গবেষকরা উদ্ভিদ কোষের পার্থক্য নিয়ন্ত্রণকারী জিনের প্রকাশ নিয়ন্ত্রণ করে উদ্ভিদ পুনর্জন্মের একটি নতুন পদ্ধতি তৈরি করছেন।

 ছবি: উদ্ভিদ পুনর্জন্মের ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতিতে হরমোনের মতো উদ্ভিদ বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রকদের ব্যবহার প্রয়োজন, যা প্রজাতি নির্দিষ্ট এবং শ্রমঘন হতে পারে। একটি নতুন গবেষণায়, বিজ্ঞানীরা উদ্ভিদ কোষের ডিডিফ্রিফেন্সিয়েশন (কোষের বিস্তার) এবং পুনঃডিফ্রিফেন্সিয়েশন (অর্গানোজেনেসিস) এর সাথে জড়িত জিনের কার্যকারিতা এবং প্রকাশ নিয়ন্ত্রণ করে একটি নতুন উদ্ভিদ পুনর্জন্ম ব্যবস্থা তৈরি করেছেন। আরও দেখুন
উদ্ভিদ পুনর্জন্মের ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতিগুলির ব্যবহারের প্রয়োজন হয়উদ্ভিদ বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রকযেমনহরমোনs, যা প্রজাতি নির্দিষ্ট এবং শ্রমঘন হতে পারে। একটি নতুন গবেষণায়, বিজ্ঞানীরা উদ্ভিদ কোষের ডিডিফারেন্সিয়েশন (কোষের বিস্তার) এবং পুনঃডিফারেন্সিয়েশন (অর্গানোজেনেসিস) এর সাথে জড়িত জিনের কার্যকারিতা এবং প্রকাশ নিয়ন্ত্রণ করে একটি নতুন উদ্ভিদ পুনর্জন্ম ব্যবস্থা তৈরি করেছেন।
বহু বছর ধরেই প্রাণী ও মানুষের খাদ্যের প্রধান উৎস হলো উদ্ভিদ। এছাড়াও, উদ্ভিদগুলো বিভিন্ন ঔষধ ও থেরাপিউটিক যৌগ আহরণের জন্য ব্যবহৃত হয়। তবে, এর অপব্যবহার এবং খাদ্যের ক্রমবর্ধমান চাহিদা নতুন উদ্ভিদ প্রজনন পদ্ধতির প্রয়োজনীয়তা তুলে ধরে। উদ্ভিদ জৈবপ্রযুক্তির অগ্রগতি ভবিষ্যতের খাদ্য ঘাটতি মেটাতে পারে জেনেটিক্যালি মডিফাইড (GM) উদ্ভিদ উৎপাদন করে যা জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে আরও বেশি উৎপাদনশীল এবং সহনশীল।
স্বাভাবিকভাবেই, উদ্ভিদ একটি একক "টোটিপোটেন্ট" কোষ (একটি কোষ যা একাধিক কোষের প্রকারের জন্ম দিতে পারে) থেকে সম্পূর্ণ নতুন উদ্ভিদ পুনরুত্পাদন করতে পারে, বিভিন্ন কাঠামো এবং কার্যকারিতা সহ কোষে বিভক্তকরণ এবং পুনঃবিভাজন করে। উদ্ভিদ টিস্যু কালচারের মাধ্যমে এই ধরনের টোটিপোটেন্ট কোষের কৃত্রিম কন্ডিশনিং ব্যাপকভাবে উদ্ভিদ সুরক্ষা, প্রজনন, ট্রান্সজেনিক প্রজাতির উৎপাদন এবং বৈজ্ঞানিক গবেষণার উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয়। ঐতিহ্যগতভাবে, উদ্ভিদ পুনর্জন্মের জন্য টিস্যু কালচারের জন্য কোষের পার্থক্য নিয়ন্ত্রণের জন্য উদ্ভিদ বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রক (GGRs), যেমন অক্সিন এবং সাইটোকিনিন ব্যবহার করা প্রয়োজন। তবে, সর্বোত্তম হরমোনের অবস্থা উদ্ভিদ প্রজাতি, সংস্কৃতির অবস্থা এবং টিস্যুর ধরণের উপর নির্ভর করে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হতে পারে। অতএব, সর্বোত্তম অনুসন্ধানের পরিস্থিতি তৈরি করা একটি সময়সাপেক্ষ এবং শ্রমসাধ্য কাজ হতে পারে।
এই সমস্যা কাটিয়ে ওঠার জন্য, সহযোগী অধ্যাপক তোমোকো ইকাওয়া, চিবা বিশ্ববিদ্যালয়ের সহযোগী অধ্যাপক মাই এফ. মিনামিকাওয়া, নাগোয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের গ্র্যাজুয়েট স্কুল অফ বায়ো-এগ্রিকালচারাল সায়েন্সেসের অধ্যাপক হিতোশি সাকাকিবারা এবং RIKEN CSRS-এর বিশেষজ্ঞ টেকনিশিয়ান মিকিকো কোজিমার সাথে মিলে নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে উদ্ভিদ নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি সর্বজনীন পদ্ধতি তৈরি করেছেন। উদ্ভিদ পুনর্জন্ম অর্জনের জন্য "উন্নয়নমূলকভাবে নিয়ন্ত্রিত" (DR) কোষ পার্থক্য জিনের প্রকাশ। ৩ এপ্রিল, ২০২৪-এ Frontiers in Plant Science-এর ১৫ খণ্ডে প্রকাশিত, ডঃ ইকাওয়া তাদের গবেষণা কাজ সম্পর্কে আরও তথ্য প্রদান করে বলেন: "আমাদের সিস্টেম বহিরাগত PGR ব্যবহার করে না, বরং কোষ পার্থক্য নিয়ন্ত্রণের জন্য ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর জিন ব্যবহার করে। স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মধ্যে প্ররোচিত প্লুরিপোটেন্ট কোষের মতো।"
গবেষকরা অ্যারাবিডোপসিস থালিয়ানা (একটি মডেল উদ্ভিদ হিসেবে ব্যবহৃত) থেকে দুটি DR জিন, BABY BOOM (BBM) এবং WUSCHEL (WUS) কে ectopically প্রকাশ করেছেন এবং তামাক, লেটুস এবং পেটুনিয়ার টিস্যু কালচার পার্থক্যের উপর তাদের প্রভাব পরীক্ষা করেছেন। BBM একটি ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর এনকোড করে যা ভ্রূণের বিকাশ নিয়ন্ত্রণ করে, যেখানে WUS একটি ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর এনকোড করে যা অঙ্কুরের শীর্ষস্থানীয় মেরিস্টেমের অঞ্চলে স্টেম সেল পরিচয় বজায় রাখে।
তাদের পরীক্ষায় দেখা গেছে যে তামাক পাতার টিস্যুতে কোষের পার্থক্য প্ররোচিত করার জন্য কেবল অ্যারাবিডোপসিস BBM বা WUS এর প্রকাশ যথেষ্ট নয়। বিপরীতে, কার্যকরীভাবে বর্ধিত BBM এবং কার্যকরীভাবে পরিবর্তিত WUS এর সহ-প্রকাশ একটি ত্বরিত স্বায়ত্তশাসিত পার্থক্য ফেনোটাইপ প্ররোচিত করে। PCR ব্যবহার ছাড়াই, ট্রান্সজেনিক পাতার কোষগুলি ক্যালাস (অসংগঠিত কোষ ভর), সবুজ অঙ্গ-সদৃশ কাঠামো এবং অ্যাডভেন্টিটিয়াস কুঁড়িতে বিভক্ত হয়। পরিমাণগত পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশন (qPCR) বিশ্লেষণ, জিন ট্রান্সক্রিপ্ট পরিমাপ করার জন্য ব্যবহৃত একটি পদ্ধতি, দেখিয়েছে যে অ্যারাবিডোপসিস BBM এবং WUS প্রকাশ ট্রান্সজেনিক ক্যালি এবং অঙ্কুর গঠনের সাথে সম্পর্কিত।
কোষ বিভাজন এবং পার্থক্যকরণে ফাইটোহরমোনের গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা বিবেচনা করে, গবেষকরা ট্রান্সজেনিক উদ্ভিদ ফসলে ছয়টি ফাইটোহরমোন, যথা অক্সিন, সাইটোকিনিন, অ্যাবসিসিক অ্যাসিড (ABA), গিবেরেলিন (GA), জেসমনিক অ্যাসিড (JA), স্যালিসিলিক অ্যাসিড (SA) এবং এর বিপাকীয় পদার্থের মাত্রা পরিমাপ করেছেন। তাদের ফলাফলে দেখা গেছে যে কোষগুলি অঙ্গে বিভক্ত হওয়ার সাথে সাথে সক্রিয় অক্সিন, সাইটোকিনিন, ABA এবং নিষ্ক্রিয় GA এর মাত্রা বৃদ্ধি পায়, যা উদ্ভিদ কোষের পার্থক্যকরণ এবং অঙ্গ-প্রত্যঙ্গের উৎপাদনে তাদের ভূমিকা তুলে ধরে।
এছাড়াও, গবেষকরা সক্রিয় পার্থক্য প্রদর্শনকারী ট্রান্সজেনিক কোষগুলিতে জিন প্রকাশের ধরণ মূল্যায়নের জন্য জিন প্রকাশের গুণগত এবং পরিমাণগত বিশ্লেষণের জন্য একটি পদ্ধতি RNA সিকোয়েন্সিং ট্রান্সক্রিপ্টোম ব্যবহার করেছেন। তাদের ফলাফল দেখায় যে কোষের বিস্তার এবং অক্সিনের সাথে সম্পর্কিত জিনগুলি পৃথকভাবে নিয়ন্ত্রিত জিনে সমৃদ্ধ হয়েছিল। qPCR ব্যবহার করে আরও পরীক্ষা করে দেখা গেছে যে ট্রান্সজেনিক কোষগুলি চারটি জিনের প্রকাশ বৃদ্ধি বা হ্রাস করেছে, যার মধ্যে রয়েছে উদ্ভিদ কোষের পার্থক্য নিয়ন্ত্রণকারী জিন, বিপাক, অঙ্গ-প্রত্যঙ্গ এবং অক্সিন প্রতিক্রিয়া।
সামগ্রিকভাবে, এই ফলাফলগুলি উদ্ভিদ পুনর্জন্মের জন্য একটি নতুন এবং বহুমুখী পদ্ধতি প্রকাশ করে যার জন্য পিসিআরের বাহ্যিক প্রয়োগের প্রয়োজন হয় না। এছাড়াও, এই গবেষণায় ব্যবহৃত সিস্টেমটি উদ্ভিদ কোষের পার্থক্যের মৌলিক প্রক্রিয়াগুলি সম্পর্কে আমাদের বোধগম্যতা উন্নত করতে পারে এবং দরকারী উদ্ভিদ প্রজাতির জৈবপ্রযুক্তিগত নির্বাচন উন্নত করতে পারে।
তার কাজের সম্ভাব্য প্রয়োগগুলি তুলে ধরে ডঃ ইকাওয়া বলেন, "প্রতিবেদিত সিস্টেমটি পিসিআরের প্রয়োজন ছাড়াই ট্রান্সজেনিক উদ্ভিদ কোষের কোষীয় পার্থক্য প্ররোচিত করার জন্য একটি হাতিয়ার প্রদান করে উদ্ভিদ প্রজনন উন্নত করতে পারে। অতএব, ট্রান্সজেনিক উদ্ভিদকে পণ্য হিসাবে গ্রহণ করার আগে, সমাজ উদ্ভিদ প্রজননকে ত্বরান্বিত করবে এবং সংশ্লিষ্ট উৎপাদন খরচ কমাবে।"
সহযোগী অধ্যাপক টোমোকো ইগাওয়া সম্পর্কে ডঃ টোমোকো ইকাওয়া জাপানের চিবা বিশ্ববিদ্যালয়ের সেন্টার ফর মলিকুলার প্ল্যান্ট সায়েন্সেস এবং সেন্টার ফর স্পেস এগ্রিকালচার অ্যান্ড হর্টিকালচার রিসার্চের গ্র্যাজুয়েট স্কুল অফ হর্টিকালচারের একজন সহকারী অধ্যাপক। তার গবেষণার আগ্রহের মধ্যে রয়েছে উদ্ভিদ যৌন প্রজনন এবং উন্নয়ন এবং উদ্ভিদ জৈবপ্রযুক্তি। তার কাজ বিভিন্ন ট্রান্সজেনিক সিস্টেম ব্যবহার করে যৌন প্রজনন এবং উদ্ভিদ কোষের পার্থক্যের আণবিক প্রক্রিয়া বোঝার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। এই ক্ষেত্রগুলিতে তার বেশ কয়েকটি প্রকাশনা রয়েছে এবং তিনি জাপান সোসাইটি অফ প্ল্যান্ট বায়োটেকনোলজি, বোটানিক্যাল সোসাইটি অফ জাপান, জাপানিজ প্ল্যান্ট ব্রিডিং সোসাইটি, জাপানিজ সোসাইটি অফ প্ল্যান্ট ফিজিওলজিস্ট এবং ইন্টারন্যাশনাল সোসাইটি ফর দ্য স্টাডি অফ প্ল্যান্ট সেক্সুয়াল রিপ্রোডাকশনের সদস্য।
হরমোনের বাহ্যিক ব্যবহার ছাড়াই ট্রান্সজেনিক কোষের স্বায়ত্তশাসিত পার্থক্য: অন্তঃসত্ত্বা জিনের প্রকাশ এবং ফাইটোহরমোনের আচরণ
লেখকরা ঘোষণা করেছেন যে গবেষণাটি এমন কোনও বাণিজ্যিক বা আর্থিক সম্পর্কের অনুপস্থিতিতে পরিচালিত হয়েছিল যা সম্ভাব্য স্বার্থের দ্বন্দ্ব হিসাবে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে।
দাবিত্যাগ: AAAS এবং EurekAlert EurekAlert-এ প্রকাশিত প্রেস বিজ্ঞপ্তির নির্ভুলতার জন্য দায়ী নয়! তথ্য সরবরাহকারী সংস্থা বা EurekAlert সিস্টেমের মাধ্যমে তথ্যের যেকোনো ব্যবহার।