Genome editing
জিনোম সম্পাদনা বা জিনোম ইঞ্জিনিয়ারিং বা জিন সম্পাদনা হল এক ধরনের জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং যেখানে কোনও জীবের জিনোমে ডিএনএ ঢোকানো, মুছে ফেলা, সংশোধন করা বা প্রতিস্থাপন করা হয়। প্রাথমিক জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং কৌশলগুলির বিপরীতে যা এলোমেলোভাবে একটি হোস্ট জিনোমে জেনেটিক উপাদান সন্নিবেশ করে, জিনোম সম্পাদনা সাইট-নির্দিষ্ট অবস্থানে সন্নিবেশকে লক্ষ্য করে। প্রোগ্রামেবল নিউক্লিয়াসের মাধ্যমে জেনেটিক ম্যানিপুলেশনের সাথে জড়িত মৌলিক প্রক্রিয়াটি হল টার্গেট জিনোমিক লোকির স্বীকৃতি এবং প্রভাবক ডিএনএ-বাইন্ডিং ডোমেনের (ডিবিডি) বন্ধন, সীমাবদ্ধতা এন্ডোনিউক্লিয়াসের (এফওসিআই এবং সিএএস) দ্বারা টার্গেট ডিএনএতে ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেক (ডিএসবি), এবং হোমোলজি-ডাইরেক্টেড রিকম্বিনেশন (এইচডিআর) বা নন-হোমোলোগাস এন্ড জয়েনিং (এনএইচইজে) এর মাধ্যমে ডিএসবিগুলির মেরামত। 1990-এর দশকে সাধারণ বর্তমান নিউক্লিজ-ভিত্তিক জিন সম্পাদনা প্ল্যাটফর্মের আবির্ভাবের আগে জিনোম সম্পাদনার সূচনা হয়েছিল, তবে, সম্পাদনার কম দক্ষতার কারণে এর ব্যবহার সীমিত ছিল। ইঞ্জিনিয়ারড নিউক্লিয়াস সহ জিনোম সম্পাদনা, অর্থাৎ। এই এনজাইমগুলির তিনটি প্রধান শ্রেণী-জিঙ্ক ফিঙ্গার নিউক্লিয়াস (জেড. এফ. এন), ট্রান্সক্রিপশন অ্যাক্টিভেটর-লাইক এফেক্টার নিউক্লিয়াস (টি. এ. এল. ই. এন) এবং ইঞ্জিনিয়ারড মেগানুক্লিয়াস-নেচার মেথডস দ্বারা 2011 সালের সেরা পদ্ধতি হিসাবে নির্বাচিত হয়েছিল। সি. আর. আই. এস. পি. আর-সি. এ. এস পদ্ধতিটি সায়েন্স দ্বারা 2015 সালের ব্রেকথ্রু অফ দ্য ইয়ার হিসাবে নির্বাচিত হয়েছিল। ইঞ্জিনিয়ারড নিউক্লিয়াসের চারটি পরিবার ব্যবহার করা হয়েছিলঃ মেগানুক্লিয়াসেস, জিঙ্ক ফিঙ্গার নিউক্লিয়াসেস (জেডএফএন), ট্রান্সক্রিপশন অ্যাক্টিভেটর-সদৃশ প্রভাবক-ভিত্তিক নিউক্লিয়াসেস (টালেন) এবং ক্লাস্টারড রেগুলার ইন্টারস্পেসড শর্ট প্যালিনড্রোমিক রিপিটস (সিআরআইএসপিআর/ক্যাস 9) সিস্টেম। নয়জন জিনোম সম্পাদক উপলব্ধ ছিল। 2018 সালে, এই ধরনের সম্পাদনার জন্য সাধারণ পদ্ধতিতে ইঞ্জিনিয়ারড নিউক্লিয়াস বা "আণবিক কাঁচি" ব্যবহার করা হয়েছিল। এই নিউক্লিয়াসগুলি জিনোমের পছন্দসই স্থানে সাইট-নির্দিষ্ট ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেক (ডিএসবি) তৈরি করে। ইনডিউসড ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেকগুলি নন-হোমোলোগাস এন্ড-জয়েনিং (এন. এইচ. ই. জে) বা হোমোলোগাস রিকম্বিনেশন (এইচ. আর)-এর মাধ্যমে মেরামত করা হয়, যার ফলে টার্গেটেড মিউটেশন ('সম্পাদনা') হয়। 2019 সালের মে মাসে, চীনের আইনজীবীরা প্রথম জিন-সম্পাদিত মানুষের চীনা বিজ্ঞানী হে জিয়ানকুই দ্বারা পরিকল্পিত সৃষ্টির আলোকে (লুলু এবং নানা বিতর্ক দেখুন), প্রবিধানের খসড়া যে কেউ জিন-সম্পাদনা কৌশল দ্বারা মানব জিনোমকে পরিচালনা করে, যেমন সি. আর. আই. এস. পি. আর, যে কোনও সম্পর্কিত প্রতিকূল পরিণতির জন্য দায়ী হবে। সম্ভাব্য অন্ধ দাগ এবং সি. আর. আই. এস. পি. আর এবং সম্পর্কিত জৈবপ্রযুক্তির ঝুঁকি সম্পর্কে একটি সতর্কতামূলক দৃষ্টিভঙ্গি সম্প্রতি আলোচনা করা হয়েছে, যা সেলুলার নিয়ন্ত্রণ প্রক্রিয়াগুলির অপ্রচলিত প্রকৃতির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। ইউনিভার্সিটি অফ এডিনবার্গ রোজলিন ইনস্টিটিউট এমন একটি ভাইরাস প্রতিরোধী শূকর তৈরি করেছে যা পোরসিন রিপ্রোডাকটিভ এবং রেসপিরেটরি সিনড্রোম সৃষ্টি করে, যার জন্য মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং ইউরোপীয় শূকর চাষীদের বার্ষিক $2.6 বিলিয়ন খরচ হয়। 2020 সালের ফেব্রুয়ারিতে, একটি মার্কিন ট্রায়াল নিরাপদে 3 জন ক্যান্সার রোগীর উপর সি. আর. আই. এস. পি. আর জিন সম্পাদনা দেখায়। 2020 সালে সিসিলিয়ান রুজ হাই জিএবিএ, একটি টমেটো যা একটি অ্যামিনো অ্যাসিড তৈরি করে যা শিথিলকরণের প্রচার করে বলে জাপানে বিক্রয়ের জন্য অনুমোদিত হয়েছিল। 2021 সালে, ইংল্যান্ড (যুক্তরাজ্যের বাকি অংশ নয়) জিন-সম্পাদিত উদ্ভিদ এবং প্রাণীদের উপর নিষেধাজ্ঞা অপসারণের পরিকল্পনা করে, ইউরোপীয় ইউনিয়ন-অনুবর্তী নিয়ন্ত্রণ থেকে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং অন্যান্য কিছু দেশের কাছাকাছি নিয়মে চলে যায়। 2021 সালের এপ্রিলের একটি ইউরোপীয় কমিশনের প্রতিবেদনে "দৃঢ় ইঙ্গিত" পাওয়া গেছে যে বর্তমান নিয়ন্ত্রক ব্যবস্থা জিন সম্পাদনার জন্য উপযুক্ত ছিল না পরে 2021 সালে, গবেষকরা একটি সিআরআইএসপিআর বিকল্প ঘোষণা করেছিলেন, যা ট্রান্সপোসনে পাওয়া এন্ডোনিউক্লিয়াস হিসাবে আইএসসিবি, আইএসআরবি এবং টিএনপিবি সহ বাধ্যতামূলক মোবাইল উপাদান-নির্দেশিত ক্রিয়াকলাপ (ওএমইজিএ) প্রোটিন লেবেলযুক্ত এবং ছোট ωআরএনএ দ্বারা পরিচালিত। পটভূমি জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং 1970-এর দশক থেকে জীবের মধ্যে নতুন জেনেটিক উপাদান প্রবর্তনের পদ্ধতি হিসাবে রয়েছে। এই প্রযুক্তির একটি ত্রুটি হ 'ল এলোমেলো প্রকৃতি যার সাহায্যে ডিএনএ হোস্ট জিনোমে ঢোকানো হয়, যা জীবের মধ্যে অন্যান্য জিনকে দুর্বল বা পরিবর্তন করতে পারে। যদিও, বেশ কয়েকটি পদ্ধতি আবিষ্কৃত হয়েছে যা একটি জীবের জিনোমের মধ্যে নির্দিষ্ট স্থানে সন্নিবেশিত জিনগুলিকে লক্ষ্য করে। এটি জিনোমের মধ্যে নির্দিষ্ট সিকোয়েন্স সম্পাদনা করার পাশাপাশি লক্ষ্য প্রভাব হ্রাস করতে সক্ষম করেছে। এটি গবেষণার উদ্দেশ্যে, নির্দিষ্ট জিনে মিউটেশন লক্ষ্য করে এবং জিন থেরাপিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। কোনও জীবের মধ্যে একটি কার্যকরী জিন প্রবেশ করানোর মাধ্যমে এবং ত্রুটিযুক্তটিকে প্রতিস্থাপনের জন্য এটিকে লক্ষ্য করে নির্দিষ্ট কিছু জিনগত রোগ নিরাময় করা সম্ভব হতে পারে। জিন টার্গেটিং হোমোলোগাস রিকম্বিনেশন কোনও জীবের জিনোমের মধ্যে নির্দিষ্ট স্থানে জিন টার্গেট করার প্রাথমিক পদ্ধতিগুলি (যাকে জিন টার্গেটিং বলা হয়) হোমোলোগাস রিকম্বিনেশন (এইচআর)-এর উপর নির্ভর করত। লক্ষ্যযুক্ত জিনোম অনুক্রমের সাথে মেলে এমন একটি টেমপ্লেট ধারণকারী ডিএনএ গঠন তৈরি করে এটি সম্ভব যে কোষের মধ্যে এইচআর প্রক্রিয়াগুলি পছন্দসই স্থানে গঠনটি সন্নিবেশ করবে। ভ্রূণের স্টেম কোষে এই পদ্ধতিটি ব্যবহার করার ফলে ট্রান্সজেনিক ইঁদুরের বিকাশ ঘটে যার লক্ষ্য জিনগুলি ছিটকে যায়। জিনগুলিতে আঘাত করা বা জিন অভিব্যক্তির নিদর্শনগুলি পরিবর্তন করাও সম্ভব হয়েছে। ভ্রূণের স্টেম কোষের মাধ্যমে ইঁদুরের মধ্যে জিনগত পরিবর্তন প্রবর্তনের জন্য সমজাতীয় পুনঃসংযোগ কীভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে তার আবিষ্কারের স্বীকৃতিস্বরূপ, মারিও ক্যাপচি, মার্টিন ইভান্স এবং অলিভার স্মিথিসকে 2007 সালে ফিজিওলজি বা মেডিসিনের জন্য নোবেল পুরস্কার প্রদান করা হয়। শর্তসাপেক্ষ লক্ষ্যমাত্রা নির্ধারণ যদি একটি গুরুত্বপূর্ণ জিন ছিটকে যায় তবে এটি জীবের জন্য মারাত্মক প্রমাণিত হতে পারে। এই জিনগুলির কার্যকারিতা অধ্যয়নের জন্য নির্দিষ্ট রিকম্বিনেসেস (এসএসআর) ব্যবহার করা হয়েছিল। দুটি সর্বাধিক প্রচলিত প্রকার হল ক্রি-লক্সপি এবং এফএলপি-এফআরটি সিস্টেম। ক্রি রিকম্বিনেজ হল একটি এনজাইম যা লক্স-পি সাইট নামে পরিচিত বাঁধাই ক্রমের মধ্যে সমজাতীয় পুনঃসংযোগের মাধ্যমে ডিএনএ অপসারণ করে। ফ্লিপ-এফ. আর. টি সিস্টেম একইভাবে কাজ করে, যেখানে ফ্লিপ রিকম্বিনেজ এফ. আর. টি সিকোয়েন্স শনাক্ত করে। টিস্যু নির্দিষ্ট প্রবর্তকদের নিয়ন্ত্রণে এসএসআর প্রকাশ করে এমন একটি জীবের সাথে আগ্রহের জিনের পার্শ্ববর্তী রিকম্বিনেজ সাইটযুক্ত একটি জীবকে অতিক্রম করে, শুধুমাত্র নির্দিষ্ট কোষে জিনগুলিকে নক আউট করা বা চালু করা সম্ভব। এই কৌশলগুলি ট্রান্সজেনিক প্রাণী থেকে মার্কার জিন অপসারণের জন্যও ব্যবহার করা হয়েছিল। এই ব্যবস্থাগুলির আরও পরিবর্তনগুলি গবেষকদের শুধুমাত্র নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে পুনরায় সংমিশ্রণ প্ররোচিত করার অনুমতি দেয়, যা জিনগুলিকে নক আউট বা বিকাশের পছন্দসই সময় বা পর্যায়ে প্রকাশ করার অনুমতি দেয়। প্রক্রিয়া ডাবল স্ট্র্যান্ড ব্রেক মেরামত জিনোম সম্পাদনার একটি সাধারণ রূপ ডিএনএ ডাবল স্ট্র্যান্ডেড ব্রেক (ডিএসবি) মেরামত যান্ত্রিকতার ধারণার উপর নির্ভর করে। ডিএসবি মেরামত করার জন্য দুটি প্রধান পথ রয়েছে; নন-হোমোলোগাস এন্ড জয়েনিং (এন. এইচ. ই. জে) এবং হোমোলজি ডাইরেক্টেড রিপেয়ার (এইচ. ডি. আর)। এন. এইচ. ই. জে ডি. এন. এ প্রান্তে সরাসরি যোগ দেওয়ার জন্য বিভিন্ন ধরনের উৎসেচক ব্যবহার করে যেখানে আরও সঠিক এইচ. ডি. আর ব্রেক পয়েন্টে অনুপস্থিত ডি. এন. এ সিকোয়েন্স পুনরুজ্জীবনের জন্য একটি টেমপ্লেট হিসাবে একটি সমজাতীয় সিকোয়েন্স ব্যবহার করে। এটি একটি ক্রমের মধ্যে কাঙ্ক্ষিত জেনেটিক উপাদানগুলির সাথে একটি ভেক্টর তৈরি করে কাজে লাগানো যেতে পারে যা একটি ডি. এস. বি-র পার্শ্ববর্তী ক্রমের সমতুল্য। এর ফলে ডি. এস. বি-র জায়গায় কাঙ্ক্ষিত পরিবর্তন ঢোকানো হবে। যদিও এইচডিআর ভিত্তিক জিন সম্পাদনা সমজাতীয় পুনঃসংযোগ ভিত্তিক জিন লক্ষ্যমাত্রার অনুরূপ, তবে পুনঃসংযোগের হার কমপক্ষে তিনটি মাত্রায় বৃদ্ধি পায়। ইঞ্জিনিয়ারড নিউক্লিয়াস জিনোম সম্পাদনার মূল চাবিকাঠি হল জিনোমের মধ্যে একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে একটি ডিএসবি তৈরি করা। সাধারণত ব্যবহৃত সীমাবদ্ধতা এনজাইমগুলি ডিএনএ কাটার ক্ষেত্রে কার্যকর, তবে সাধারণত একাধিক স্থানে সনাক্ত এবং কাটা হয়। এই চ্যালেঞ্জটি কাটিয়ে উঠতে এবং স্থান-নির্দিষ্ট ডিএসবি তৈরি করতে, আজ অবধি তিনটি স্বতন্ত্র শ্রেণীর নিউক্লিয়াস আবিষ্কৃত হয়েছে এবং জৈব প্রকৌশল করা হয়েছে। এগুলি হল জিঙ্ক ফিঙ্গার নিউক্লিয়াস (জেড. এফ. এন), ট্রান্সক্রিপশন-অ্যাক্টিভেটর যেমন ইফেক্টর নিউক্লিয়াস (টি. এ. এল. ই. এন), মেগানুক্লিয়াস এবং ক্লাস্টারড রেগুলার ইন্টারস্পেসড শর্ট প্যালিনড্রোমিক রিপিটস (সি. আর. আই. এস. পি. আর/সি. এ. এস 9) সিস্টেম। 1980-এর দশকের শেষের দিকে আবিষ্কৃত মেগানুক্লিয়াস মেগানুক্লিয়াসগুলি এন্ডোনিউক্লিয়াস পরিবারের এনজাইম যা বড় ডিএনএ সিকোয়েন্সগুলি (14 থেকে 40 বেস জোড়া) সনাক্ত এবং কেটে ফেলার ক্ষমতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। সবচেয়ে বিস্তৃত এবং সর্বাধিক পরিচিত মেগানুক্লিয়াসগুলি হল ল্যাগলিডাডজি পরিবারের প্রোটিন, যা একটি সংরক্ষিত অ্যামিনো অ্যাসিড ক্রমের জন্য তাদের নামের ঋণী। সাধারণত মাইক্রোবিয়াল প্রজাতিতে পাওয়া মেগানুক্লিয়াসের খুব দীর্ঘ শনাক্তকরণ ক্রম (> 14 বিপি) থাকার অনন্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা তাদের প্রাকৃতিকভাবে খুব নির্দিষ্ট করে তোলে। যাইহোক, একটি নির্বাচিত নির্দিষ্ট ডিএনএ অনুক্রমের উপর কাজ করার জন্য প্রয়োজনীয় সঠিক মেগানুক্লিয়াস খুঁজে পাওয়ার কার্যত কোনও সম্ভাবনা নেই। এই চ্যালেঞ্জটি কাটিয়ে উঠতে, মিউটেজেনেসিস এবং উচ্চ থ্রুপুট স্ক্রিনিং পদ্ধতিগুলি ব্যবহার করা হয়েছে মেগানুক্লিয়াস রূপগুলি তৈরি করতে যা অনন্য ক্রমগুলি সনাক্ত করে। অন্যরা বিভিন্ন মেগানুক্লিয়াসকে ফিউজ করতে এবং হাইব্রিড এনজাইম তৈরি করতে সক্ষম হয়েছে যা একটি নতুন ক্রমকে স্বীকৃতি দেয়। তবুও অন্যরা যুক্তিসঙ্গতভাবে ডিজাইন করা মেগানুক্লিজ নামে একটি পদ্ধতিতে নির্দিষ্ট ক্রম মেগানুসেলেস ডিজাইন করার জন্য মেগানুক্লিজের ডিএনএ মিথস্ক্রিয়াশীল অ্যামিনো অ্যাসিডগুলিকে পরিবর্তন করার চেষ্টা করেছে। আরেকটি পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে পরিবর্তিত মেগানুক্লিয়াসের ক্রিয়াকলাপ এবং স্বীকৃত নিউক্লিক ক্রমের নির্দিষ্টতা যতটা সম্ভব সঠিকভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করার চেষ্টা করার জন্য কম্পিউটার মডেল ব্যবহার করা। কয়েক হাজার প্রোটিন ইউনিট সম্বলিত একটি বড় ব্যাংক তৈরি করা হয়েছে। এই ইউনিটগুলিকে একত্রিত করে লক্ষ্যস্থান শনাক্তকারী চিমেরিক মেগানুক্লিয়াসগুলি পাওয়া যায়, যার ফলে গবেষণা ও উন্নয়নের সরঞ্জামগুলি সরবরাহ করা হয় যা বিস্তৃত চাহিদা (মৌলিক গবেষণা, স্বাস্থ্য, কৃষি, শিল্প, শক্তি ইত্যাদি) পূরণ করে। এর মধ্যে রয়েছে মানব এক্সপিসি জিনকে বিভক্ত করতে সক্ষম দুটি মেগানুক্লিয়াসের শিল্প-স্কেল উৎপাদন; এই জিনের মিউটেশনের ফলে জেরোডার্মা পিগমেন্টোসাম হয়, যা একটি গুরুতর মনোজেনিক ব্যাধি যা রোগীদের ত্বকের ক্যান্সারে আক্রান্ত হওয়ার পূর্বাভাস দেয় এবং যখনই তাদের ত্বক ইউভি রশ্মির সংস্পর্শে আসে তখন পুড়ে যায়। জিঙ্ক ফিঙ্গার নিউক্লিয়াসের (জেডএফএন) মতো পদ্ধতির তুলনায় মেগানুক্লিয়াসের কোষে কম বিষাক্ততা সৃষ্টির সুবিধা রয়েছে, সম্ভবত আরও কঠোর ডিএনএ সিকোয়েন্স স্বীকৃতির কারণে; তবে, সমস্ত সম্ভাব্য সিকোয়েন্সের জন্য সিকোয়েন্স-নির্দিষ্ট এনজাইম তৈরি করা ব্যয়বহুল এবং সময়সাপেক্ষ, কারণ জেডএফএন এবং টালেন-ভিত্তিক ফিউশনের মতো পদ্ধতিগুলি যে সংমিশ্রণ সম্ভাবনাগুলি ব্যবহার করে তা থেকে কেউ উপকৃত হয় না। জিঙ্ক ফিঙ্গার নিউক্লিয়াস মেগানুক্লিয়াসের বিপরীতে, জেডএফএন এবং টালেন প্রযুক্তির পিছনের ধারণাটি একটি অ-নির্দিষ্ট ডিএনএ কাটিং অনুঘটক ডোমেনের উপর ভিত্তি করে তৈরি, যা পরে জিঙ্ক আঙ্গুল এবং ট্রান্সক্রিপশন অ্যাক্টিভেটর-সদৃশ প্রভাবক (টিএএলই)-এর মতো পেপটাইডগুলি সনাক্তকারী নির্দিষ্ট ডিএনএ অনুক্রমের সাথে যুক্ত করা যেতে পারে। এর প্রথম ধাপ ছিল একটি এন্ডোনিউক্লিয়াস খুঁজে বের করা যার ডিএনএ শনাক্তকরণ স্থান এবং ক্লিভিং সাইট একে অপরের থেকে আলাদা ছিল, এমন একটি পরিস্থিতি যা সীমাবদ্ধতা এনজাইমগুলির মধ্যে সবচেয়ে সাধারণ নয়। একবার এই উৎসেচকটি পাওয়া গেলে, এর ছিদ্রকারী অংশটি আলাদা করা যেতে পারে যা খুব অ-নির্দিষ্ট হবে কারণ এর কোনও শনাক্তকরণ ক্ষমতা থাকবে না। এই অংশটি তখন পেপটাইডগুলি সনাক্তকারী ক্রমের সাথে যুক্ত করা যেতে পারে যা খুব উচ্চ নির্দিষ্টতার দিকে নিয়ে যেতে পারে। দস্তা আঙুলের মোটিফগুলি বিভিন্ন প্রতিলিপির কারণগুলিতে ঘটে। মানুষের সমস্ত প্রোটিনের 8 শতাংশে পাওয়া দস্তা আয়ন তাদের ত্রিমাত্রিক কাঠামোর গঠনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। প্রতিলিপির কারণগুলিতে, এটি প্রায়শই প্রোটিন-ডিএনএ মিথস্ক্রিয়া স্থানে অবস্থিত, যেখানে এটি মোটিফকে স্থিতিশীল করে। প্রতিটি আঙুলের সি-টার্মিনাল অংশ ডিএনএ সিকোয়েন্সের নির্দিষ্ট স্বীকৃতির জন্য দায়ী। স্বীকৃত ক্রমগুলি সংক্ষিপ্ত, প্রায় 3 টি বেস জোড়া নিয়ে গঠিত, তবে 6 থেকে 8 টি দস্তা আঙ্গুলের সংমিশ্রণে যার স্বীকৃতি সাইটগুলি চিহ্নিত করা হয়েছে, প্রায় 20 টি বেস জোড়ার ক্রমের জন্য নির্দিষ্ট প্রোটিন পাওয়া সম্ভব। তাই একটি নির্দিষ্ট জিনের অভিব্যক্তি নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব। এটি প্রদর্শিত হয়েছে যে এই কৌশলটি প্রাণীদের মধ্যে অ্যাঞ্জিওজেনেসিসের একটি প্রক্রিয়া প্রচার করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। একটি লক্ষ্যযুক্ত ডিএনএ বিরতি প্ররোচিত করার জন্য একটি এন্ডোনিউক্লিজের অনুঘটক ডোমেনের সাথে এইভাবে নির্মিত একটি প্রোটিনকে ফিউজ করাও সম্ভব, এবং তাই এই প্রোটিনগুলিকে জিনোম ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের সরঞ্জাম হিসাবে ব্যবহার করা সম্ভব। এর জন্য সাধারণত গৃহীত পদ্ধতিতে দুটি ডিএনএ বাইন্ডিং প্রোটিনকে সংযুক্ত করা হয়-যার প্রত্যেকটিতে 3 থেকে 6 টি বিশেষভাবে নির্বাচিত দস্তা আঙ্গুল রয়েছে-ফোকিআই এন্ডোনিউক্লিজের অনুঘটক ডোমেনের সাথে যা ডাবল-স্ট্র্যান্ড ডিএনএ বিভক্ত করার জন্য ডাইমারাইজ করা প্রয়োজন। দুটি প্রোটিন দুটি ডিএনএ সিকোয়েন্স শনাক্ত করে যা কয়েকটি নিউক্লিওটাইড পৃথক। দুটি দস্তা আঙুলের প্রোটিনকে তাদের নিজ নিজ অনুক্রমের সাথে সংযুক্ত করা দুটি এফওসিআই ডোমেনকে আরও কাছাকাছি নিয়ে আসে। এফওসিআই-এর নিউক্লিজ ক্রিয়াকলাপের জন্য ডাইমেরাইজেশনের প্রয়োজন হয় এবং এর অর্থ হল প্রতিটি নিউক্লিজ অংশীদার একটি অনন্য ডিএনএ সিকোয়েন্স সনাক্ত করার সাথে সাথে নির্দিষ্টতা নাটকীয়ভাবে বৃদ্ধি পায়। এই প্রভাব বাড়ানোর জন্য, ফোকআই নিউক্লিয়াসগুলি ইঞ্জিনিয়ার করা হয়েছে যা শুধুমাত্র হেটেরোডাইমার হিসাবে কাজ করতে পারে। নির্বাচিত ক্রমের জন্য নির্দিষ্ট দস্তা আঙুলের নিউক্লিয়াস ডিজাইন করার জন্য বেশ কয়েকটি পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। সর্বাধিক বিস্তৃত পরিচিত নির্দিষ্টতা (মডুলার সমাবেশ) সহ দস্তা-আঙুলের ইউনিটগুলির সংমিশ্রণ জড়িত। ব্যাকটেরিয়া, খামির বা স্তন্যপায়ী কোষ ব্যবহার করে বিভিন্ন নির্বাচন কৌশল তৈরি করা হয়েছে যা সংমিশ্রণগুলি সনাক্ত করতে পারে যা সর্বোত্তম নির্দিষ্টতা এবং সর্বোত্তম কোষ সহনশীলতা প্রদান করে। যদিও জিঙ্ক ফিঙ্গার নিউক্লিয়াস ক্রিয়াকলাপের সরাসরি জিনোম-ব্যাপী বৈশিষ্ট্যের খবর পাওয়া যায়নি, তবে কোষে ডাবল-স্ট্র্যান্ড ডিএনএ বিরতির মোট সংখ্যা পরিমাপ করে এমন একটি সমীক্ষায় দেখা গেছে যে জিঙ্ক ফিঙ্গার নিউক্লিয়াস দিয়ে চিকিত্সা করা কোষে পটভূমির উপরে কেবল একটি থেকে দুটি বিরতি ঘটে একটি 24 বিপি যৌগিক স্বীকৃতি সাইট এবং বাধ্যতামূলক হেটেরোডাইমার ফোকিআই নিউক্লিয়াস ডোমেন সহ। হেটেরোডাইমার কার্যকরী নিউক্লিয়াসগুলি অবাঞ্ছিত হোমোডাইমার ক্রিয়াকলাপের সম্ভাবনা এড়াতে পারে এবং এইভাবে ডিএসবির নির্দিষ্টতা বাড়ায়। যদিও জেডএফএন এবং টালেন উভয়েরই নিউক্লিয়াস অংশগুলির অনুরূপ বৈশিষ্ট্য রয়েছে, তবে এই ইঞ্জিনিয়ারড নিউক্লিয়াসের মধ্যে পার্থক্য তাদের ডিএনএ স্বীকৃতি পেপটাইডের মধ্যে রয়েছে। জেডএফএনগুলি সিস2-হিস2 দস্তা আঙ্গুলের উপর নির্ভর করে এবং টেলের উপর টালেন গঠন করে। পেপটাইড ডোমেন শনাক্তকারী এই ডিএনএ উভয়েরই বৈশিষ্ট্য রয়েছে যে তারা প্রাকৃতিকভাবে তাদের প্রোটিনের সংমিশ্রণে পাওয়া যায়। সিস2-হিস2 দস্তা আঙ্গুলগুলি সাধারণত পুনরাবৃত্তিতে ঘটে যা 3 বিপি দূরে থাকে এবং বিভিন্ন নিউক্লিক অ্যাসিড ইন্টারঅ্যাক্টিং প্রোটিনের বিভিন্ন সংমিশ্রণে পাওয়া যায় যেমন ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর। জিঙ্ক ফিঙ্গার ডোমেনের প্রতিটি আঙুল সম্পূর্ণ স্বাধীন এবং একটি আঙুলের বাঁধাইয়ের ক্ষমতা তার প্রতিবেশী দ্বারা প্রভাবিত হয়। অন্যদিকে অ্যামিনো অ্যাসিড এবং স্বীকৃত নিউক্লিওটাইড জোড়ার মধ্যে এক-থেকে-এক স্বীকৃতির অনুপাত সহ পুনরাবৃত্তিতে টেলগুলি পাওয়া যায়। যেহেতু দস্তা আঙ্গুল এবং টেল উভয়ই পুনরাবৃত্ত বিন্যাসে ঘটে, তাই বিভিন্ন ধরণের নির্দিষ্ট ক্রম তৈরি করার জন্য বিভিন্ন সংমিশ্রণের চেষ্টা করা যেতে পারে। জিঙ্ক আঙ্গুলগুলি এই শর্তাবলী এবং পদ্ধতির মধ্যে আরও প্রতিষ্ঠিত হয়েছে যেমন মডুলার অ্যাসেম্বলি (যেখানে জিঙ্ক আঙ্গুলগুলি প্রয়োজনীয় ক্রমটি আচ্ছাদন করার জন্য একটি ত্রয়ী ক্রমের সাথে সম্পর্কযুক্ত একটি সারিতে সংযুক্ত করা হয়), ওপেন (পেপটাইড ডোমেন বনাম ত্রয়ী নিউক্লিওটাইডের নিম্ন-কঠোরতা নির্বাচন তারপরে পেপটাইড সংমিশ্রণ বনাম ব্যাকটিরিয়া সিস্টেমে চূড়ান্ত লক্ষ্যের উচ্চ-কঠোরতা নির্বাচন), এবং সাইট নির্দিষ্ট নিউক্লিয়াস তৈরি করতে অন্যান্য পদ্ধতির মধ্যে জিঙ্ক আঙুল গ্রন্থাগারগুলির ব্যাকটেরিয়াল এক-সংকর স্ক্রিনিং ব্যবহার করা হয়েছে। জিঙ্ক ফিঙ্গার নিউক্লিয়াস হল গবেষণা এবং উন্নয়নের সরঞ্জাম যা ইতিমধ্যে জিনোমের একটি পরিসীমা সংশোধন করতে ব্যবহৃত হয়েছে, বিশেষ করে জিঙ্ক ফিঙ্গার কনসোর্টিয়ামের পরীক্ষাগারগুলি দ্বারা। মার্কিন সংস্থা সাঙ্গামো বায়োসায়েন্সেস স্টেম কোষের জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং এবং থেরাপিউটিক উদ্দেশ্যে ইমিউন কোষের পরিবর্তন নিয়ে গবেষণা চালানোর জন্য জিঙ্ক ফিঙ্গার নিউক্লিয়াস ব্যবহার করে। পরিবর্তিত টি লিম্ফোসাইটগুলি বর্তমানে এক ধরনের মস্তিষ্কের টিউমার (গ্লিওব্লাস্টোমা) এবং এইডসের বিরুদ্ধে লড়াইয়ের জন্য প্রথম পর্যায়ের ক্লিনিকাল ট্রায়ালের মধ্য দিয়ে যাচ্ছে। টালেন ট্রান্সক্রিপশন অ্যাক্টিভেটর-সদৃশ প্রভাবক নিউক্লিয়াস (টালেন) হল নির্দিষ্ট ডিএনএ-বাইন্ডিং প্রোটিন যা 33 বা 34-অ্যামিনো অ্যাসিড পুনরাবৃত্তির একটি অ্যারে বৈশিষ্ট্যযুক্ত। টেলেন্স হল কৃত্রিম সীমাবদ্ধতা এনজাইম যা একটি নিউক্লিয়াসের ডিএনএ কাটিং ডোমেনকে টেলে ডোমেনে ফিউজ করে ডিজাইন করা হয়েছে, যা বিশেষভাবে একটি অনন্য ডিএনএ সিকোয়েন্স সনাক্ত করার জন্য তৈরি করা যেতে পারে। এই ফিউশন প্রোটিনগুলি জিন সম্পাদনা অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সহজেই লক্ষ্যযোগ্য "ডিএনএ কাঁচি" হিসাবে কাজ করে যা জীবিত কোষে ক্রম সন্নিবেশ, মুছে ফেলা, মেরামত এবং প্রতিস্থাপনের মতো লক্ষ্যযুক্ত জিনোম পরিবর্তনগুলি সম্পাদন করতে সক্ষম করে। ডিএনএ বাইন্ডিং ডোমেন, যা যে কোনও পছন্দসই ডিএনএ সিকোয়েন্সকে বাঁধতে ডিজাইন করা যেতে পারে, টিএএল প্রভাবক থেকে আসে, ডিএনএ-বাইন্ডিং প্রোটিন উদ্ভিদ প্যাথোজেনিক জ্যান্থোম্যানোস অ্যাপ দ্বারা নির্গত হয়। টিএএল প্রভাবকগুলি পুনরাবৃত্ত ডোমেন নিয়ে গঠিত, যার প্রত্যেকটিতে 34 টি অ্যামিনো অ্যাসিডের একটি অত্যন্ত সংরক্ষিত ক্রম রয়েছে এবং লক্ষ্যস্থলের মধ্যে একটি একক ডিএনএ নিউক্লিওটাইড সনাক্ত করে। নিউক্লিয়াস লক্ষ্যস্থলে ডাবল স্ট্র্যান্ড ব্রেক তৈরি করতে পারে যা ত্রুটি-প্রবণ নন-হোমোলোগাস এন্ড-জয়েনিং (এন. এইচ. ই. জে) দ্বারা মেরামত করা যেতে পারে, যার ফলে ছোট সন্নিবেশ বা মুছে ফেলার প্রবর্তনের মাধ্যমে জিন বিঘ্নিত হয়। অ্যামিনো অ্যাসিড অবস্থান 12 এবং 13-এ তথাকথিত পুনরাবৃত্ত পরিবর্তনশীল ডাই-অবশিষ্টাংশ (আরভিডি) ব্যতীত প্রতিটি পুনরাবৃত্তি সংরক্ষিত থাকে। আরভিডিগুলি ডিএনএ সিকোয়েন্স নির্ধারণ করে যার সাথে টেল বাঁধবে। টেল পুনরাবৃত্তি এবং সংশ্লিষ্ট ডিএনএ সিকোয়েন্সের মধ্যে এই সহজ এক-থেকে-এক যোগাযোগ নতুন ডিএনএ সিকোয়েন্স সনাক্ত করার জন্য পুনরাবৃত্তি অ্যারে একত্রিত করার প্রক্রিয়াটিকে সহজতর করে তোলে। এই টেলগুলি একটি ট্রান্সক্রিপশন অ্যাক্টিভেটর-সদৃশ প্রভাবক নিউক্লিয়াস (টালেন) তৈরি করতে ডিএনএ নিউক্লিয়াস, ফোকাই থেকে অনুঘটক ডোমেনের সাথে সংযুক্ত করা যেতে পারে। ফলস্বরূপ টালেন গঠনগুলি নির্দিষ্টতা এবং ক্রিয়াকলাপকে একত্রিত করে, কার্যকরভাবে ইঞ্জিনিয়ারড সিকোয়েন্স-নির্দিষ্ট নিউক্লিয়াস তৈরি করে যা শুধুমাত্র পূর্ব-নির্বাচিত স্থানগুলিতে ডিএনএ সিকোয়েন্সগুলিকে আবদ্ধ করে এবং বিভক্ত করে। TALEN লক্ষ্য শনাক্তকরণ ব্যবস্থা একটি সহজ-থেকে-পূর্বাভাস কোডের উপর ভিত্তি করে তৈরি। টিএএল নিউক্লিয়াসগুলি তাদের 30 + বেস জোড়া বাঁধাই সাইটের দৈর্ঘ্যের কারণে তাদের লক্ষ্যের জন্য নির্দিষ্ট। পুরো জিনোমের যে কোনও একক নিউক্লিওটাইডের 6টি বেস জোড়ার মধ্যে টালেন সঞ্চালিত করা যেতে পারে। টি. এ. এল. ই. এন গঠনগুলি নকশাকৃত জিঙ্ক ফিঙ্গার নিউক্লিয়াসের মতো একইভাবে ব্যবহৃত হয় এবং লক্ষ্যযুক্ত মিউটেজেনেসিসে তিনটি সুবিধা রয়েছেঃ (1) ডি. এন. এ বাঁধাই নির্দিষ্টতা বেশি, (2) লক্ষ্যহীন প্রভাব কম, এবং (3) ডি. এন. এ-বাঁধাই ক্ষেত্রের নির্মাণ সহজ। সি. আর. আই. এস. পি. আর সি. আর. আই. এস. পি. আর (ক্লাস্টারড রেগুলারলি ইন্টারস্পেসড শর্ট প্যালিনড্রোমিক রিপিটস) হল জেনেটিক উপাদান যা ব্যাকটেরিয়া ভাইরাস থেকে রক্ষা করার জন্য এক ধরনের অর্জিত অনাক্রম্যতা হিসাবে ব্যবহার করে। এগুলি ছোট ছোট ক্রম নিয়ে গঠিত যা ভাইরাল জিনোম থেকে উদ্ভূত হয় এবং ব্যাকটেরিয়াল জিনোমে অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে। সি. এ. এস (সি. আর. আই. এস. পি. আর সম্পর্কিত প্রোটিন) এই ক্রমগুলি প্রক্রিয়া করে এবং ভাইরাল ডি. এন. এ ক্রমগুলির সাথে মিলে যায়। ইউক্যারিওটিক কোষে ক্যাস জিনযুক্ত প্লাজমিড এবং বিশেষভাবে নির্মিত সি. আর. আই. এস. পি. আর প্রবর্তন করে, ইউক্যারিওটিক জিনোম যে কোনও পছন্দসই অবস্থানে কাটা যেতে পারে। নিউক্লিওবেস পরিবর্তন দ্বারা সম্পাদনা (বেস সম্পাদনা) নিউক্লিক অ্যাসিড দক্ষতার সাথে সম্পাদনা করার প্রাচীনতম পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি নিউক্লিক অ্যাসিড গাইড সিকোয়েন্স দ্বারা পরিচালিত নিউক্লিওবেস সংশোধনকারী এনজাইম নিয়োগ করে যা 1990-এর দশকে প্রথম বর্ণনা করা হয়েছিল এবং আরও সম্প্রতি পুনরুত্থান দেখা গেছে। এই পদ্ধতির সুবিধা হল যে এর জন্য জিনোমিক ডিএনএ স্ট্র্যান্ডগুলি ভাঙার প্রয়োজন হয় না এবং এইভাবে ডিএনএ স্ট্র্যান্ড ভাঙার সাথে যুক্ত এলোমেলো সন্নিবেশ এবং মুছে ফেলা এড়ানো যায়। এটি শুধুমাত্র একক নিউক্লিওটাইড পরিবর্তনের প্রয়োজনীয় সুনির্দিষ্ট সম্পাদনার জন্য উপযুক্ত এবং এই ধরনের সম্পাদনার জন্য অত্যন্ত কার্যকর বলে প্রমাণিত হয়েছে। আরকুট আরকুট মানে কৃত্রিম সীমাবদ্ধতা ডিএনএ কাটার, এটি কোমিয়ামা দ্বারা বিকশিত একটি কৌশল। এই পদ্ধতিতে ক্রোমোজোমের মধ্যে ক্লিভেজ সাইট সনাক্ত করার জন্য সিউডো-কমপ্লিমেন্টারি পেপটাইড নিউক্লিক অ্যাসিড (পিসিপিএনএ) ব্যবহার করা হয়। একবার পিসিপিএনএ সাইটটি নির্দিষ্ট করে দিলে, সিরিয়াম (সিই) এবং ইডিটিএ (রাসায়নিক মিশ্রণ) দ্বারা ছেদন করা হয়, যা স্প্লাইসিং ফাংশন সম্পাদন করে। জিন সম্পাদনার ইঞ্জিনিয়ারড নিউক্লিয়াস মেগানুক্লিয়াস পদ্ধতির নির্ভুলতা এবং দক্ষতা উপরে উল্লিখিত পদ্ধতিগুলির মধ্যে সবচেয়ে কম কার্যকর। এর ডিএনএ-বাইন্ডিং উপাদান এবং ক্লিভিং উপাদানের প্রকৃতির কারণে, এটি প্রতি 1,000 নিউক্লিওটাইডের একটি সম্ভাব্য লক্ষ্য সনাক্ত করার মধ্যে সীমাবদ্ধ। মেগানুক্লিয়াসের সীমাবদ্ধতা কাটিয়ে ওঠার জন্য জেডএফএন তৈরি করা হয়েছিল। প্রতি 140টি নিউক্লিওটাইডের মধ্যে জেড. এফ. এন-এর চিহ্নিত সম্ভাব্য লক্ষ্যের সংখ্যা বাড়িয়ে এক করা হয়। যাইহোক, উভয় পদ্ধতিই অপ্রত্যাশিত কারণ তাদের ডিএনএ-বাঁধাই উপাদানগুলি একে অপরকে প্রভাবিত করে। ফলস্বরূপ, উচ্চ মাত্রার দক্ষতা এবং দীর্ঘ এবং ব্যয়বহুল বৈধতা প্রক্রিয়া প্রয়োজন। টেল নিউক্লিয়াসগুলি সবচেয়ে সুনির্দিষ্ট এবং নির্দিষ্ট পদ্ধতি হওয়ায় পূর্ববর্তী দুটি পদ্ধতির তুলনায় উচ্চতর দক্ষতা অর্জন করে। এটি এই ধরনের দক্ষতা অর্জন করে কারণ ডিএনএ-বাইন্ডিং উপাদানটি টেল সাবইউনিটগুলির একটি অ্যারে নিয়ে গঠিত, তাদের প্রত্যেকটিরই অন্যদের থেকে স্বাধীন একটি নির্দিষ্ট ডিএনএ নিউক্লিওটাইড চেইন সনাক্ত করার ক্ষমতা রয়েছে, যার ফলে উচ্চ নির্ভুলতার সাথে লক্ষ্যস্থলগুলির সংখ্যা বেশি হয়। আণবিক জীববিজ্ঞান এবং প্রোটিন ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের নির্দিষ্ট দক্ষতার সাথে নতুন টেল নিউক্লিয়াস তৈরি করতে প্রায় এক সপ্তাহ এবং কয়েকশ ডলার সময় লাগে। টেল নিউক্লিয়াসের তুলনায় সি. আর. আই. এস. পি. আর নিউক্লিয়াসের নির্ভুলতা কিছুটা কম। এটি এক প্রান্তে একটি নির্দিষ্ট নিউক্লিওটাইড থাকার প্রয়োজনের কারণে হয় যাতে গাইড আর. এন. এ তৈরি করা যায় যা সি. আর. আই. এস. পি. আর ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেক মেরামত করতে ব্যবহার করে। এটি সবচেয়ে দ্রুত এবং সস্তা পদ্ধতি হিসাবে দেখানো হয়েছে, যার দাম মাত্র দুইশো ডলারের কম এবং কয়েক দিন। সি. আর. আই. এস. পি. আর-এর আণবিক জীববিজ্ঞানে ন্যূনতম দক্ষতার প্রয়োজন হয় কারণ নকশাটি প্রোটিনের পরিবর্তে গাইড আর. এন. এ-তে থাকে। জেডএফএন এবং টালেন পদ্ধতির তুলনায় সিআরআইএসপিআর-এর একটি প্রধান সুবিধা হল যে এটি তার ~ 80এনটি সিআরআইএসপিআর এসজিআরএনএ ব্যবহার করে বিভিন্ন ডিএনএ সিকোয়েন্স লক্ষ্য করতে পরিচালিত হতে পারে, যেখানে জেডএফএন এবং টালেন উভয় পদ্ধতির জন্য প্রতিটি ডিএনএ সিকোয়েন্স লক্ষ্য করার জন্য তৈরি প্রোটিনগুলির নির্মাণ এবং পরীক্ষার প্রয়োজন হয়। যেহেতু একটি সক্রিয় নিউক্লিয়াসের অফ-টার্গেট ক্রিয়াকলাপ জেনেটিক এবং জৈব স্তরে সম্ভাব্য বিপজ্জনক পরিণতি ঘটাতে পারে, তাই মেগানুক্লিয়াসের নির্ভুলতা, জেডএফএন, সিআরআইএসপিআর এবং টালেন-ভিত্তিক ফিউশন গবেষণার একটি সক্রিয় ক্ষেত্র। যদিও পরিবর্তনশীল পরিসংখ্যানগুলি রিপোর্ট করা হয়েছে, ZFN-গুলিতে TALEN পদ্ধতি বা RNA-নির্দেশিত নিউক্লিয়াসের তুলনায় বেশি সাইটোটক্সিসিটি থাকে, যেখানে TALEN এবং RNA-নির্দেশিত পদ্ধতির সর্বাধিক দক্ষতা এবং কম অফ-টার্গেট প্রভাব থাকে। ডিএনএ বাঁধাই এবং নিউক্লিজ ক্রিয়াকলাপের মধ্যে সর্বাধিক তাত্ত্বিক দূরত্বের উপর ভিত্তি করে, টালেন পদ্ধতির ফলে সর্বাধিক নির্ভুলতা পাওয়া যায়। মাল্টিপ্লেক্স অটোমেটেড জিনোমিক ইঞ্জিনিয়ারিং (এমএজিই) জিনোমিক বৈচিত্র্য এবং সমস্ত সম্ভাব্য সম্পর্কিত ফেনোটাইপ অধ্যয়ন করতে ইচ্ছুক বিজ্ঞানী ও গবেষকদের পদ্ধতিগুলি খুব ধীর, ব্যয়বহুল এবং অদক্ষ ছিল। এই নতুন বিপ্লবের আগে, গবেষকদের একক-জিন ম্যানিপুলেশন করতে হবে এবং জিনোমকে একবারে একটি ছোট অংশে পরিবর্তন করতে হবে, ফেনোটাইপ পর্যবেক্ষণ করতে হবে এবং একটি ভিন্ন একক-জিন ম্যানিপুলেশন দিয়ে প্রক্রিয়াটি শুরু করতে হবে। অতএব, হার্ভার্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের ওয়াইস ইনস্টিটিউটের গবেষকরা এমএজিই ডিজাইন করেছেন, একটি শক্তিশালী প্রযুক্তি যা ইন ভিভো জিনোম সম্পাদনা প্রক্রিয়াটিকে উন্নত করে। এটি একটি জিনোমের দ্রুত এবং দক্ষ ম্যানিপুলেশনগুলির জন্য অনুমতি দেয়, যা একটি ছোট রান্নাঘরের টেবিলের উপরে রাখার জন্য যথেষ্ট ছোট একটি মেশিনে ঘটে। এই মিউটেশনগুলি বৈচিত্র্যের সাথে একত্রিত হয় যা প্রাকৃতিকভাবে কোষের মাইটোসিসের সময় ঘটে কোটি কোটি সেলুলার মিউটেশন তৈরি করে। রাসায়নিকভাবে সংযুক্ত, সিন্থেটিক সিঙ্গেল-স্ট্র্যান্ডেড ডিএনএ (এস. এস. ডি. এন. এ) এবং অলিজিওনিউক্লিওটাইডের একটি পুল কোষের লক্ষ্যযুক্ত অঞ্চলে চালু করা হয় যার ফলে জেনেটিক পরিবর্তন তৈরি হয়। চক্রাকার প্রক্রিয়ায় এস. এস. ডি. এন. এ-র রূপান্তর (বৈদ্যুতিন সংযোজন দ্বারা) এবং তারপরে বৃদ্ধি ঘটে, যার সময় ব্যাকটেরিওফেজ হোমোলোগাস রিকম্বিনেশন প্রোটিনগুলি এস. এস. ডি. এন. এ-গুলিকে তাদের জিনোমিক লক্ষ্যে অ্যানিলিংয়ের মধ্যস্থতা করে। নির্বাচিত ফেনোটাইপিক চিহ্নিতকারীগুলিকে লক্ষ্য করে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করা হয় এবং কোষগুলিকে ডিফারেনশিয়াল মিডিয়াতে ধাতুপট্টাবৃত করে চিহ্নিত করা হয়। প্রতিটি চক্র প্রক্রিয়া করতে শেষ পর্যন্ত আড়াই ঘন্টা সময় নেয়, আইজোজেনিক কালচার বৃদ্ধি করতে এবং মিউটেশনগুলি চিহ্নিত করতে অতিরিক্ত সময় প্রয়োজন হয়। একাধিক স্থান লক্ষ্য করে মিউটেজেনিক এস. এস. ডি. এন. এ-র গ্রন্থাগারগুলি পুনরাবৃত্তভাবে প্রবর্তন করে, এম. এ. জি. ই একটি কোষের জনসংখ্যার মধ্যে সমন্বিত জিনগত বৈচিত্র্য তৈরি করতে পারে। একক নিউক্লিওটাইড বেস জোড়া থেকে শুরু করে পুরো জিনোম বা জিন নেটওয়ার্ক পর্যন্ত 50টি পর্যন্ত জিনোম সম্পাদনা হতে পারে, যার ফলাফল কয়েক দিনের মধ্যে পাওয়া যায়। বড় মাপের পরীক্ষাগুলিকে তিনটি শ্রেণীতে ভাগ করা যেতে পারে, যা স্কেল এবং জটিলতার বিভিন্ন মাত্রা দ্বারা চিহ্নিত করা যেতে পারেঃ (i) অনেক লক্ষ্যস্থান, একক জেনেটিক মিউটেশন; (ii) একক লক্ষ্যস্থান, অনেক জেনেটিক মিউটেশন; এবং (iii) অনেক লক্ষ্যস্থান, অনেক জেনেটিক মিউটেশন। তৃতীয় শ্রেণীর একটি উদাহরণ 2009 সালে প্রতিফলিত হয়েছিল, যেখানে চার্চ এবং সহকর্মীরা স্বাভাবিক পরিমাণের পাঁচগুণ লাইকোপিন উৎপাদন করতে এসচেরিচিয়া কোলাই প্রোগ্রাম করতে সক্ষম হয়েছিল, যা সাধারণত টমেটোর বীজে পাওয়া একটি অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট এবং ক্যান্সার বিরোধী বৈশিষ্ট্যের সাথে যুক্ত। তারা আইসোপ্রিনয়েড লাইকোপিন অতিরিক্ত উৎপাদনের জন্য এসচেরিচিয়া কোলিতে 1-ডিঅক্সি-ডি-জাইলুলোজ-5-ফসফেট (ডিএক্সপি) বিপাকীয় পথকে অনুকূল করতে এমএজিই প্রয়োগ করেছিলেন। এটি তাদের প্রায় 3 দিন এবং উপকরণগুলিতে মাত্র 1,000 ডলারের বেশি সময় নিয়েছিল। এম. এ. জি. ই জিনোমগুলিকে পরিবর্তন করতে পারে এমন সহজ, গতি এবং ব্যয় দক্ষতা বায়ো ইঞ্জিনিয়ারিং, বায়োএনার্জি, বায়োমেডিকাল ইঞ্জিনিয়ারিং, সিন্থেটিক বায়োলজি, ফার্মাসিউটিক্যাল, কৃষি এবং রাসায়নিক শিল্পের গুরুত্বপূর্ণ যৌগগুলির উৎপাদন ও উৎপাদনের ক্ষেত্রে শিল্পগুলির দৃষ্টিভঙ্গিকে রূপান্তরিত করতে পারে। 2012 সাল পর্যন্ত প্রয়োগগুলি উদ্ভিদ থেকে শুরু করে প্রাণী পর্যন্ত বিস্তৃত পরীক্ষামূলক ব্যবস্থার জন্য কার্যকর জিনোম সম্পাদনা তৈরি করা হয়েছিল, যা প্রায়শই ক্লিনিকাল আগ্রহের বাইরে ছিল এবং গবেষণা পরীক্ষাগারগুলিতে একটি আদর্শ পরীক্ষামূলক কৌশল হয়ে উঠছিল। সাম্প্রতিক প্রজন্মের ইঁদুর, জেব্রাফিশ, ভুট্টা এবং তামাক জেডএফএন-মধ্যস্থ মিউট্যান্ট এবং টালেন-ভিত্তিক পদ্ধতির উন্নতি পদ্ধতিগুলির তাৎপর্যের সাক্ষ্য দেয় এবং তালিকাটি দ্রুত প্রসারিত হচ্ছে। ইঞ্জিনিয়ারড নিউক্লিয়াসের সাথে জিনোম সম্পাদনা সম্ভবত উদ্ভিদ এবং প্রাণীদের মধ্যে জিন ফাংশন অধ্যয়ন থেকে মানুষের মধ্যে জিন থেরাপি পর্যন্ত জীবন বিজ্ঞানের অনেক ক্ষেত্রে অবদান রাখবে। উদাহরণস্বরূপ, কৃত্রিম জীববিজ্ঞানের ক্ষেত্র যার লক্ষ্য হল কোষ এবং জীবগুলিকে নতুন কাজ সম্পাদন করার জন্য প্রকৌশলী করা, সম্ভবত জিনগত উপাদানগুলি যুক্ত বা অপসারণ করার জন্য ইঞ্জিনিয়ারড নিউক্লিয়াসের ক্ষমতা থেকে উপকৃত হতে পারে এবং তাই জটিল ব্যবস্থা তৈরি করতে পারে। উপরন্তু, জিন ফাংশন ইঞ্জিনিয়ারড নিউক্লিয়াস সঙ্গে স্টেম কোষ ব্যবহার করে অধ্যয়ন করা যেতে পারে। নিচে তালিকাভুক্ত কিছু নির্দিষ্ট কাজ যা এই পদ্ধতিটি সম্পাদন করতে পারেঃ টার্গেটেড জিন মিউটেশন জিন থেরাপি ক্রোমোজোম পুনর্বিন্যাস তৈরি করা স্টেম সেলগুলির সাথে জিন ফাংশন অধ্যয়ন ট্রান্সজেনিক প্রাণী এন্ডোজেনস জিন লেবেলিং প্রাণীদের মধ্যে টার্গেটেড ট্রান্সজিন সংযোজন টার্গেটেড জিন পরিবর্তন জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের সাম্প্রতিক আবিষ্কারগুলির সংমিশ্রণ, বিশেষত জিন সম্পাদনা এবং গবাদি পশুর প্রজনন প্রযুক্তির সর্বশেষ উন্নতি (যেমন। ইন ভিট্রো এম্ব্রায়ো কালচার) সিন্থেটিক অত্যন্ত নির্দিষ্ট এন্ডোনিউক্লিয়াস ব্যবহার করে সরাসরি নিষিক্ত oocytes মধ্যে জিনোম সম্পাদনা করার অনুমতি দেয়। আর. এন. এ-নির্দেশিত এন্ডোনিউক্লিয়াসঃ ক্লাস্টারযুক্ত নিয়মিতভাবে ইন্টারস্পেসড শর্ট প্যালিনড্রোমিক পুনরাবৃত্তি সম্পর্কিত ক্যাস 9 (সি. আর. আই. এস. পি. আর/ক্যাস 9) একটি নতুন সরঞ্জাম, যা উপলব্ধ পদ্ধতির পরিসরকে আরও বাড়িয়ে তোলে। বিশেষত সি. আর. আই. এস. পি. আর/সি. এ. এস. 9 ইঞ্জিনিয়ারড এন্ডোনিউক্লিয়াসগুলি স্তন্যপায়ী জাইগোটে সাইটোপ্লাজমিক ডাইরেক্ট ইনজেকশন (সি. ডি. আই) দ্বারা এক ধাপে একযোগে নকআউটের (কে. ও) জন্য একাধিক গাইড আর. এন. এ ব্যবহারের অনুমতি দেয়। উপরন্তু, আটলান্টিক স্যামনের মতো জলজ চাষে নির্দিষ্ট ধরনের মাছের ক্ষেত্রে জিন সম্পাদনা প্রয়োগ করা যেতে পারে। মাছের জিন সম্পাদনা বর্তমানে পরীক্ষামূলক, তবে সম্ভাবনার মধ্যে রয়েছে বৃদ্ধি, রোগ প্রতিরোধ, বন্ধ্যাত্ব, নিয়ন্ত্রিত প্রজনন এবং রঙ। এই বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য নির্বাচন করা আরও টেকসই পরিবেশ এবং মাছের জন্য আরও ভাল কল্যাণের অনুমতি দিতে পারে। অ্যাকুয়া অ্যাডভান্টেজ স্যামন হল অ্যাকুয়া বাউন্টি টেকনোলজিস দ্বারা বিকশিত একটি জিনগতভাবে পরিবর্তিত আটলান্টিক স্যামন। আটলান্টিক স্যামনের বৃদ্ধি হরমোন-নিয়ন্ত্রক জিনটি প্যাসিফিক চিনুক স্যামন থেকে বৃদ্ধি হরমোন-নিয়ন্ত্রক জিন এবং সমুদ্রের পাউট থেকে একটি প্রবর্তক ক্রম দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয় একক-কোষ প্রতিলিপিবিদ্যা, জিনোম সম্পাদনা এবং নতুন স্টেম সেল মডেলের সমান্তরাল বিকাশের জন্য ধন্যবাদ আমরা এখন বৈজ্ঞানিকভাবে উত্তেজনাপূর্ণ সময়ে প্রবেশ করছি যেখানে কার্যকরী জেনেটিক্স আর প্রাণী মডেলের মধ্যে সীমাবদ্ধ নয় তবে সরাসরি মানুষের নমুনায় সঞ্চালিত হতে পারে। একক-কোষ জিন অভিব্যক্তি বিশ্লেষণ মানব বিকাশের একটি প্রতিলিপিগত রোডম্যাপ সমাধান করেছে যা থেকে কার্যকরী অধ্যয়নের জন্য মূল প্রার্থী জিনগুলি চিহ্নিত করা হচ্ছে। পরীক্ষা-নিরীক্ষা পরিচালনার জন্য বিশ্বব্যাপী ট্রান্সক্রিপ্টোমিক্স ডেটা ব্যবহার করে, সি. আর. আই. এস. পি. আর ভিত্তিক জিনোম সম্পাদনা সরঞ্জামটি মানুষের পরিবেশে কার্যকারিতা ব্যাখ্যা করার জন্য মূল জিনগুলিকে ব্যাহত করা বা অপসারণ করা সম্ভব করেছে। মেগানুক্লিয়াস, জেডএফএন এবং টালেন ব্যবহার করে উদ্ভিদের জিনোম সম্পাদনায় লক্ষ্যযুক্ত জিন পরিবর্তন উদ্ভিদে জিনগত কারসাজির জন্য একটি নতুন কৌশল প্রদান করে এবং সম্ভবত অন্তঃসত্ত্বা জিন পরিবর্তন করে কাঙ্ক্ষিত উদ্ভিদ বৈশিষ্ট্যের প্রকৌশলের ক্ষেত্রে সহায়তা করে। উদাহরণস্বরূপ, প্রধান ফসল প্রজাতিগুলিতে স্থান-নির্দিষ্ট জিন সংযোজন 'বৈশিষ্ট্য স্ট্যাকিং'-এর জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে যার মাধ্যমে প্রজনন প্রক্রিয়া চলাকালীন তাদের সহ-বিভাজন নিশ্চিত করার জন্য বেশ কয়েকটি কাঙ্ক্ষিত বৈশিষ্ট্য শারীরিকভাবে সংযুক্ত থাকে। সম্প্রতি আরাবিডোপসিস থালিয়ানা এবং জিয়া মে-তে এই ধরনের ক্ষেত্রে অগ্রগতির খবর পাওয়া গেছে। আরাবিডোপসিস থালিয়ানায়, জেডএফএন-সমর্থিত জিন টার্গেটিং ব্যবহার করে, দুটি ভেষজনাশক-প্রতিরোধী জিন (তামাক অ্যাসিটোল্যাক্টেট সিন্থেস এস. ইউ. আর. এ এবং এস. ইউ. আর. বি) এস. ইউ. আর লোকিতে চালু করা হয়েছিল যার মধ্যে 2 শতাংশ পর্যন্ত রূপান্তরিত কোষ রয়েছে। জিয়া মে-তে, টার্গেট লোকাসের ব্যাঘাত জেডএফএন-প্ররোচিত ডিএসবি এবং ফলস্বরূপ এনএইচইজে দ্বারা অর্জন করা হয়েছিল। এই ক্ষেত্রে লক্ষ্যযুক্ত অন্তঃসত্ত্বা লোকাস আইপিকে1-এ ভেষজনাশক-সহনশীলতা জিন এক্সপ্রেশন ক্যাসেট (পিএটি) চালানোর জন্যও জেডএফএন ব্যবহার করা হয়েছিল। পুনরুজ্জীবিত উদ্ভিদের মধ্যে পর্যবেক্ষণ করা এই ধরনের জিনোম পরিবর্তন উত্তরাধিকারসূত্রে পাওয়া যায় এবং পরবর্তী প্রজন্মের মধ্যে সঞ্চারিত হয়। ফসলের উন্নতিতে জিনোম সম্পাদনা কৌশলের প্রয়োগের একটি সম্ভাব্য সফল উদাহরণ কলায় পাওয়া যায়, যেখানে বিজ্ঞানীরা কলার বি জিনোমে (মুসা এসপিপি) অন্তঃসত্ত্বা কলার স্ট্রাইক ভাইরাসকে নিষ্ক্রিয় করতে সিআরআইএসপিআর/ক্যাস 9 সম্পাদনা ব্যবহার করেছিলেন। কলা প্রজননে একটি বড় চ্যালেঞ্জ অতিক্রম করা। উপরন্তু, টালেন-ভিত্তিক জিনোম ইঞ্জিনিয়ারিং ব্যাপকভাবে পরীক্ষা করা হয়েছে এবং উদ্ভিদে ব্যবহারের জন্য অনুকূলিত করা হয়েছে। সয়াবিন তেল পণ্যের গুণমান উন্নত করতে এবং আলুর সংরক্ষণের সম্ভাবনা বাড়াতে মার্কিন খাদ্য উপাদান সংস্থা ক্যালাইক্সট দ্বারাও টালেন ফিউশন ব্যবহার করা হয়েছে। জেড. এফ. এন-মধ্যস্থ লক্ষ্য ব্যবহার করে উদ্ভিদ জিনোমের সম্পাদনা উন্নত করার জন্য বেশ কয়েকটি অপ্টিমাইজেশন করা দরকার। নিউক্লিয়াসের নির্ভরযোগ্য নকশা এবং পরবর্তী পরীক্ষা, নিউক্লিয়াসের বিষাক্ততার অনুপস্থিতি, লক্ষ্য করার জন্য উদ্ভিদ টিস্যুর যথাযথ পছন্দ, এনজাইম ক্রিয়াকলাপের প্রবর্তনের পথ, লক্ষ্যহীন মিউটেজেনেসিসের অভাব এবং পরিবর্তিত ক্ষেত্রে নির্ভরযোগ্য সনাক্তকরণের প্রয়োজন রয়েছে। উদ্ভিদে সি. আর. আই. এস. পি. আর/সি. এ. এস 9-এর জন্য একটি সাধারণ বিতরণ পদ্ধতি হল অ্যাগ্রোব্যাকটেরিয়াম-ভিত্তিক রূপান্তর। টি-ডিএনএ একটি টি4এসএস প্রক্রিয়া দ্বারা সরাসরি উদ্ভিদের জিনোমে প্রবেশ করানো হয়। ক্যাস 9 এবং জিআরএনএ-ভিত্তিক এক্সপ্রেশন ক্যাসেটগুলি টিআই প্লাজমিডে পরিণত হয়, যা উদ্ভিদ প্রয়োগের জন্য অ্যাগ্রোব্যাকটেরিয়ামে রূপান্তরিত হয়। জীবন্ত উদ্ভিদে ক্যাস 9 সরবরাহের উন্নতির জন্য, ভাইরাসগুলি আরও কার্যকর ট্রান্সজিন বিতরণ ব্যবহার করা হচ্ছে। গবেষণা জিন থেরাপি আদর্শ জিন থেরাপি অনুশীলন হল যা ত্রুটিযুক্ত জিনকে তার প্রাকৃতিক অবস্থানে একটি স্বাভাবিক অ্যালিলের সাথে প্রতিস্থাপন করে। এটি একটি ভাইরালভাবে বিতরণ করা জিনের তুলনায় সুবিধাজনক কারণ সম্পূর্ণ কোডিং সিকোয়েন্স এবং নিয়ন্ত্রক সিকোয়েন্স অন্তর্ভুক্ত করার কোনও প্রয়োজন নেই যখন জিনের একটি ছোট অনুপাত পরিবর্তন করার প্রয়োজন হয় যেমন প্রায়শই হয়। আংশিকভাবে প্রতিস্থাপিত জিনের অভিব্যক্তি ভাইরাল ভেক্টর দ্বারা বাহিত পূর্ণ জিনের তুলনায় স্বাভাবিক কোষ জীববিজ্ঞানের সাথে আরও সামঞ্জস্যপূর্ণ। টালেন-ভিত্তিক জিনোম সম্পাদনার প্রথম ক্লিনিকাল ব্যবহার ছিল 2015 সালে একটি 11 মাস বয়সী শিশুর সিডি19 + অ্যাকিউট লিম্ফোব্লাস্টিক লিউকেমিয়ার চিকিৎসায়। পরিবর্তিত দাতা টি কোষগুলি লিউকেমিয়া কোষগুলিকে আক্রমণ করার জন্য, আলেমটুজুমাব প্রতিরোধী হওয়ার জন্য এবং পরিচয়ের পরে হোস্ট ইমিউন সিস্টেম দ্বারা সনাক্তকরণ এড়ানোর জন্য ইঞ্জিনিয়ার করা হয়েছিল। ডাউন সিনড্রোম, স্পাইনা বিফিডা, অ্যানেনসেফালি এবং টার্নার এবং ক্লাইনফেল্টার সিনড্রোমের মতো জিনগত রোগের কারণ হওয়া জেনেটিক মিউটেশনগুলি সংশোধন করার চেষ্টা করার জন্য সিআরআইএসপিআর-ক্যাস 9 ব্যবহার করে কোষ এবং প্রাণীদের মধ্যে ব্যাপক গবেষণা করা হয়েছে। 2019 সালের ফেব্রুয়ারিতে, ক্যালিফোর্নিয়ার রিচমন্ডে সদর দফতর সাঙ্গামো থেরাপিউটিক্সের সাথে কাজ করা চিকিৎসা বিজ্ঞানীরা হান্টার সিন্ড্রোমে আক্রান্ত এক রোগীর ডিএনএ স্থায়ীভাবে পরিবর্তন করার জন্য প্রথম "ইন বডি" মানব জিন সম্পাদনা থেরাপির ঘোষণা করেছিলেন। জিঙ্ক ফিঙ্গার নিউক্লিজ (জেডএফএন) ব্যবহার করে জিন সম্পাদনার সঙ্গে জড়িত সাঙ্গামোর ক্লিনিকাল ট্রায়াল চলছে। ম্যালেরিয়ার ভেক্টর এ. গ্যাম্বিয়াতে বন্ধ্যাত্বের সাথে সম্পর্কিত জিনগুলি সংশোধন করতে গবেষকরা সি. আর. আই. এস. পি. আর-সি. এ. এস 9 জিন ড্রাইভ ব্যবহার করেছেন। হলুদ জ্বর, ডেঙ্গু এবং জিকার মতো অন্যান্য ভেক্টর বাহিত রোগ নির্মূল করতে এই কৌশলটির আরও প্রভাব রয়েছে। সি. আর. আই. এস. পি. আর-সি. এ. এস. 9 পদ্ধতিটি ক্লিনিকাল জিনোটাইপ বা এপিডেমিওলজিকাল আইসোলেটগুলিকে লক্ষ্য করে যে কোনও ব্যাকটেরিয়া প্রজাতির জনসংখ্যাকে সংশোধন করার জন্য প্রোগ্রাম করা যেতে পারে। এটি প্যাথোজেন নির্মূল করে ক্ষতিকারক ব্যাকটেরিয়ার চেয়ে উপকারী ব্যাকটেরিয়া প্রজাতিকে নির্বাচিতভাবে সক্ষম করতে পারে, যা এটিকে ব্রড-স্পেকট্রাম অ্যান্টিবায়োটিকের তুলনায় একটি সুবিধা দেয়। এইচ. আই. ভি, হারপিস এবং হেপাটাইটিস বি ভাইরাসের মতো মানব ভাইরাসকে লক্ষ্য করে চিকিৎসার জন্য অ্যান্টিভাইরাল প্রয়োগগুলি নিয়ে গবেষণা চলছে। সি. আর. আই. এস. পি. আর ভাইরাস বা পোষককে লক্ষ্য করে ভাইরাস কোষ-পৃষ্ঠ রিসেপ্টর প্রোটিনগুলিকে এনকোডিং করা জিনগুলিকে ব্যাহত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। 2018 সালের নভেম্বরে, হি জিয়ানকুই ঘোষণা করেন যে তিনি দুটি মানব ভ্রূণ সম্পাদনা করেছেন, সিসিআর5-এর জন্য জিন নিষ্ক্রিয় করার চেষ্টা করার জন্য, যা এইচআইভি কোষে প্রবেশের জন্য ব্যবহার করে এমন একটি রিসেপ্টরকে কোড করে। তিনি বলেন, কয়েক সপ্তাহ আগে লুলু ও নানা নামে যমজ মেয়েদের জন্ম হয়েছে। তিনি বলেন যে মেয়েরা এখনও প্রতিবন্ধী সিসিআর5 (মোজাইসিজম) সহ সিসিআর5-এর কার্যকরী অনুলিপি বহন করে এবং এখনও এইচআইভি-তে আক্রান্ত হওয়ার ঝুঁকিতে রয়েছে। এই কাজটিকে অনৈতিক, বিপজ্জনক এবং অকাল বলে ব্যাপকভাবে নিন্দা করা হয়েছিল। 2019 সালের জানুয়ারিতে, চীনের বিজ্ঞানীরা পাঁচটি অভিন্ন ক্লোন করা জিন-সম্পাদিত বানর তৈরির কথা জানিয়েছিলেন, একই ক্লোনিং কৌশল ব্যবহার করে যা জং ঝং এবং হুয়া হুয়ার সাথে ব্যবহৃত হয়েছিল-প্রথম ক্লোন করা বানর-এবং ডলি ভেড়া, এবং একই জিন-সম্পাদনা ক্রিস্পার-ক্যাস 9 কৌশল যা হে জিয়ানকুই প্রথম জিন-পরিবর্তিত মানব শিশু লুলু এবং নানা তৈরিতে ব্যবহার করেছিলেন বলে অভিযোগ রয়েছে। বিভিন্ন চিকিৎসা সংক্রান্ত রোগ অধ্যয়নের জন্য বানরের ক্লোন তৈরি করা হয়েছিল। সম্ভাবনা এবং সীমাবদ্ধতা ভবিষ্যতে, ইঞ্জিনিয়ারড নিউক্লিয়াসের সাথে জিনোম সম্পাদনার গবেষণার একটি গুরুত্বপূর্ণ লক্ষ্য অবশ্যই নিউক্লিয়াসের ক্রিয়ার নিরাপত্তা এবং নির্দিষ্টতার উন্নতি হতে হবে। উদাহরণস্বরূপ, লক্ষ্যবহির্ভূত ঘটনাগুলি সনাক্ত করার ক্ষমতা উন্নত করা তাদের প্রতিরোধের উপায়গুলি সম্পর্কে শেখার আমাদের ক্ষমতাকে উন্নত করতে পারে। উপরন্তু, জেডএফএন-এ ব্যবহৃত দস্তা-আঙ্গুলগুলি খুব কমই সম্পূর্ণ নির্দিষ্ট হয় এবং কিছু বিষাক্ত প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করতে পারে। যাইহোক, জেডএফএন-এর ক্লিভেজ ডোমেনে করা পরিবর্তনের মাধ্যমে বিষাক্ততা হ্রাস পেয়েছে বলে জানা গেছে। উপরন্তু, ইঞ্জিনিয়ারড নিউক্লিয়াসের সাহায্যে জিনোমকে সংশোধন করার জন্য ডানা ক্যারলের গবেষণায় ডি. এন. এ-র মৌলিক পুনঃসংযোগ এবং মেরামতের যন্ত্রপাতি সম্পর্কে আরও ভাল বোঝার প্রয়োজন দেখা গেছে। ভবিষ্যতে, গৌণ লক্ষ্যগুলি সনাক্ত করার একটি সম্ভাব্য পদ্ধতি হ 'ল জেডএফএনগুলি প্রকাশকারী কোষগুলি থেকে ভাঙা প্রান্তগুলি ধরা এবং উচ্চ-থ্রুপুট সিকোয়েন্সিং ব্যবহার করে পার্শ্ববর্তী ডিএনএ সিকোয়েন্স করা। সি. আর. আই. এস. পি. আর-এর ব্যবহারের সহজতা এবং ব্যয়-দক্ষতার কারণে, বর্তমানে এর উপর ব্যাপক গবেষণা করা হচ্ছে। সি. আর. আই. এস. পি. আর-এর সাম্প্রতিক আবিষ্কার সত্ত্বেও জেড. এফ. এন এবং টেলেনের তুলনায় সি. আর. আই. এস. পি. আর-এর উপর এখন আরও বেশি প্রকাশনা রয়েছে। সি. আর. আই. এস. পি. আর এবং টি. এ. এল. ই. এন উভয়ই তাদের নির্ভুলতা এবং দক্ষতার কারণে বড় আকারের প্রযোজনায় বাস্তবায়িত হওয়ার পছন্দ হিসাবে পছন্দ করা হয়। জিনোম সম্পাদনা কৃত্রিম জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং ছাড়া একটি প্রাকৃতিক প্রক্রিয়া হিসাবেও ঘটে। জিনগত কোড সম্পাদনা করতে সক্ষম এজেন্টগুলি হল ভাইরাস বা সাবভাইরাল আরএনএ-এজেন্ট। যদিও বিপরীত জিনতত্ত্বে অন্যান্য অনেক পদ্ধতির তুলনায় জি. ই. ই. এন-এর দক্ষতা বেশি, তবুও এটি অত্যন্ত কার্যকর নয়; অনেক ক্ষেত্রে চিকিৎসা করা জনসংখ্যার অর্ধেকেরও কম কাঙ্ক্ষিত পরিবর্তনগুলি অর্জন করে। উদাহরণস্বরূপ, যখন কেউ একটি মিউটেশন তৈরি করতে কোষের এন. এইচ. ই. জে ব্যবহার করার পরিকল্পনা করছে, তখন কোষের এইচ. ডি. আর সিস্টেমগুলিও কম মিউটেশনাল হারের সাথে ডি. এস. বি সংশোধন করার কাজ করবে। ঐতিহ্যগতভাবে, রোগ মডেলের একটি হোস্ট হিসাবে গবেষকদের জন্য ইঁদুর সবচেয়ে সাধারণ পছন্দ। সিআরআইএসপিআর শূকর, কুকুর এবং অ-মানব প্রাইমেটের মতো বড় প্রাণীদের মধ্যে ট্রান্সজেনিক রোগের মডেল তৈরি করে এই মডেল এবং মানব ক্লিনিকাল ট্রায়ালের মধ্যে ব্যবধান কমাতে সাহায্য করতে পারে। সি. আর. আই. এস. পি. আর-সি. এ. এস. 9 পদ্ধতি ব্যবহার করে, প্রোগ্রাম করা ক্যাস 9 প্রোটিন এবং এস. জি. আর. এন. এ সরাসরি নিষিক্ত জাইগোটে প্রবর্তন করা যেতে পারে যাতে ইঁদুরের মধ্যে ট্রান্সজেনিক মডেল তৈরি করার সময় পছন্দসই জিন পরিবর্তন অর্জন করা যায়। এটি ট্রান্সজেনিক লাইন তৈরির ক্ষেত্রে স্বাভাবিক কোষ লক্ষ্যমাত্রা পর্যায়কে বাইপাস করার অনুমতি দেয় এবং ফলস্বরূপ, এটি উৎপাদনের সময় 90 শতাংশ হ্রাস করে। একটি সম্ভাবনা যা সি. আর. আই. এস. পি. আর তার কার্যকারিতা নিয়ে আসে তা হল জেনোট্রান্সপ্ল্যান্টেশনের প্রয়োগ। পূর্ববর্তী গবেষণা পরীক্ষায়, সি. আর. আই. এস. পি. আর অন্তঃসত্ত্বা রেট্রোভাইরাসগুলিকে লক্ষ্য এবং নির্মূল করার ক্ষমতা প্রদর্শন করেছিল, যা রোগ সংক্রমণের ঝুঁকি হ্রাস করে এবং প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে। এই সমস্যাগুলি দূর করা দাতার অঙ্গের কার্যকারিতা উন্নত করে, যা এই প্রয়োগটিকে বাস্তবতার কাছাকাছি নিয়ে আসে। উদ্ভিদের ক্ষেত্রে, জিনোম সম্পাদনাকে জীববৈচিত্র্য সংরক্ষণের একটি কার্যকর সমাধান হিসাবে দেখা হয়। আক্রমণাত্মক প্রজাতির প্রজনন হার পরিবর্তন করার জন্য জিন ড্রাইভ একটি সম্ভাব্য হাতিয়ার, যদিও এর সাথে উল্লেখযোগ্য ঝুঁকি রয়েছে। মানব বর্ধন অনেক ট্রান্সহিউম্যানিস্ট জিনোম সম্পাদনাকে মানুষের বর্ধিতকরণের একটি সম্ভাব্য হাতিয়ার হিসাবে দেখেন। অস্ট্রেলিয়ান জীববিজ্ঞানী এবং জেনেটিক্সের অধ্যাপক ডেভিড অ্যান্ড্রু সিনক্লেয়ার উল্লেখ করেছেন যে "জিনোম সম্পাদনার সাথে নতুন প্রযুক্তিগুলি স্বাস্থ্যকর শিশুদের ডিজাইনার শিশুদের জন্ম দেওয়ার জন্য (.) ব্যক্তিদের উপর এটি ব্যবহার করার অনুমতি দেবে। ভবিষ্যতের বায়োএথিক্স সম্পর্কিত নফিল্ড কাউন্সিলের 2016 সালের সেপ্টেম্বরের একটি প্রতিবেদন অনুসারে, উদাহরণস্বরূপ, রাতের দৃষ্টিশক্তি এবং ঘ্রাণশক্তি উন্নত করার জন্য অন্যান্য জীব বা সম্পূর্ণ সিন্থেটিক জিনের জিন সহ মানুষকে উন্নত করা সম্ভব হতে পারে। জর্জ চার্চ সম্ভাব্য সুবিধাজনক বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য সম্ভাব্য জিনগত পরিবর্তনের একটি তালিকা সংকলন করেছেন যেমন ঘুমের কম প্রয়োজন, জ্ঞান-সম্পর্কিত পরিবর্তন যা আলঝেইমার রোগ থেকে রক্ষা করে, রোগের প্রতিরোধ এবং কিছু সম্পর্কিত গবেষণা এবং সম্ভাব্য নেতিবাচক প্রভাবগুলির সাথে শেখার ক্ষমতা বৃদ্ধি করে। আমেরিকান ন্যাশনাল অ্যাকাডেমি অফ সায়েন্সেস এবং ন্যাশনাল অ্যাকাডেমি অফ মেডিসিন 2017 সালের ফেব্রুয়ারিতে একটি প্রতিবেদন প্রকাশ করে যা মানব জিনোম সম্পাদনাকে যোগ্য সমর্থন দেয়। তারা সুপারিশ করেছিলেন যে জিনোম সম্পাদনার জন্য ক্লিনিকাল ট্রায়ালগুলি একদিন অনুমতি দেওয়া যেতে পারে যখন নিরাপত্তা এবং দক্ষতার সমস্যাগুলির উত্তর পাওয়া যায় "তবে কেবল কঠোর তদারকির অধীনে গুরুতর অবস্থার জন্য"। মার্কিন গোয়েন্দা সম্প্রদায়ের 2016 সালের ওয়ার্ল্ডওয়াইড থ্রেট অ্যাসেসমেন্টের বিবৃতিতে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের জাতীয় গোয়েন্দা বিভাগের পরিচালক জেমস আর. ক্ল্যাপার জিনোম সম্পাদনাকে গণবিধ্বংসের সম্ভাব্য অস্ত্র হিসাবে উল্লেখ করে বলেছেন যে, "পশ্চিমা দেশগুলির থেকে ভিন্ন" নিয়ন্ত্রক বা নৈতিক মান সম্পন্ন দেশগুলির দ্বারা পরিচালিত জিনোম সম্পাদনা সম্ভবত ক্ষতিকারক জৈবিক এজেন্ট বা পণ্য তৈরির ঝুঁকি বাড়ায়। বিবৃতি অনুসারে এই প্রযুক্তির বিস্তৃত বিতরণ, কম খরচ এবং উন্নয়নের ত্বরান্বিত গতি, এর ইচ্ছাকৃত বা অনিচ্ছাকৃত অপব্যবহার সুদূরপ্রসারী অর্থনৈতিক ও জাতীয় নিরাপত্তার প্রভাবের দিকে নিয়ে যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, সি. আর. আই. এস. পি. আর-এর মতো প্রযুক্তিগুলি "ঘাতক মশা" তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে যা মহামারী সৃষ্টি করে যা প্রধান ফসলগুলিকে নিশ্চিহ্ন করে দেয়। বায়োএথিক্স সম্পর্কিত নফিল্ড কাউন্সিলের 2016 সালের সেপ্টেম্বরের একটি প্রতিবেদন অনুসারে, জেনেটিক কোড সম্পাদনা করার জন্য সরঞ্জামগুলির সরলতা এবং কম খরচ অপেশাদার "বায়োহ্যাকারদের" তাদের নিজস্ব পরীক্ষা-নিরীক্ষা করার অনুমতি দেবে, যা জিনগতভাবে পরিবর্তিত বাগের মুক্তি থেকে সম্ভাব্য ঝুঁকি তৈরি করবে। পর্যালোচনায় আরও দেখা গেছে যে, একজন ব্যক্তির জিনোম পরিবর্তন এবং সেই পরিবর্তনগুলি ভবিষ্যৎ প্রজন্মের কাছে চলে যাওয়ার ঝুঁকি ও সুবিধাগুলি এতটাই জটিল যে তারা জরুরি নৈতিক তদন্তের দাবি করে। এই ধরনের পরিবর্তনগুলির অনিচ্ছাকৃত পরিণতি হতে পারে যা কেবলমাত্র শিশুরই নয়, তাদের ভবিষ্যতের শিশুদেরও ক্ষতি করতে পারে, কারণ পরিবর্তিত জিনটি তাদের শুক্রাণু বা ডিমে থাকবে। 2001 সালে অস্ট্রেলীয় গবেষক রোনাল্ড জ্যাকসন এবং ইয়ান র্যামশ 'জার্নাল অফ ভাইরোলজিতে একটি গবেষণাপত্র প্রকাশের জন্য সমালোচিত হন, যা অস্ট্রেলিয়ার একটি প্রধান কীটপতঙ্গ ইঁদুরের সম্ভাব্য নিয়ন্ত্রণের অন্বেষণ করে, একটি পরিবর্তিত মাউসপক্স ভাইরাস দ্বারা তাদের সংক্রামিত করে যা বন্ধ্যাত্বের কারণ হতে পারে কারণ প্রদত্ত সংবেদনশীল তথ্য সম্ভাব্য জৈব সন্ত্রাসবাদীদের দ্বারা জৈবিক অস্ত্র তৈরির দিকে পরিচালিত করতে পারে যারা জ্ঞান ব্যবহার করে অন্যান্য পক্স ভাইরাসের টিকা প্রতিরোধী স্ট্রেন তৈরি করতে পারে, যেমন গুটিবসন্ত, যা মানুষকে প্রভাবিত করতে পারে। উপরন্তু, বন্য জনগোষ্ঠীর মধ্যে জিন ড্রাইভ মুক্ত করার পরিবেশগত ঝুঁকি সম্পর্কে অতিরিক্ত উদ্বেগ রয়েছে। 2007 সালে, ফিজিওলজি বা মেডিসিনের জন্য নোবেল পুরস্কার প্রদান করা হয় মারিয়ো কেপেচি, মার্টিন ইভান্স এবং অলিভার স্মিথিসকে "ভ্রূণের স্টেম সেল ব্যবহারের মাধ্যমে ইঁদুরের মধ্যে নির্দিষ্ট জিন পরিবর্তন প্রবর্তনের নীতিগুলির আবিষ্কারের জন্য"। 2020 সালে, রসায়নে নোবেল পুরস্কার ইমানুয়েল শার্পেনটিয়ার এবং জেনিফার ডাউডনাকে "জিনোম সম্পাদনার জন্য একটি পদ্ধতির বিকাশের জন্য" প্রদান করা হয়েছিল। আরও দেখুন সি. আর. আই. এস. পি. আর/সি. পি. এফ. 1 আর. এন. এ সম্পাদনা এপিজেনোম সম্পাদনা প্রধান সম্পাদনা ট্রান্সপোজন্স একটি জেনেটিক সরঞ্জাম হিসাবে জার্মিনাল পছন্দ প্রযুক্তি এন. জি. এ. গো, একটি এস. এস. ডি. এন. এ-নির্দেশিত আর্গোনট এন্ডোন্যুক্লিয়াস রেফারেন্স "ডাব্লু. এইচ. ও মানব জিনোম সম্পাদনার উপর বিশ্বব্যাপী রেজিস্ট্রি চালু করেছে"। ফার্মাবিজ, 31 আগস্ট 2019। গেল জেনারেল ওয়ানফাইল, 27 এপ্রিল অ্যাক্সেস করা হয়েছে। 2020 সাল। আরও পড়া