हैदराबाद, 2 नवंबर, 2023: सीएसआईआर-सेंटर फॉर सेल्युलर एंड मॉलिक्यूलर बायोलॉजी (सीसीएमबी) हैदराबाद में लुप्तप्राय प्रजातियों के संरक्षण के लिए प्रयोगशाला (लैकोन्स) के शोधकर्ताओं ने पानी, मिट्टी या हवा जैसे पर्यावरणीय नमूनों में पाए जाने वाले डीएनए टुकड़ों को अनुक्रमित करके किसी भी पारिस्थितिकी तंत्र की कुल जैव विविधता का आकलन करने के लिए एक नई गैर-इनवेसिव विधि विकसित की है। जर्नल इकोलॉजिकल इंडिकेटर्स में प्रकाशित उनके अध्ययन से पता चलता है कि यह विधि वायरस, बैक्टीरिया, आर्किया और यूकेरियोट्स जैसे कवक, पौधों, कीड़ों, पक्षियों, मछलियों और अन्य जानवरों सहित सभी प्रकार के जीवों का पता लगा सकती है।

जैव विविधता की निगरानी और संरक्षण के लिए, वैज्ञानिकों को विभिन्न आवासों में रहने वाले जीवों का सर्वेक्षण करने और समय के साथ उनके परिवर्तनों पर नज़र रखने की आवश्यकता है। लेकिन उपलब्ध जैव विविधता मूल्यांकन विधियाँ एक पारिस्थितिकी तंत्र में रहने वाले सभी रोगाणुओं और गैर-रोगाणुओं के लिए कुल प्रजाति विविधता का अनुमान नहीं लगा सकती हैं। पारंपरिक निगरानी विधियों के लिए भी व्यापक वर्गीकरण विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है, और बड़े पारिस्थितिकी तंत्र के लिए मापने योग्य नहीं हैं क्योंकि वे महंगे, श्रम-गहन और समय लेने वाले हो सकते हैं।

इन सीमाओं को दूर करने के लिए, सीएसआईआर-सीसीएमबी के शोधकर्ताओं, श्री एस. मनु और डॉ. जी. उमापति ने फ्री-फ्लोटिंग एनवायरनमेंटल डीएनए (ईडीएनए) में एन्कोडेड आनुवंशिक जानकारी को निकालने और पढ़ने के लिए एक लिसिस और पीसीआर-मुक्त आणविक दृष्टिकोण विकसित किया ई. डी. एन. ए. सभी जीवों द्वारा अपने जीवनकाल के दौरान या मृत्यु के बाद प्राकृतिक प्रक्रियाओं के माध्यम से अपने आसपास के वातावरण में बहाया गया डी. एन. ए. है।

इस नई विधि में, शोधकर्ता पर्यावरणीय नमूनों से ई. डी. एन. ए. को छानते हैं, उनके अनुक्रमों को पढ़ते हैं, और इस प्रकार, ई. डी. एन. ए. के स्रोत की पहचान करते हैं। उन्होंने चिल्का विकास प्राधिकरण की मदद से ओडिशा में भारत के सबसे बड़े खारे पानी के लैगून चिल्का लैगून के अत्यधिक जैव विविधता वाले आर्द्रभूमि पारिस्थितिकी तंत्र में अपनी विधि का परीक्षण किया।

सभी ज्ञात प्रजातियों के संदर्भ अनुक्रमों के एक बड़े डेटाबेस के साथ कई मौसमी नमूनों से ईडीएनए टुकड़ों के 10 बिलियन से अधिक अनुक्रमों की तुलना करके, शोधकर्ता जीवन के पेड़ पर जीवों का पता लगाने में सक्षम थे। उन्होंने अनुमान लगाया कि चिल्का लैगून की कुल वर्गीकरण विविधता जीवन के पेड़ पर लगभग 1071 परिवारों की है, जिसमें यूकेरियोट्स के लगभग 799 परिवार, बैक्टीरिया के 230 परिवार, आर्किया के 27 परिवार और डीएनए वायरस के 13 परिवार शामिल हैं। शोधकर्ताओं ने यह भी पाया कि पारिस्थितिकी तंत्र में विभिन्न स्थानों और मौसमों में जीवों के परिवारों की सापेक्ष प्रचुरता काफी भिन्न होती है। यह इंगित करता है कि यह विधि अंतरिक्ष और समय में जैव विविधता में परिवर्तनों की निगरानी करने में भी मदद कर सकती है।

“ईडीएनए-आधारित जैव मूल्यांकन के लिए वर्तमान कार्यप्रणाली उन तरीकों तक सीमित है जहां केवल विशिष्ट प्रजातियों या संबंधित टैक्सों के समूहों की तलाश की जाती है। हमने इस समस्या के आसपास काम किया और सूक्ष्मजीवों से लेकर स्तनधारियों तक, जीवों की पहचान में सुधार किया, भले ही वे बहुतायत में कम हों। और हम उन सभी जीवों का पता लगा सकते हैं जिनके संदर्भ जीनोम अनुक्रम ज्ञात हैं, “अध्ययन करने वाले सीसीएमबी के पीएचडी छात्र एस. मनु कहते हैं। इसने कई प्रकार के जीवों का पता लगाने की नई विधि में मदद की है जो अन्यथा मौजूदा आणविक जीव विज्ञान परीक्षणों के माध्यम से पता नहीं लगाए जाते हैं।

अध्ययन की देखरेख करने वाले वरिष्ठ प्रधान वैज्ञानिक डॉ. जी. उमापति ने भी विधि की सार्वभौमिकता पर टिप्पणी की। उन्होंने कहा, “इस विधि को कुल जैव विविधता का आकलन करने और बड़े क्षेत्रों में डेटा-संचालित संरक्षण प्रयासों को सूचित करने के लिए मानवजनित कारकों के कारण जैव विविधता के नुकसान की निगरानी करने के लिए विभिन्न प्रकार के पारिस्थितिकी प्रणालियों में कुशलता से लागू किया जा सकता है।”

डॉ. विनय के. नंदीकूरी, निदेशक, सीसीएमबी ने कहा, “पारिस्थितिकी तंत्र की संपूर्ण विविधता का आकलन करने के लिए ईडीएनए का उपयोग करने वाली यह अत्याधुनिक विधि सस्ती, तेज और बड़े ताजे पानी और समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र के लिए अत्यधिक स्केलेबल है जो हमारे देश की समृद्ध जैव विविधता की निगरानी और संरक्षण में मदद कर सकती है।

संदर्भ लेखः

मनु, एस., और उमापति, जी. बाह्य कोशिकीय ई. डी. एन. ए. का गहन अनुक्रमण पारिस्थितिकी प्रणालियों के कुल जैव विविधता मूल्यांकन को सक्षम बनाता है। पारिस्थितिक संकेतक। 31 अक्टूबर, 2023.

https://doi.org/ 10.1016/j. ecolind. 2023.111171

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डॉ. जी. उमापति सीनियर प्रिंसिपल साइंटिस्ट और ग्रुप लीडर सीएसआईआर-सेंटर फॉर सेल्युलर एंड मॉलिक्यूलर बायोलॉजी हैदराबाद, भारत
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