पृथ्वी पर 1.85 मिलियन यूकेरियोटिक प्रजातियों के जीनोम को अनुक्रमित करने के लिए विश्व स्तर पर एक महत्वाकांक्षी परियोजना चल रही है। यह कार्य जीव विज्ञान के बारे में मानवीय समझ को काफी बढ़ाएगा और प्रजातियों की सुरक्षा और जैव विविधता बहाली के लिए महत्वपूर्ण डेटा समर्थन प्रदान करेगा।
आज की जीनोम अनुक्रमण प्रक्रिया में, उच्च परिशुद्धता के साथ डीएनए डेटा एकत्र करने, इकट्ठा करने और कैलिब्रेट करने के लिए एआई टूल का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि अरबों आनुवंशिक टुकड़ों में त्रुटियां कम से कम हों। अर्थ बायोजीनोम प्रोजेक्ट (ईबीपी), जिसमें दुनिया भर की 60 से अधिक परियोजनाओं ने संयुक्त रूप से भाग लिया है, 2018 में लॉन्च किया गया था और इसकी लागत लगभग 5 बिलियन अमेरिकी डॉलर होने की उम्मीद है। अब तक, इसने 4,386 प्रजातियों के लिए डेटा योगदान पूरा कर लिया है, जिसमें स्तनधारी, सरीसृप, मछली, पक्षी, कीड़े, पौधे और अन्य जीव शामिल हैं।
यह परियोजना महत्वपूर्ण है क्योंकि, औसतन, हर दिन दर्जनों प्रजातियाँ विलुप्त हो जाती हैं। एक बार जब वे गायब हो जाते हैं, तो मानवता यह समझने का आखिरी मौका खो देगी कि वे कैसे विकसित हुए और जीवित रहे। लगभग 2 मिलियन प्रजातियों की जीनोम सूची की व्यापक स्थापना से जैविक अनुसंधान और पृथ्वी संरक्षण के लिए मूल्यवान संसाधन निकलेंगे।
हालाँकि ईबीपी वर्तमान में सभी प्रजातियों को अनुक्रमित करने के महत्वाकांक्षी लक्ष्य से केवल एक छोटा कदम दूर है, हाल के वर्षों में एआई और स्वचालन प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास से अनुक्रमण प्रक्रिया में तेजी आने की उम्मीद है। Google अनुसंधान टीम इसमें एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है: 2018 में जारी इसका AI टूल "डीपवेरिएंट" आधुनिक हाई-थ्रूपुट सीक्वेंसर (HTS) द्वारा उत्पन्न डेटा का उपयोग करके किसी व्यक्ति के संपूर्ण जीनोम का सटीक पुनर्निर्माण कर सकता है। चूंकि एचटीएस उपकरण एक समय में केवल अरबों छोटे टुकड़े उत्पन्न करते हैं, विश्वसनीय पूर्ण अनुक्रमों में टुकड़ों का एआई संयोजन अनुक्रमण के लिए एक बड़ी चुनौती है। डीपवेरिएंट इस प्रक्रिया को एक छवि वर्गीकरण समस्या में बदल देता है। गहन तंत्रिका नेटवर्क आनुवंशिक उत्परिवर्तन या उपकरण त्रुटियों की प्रामाणिकता निर्धारित करने के लिए तुलनात्मक दृश्य डेटा का विश्लेषण करता है। पारंपरिक तरीकों की तुलना में सटीकता काफी अधिक है।
Google अनुसंधान टीम ने इस वर्ष "डीपपॉलिशर" टूल भी लॉन्च किया, जो जीनोम असेंबली प्रक्रिया में त्रुटि दर को 50% तक कम कर सकता है और आनुवंशिक विविधताओं को रोक सकता है जो बाद के जीन एनोटेशन के दौरान बीमारी का कारण बन सकती हैं। इन जैसे उपकरणों के साथ, Google शोधकर्ताओं को यह समझने में मदद करने की उम्मीद करता है कि प्रजातियाँ बीमारी के जोखिमों से कैसे बचती हैं और लुप्तप्राय प्रजातियों की रक्षा के लिए लक्षित हस्तक्षेप को सक्षम करती हैं।
रिपोर्ट प्रजातियों के संरक्षण के लिए जीनोम अनुक्रमण के महत्व को स्पष्ट करने के लिए एक उदाहरण के रूप में न्यूजीलैंड के एक अद्वितीय लुप्तप्राय तोते काकापो को लेती है। 2015 में, इस प्रजाति के केवल 49 व्यक्ति बचे थे। वैज्ञानिकों ने समूह के आनुवंशिक डेटा का उपयोग इसकी आनुवंशिक विविधता का विश्लेषण करने, व्यक्तियों को तर्कसंगत रूप से स्थानांतरित करने और प्रजनन करने के लिए किया, जिससे कम प्रजनन क्षमता और अंतःप्रजनन के कारण होने वाली कमजोर प्रतिरक्षा की समस्याओं से प्रभावी ढंग से बचा जा सके। तीन पीढ़ियों के बाद, व्यक्तियों की संख्या लगभग 200 तक बढ़ गई है। वर्तमान में न्यूजीलैंड द्वीप समूह में 250 से अधिक तोते हैं।
एआई और स्वचालन की निरंतर प्रगति के साथ, भविष्य में अनुक्रमण कार्य को पूरा करने में ईबीपी टीम की दक्षता में भी काफी सुधार होगा। पहले मानव जीनोम अनुक्रमण की तुलना में, जिसमें 10 साल लगे और 3 अरब अमेरिकी डॉलर तक की लागत आई, अब इस प्रक्रिया में केवल एक दिन लगता है और तकनीकी लागत गिरकर 1,000 अमेरिकी डॉलर हो गई है।
अधिक परियोजना विवरण के लिए, कृपया "अर्थ बायोजेनोम प्रोजेक्ट" की आधिकारिक वेबसाइट पर जाएँ:
https://www.earthbiogenome.org/