ICAR ने बनाया AI आधारित Plant Genome Editing Platform

भारतीय कृषि अनुसंधान परिषद (ICAR) के केंद्रीय चावल अनुसंधान संस्थान (CRRI) के वैज्ञानिकों ने, ओडिशा के कटक में चावल को एक मॉडल फसल के रूप में उपयोग करते हुए, पौधों के लिए दुनिया का पहला आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (AI)-आधारित  जीनोम-एडिटिंग प्लेटफ़ॉर्म, Plant-OpenCRISPR1 (POC1) विकसित और मान्य किया।

यह शोध डॉ. कुतुबुद्दीन अली मोल्ला के नेतृत्व में हुआ है। इस नए प्लेटफॉर्म का नाम 'Plant-OpenCRISPR1' (POC1) रखा गया है। यह 'OpenCRISPR-1' (OC1) पर आधारित है, जो इंसानी कोशिकाओं के लिए AI (आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस) से तैयार किया गया एक न्यूक्लिऐज़ है। 

वैज्ञानिकों का कहना है कि यह तरक्की इसलिए अहम है, क्योंकि अब तक जीनोम एडिटिंग का काम बैक्टीरिया से मिलने वाले कुछ ही एंजाइम्स, जैसे Cas9 और Cas12a, पर निर्भर रहा है, लेकिन पौधों से जुड़े सिस्टम्स में अक्सर इन एंजाइम्स के इस्तेमाल में कुछ दिक्कतें आती हैं।

यह प्लेटफ़ॉर्म पारंपरिक Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) तकनीकों से परे, AI-डिज़ाइन किए गए एंजाइमों का उपयोग करके चावल की फसलों में उन्नत जीन नॉकआउट, बेस एडिटिंग और प्राइम एडिटिंग को सक्षम बनाता है।

Plant-OpenCRISPR1 की विशेषताएँ 

इस प्लेटफ़ॉर्म का उद्देश्य बिना किसी बाहरी जीन को शामिल किए सटीक जीनोम एडिटिंग को सक्षम बनाकर, जलवायु-लचीली, रोग-प्रतिरोधी, उच्च-उपज वाली और पोषण से भरपूर फसल किस्में विकसित करना है।

POC1 पारंपरिक CRISPR प्रणालियों में उपयोग किए जाने वाले स्वाभाविक रूप से पाए जाने वाले माइक्रोबियल प्रोटीन के बजाय AI-डिज़ाइन किए गए एंजाइमों का उपयोग करता है। 

यह OpenCRISPR-1 (OC1) पर आधारित है, एक AI-जनित न्यूक्लीज जिसे मूल रूप से संयुक्त राज्य अमेरिका (USA) में मानव कोशिकाओं के लिए डिज़ाइन किया गया था।

उन्नत एंजाइमों को इंजीनियर करने के लिए विशाल प्रोटीन डेटाबेस पर प्रशिक्षित बड़े भाषा मॉडल का उपयोग करता है, जिससे अगली पीढ़ी की जीनोम एडिटिंग और अनुकूलित जैव प्रौद्योगिकी समाधानों में तेजी आती है।

यह शोध, अंतर्राष्ट्रीय पत्रिका 'New Phytologist' में प्रकाशन के लिए स्वीकार कर लिया गया है।

क्रिस्पर तकनीक 

क्रिस्पर कैस-9 तकनीक (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats’ and ‘CRISPR-associated protein 9’) जीन एडिटिंग की वह तकनीक है।  

इसे वैज्ञानिक भाषा में "आणविक कैंची" (Molecular Scissors) भी कहा जाता है। 

इसकी खोज वर्ष 2012 में की गई थी। जीनोम एडिटिंग या जीन एडिटिंग तकनीक जीनोम में लक्षित स्थानों पर आनुवंशिक सामग्री को जोड़ने, हटाने या बदलने की अनुमति देती है।

क्रिस्पर तकनीक में कैस-9 जीन या आनुवंशिक कैंची के द्वारा विशेष तरीके से तैयार किए गए अणु ख़राब डी.एन.ए. स्ट्रैंड को खोज लेते हैं तथा एंजाइम की सहायता से लक्षित डी.एन.ए. स्ट्रैंड को काट दिया जाता है। 

अतः आनुवंशिक रूप से मिलने वाले बीमारी से ग्रसित जीन को काटकर अलग करके रोग मुक्ति प्राप्त की जा सकती है।

डी.एन.ए. सिरा के जिस विशिष्ट भाग को काटा या हटाया जाता है उसमें प्राकृतिक रूप से पुनर्निर्माण, मरम्मत या बनने की प्रवृत्ति होती है। 

एमैनुएल चार्पेंटियर ने एक अज्ञात अणु ट्रांस-एक्टिवेटिंग क्रिस्पर आर.एन.ए. (TracrRNA) की खोज की थी, जिसे वर्ष 2011 में प्रकाशित किया गया था। ये ‘TracrRNA’ बैक्टीरिया की प्राचीन प्रतिरक्षा प्रणाली क्रिस्पर- कैस 9 का हिस्सा था, जो अपने डी.एन.ए. को विघटित करके वायरस को निष्क्रिय कर देता था।