Genome-wide identification and annotation of genetic variants in captive white Bengal tigers in Bangladesh: a genomic resource for conservation genetics

जंगली बाघ पृथ्वी पर सबसे अधिक संकटग्रस्त जानवरों में से एक हैं, शिकार और उनके वनों के आवासों के नुकसान के कारण उनकी संख्या में भारी गिरावट आई है। जबकि जंगली आबादी संघर्ष कर रही है, दुनिया भर में कई अधिक बाघ कैद में रहते हैं, जो अक्सर चिड़ियाघरों या प्रजनन केंद्रों में होते हैं। ये बंदी जानवर केवल एक बैकअप योजना नहीं हैं; वे संरक्षण के लिए एक महत्वपूर्ण रहस्य रखते हैं। क्योंकि जंगली समूह बहुत छोटे और अलग-थलग हो गए हैं, वे आनुवंशिक विविधता खोने का जोखिम उठाते हैं, जो उन्हें कमजोर बनाता है और बीमारी या परिवर्तन के प्रति जीवित रहने की उनकी क्षमता को कम करता है। हालांकि, बंदी बाघ कभी-कभी उन आनुवंशिक लक्षणों को संरक्षित करते हैं जो पहले ही जंगली अवस्था में लुप्त हो चुके हैं। इन जानवरों का प्रजातियों को बचाने के लिए प्रभावी ढंग से उपयोग करने के लिए, वैज्ञानिकों को उनकी आनुवंशिक संरचना को विस्तार से समझने की आवश्यकता है, उनके डीएनए में विशिष्ट अंतरों की तलाश करनी है जो उनके स्वास्थ्य या फलने-फूलने की उनकी क्षमता को प्रभावित कर सकते हैं।

बांग्लादेश में, शोधकर्ताओं के एक दल ने बंदी बाघों के एक अद्वितीय समूह की ओर ध्यान आकर्षित किया: चटोग्राम चिड़ियाघर में रहने वाले सफेद बंगाल टाइगर। परिचित नारंगी और काली धारियों के विपरीत, इन बाघों के सफेद बाल होते हैं, एक ऐसा गुण जो तब उत्पन्न होता है जब निकट से संबंधित जीव आपस में प्रजनन करते हैं। हालांकि यह आकर्षक रूप प्रसिद्ध है, लेकिन यह इनब्रीडिंग (अंतःप्रजनन) के इतिहास का भी संकेत देता है, जो कभी-कभी हानिकारक आनुवंशिक परिवर्तनों को छिपा सकता है। वैज्ञानिक इन जानवरों के सरल विवरणों से आगे बढ़कर उनके आनुवंशिक कोड का एक पूर्ण मानचित्र तैयार करना चाहते थे। ऐसा करके, वे एक संदर्भ पुस्तकालय बनाने की आशा करते थे जो प्रबंधकों को बेहतर निर्णय लेने में मदद कर सके, जिससे यह सुनिश्चित हो सके कि भविष्य की पीढ़ियां स्वस्थ और आनुवंशिक रूप से विविध बनी रहें।

शोधकर्ताओं ने चिड़ियाघर के तीन युवा सफेद बंगाल टाइगर शावकों से रक्त के नमूने एकत्र करके शुरुआत की। उन्होंने इन नमूनों से डीएनए निकाला और प्रत्येक जानवर के संपूर्ण आनुवंशिक निर्देश मैनुअल को पढ़ने के लिए उन्नत अनुक्रमण तकनीक (sequencing technology) का उपयोग किया। इस प्रक्रिया ने भारी मात्रा में डेटा उत्पन्न किया, जो लगभग कई बार पुस्तकों के पुस्तकालय को पढ़ने के बराबर था ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि प्रत्येक अक्षर सही ढंग से पकड़ा गया है। टीम ने इन तीन बाघों के आनुवंशिक अनुक्रमों की तुलना बंगाल टाइगर जीनोम के दो अलग-अलग संदर्भ मानचित्रों के साथ की। अनुक्रमों को एक पंक्ति में रखकर, वे सफेद बाघों में मौजूद हर एक अक्षर के अंतर, या वेरिएंट, को पहचान सके जो मानक संदर्भ की तुलना में मौजूद थे।

परिणाम एक व्यापक आनुवंशिक सूची थी। टीम ने इन तीन बाघों के डीएनए में लाखों विविधताओं की पहचान की। अधिकांश परिवर्तन जीनोम के उन हिस्सों में पाए गए जो प्रोटीन को कोड नहीं करते हैं, जो किसी भी स्तनधारी के लिए सामान्य है। हालांकि, शोधकर्ताओं को डीएनए के उन हिस्सों में भी हजारों परिवर्तन मिले जो वास्तव में जानवर के शरीर का निर्माण करते हैं। उन्होंने इन परिवर्तनों को समझने के लिए उन्हें वर्गीकृत किया। कुछ हानिरहित थे, जो बिना अंतिम उत्पाद को बदले केवल एक अक्षर को बदल देते थे, जबकि अन्य अधिक महत्वपूर्ण थे। टीम को विशिष्ट परिवर्तन मिले जो यह बाधित कर सकते हैं कि जीन कैसे कार्य करते हैं, जैसे कि वे जो किसी प्रोटीन को सही ढंग से बनने से रोक सकते हैं या इसके आकार को इस तरह बदल सकते हैं जो इसके स्वास्थ्य को प्रभावित करता है।

अध्ययन का एक प्रमुख हिस्सा उन जीनों को देखने से संबंधित था जो एक शिकारी के रूप में बाघ के अस्तित्व के लिए महत्वपूर्ण माने जाते हैं। शोधकर्ताओं ने जांचा कि क्या सफेद बाघों में दृष्टि, गंध, पंजों के विकास या दांतों के बढ़ने के लिए जिम्मेदार जीनों में कोई अद्वितीय परिवर्तन हैं। उन्हें इन महत्वपूर्ण क्षेत्रों में कई विविधताएं मिलीं। उदाहरण के लिए, कम रोशनी में देखने और गंध का पता लगाने में मदद करने वाले जीनों में, और पंजों के निर्माण या शक्तिशाली जबड़ों के मार्गदर्शन करने वाले जीनों में अंतर पाया गया। वैज्ञानिक यह दावा नहीं कर रहे थे कि इन विशिष्ट परिवर्तनों ने सफेद फर या किसी अन्य लक्षण का कारण बनाया, लेकिन उन्होंने उन्हें भविष्य के अध्ययन के लिए महत्वपूर्ण उम्मीदवार के रूप में चिह्नित किया। ये निष्कर्ष आनुवंशिक मार्कर की एक सूची प्रदान करते हैं जिन्हें इन जानवरों की शारीरिक विशेषताओं से जोड़ा जा सकता है।

अध्ययन ने इस छोटी, इनब्रेड आबादी द्वारा वहन किए गए आनुवंशिक बोझ पर भी प्रकाश डाला। शोधकर्ताओं ने संभावित रूप से हानिकारक आनुवंशिक परिवर्तनों की एक उच्च संख्या पाई जो एक बड़ी, जंगली आबादी में देखी जा सकती है। इस आनुवंशिक भार (genetic load) का संचय उन जानवरों के छोटे समूहों के लिए एक सामान्य जोखिम है जिन्हें कई पीढ़ियों से एक साथ पाला गया है। इन विशिष्ट हानिकारक परिवर्तनों की पहचान करके, अध्ययन बंदी आबादी के स्वास्थ्य की निगरानी करने का एक तरीका प्रदान करता है। यह संरक्षणवादियों को यह देखने की अनुमति देता है कि कौन से आनुवंशिक जोखिम मौजूद हैं और ऐसे प्रजनन कार्यक्रमों की योजना बनाने में मदद करता है जो भविष्य में इन जोखिमों को कम कर सकें, बजाय इसके कि उन्हें अनजाने में और बदतर बना दें।

यह कार्य संरक्षण समुदाय के लिए एक आधारभूत संसाधन के रूप में कार्य करता है। यह पहली बार है जब बांग्लादेश में सफेद बंगाल बाघों के लिए विशेष रूप से एक पूर्ण आनुवंशिक वेरिएंट का मानचित्र बनाया गया है। यह डेटा अब अन्य वैज्ञानिकों के उपयोग के लिए उपलब्ध है, जिससे उन्हें इन जानवरों के आनुवंशिक स्वास्थ्य को समझने और दुनिया भर में बाघों की अन्य आबादी के साथ उनकी तुलना करने में मदद मिलेगी। हालांकि अध्ययन केवल तीन व्यक्तियों पर केंद्रित था, लेकिन यह एक बड़े प्रयास के लिए आवश्यक पहला कदम प्रदान करता है। भविष्य का अनुसंधान इस मानचित्र का उपयोग समय के साथ आनुवंशिक विविधता में होने वाले परिवर्तन को ट्रैक करने के लिए, अज्ञात मूल के बाघों की पहचान करने के लिए, और ऐसी प्रजनन रणनीतियों को डिजाइन करने के लिए कर सकता है जो प्रजाति को मजबूत बनाए रखें। अंतिम लक्ष्य यह सुनिश्चित करना है कि बंगाल बाघों की जंगली और बंदी दोनों आबादी के पास एक बदलती दुनिया में जीवित रहने के लिए आवश्यक आनुवंशिक उपकरण हों।