शोधकर्ता प्रकाश संश्लेषण की गुप्त भाषा को करते हैं डिकोड

कैलिफोर्निया : सूर्य के प्रकाश को शर्करा में बदलने की प्रक्रिया प्रकाश संश्लेषण शुरू करने के लिए पौधे जो संकेत भेजते हैं, वे दशकों से वैज्ञानिकों को हैरान कर रहे हैं. ये पहले के गूढ़ संदेश अंततः यूसी रिवरसाइड शिक्षाविदों द्वारा डिकोड किए गए हैं।

वनस्पति विज्ञानी 50 वर्षों से जानते हैं कि न्यूक्लियस, एक प्लांट सेल का नियंत्रण केंद्र, अन्य सेल घटकों को प्रकाश संश्लेषण जारी रखने के लिए मजबूर करने के लिए संकेत भेजता है। प्रोटीन इन निर्देशों को ले जाते हैं, और उनके बिना पौधे हरे नहीं हो सकते या विकसित नहीं हो सकते।

यूसीआर वनस्पति विज्ञान के प्रोफेसर मेंग चेन ने कहा, "हमारी चुनौती यह थी कि छोटे ऑर्गेनेल के लिए बिल्डिंग ब्लॉक्स वाले सैकड़ों प्रोटीनों को न्यूक्लियस एनकोड करता है। यह निर्धारित करना कि प्रकाश संश्लेषण को ट्रिगर करने के लिए कौन से संकेत हैं, यह एक घास के ढेर में सुई खोजने जैसा था।"

चेन की प्रयोगशाला में वैज्ञानिकों ने इनमें से चार प्रोटीनों को खोजने की प्रक्रिया को अब नेचर कम्युनिकेशंस पेपर में प्रलेखित किया है।

पहले, चेन की टीम ने प्रदर्शित किया कि पौधों के नाभिक में कुछ प्रोटीन प्रकाश द्वारा सक्रिय होते हैं, प्रकाश संश्लेषण को शुरू करते हैं। ये चार नए पहचाने गए प्रोटीन उस प्रतिक्रिया का हिस्सा हैं, जो एक संकेत भेजते हैं जो छोटे अंगों को क्लोरोप्लास्ट में बदल देता है, जो विकास-ईंधन वाले शर्करा उत्पन्न करते हैं।

चेन पूरी प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया की तुलना सिम्फनी से करता है।

"सिम्फनी के कंडक्टर फोटोरिसेप्टर नामक न्यूक्लियस में प्रोटीन होते हैं जो प्रकाश का जवाब देते हैं। हमने इस पेपर में दिखाया कि लाल और नीले प्रकाश-संवेदनशील फोटोरिसेप्टर दोनों सिम्फनी शुरू करते हैं। वे जीन को सक्रिय करते हैं जो प्रकाश संश्लेषण के निर्माण ब्लॉकों को एन्कोड करते हैं।"

इस मामले में अनूठी स्थिति यह है कि स्थानीय (नाभिक) और दूरस्थ संगीतकारों दोनों द्वारा सेल में दो "कमरों" में सिम्फनी का प्रदर्शन किया जाता है। जैसे, कंडक्टर (फोटोरिसेप्टर), जो केवल नाभिक में मौजूद हैं, दूर स्थित संगीतकारों को दूर से कुछ संदेश भेजना चाहिए। यह अंतिम चरण चार नए खोजे गए प्रोटीनों द्वारा नियंत्रित होता है जो नाभिक से क्लोरोप्लास्ट तक जाते हैं।

इस कार्य को राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान द्वारा वित्त पोषित किया गया था, इस उम्मीद में कि यह कैंसर के इलाज में मदद करेगा। यह आशा पौधों की कोशिकाओं में क्लोरोप्लास्ट और मानव कोशिकाओं में माइटोकॉन्ड्रिया के बीच समानता पर आधारित है। दोनों ऑर्गेनेल विकास के लिए ईंधन उत्पन्न करते हैं और दोनों आनुवंशिक सामग्री को आश्रय देते हैं।

वर्तमान में, बहुत सारे शोध ऑर्गेनियल्स से न्यूक्लियस तक संचार का वर्णन करते हैं। अगर ऑर्गेनेल में कुछ गड़बड़ है, तो वे न्यूक्लियस "मुख्यालय" को संकेत भेजेंगे। नाभिक से ऑर्गेनेल को भेजे गए गतिविधि-विनियमन संकेतों के बारे में बहुत कम जानकारी है।

चेन ने कहा, "नाभिक समान रूप से माइटोकॉन्ड्रियल और क्लोरोप्लास्ट जीन की अभिव्यक्ति को नियंत्रित कर सकता है।" "तो, हम न्यूक्लियस-टू-क्लोरोप्लास्ट संचार मार्ग से जो सिद्धांत सीखते हैं, वे हमारी समझ को आगे बढ़ा सकते हैं कि न्यूक्लियस माइटोकॉन्ड्रियल जीन को कैसे नियंत्रित करता है, और कैंसर में उनकी शिथिलता," चेन ने कहा।

प्रकाश संश्लेषण को कैसे नियंत्रित किया जाता है, इसे समझने के महत्व में रोग अनुसंधान से परे अनुप्रयोग हैं। दूसरे ग्रह पर मानव बस्तियों को संभवतः इनडोर खेती और उस वातावरण में पैदावार बढ़ाने के लिए एक हल्की योजना बनाने की आवश्यकता होगी। इससे भी अधिक तुरंत, जलवायु परिवर्तन इस ग्रह पर फसल उगाने वालों के लिए चुनौतियां खड़ी कर रहा है।

चेन ने कहा, "इस ग्रह पर हमारे जीवित रहने का कारण यह है कि पौधे जैसे जीव प्रकाश संश्लेषण कर सकते हैं। उनके बिना मनुष्य सहित कोई जानवर नहीं हैं।" "खाद्य सुरक्षा के लिए पौधों की वृद्धि में हेरफेर करने की पूरी समझ और क्षमता महत्वपूर्ण है।" (एएनआई)