मीठे स्वाद के लिए प्राथमिकताओं की विकासवादी जड़ों को समझे

ओसाका: सबसे महत्वपूर्ण इंद्रियों में से एक, स्वाद धारणा स्वास्थ्यवर्धक खाद्य पदार्थों की पहचान करने और हमें खतरनाक चीजों से दूर रखने में सहायता करती है। उदाहरण के लिए, नमकीन और मीठे दोनों खाद्य पदार्थों के लिए हमारी प्राथमिकता प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट खाने की हमारी आवश्यकता से उत्पन्न होती है।

किंडई विश्वविद्यालय के एसोसिएट प्रोफेसर हिडेनोरी निशिहारा और मीजी विश्वविद्यालय, जापान के प्रोफेसर योशिरो इशिमारू के नेतृत्व में एक शोध दल ने टीएएस1आर परिवार के भीतर पांच नए, पहले से अनदेखे समूहों की पहचान की है। यह खोज सभी प्रमुख मछली समूहों सहित जबड़े वाले कशेरुकियों के जीनोम-विस्तृत सर्वेक्षण का परिणाम है।

दुनिया भर के शोधकर्ता एक विकासवादी विशेषता के रूप में उनके महत्व के कारण स्वाद रिसेप्टर्स की उत्पत्ति और विकासवादी इतिहास की जांच कर रहे हैं। वे जीवों की आहार संबंधी आदतों के बारे में जानकारी प्राप्त करके पृथ्वी पर जीवन के विकास को बेहतर ढंग से चित्रित कर सकते हैं।

हमारे स्वाद पैलेट में महत्वपूर्ण स्वादों में से एक है उमामी, या दिलकश स्वाद, जो प्रोटीन से जुड़ा है जो कई जीवों के आहार का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। स्वाद रिसेप्टर टाइप 1 (टी1आर) स्तनधारियों के बीच मीठे और उमामी स्वाद का पता लगाता है। यह स्वाद रिसेप्टर TAS1R, TAS1R1, TAS1R2 और TAS1R3 सहित जीन के एक परिवार द्वारा एन्कोड किया गया है, और हड्डीदार कशेरुकियों के एक सामान्य पूर्वज से आता है। हालाँकि, यह जीन पैटर्न कोलैकैंथ और कार्टिलाजिनस मछलियों में नहीं देखा गया है, जहाँ 'टैक्सोनोमिकली अनप्लेस्ड' TAS1R जीन की पहचान की गई है, जो स्वाद रिसेप्टर्स के विकासवादी इतिहास की अधूरी समझ का सुझाव देता है।

यह अध्ययन 13 दिसंबर, 2023 को नेचर इकोलॉजी एंड इवोल्यूशन में प्रकाशित हुआ था और इसमें मीजी यूनिवर्सिटी के वरिष्ठ सहायक प्रोफेसर यासुका टोडा, द जिकेई यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन के प्रोफेसर मसाताका ओकाबे, नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ जेनेटिक्स के प्रोफेसर शिगेहिरो कुराकु और का योगदान शामिल था। टोक्यो विश्वविद्यालय से प्रोजेक्ट एसोसिएट प्रोफेसर शिन्जी ओकाडा।

प्रोफेसर निशिहारा कहते हैं, "हमारे अध्ययन से पता चला है कि अधिकांश आधुनिक कशेरुकियों की तुलना में, कशेरुकी पूर्वजों के पास अधिक टी1आर थे। ये निष्कर्ष इस प्रतिमान को चुनौती देते हैं कि विकास के दौरान केवल तीन टी1आर परिवार के सदस्यों को बरकरार रखा गया है।" शोधकर्ताओं द्वारा TAS1R4, TAS1R5, TAS1R6, TAS1R7, और TAS1R8 नाम के उपन्यास स्वाद रिसेप्टर जीन को एक सामान्य पूर्वज वाली प्रजातियों के बीच उनके वितरण के आधार पर वर्गीकृत किया गया था।

शोधकर्ताओं ने पाया कि TAS1R4 जीन छिपकलियों, एक्सोलोटल, लंगफिश, कोलैकैंथ, बिचिर और कार्टिलाजिनस मछलियों में मौजूद हैं, लेकिन स्तनधारियों, पक्षियों, मगरमच्छों, कछुओं और टेलोस्ट मछलियों में अनुपस्थित हैं। इसके अलावा, एक्सोलोटल, लंगफिश और कोलैकैंथ में TAS1R5 पाया गया। शोधकर्ताओं ने TAS1R5, TAS1R1 और TAS1R2 के बीच घनिष्ठ विकासवादी संबंध देखा, जो इन जीनों के बीच एक साझा वंशावली का संकेत देता है। कार्टिलाजिनस मछलियों में विशेष रूप से TAS1R6 होता है। विशेष रूप से, शोधकर्ताओं ने पाया कि TAS1R6 उसी पैतृक जीन से विकसित हुआ जिससे TAS1R1, TAS1R2 और TAS1R5 जीन बने। जबकि एक्सोलोटल और छिपकलियों में TAS1R7 होता है, बिचिर और लंगफिश में TAS1R8 होता है। शोधकर्ताओं ने निर्धारित किया कि इन दोनों जीनों की उत्पत्ति जबड़े वाले कशेरुकियों के सामान्य पूर्वज में हुई थी।

इन नए जीनों के अलावा, अध्ययन में मौजूदा TAS1R जीन में विविधता का पता चला। उदाहरण के लिए, उन्होंने पाया कि हड्डीदार कशेरुकियों के TAS1R3 को TAS1R3A और TAS1R3B में विभाजित किया जा सकता है। TAS1R3A टेट्रापोड्स और लंगफिश में मौजूद था, जबकि TAS1R3B की पहचान उभयचर, लंगफिश, कोलैकैंथ और रे-फिनिश मछलियों में की गई थी। इसके अतिरिक्त, जीनोम सर्वेक्षण में पाया गया कि TAS1R2 दो अलग-अलग समूहों (TAS1R2A और TAS1R2B) में विभाजित हो गया है, जो पारंपरिक विचार को चुनौती देता है कि TAS1R2 एक एकल जीन समूह बनाता है। प्रोफेसर निशिहारा कहते हैं, "हमने पाया कि TAS1R फ़ाइलोजेनेटिक पेड़ में कुल 11 TAS1R क्लैड शामिल हैं, जो एक अप्रत्याशित जीन विविधता को प्रकट करता है।" निष्कर्षों से यह भी पता चलता है कि पहला TAS1R जीन लगभग 615-473 मिलियन वर्ष पहले जबड़े वाले कशेरुकियों में दिखाई दिया था।

फिर जीन को हड्डीदार कशेरुकियों के सामान्य पूर्वज में नौ स्वाद रिसेप्टर जीन (TAS1R1,2A, 2B, 3A, 3B, 4, 5, 7, और 8) उत्पन्न करने के लिए कई दोहराव से गुजरना पड़ा। समय के साथ, इनमें से कुछ जीन विभिन्न वंशों में खो गए, स्तनधारियों और टेलोस्ट्स में केवल तीन TAS1R (TAS1R1, TAS1R2A, और स्तनधारियों में TAS1R3A) बरकरार रहे। विकासवादी इतिहास पर प्रकाश डालने के अलावा, निष्कर्षों का व्यावहारिक अनुप्रयोग भी है। प्रोफेसर निशिहारा हमें समझाते हुए कहते हैं, "इन निष्कर्षों से हमारे लिए विविध कशेरुकियों की स्वाद प्राथमिकताओं का पता लगाना आसान हो जाता है। इसके बदले में, पालतू जानवरों के भोजन और उनकी प्राथमिकताओं के अनुरूप आकर्षक पदार्थों के विकास जैसे संभावित अनुप्रयोग हो सकते हैं। मछली, उभयचर और सरीसृप।"