वैज्ञानिकों द्वारा विकसित एक स्मार्ट आणविक उपकरण बढ़ते तापमान और संक्रमण का सामना करने वाले पौधों के लिए मददगार साबित हो सकता है।

असल में, पौधे अक्सर तनाव महसूस करते हैं, खासकर जब मौसम बहुत खराब होता है या सूक्ष्मजीव हमला करते हैं। जब वे तनाव में होते हैं, तो उनकी उत्पादकता कम हो जाती है।

पौधों को खुद की रक्षा करने में मदद करने वाले समाधानों की खोज करते हुए, विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) के एक स्वायत्त संस्थान बोस इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं ने सीआरआईएसपीआर (क्लस्टर्ड रेगुलरली इंटरस्पेस्ड शॉर्ट पैलिंड्रोमिक रिपीट्स) में इसका समाधान पाया।

सीआरआईएसपीआर  उपकरण आमतौर पर कैंची की तरह काम करते हैं जो स्थायी परिवर्तन करने के लिए डीएनए को काटते हैं। हालांकि, प्रोफ़ेसर पल्लब कुंडू और उनकी टीम ने dCas9 नामक एक संशोधित संस्करण का उपयोग किया। यह संस्करण डीएनए को नहीं काटता है। इसके बजाय, यह एक स्विच की तरह काम करता है जो जीन को चालू या बंद कर सकता है। स्विच तब तक बंद रहता है जब तक कि पौधे को तनाव न हो।

इस उपकरण को विकसित करने के लिए, वैज्ञानिकों ने टमाटर की अपनी जीवविज्ञान से एक  हिस्सा उधार लिया- NACMTF3 नामक एक प्राकृतिक प्रोटीन का एक छोटा सा टुकड़ा। TM डोमेन नामक यह हिस्सा एक टेदर की तरह काम करता है और dCas9 स्विच को नियंत्रण कक्ष (नाभिक) के बाहर लॉक करके रखता है। लेकिन जब तनाव में होता है, उदाहरण के लिए, गर्मी के कारण, TM डोमेन टेदरिंग फ़ंक्शन को बंद कर देता है। एक पल में, स्विच रिलीज़ हो जाता है और नियंत्रण कक्ष में चला जाता है, जिससे पौधे को खुद की रक्षा करने में मदद करने वाले जीन चालू हो जाते हैं।

चित्र: आरेख दिखाता है कि कैसे स्मार्ट आणविक उपकरण टमाटर के पौधों को कठोर परिस्थितियों में जीवित रहने में मदद करता है।

इंटरनेशनल जर्नल ऑफ बायोलॉजिकल मैक्रोमोलेक्यूल्स में प्रकाशित यह शोध, सोलेनेसी पौधों को विभिन्न तनावों से निपटने में मदद कर सकता है, जैसे कि रोगाणुओं से लड़ना और गर्मी को मात देना।

टीम ने इस स्मार्ट सिस्टम का परीक्षण टमाटर, आलू और तम्बाकू में किया और पाया कि यह कुशलतापूर्वक काम कर रहा है - खासकर उन टमाटरों में जो बैक्टीरिया रोगजनक स्यूडोमोनास सिरिंगे के हमले के अधीन हैं, जो गर्मी की लहरों के दौरान और भी खतरनाक हो जाता है। आम तौर पर, गर्मी पौधे की प्रतिरक्षा प्रणाली को कमजोर करती है, जिससे यह संक्रमण के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाता है। इसका मुकाबला करने के लिए, वैज्ञानिकों ने दो प्रमुख रक्षा जीन, CBP60g और SARD1 को ठीक उसी समय चालू किया, जब पौधे को उनकी आवश्यकता थी। इससे टमाटर को बीमारी से लड़ने में मदद मिली।

इस उपकरण का उपयोग करते हुए केवल उच्च तापमान के दौरान टीम ने दो "हीट हेल्पर" जीन- एनएसी2 और एचएसएफए6बी को भी चालू किया। इन जीनों ने टमाटर के पौधों को हरा रहने, अधिक पानी बनाए रखने और गर्मी के बावजूद स्वस्थ रहने में मदद की।

बढ़ते तापमान और अप्रत्याशित मौसम के कारण, दुनिया भर के किसान स्वस्थ फसल उगाने के लिए संघर्ष कर रहे हैं। यह स्मार्ट जीन स्विच पौधों को बढ़त देता है। यह केवल खतरे के समय ही काम करके ऊर्जा बचाता है और समय रहते पौधे के प्राकृतिक रक्षा तंत्र को बढ़ावा देता है।

भविष्य में, यह तकनीक न केवल टमाटर और आलू बल्कि बैंगन, मिर्च और अन्य खाद्य फसलों को भी लाभ पहुंचा सकती है, जिन पर हम निर्भर हैं, जिससे स्मार्ट कृषि की ओर मार्ग प्रशस्त होगा।

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एमजी/केसी/वीएस

(Release ID: 2139750)