एक नए अध्ययन के अनुसार, ई. कोली बैक्टीरिया एंटीबायोटिक प्रतिरोध विकसित करने में वैज्ञानिकों की पहले की सोच से कहीं अधिक सक्षम हो सकते हैं।
सांता फ़े इंस्टीट्यूट के बाहरी प्रोफेसर एंड्रियास वैगनर के नेतृत्व में, शोधकर्ताओं ने प्रयोगात्मक रूप से ई. कोली प्रोटीन के 260,000 से अधिक संभावित उत्परिवर्तनों की मैपिंग की, जो एंटीबायोटिक ट्राइमेथोप्रिम के संपर्क में आने पर बैक्टीरिया के अस्तित्व के लिए आवश्यक है।
हजारों अत्यधिक यथार्थवादी डिजिटल सिमुलेशन के दौरान, शोधकर्ताओं ने पाया कि ई. कोली प्रोटीन के सभी संभावित विकास पथों में से 75 प्रतिशत ने अंततः बैक्टीरिया को इतने उच्च स्तर के एंटीबायोटिक प्रतिरोध से संपन्न कर दिया कि एक चिकित्सक अब ऐसा नहीं कर पाएगा। एक मरीज को एंटीबायोटिक ट्राइमेथोप्रिम।
“संक्षेप में, इस अध्ययन से पता चलता है कि ई. कोली जैसे बैक्टीरिया एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति प्रतिरोध विकसित करने में उससे अधिक कुशल हो सकते हैं जितना हमने शुरू में सोचा था, और इसका यह समझने के लिए व्यापक प्रभाव है कि विकासवादी जीव विज्ञान, रसायन विज्ञान और अन्य क्षेत्रों में विभिन्न प्रणालियाँ कैसे अनुकूल और विकसित होती हैं, स्विट्जरलैंड में ज्यूरिख विश्वविद्यालय के विकासवादी जीवविज्ञानी वैगनर ने कहा।
एंटीबायोटिक प्रतिरोध के बारे में नए और संभावित रूप से चिंताजनक निष्कर्षों को उजागर करने के अलावा, शोधकर्ताओं का काम फिटनेस परिदृश्य के बारे में एक लंबे समय से चले आ रहे सिद्धांत पर भी संदेह पैदा करता है।
साइंस में प्रकाशित अध्ययन में कहा गया है कि ये आनुवंशिक मानचित्र दर्शाते हैं कि एक जीव – या उसका एक हिस्सा, जैसे प्रोटीन – अपने पर्यावरण के प्रति कितनी अच्छी तरह अनुकूलन करता है।
वैगनर और सहकर्मियों ने ई. कोली डाइहाइड्रॉफ़ोलेट रिडक्टेज़ (डीएचएफआर) प्रोटीन के लिए अब तक के सबसे संयोजी रूप से पूर्ण फिटनेस परिदृश्यों में से एक बनाने के लिए सीआरआईएसपीआर जीन संपादन तकनीक का उपयोग किया।
उन्हें जो मिला वह आश्चर्यजनक था। फिटनेस परिदृश्य में कई शिखर थे, लेकिन अधिकांश कम फिटनेस वाले थे, जिससे उन्हें अनुकूलन के लिए कम दिलचस्प बना दिया गया।
हालाँकि, इस ऊबड़-खाबड़ परिदृश्य में भी, उनके द्वारा बनाई गई लगभग 75 प्रतिशत आबादी उच्च फिटनेस शिखर पर पहुंच गई, जो ई. कोलाई को उच्च एंटीबायोटिक प्रतिरोध प्रदान करेगी।
वास्तविक दुनिया के निहितार्थ महत्वपूर्ण हैं। यदि इस तरह के ऊबड़-खाबड़ परिदृश्य जैविक प्रणालियों में आम हैं, तो इसका मतलब यह हो सकता है कि कई अनुकूली प्रक्रियाएं, जैसे कि एंटीबायोटिक प्रतिरोध, पहले की तुलना में अधिक सुलभ हो सकती हैं।
वैगनर ने कहा, “इसका न केवल जीव विज्ञान में बल्कि उससे परे भी गहरा प्रभाव है, जो हमें विभिन्न क्षेत्रों में परिदृश्य विकास की हमारी समझ का पुनर्मूल्यांकन करने के लिए प्रेरित करता है।”
