பிறப்பு வெற்றி விகிதம் சுமார் 15% எட்டியதாகவும் RIKEN அறிவித்தது.
• 27-ஆவது தலைமுறையிலிருந்து: தனித்தனி தலைமுறைகளுக்கு இடையே வேறுபாடுகள் இருந்தபோதிலும், பிறப்பு வெற்றி விகிதம் தொடர்ந்து குறையத் தொடங்கியது.
• 2025: 58-ஆவது தலைமுறையில் பிறந்த ஐந்து எலிகளும் மறுநாள் இறந்ததைத் தொடர்ந்து, 58-ஆவது தலைமுறையுடன் சோதனை முடிவுக்கு வந்தது.

டிஎன்ஏவில் என்ன மாற்றம் ஏற்பட்டது?

மரபணுத் தொகுப்பு வரிசைப்படுத்தலில், முதல் தலைமுறைக்கும் 57-ஆவது தலைமுறைக்கும் இடையே சுமார் 3,700 ஒற்றை நியூக்ளியோடைடு மாறுபாடுகளும் 80 சிறிய சேர்க்கை அல்லது நீக்கங்களும் கண்டறியப்பட்டன. ஒற்றை நியூக்ளியோடைடு மாறுபாடு (SNV) என்பது டிஎன்ஏ வரிசையில் ஓர் எழுத்து மாறுவதைக் குறிக்கிறது. சேர்க்கை அல்லது நீக்கம் என்பது அந்த வரிசையின் ஒரு சிறிய பகுதியைச் சேர்ப்பது அல்லது நீக்குவது.

ஒவ்வொரு தலைமுறையிலும் சராசரியாக 69.4 SNV-களும், 1.4 சிறிய சேர்க்கை அல்லது நீக்கங்களும் ஏற்பட்டதாக ஆய்வுக் கட்டுரை கணக்கிட்டது. பல டிஎன்ஏ மாற்றங்கள் குறிப்பிடத்தக்க பாதிப்பை ஏற்படுத்துவதில்லை. ஆனால் சில மாற்றங்கள், இயல்பான வளர்ச்சி அல்லது இனப்பெருக்கத்துக்குத் தேவையான வழிமுறைகளில் குறுக்கிடுகின்றன.

ஒப்பீட்டுக்காக, சுமார் 20 ஆண்டுகள் உடன்பிறந்த எலிகளை இணைசேர்த்து 60 தலைமுறைகள் பராமரிக்கப்பட்ட இரண்டு எலிக் குழுக்களை ஆய்வாளர்கள் ஆராய்ந்தனர். அந்தக் குழுக்களில் ஒவ்வொரு தலைமுறைக்கும் சராசரியாக 22.3 SNV-கள் குவிந்தன. எனவே, குளோனிங் மரபுத் தொடரில் ஏற்பட்ட விகிதம் சுமார் 3.1 மடங்கு அதிகம்; 69.4-ஐ 22.3-உடன் ஒப்பிட்டுக் கணக்கிடப்பட்டது.

புரதங்களைச் சீர்குலைக்கும் அல்லது மாற்றும் எனக் கணிக்கப்பட்ட சிறிய மாறுபாடுகளின் பங்கும் அதிகரித்தது. 1 முதல் 23-ஆவது தலைமுறைகளுக்கு இடையே உருவான மாற்றங்களில் 0.52% ஆக இருந்தது, 23 முதல் 57-ஆவது தலைமுறைகளுக்கு இடையே உருவானவற்றில் 1.19% ஆக உயர்ந்தது.

எலிகளின் டிஎன்ஏ அடிப்படையில் அவற்றின் குடும்ப மரத்தையும் ஆய்வாளர்கள் மீண்டும் உருவாக்கினர். அது பதிவுசெய்யப்பட்ட சோதனை மரபுத் தொடருடன் பொருந்தியது. சோதனை முழுவதும் இந்தத் தொடர் அசல் தானி எலியிலிருந்து வந்ததுதான் என்பதை இது உறுதிப்படுத்தியது.

பெரிய குரோமோசோம் மாற்றங்கள் சுமையை அதிகரித்தன

தனித்தனி டிஎன்ஏ எழுத்துகளில் ஏற்பட்ட மாற்றங்களுடன் மட்டும் எலிகளின் மரபணுக்கள் நின்றுவிடவில்லை. முதல் தலைமுறைக்கும் 57-ஆவது தலைமுறைக்கும் இடையே புதிதாக சுமார் 80 முதல் 84 கட்டமைப்பு மாறுபாடுகள் கண்டறியப்பட்டன. அதாவது, டிஎன்ஏவின் அமைப்பிலோ அளவிலோ ஏற்பட்ட பெரிய மாற்றங்கள் அவை.

16 பெரிய மாறுபாடுகள், குறைந்தது 40,000 டிஎன்ஏ எழுத்துகளைக் கொண்ட பகுதிகளை உள்ளடக்கியிருந்தன. எக்ஸ் குரோமோசோம்களில் ஒன்றின் இழப்பு, நான்காவது குரோமோசோமில் ஏற்பட்ட பெரிய மாற்றம், ஏழு மற்றும் ஒன்பதாவது குரோமோசோம்களுக்கு இடையிலான பொருள் பரிமாற்றம் ஆகியவை இதில் அடங்கும்.

57-ஆவது தலைமுறைக்குள், மரபணுச் செயல்பாட்டை இழக்கச் செய்த சுமார் 30 பிறழ்வுகளும், மரபணுக்களில் குறிக்கப்பட்டுள்ள புரத வழிமுறைகளை மாற்றிய சுமார் 50 பிறழ்வுகளும் இருந்ததாக ஆய்வாளர்கள் கணித்தனர். இதில் ஓர் எக்ஸ் குரோமோசோம் இழப்பு சேர்க்கப்படவில்லை. பெரிய அளவிலான இரண்டு நீக்கங்களும் ஒரே பகுதியைப் பாதித்து, Csmd1 எனப்படும் மரபணுவின் இரு பிரதிகளின் செயல்பாட்டையும் நீக்கின.

பிறப்பு விகிதம் சரிந்ததற்கு, பிறழ்வுகளின் ஒட்டுமொத்த சுமையே காரணம் என ஆய்வுக் கட்டுரை ஆசிரியர்கள் தொடர்புபடுத்துகின்றனர். சோதனையின் இறுதிக்கட்டத்தில் மேலும் ஏற்பட்ட தீங்கு விளைவிக்கும் மாற்றங்கள், ஏற்கெனவே பெருமளவில் மாறியிருந்த மரபணுத் தொகுப்பை, வளர்ந்துவரும் எலிகளால் தாங்கிக்கொள்ள முடியாத நிலைக்குத் தள்ளியதாக அவர்கள் விளக்குகின்றனர்.

பிறழ்வு விகிதம் அதிகரித்ததற்கான காரணம் இன்னும் தெளிவாகவில்லை. உடல்செல் அணுக்களை மீண்டும் மீண்டும் மாற்றுவது பங்களித்திருக்கலாம்; விலங்குகளின் வாழ்நாளில் உடல்செல்களில் பிறழ்வுகள் குவியக்கூடும். இயல்பான பாலின இனப்பெருக்கம் இல்லாததும், தலைமுறைகள் வழியாக அந்தப் பிறழ்வுகள் கடத்தப்படும் விதத்தை மாற்றுகிறது.

மரபணுச் செயல்பாட்டை மீளமைத்தது ஏன் போதவில்லை

குளோனிங்கில் டிஎன்ஏவை முட்டைக்குள் செலுத்துவது மட்டுமே போதாது. எந்த மரபணுக்கள் செயல்பாட்டில் இருக்கின்றன என்பதை நிர்ணயிக்க உதவும் வேதியியல் குறிகளையும் முட்டை மீளமைக்க வேண்டும். டிஎன்ஏ வரிசையை மாற்றாமல் அதன் பயன்பாட்டை ஒழுங்குபடுத்துவதால், இந்தக் குறிகள் எபிஜெனெடிக் குறிகள் எனப்படுகின்றன.

இந்த மீளமைப்பு செயல்முறையில் ஏற்படும் குறைபாடுகள், குளோனிங் ஒவ்வொரு சுற்றிலும் மோசமடையக்கூடும் என்று ஆய்வாளர்கள் சந்தேகித்திருந்தனர். ஆனால், அவர்களின் அளவீடுகள் பிற்காலத்தில் ஏற்பட்ட சரிவுக்கு முக்கிய காரணமாக, டிஎன்ஏ பிறழ்வுகள் குவிந்ததையே சுட்டிக்காட்டின.

குளோன் செய்யப்பட்ட எலிகளுக்கு, எலிக் குளோனிங்கில் பொதுவாகக் காணப்படும் பெரிதாக்கப்பட்ட நஞ்சுக்கொடிகள் இருந்தன. சோதனை முழுவதிலும், நஞ்சுக்கொடிகளின் சராசரி எடை சுமார் 0.30 கிராம்; அதேசமயம், ஆய்வகக் கருவுறுதல் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட கட்டுப்பாட்டுக் குழு எலிகளில் அது 0.11 கிராமாக இருந்தது. ஆனால், அடுத்தடுத்த தலைமுறைகளில் அவற்றின் எடை தொடர்ந்து அதிகரிக்கவில்லை.

ஆரம்பகாலக் கருக்களில் பல எபிஜெனெடிக் குறிகளை ஆய்வு செய்தபோது, புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட குளோன்களுக்கும் 51-ஆவது தலைமுறை குளோன்களுக்கும் இடையே பொதுவாக ஒரே மாதிரியான வடிவங்கள் காணப்பட்டன. TSA தொடர்ந்து உதவியது: சிகிச்சை அளிக்கப்பட்ட 51-ஆவது தலைமுறையில் பிறப்பு வெற்றி விகிதம் 5.4% ஆக இருந்தது; சிகிச்சை அளிக்கப்படாதவற்றில் அது 1.6% ஆக இருந்தது.

குரோமோசோம்களின் முனைகளில் உள்ள பாதுகாப்பு டிஎன்ஏ வரிசைகளான டெலோமியர்களும் மற்றொரு சாத்தியமான விளக்கமாக இருந்தன. பிற்கால வரிசைப்படுத்தல் ஆய்வுகளில், ஆராயப்பட்ட தலைமுறைகளில் அவை கணிசமாகக் குறுகியதற்குச் சிறிய ஆதாரமே கிடைத்தது. மொத்தத்தில், டிஎன்ஏ வரிசையிலும் குரோமோசோம் கட்டமைப்பிலும் அதிகரித்துவரும் மாற்றச் சுமையை நோக்கி இந்தச் சோதனைகள் கவனத்தைத் திருப்பின.

ஆரோக்கியமாகத் தோன்றிய எலிகளுக்குக் குறைவான குட்டிகளே பிறந்தன

எலிகளின் தோற்றத்திலிருந்து எளிதில் கண்டறிய முடியாத இனப்பெருக்கச் சரிவை இயல்பான இணைசேர்க்கை வெளிப்படுத்தியது. 20-ஆவது தலைமுறைப் பெண் எலிகள், இயல்பான ஆண் எலிகளுடன் இணைக்கப்பட்டபோது, ஒரு ஈற்றுக்கு சராசரியாக 9.9 குட்டிகளைப் பெற்றன. கட்டுப்பாட்டுக் குழுவில் பதிவான 10.3-க்கு இது நெருக்கமாக இருந்தது.

அதன்பின், சராசரி ஈற்றுக் குட்டிகளின் எண்ணிக்கை 50-ஆவது தலைமுறையில் 2.8 ஆகவும், 55-ஆவது தலைமுறையில் 2.2 ஆகவும் குறைந்தது. 2.2 குட்டிகள் என்ற எண்ணிக்கை, 10.3 என்ற கட்டுப்பாட்டுக் குழு சராசரியுடன் ஒப்பிடுகையில் சுமார் 79% குறைவாகும்.

ஹார்மோன் தூண்டுதலுக்குப் பிறகு சேகரிக்கப்பட்ட முட்டைகளின் எண்ணிக்கை, குளோனிங் தலைமுறைகள் அதிகரித்தபோதும் குறையவில்லை. எனவே, முட்டைகள் செயல்படுத்தப்பட்ட பிறகோ கருவுறுதலுக்குப் பிறகோ அவற்றுக்கு என்ன நடந்தது என்பதை ஆய்வாளர்கள் ஆராய்ந்தனர்.

இயல்பான ஆண் எலிகளின் விந்தணுவைக் கொண்டு ஆய்வகத்தில் முட்டைகள் கருவுறச் செய்யப்பட்டபோது, கட்டுப்பாட்டுக் குழுவின் கருக்களில் 97.6% பொருத்தப்படுவதற்கு முந்தைய ஆரம்பகட்டமான பிளாஸ்டோசிஸ்ட் நிலையை எட்டின. 25-ஆவது தலைமுறை குளோன்களின் முட்டைகளில் இந்த விகிதம் 39.7% ஆகவும், 53-ஆவது தலைமுறைக் குளோன்களின் முட்டைகளில் 20.3% ஆகவும் இருந்தது.

56-ஆவது தலைமுறை முட்டைகளைப் பயன்படுத்திய சோதனைகளில், அணுவிலும் அதைச் சூழ்ந்துள்ள சைட்டோபிளாசத்திலும் சிக்கல்கள் இருப்பது கண்டறியப்பட்டது. இந்த இரு பகுதிகளில் ஏதேனும் ஒன்றை மட்டும் கட்டுப்பாட்டுக் குழு முட்டையிலிருந்து அதற்குரிய பகுதியால் மாற்றினாலும், வளர்ச்சி விகிதங்கள் மிகக் குறைவாகவே இருந்தன. முட்டையின் இரு பகுதிகளும் பாதிக்கப்பட்டிருந்ததாகத் தெரிகிறது.

பாலின இனப்பெருக்கம் கருவளத்தை ஓரளவு மீட்டது

பிற்காலத் தலைமுறை குளோன்களின் சில சந்ததிகள் உயிர் பிழைத்து, அதிக வெற்றியுடன் இனப்பெருக்கம் செய்தன. 55-ஆவது தலைமுறை குளோன் செய்யப்பட்ட பெண் எலிகள் ஒரு ஈற்றுக்கு சராசரியாக 2.2 குட்டிகளைப் பெற்ற நிலையில், அவற்றின் சந்ததிகள் பின்னர் சராசரியாக 7.0 குட்டிகள் கொண்ட ஈற்றைப் பெற்றன. இது மூன்று மடங்குக்கும் அதிகமாகும்.

இந்தப் பேரினத்தின் நஞ்சுக்கொடிகளின் அளவும், குளோன் செய்யப்பட்ட எலிகளில் வழக்கமாகக் காணப்படும் பெரிதாக்கப்பட்ட நஞ்சுக்கொடிகளைப் போல இல்லாமல், கருவுறுதல் மூலம் உருவான கருக்களின் நஞ்சுக்கொடிகளுக்கு நெருக்கமாக இருந்தது.

முட்டைகளும் விந்தணுக்களும் உருவாகும்போது பாலின இனப்பெருக்கம் மரபணுப் பொருளை மறுகலப்பு செய்கிறது; கருவுறுதலின்போது மற்றொரு பெற்றோரிடமிருந்து வரும் டிஎன்ஏவையும் இணைக்கிறது. ஒரு பெற்றோரிடமுள்ள செயல்படும் மரபணுப் பிரதி, மற்ற பெற்றோரிடமிருந்து வந்த சேதமடைந்த பிரதியின் பாதிப்பைச் சில நேரங்களில் ஈடுசெய்யக்கூடும். கடுமையான மரபணுச் சிக்கல்களுள்ள கருக்கள் வளர்வதை நிறுத்திவிடலாம்; சமாளிக்கக்கூடிய மரபணுக் கலவைகளுள்ளவை உயிர் பிழைக்கலாம்.

இந்தச் சந்ததிகள் குளோன் செய்யப்பட்ட பெண் எலிகளிடமிருந்து பிறழ்வுகளைத் தொடர்ந்து பெற்றன. சந்ததிகளிலும் பேரினங்களிலும் மாறுபாடுகள் இருந்ததை மரபணுத் தொகுப்பு வரிசைப்படுத்தல் கண்டறிந்தது; ஏழு மற்றும் ஒன்பதாவது குரோமோசோம்களுக்கு இடையிலான பொருள் பரிமாற்றமும் இதில் அடங்கும். மாற்றமடைந்த இரு குரோமோசோம்களும் ஒன்றாக மரபுரிமையாகக் கிடைத்ததால், அந்தப் பரிமாற்றம் சமநிலையில் நீடித்ததாக ஆய்வாளர்கள் தெரிவித்தனர்.

எனவே, பாலின இனப்பெருக்கத்தின் மூலம் இனப்பெருக்கத் திறன் ஓரளவு மீண்டதை ஈற்றுக் குட்டிகளின் எண்ணிக்கை உயர்ந்தது காட்டுகிறது. குளோனிங் காலத்தில் குவிந்த சில மரபணு மாற்றங்களைத் தொடர்ந்து கொண்டிருந்தபோதும், சந்ததிகளால் சிறப்பாக இனப்பெருக்கம் செய்ய முடிந்தது.

பாதுகாப்புக்கும் கால்நடை வளர்ப்புக்கும் இதன் பொருள்

இறந்துவிட்ட அல்லது இனப்பெருக்கம் செய்ய இயலாத விலங்குகளின் மரபணுப் பொருளைச் சேமிக்கப்பட்ட செல்கள் பாதுகாக்கக்கூடும் என்பதால், குளோனிங் பாதுகாப்பு ஆய்வாளர்களுக்கு ஆர்வமளிக்கிறது. கால்நடை வளர்ப்பில், விரும்பத்தக்க பண்புகளைக் கொண்ட விலங்குகளைப் பெருக்க இது ஒரு வழியாக இருக்கலாம். இந்தப் பயன்பாடுகளில், தானி டிஎன்ஏவின் நிலை மற்றும் சந்ததிகளின் இனப்பெருக்க ஆரோக்கியம் ஆகியவற்றைக் கவனிக்க வேண்டியதன் காரணத்தை இந்தச் சோதனை காட்டுகிறது.

பல தொடர்ச்சியான தானிகள் வழியாக நீண்ட தொடராக மேற்கொள்ளப்பட்ட குளோனிங்கையே இந்தக் கண்டுபிடிப்பு குறிக்கிறது. இந்தச் சோதனைச் சூழல்களில் குறிப்பிட்ட இந்த எலிக் குழுவின் முடிவாக 58 தலைமுறைகள் அமைந்தன. பிற மரபுத் தொடர்களிலோ பாலூட்டி இனங்களிலோ எத்தனை தலைமுறைகள் சாத்தியம் என்பது தெரியவில்லை.

ஆய்வில் பங்கேற்காத, கலிஃபோர்னியா பல்கலைக்கழகம், டேவிஸைச் சேர்ந்த வளர்ச்சிசார் நாளமில்லாச் சுரப்பி நிபுணர் கட்டார்சினா மாலின், இந்தக் கண்டுபிடிப்புகள், இனங்கள் நெருக்கடிக்குச் சென்ற பிறகு அவற்றைக் குளோனிங் மூலம் காப்பாற்றுவதில் தங்கியிருப்பதற்குப் பதிலாக, நெருக்கடி ஏற்படுவதைத் தடுக்கும் பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகளுக்கு ஆதரவளிப்பதாகக் கூறினார்.

பாதுகாப்பு அமைப்பான Revive & Restore-ஐச் சேர்ந்த பென் நோவாக், விலங்குகளின் வாழ்நாளில் உடல் திசுக்களில் குவியும் பிறழ்வுகளின் முக்கியத்துவத்தைச் சுட்டிக்காட்டினார். ஒரு தானிச் செல் தனக்கென டிஎன்ஏ மாற்றங்களின் வரலாற்றைக் கொண்டுள்ளது; அந்தச் செல் மற்றொரு விலங்குக்கான தொடக்கமாகும்போது இது முக்கியத்துவம் பெறுகிறது.

இந்த ஆய்வு இரண்டு நடைமுறைப் பாடங்களை ஒன்றாக முன்வைக்கிறது. குளோனிங் மூலம் பல தலைமுறைகளுக்கு ஒரு விலங்கின் மரபணுப் பொருளைப் பயன்படுத்தும் வாய்ப்பைப் பாதுகாக்க முடியும். இருப்பினும், சந்ததிகள் ஆரோக்கியமாக இருப்பதைப் பேணுவது, காலப்போக்கில் அந்த டிஎன்ஏவுக்கு என்ன நிகழ்கிறது என்பதையும் சார்ந்துள்ளது. இந்தச் சோதனையில், குளோனிங் தொடர் முடிவை நெருங்கிய பிறகும், இயல்பான இணைசேர்க்கை சில சந்ததிகளின் கருவளத்தை மீட்டது.

முக்கியக் குறிப்புகள்

• தொடர்ச்சியான குளோனிங் மூலம், ஒரே அசல் பெண் எலியிலிருந்து 30,947 அணு மாற்று முயற்சிகளை மேற்கொண்டு 1,200-க்கும் மேற்பட்ட எலிகளை ஆய்வாளர்கள் உருவாக்கினர்.
• பிறப்பு வெற்றி விகிதம் 26-ஆவது தலைமுறையில் 15.5% உச்சத்தை எட்டிய பின்னர், சோதனையின் இறுதியில் 0.6% ஆகக் குறைந்தது.
• 58-ஆவது தலைமுறையில் பிறந்த ஐந்து எலிகளும் பிறந்த மறுநாள் இறந்ததால், 2025-இல் இந்தத் தொடர் முடிவுக்கு வந்தது.
• உடன்பிறந்த எலிகளை இணைசேர்த்து பராமரித்த ஒப்பீட்டுக் குழுக்களுடன் ஒப்பிடுகையில், குளோனிங் மரபுத் தொடரில் ஒவ்வொரு தலைமுறைக்கும் சுமார் மூன்று மடங்கு அதிக ஒற்றை டிஎன்ஏ எழுத்து மாற்றங்கள் குவிந்தன.
• தீங்கு விளைவிக்கும் டிஎன்ஏ பிறழ்வுகளும் பெரிய குரோமோசோம் மாற்றங்களும் குவிந்தன; அளவிடப்பட்ட எபிஜெனெடிக் குறைபாடுகள் தொடர்ந்து மோசமடையவில்லை.
• சில சந்ததிகளில் பாலின இனப்பெருக்கம் கருவளத்தை மேம்படுத்தியது; எனினும், மரபுரிமையாகப் பெற்ற பிறழ்வுகள் தொடர்ந்து இருந்தன.