લોકો અને ટામેટાં બંને વિવિધ આકાર અને કદમાં આવે છે. તે એટલા માટે છે કારણ કે દરેક વ્યક્તિ પાસે આનુવંશિક વિવિધતાઓનો એક અનન્ય સમૂહ છે - પરિવર્તન - જે જનીનો કેવી રીતે કાર્ય કરે છે અને કાર્ય કરે છે તેના પર અસર કરે છે. એકસાથે ઉમેરાયેલ, લાખો નાની આનુવંશિક ભિન્નતાઓ કોઈ ચોક્કસ પરિવર્તન કોઈપણ વ્યક્તિ પર કેવી અસર કરશે તે અનુમાન કરવું મુશ્કેલ બનાવે છે. કોલ્ડ સ્પ્રિંગ હાર્બર લેબોરેટરી (સીએસએચએલ)ના પ્રોફેસર અને હોવર્ડ હ્યુજીસ મેડિકલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટના તપાસનીશ ઝેક લિપમેને બતાવ્યું કે કેવી રીતે ટામેટાંમાં આનુવંશિક ભિન્નતા ચોક્કસ પરિવર્તન છોડને અસર કરે છે તે રીતે પ્રભાવિત કરી શકે છે. તે વિવિધ ટામેટાંની જાતો પર પરિવર્તનની અસરોની આગાહી કરવા સક્ષમ બનવા માટે કામ કરી રહ્યો છે.
પરિવર્તનના વિવિધ સંયોજનો અણધારી રીતે ટામેટાંના કદને અસર કરી શકે છે. આ ઈમેજમાં, પ્રથમ કોલમ અનમ્યુટેડ (WT) ટમેટા દર્શાવે છે. બીજા અને ત્રીજા સ્તંભો ફળના કદના જનીન SlCV1 માટે પ્રમોટર (R4 અથવા R3) ના પ્રદેશમાં એક જ પરિવર્તન સાથે ટામેટાં દર્શાવે છે. વ્યક્તિગત પરિવર્તનની ફળના કદ પર ઓછી અસર પડે છે. પરંતુ આ બે મ્યુટેશન (R1 + R4)નું મિશ્રણ ઘણું મોટું ફળ આપે છે.
આ અભ્યાસમાં, લિપમેન અને તેમની ટીમે ફળોના કદ, SlCV3 અને SlWUS ને નિયંત્રિત કરતા બે ટમેટા જનીનો પર, અત્યંત સચોટ અને લક્ષિત જનીન-સંપાદન સાધન, CRISPR નો ઉપયોગ કર્યો. તેઓએ પ્રમોટર પ્રદેશોમાં, તેમના અભિવ્યક્તિને નિયંત્રિત કરતા જનીનોની નજીકના વિસ્તારોમાં ડીએનએના નાના ટુકડાઓ દૂર કરીને 60 થી વધુ ટમેટાં મ્યુટન્ટ્સ ઉત્પન્ન કર્યા. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, વ્યક્તિગત પરિવર્તનોએ ટામેટાંના કદમાં થોડો વધારો કર્યો. પરિવર્તનની કેટલીક જોડીએ ફળના કદમાં બિલકુલ ફેરફાર કર્યો નથી. કેટલાક સિનર્જિસ્ટિક સંયોજનો ફળોના કદમાં નાટ્યાત્મક, અણધાર્યા વધારોનું કારણ બને છે. લિપમેન કહે છે: “પાકના સંવર્ધન માટે આ બધામાં વાસ્તવિક હોલી ગ્રેઇલ અનુમાનિતતા છે. જો હું આ ક્રમમાં ફેરફાર કરું, તો મને આ અસર મળશે. કારણ કે ત્યાં અન્ય પ્રકારોનો આ સમુદ્ર છે જે કુદરતે તમે જે મ્યુટેશનનું એન્જિનિયરિંગ કરી રહ્યાં છો તેની નજીકમાં સંચિત કર્યું છે, તેમજ સમગ્ર જિનોમમાં વિખરાયેલા છે, જેમાંથી ઘણા તમે જે ચોક્કસ મ્યુટેશન બનાવી રહ્યાં છો તેને પ્રભાવિત કરી શકે છે.”
કોઈપણ બે પરિવર્તન મોડલ માટે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓની આ શ્રેણી વિવિધ આનુવંશિક પશ્ચાદભૂમાં થતા એક જ પરિવર્તનના પરિણામો દર્શાવે છે. અસર અમુક માનવ રોગોમાં જોવા મળે છે તેની સાથે સરખાવી શકાય છે, જ્યાં કેટલાક લોકોમાં અમુક પૂર્વ-અસ્તિત્વમાં રહેલા પરિવર્તનો હોઈ શકે છે જે તેમને રોગ પેદા કરતા પરિવર્તનોથી રક્ષણ આપે છે.
લિપમેન અને તેમની ટીમ ચોક્કસ પાકના લક્ષણોને વ્યક્તિગત અને સંયુક્ત પરિવર્તન કેવી રીતે અસર કરે છે તેનું પ્રમાણ નક્કી કરવાનું ચાલુ રાખશે. અત્યાર સુધી, તેઓએ બે વ્યક્તિગત પરિવર્તનો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ માપી છે, પરંતુ જીનોમમાં લાખો ભિન્નતા છે. લિપમેન સંવર્ધનને વધુ અનુમાનિત અને કાર્યક્ષમ બનાવવા માટે પૂરતી માપી શકાય તેવી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરવાની આશા રાખે છે.
વધારે માહિતી માટે:
કોલ્ડ સ્પ્રિંગ હાર્બર લેબોરેટરી
www.cshl.edu