ইন্ডিয়ান ইনস্টিটিউট অফ সায়েন্সেস (আইআইএসসি)-এর প্রাণরসায়ন বিভাগের গবেষকরা ব্রায়োফাইটস (যার মধ্যে মস এবং লিভারওয়ার্ট অন্তর্ভুক্ত)-এর মতো আদিম স্থলজ উদ্ভিদের ব্যবহৃত একটি বহু-প্রত্যাশিত কৌশল আবিষ্কার করেছেন।উদ্ভিদের বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রণ করে– এমন একটি প্রক্রিয়া যা অপেক্ষাকৃত সাম্প্রতিককালে বিবর্তিত সপুষ্পক উদ্ভিদেও সংরক্ষিত হয়েছে।
নেচার কেমিক্যাল বায়োলজি জার্নালে প্রকাশিত এই গবেষণাটি ডেলা (DELLA) প্রোটিনের অপ্রচলিত নিয়ন্ত্রণের উপর আলোকপাত করে। ডেলা প্রোটিন হলো একটি প্রধান বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রক যা ভ্রূণীয় উদ্ভিদে (স্থলজ উদ্ভিদ) কোষ বিভাজনকে বাধা দিতে পারে।
“ডেলা (DELLA) একটি স্পিড বাম্পের মতো কাজ করে, কিন্তু এই স্পিড বাম্পটি যদি ক্রমাগত উপস্থিত থাকে, তবে গাছটি এগোতে পারে না,” ব্যাখ্যা করেন প্রাণরসায়নের সহযোগী অধ্যাপক এবং এই গবেষণার সহ-লেখক দেবব্রত লাহা। তাই, উদ্ভিদের বৃদ্ধি ত্বরান্বিত করার জন্য ডেলা প্রোটিনের অবক্ষয় অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সপুষ্পক উদ্ভিদে, ফাইটো হরমোনের প্রভাবে ডেলা-র অবক্ষয় ঘটে।গিবেরেলিন (GA)এটি তার রিসেপ্টর GID1-এর সাথে আবদ্ধ হয়ে GA-GID1-DELLA কমপ্লেক্স গঠন করে। পরবর্তীতে, DELLA রিপ্রেসর প্রোটিনটি ইউবিকুইটিন চেইনের সাথে আবদ্ধ হয় এবং 26S প্রোটিয়াসোম দ্বারা ভেঙে যায়।
মজার ব্যাপার হলো, প্রায় ৫০ কোটি বছর আগে স্থলে বসতি স্থাপনকারী প্রথম উদ্ভিদগুলোর মধ্যে ব্রায়োফাইট অন্যতম ছিল। যদিও এরা জিবেরেলিন (GA) নামক ফাইটো হরমোন তৈরি করে, এদের মধ্যে GID1 রিসেপ্টর নেই। এতে এই প্রশ্নটি ওঠে: এই আদি স্থলজ উদ্ভিদগুলোর বৃদ্ধি ও বিকাশ কীভাবে নিয়ন্ত্রিত হতো?
গবেষকরা CRISPR-Cas9 সিস্টেম ব্যবহার করে সংশ্লিষ্ট VIH জিনটিকে নিষ্ক্রিয় করে দেন, যার মাধ্যমে VIH-এর ভূমিকা নিশ্চিত হয়। কার্যকরী VIH এনজাইমের অভাবে উদ্ভিদে গুরুতর বৃদ্ধি ও বিকাশের ত্রুটি এবং অঙ্গসংস্থানিক অস্বাভাবিকতা দেখা যায়, যেমন—ঘন থ্যালাস, ব্যাসার্ধ বরাবর বৃদ্ধির প্রতিবন্ধকতা এবং ক্যালিক্সের অভাব। উদ্ভিদের জিনোম পরিবর্তন করে VIH এনজাইমের শুধুমাত্র একটি প্রান্ত (N-টার্মিনাস) তৈরি করার মাধ্যমে এই ত্রুটিগুলো সংশোধন করা হয়। উন্নত ক্রোমাটোগ্রাফি কৌশল ব্যবহার করে গবেষক দলটি আবিষ্কার করে যে, এই N-টার্মিনাসে একটি কাইনেজ ডোমেইন রয়েছে যা InsP₈ উৎপাদনের অনুঘটক হিসেবে কাজ করে।
গবেষকরা আবিষ্কার করেছেন যে DELLA হলো VIH কাইনেজের অন্যতম কোষীয় লক্ষ্যবস্তু। অধিকন্তু, তাঁরা পর্যবেক্ষণ করেছেন যে MpVIH-বিহীন উদ্ভিদের ফিনোটাইপ, DELLA-এর বর্ধিত অভিব্যক্তিযুক্ত Miscanthus multiforme উদ্ভিদের ফিনোটাইপের অনুরূপ ছিল।
"এই পর্যায়ে, আমরা এটা নির্ধারণ করতে আগ্রহী যে MpVIH-বিহীন উদ্ভিদে DELLA-এর স্থিতিশীলতা বা কার্যকারিতা বৃদ্ধি পায় কিনা," বলেছেন লাহে-র গবেষণা দলের ডক্টরাল শিক্ষার্থী এবং গবেষণাপত্রটির প্রথম লেখক প্রিয়াংশী রানা। তাঁদের অনুমানের সাথে সঙ্গতি রেখে, গবেষকরা দেখেছেন যে DELLA-এর বাধাদান MpVIH মিউট্যান্ট উদ্ভিদের বৃদ্ধি ও বিকাশের ত্রুটিগুলো উল্লেখযোগ্যভাবে পুনরুদ্ধার করেছে। এই ফলাফলগুলো ইঙ্গিত দেয় যে VIH কাইনেজ, DELLA-কে নেতিবাচকভাবে নিয়ন্ত্রণ করে, যার ফলে উদ্ভিদের বৃদ্ধি ও বিকাশ ত্বরান্বিত হয়।
গবেষকরা এই ব্রায়োফাইটে ইনোসিটল পাইরোফসফেট কীভাবে DELLA প্রোটিনের অভিব্যক্তি নিয়ন্ত্রণ করে, সেই প্রক্রিয়াটি উদ্ঘাটন করতে জিনগত, জৈব-রাসায়নিক এবং জৈব-ভৌত পদ্ধতির সমন্বয় করেছেন। নির্দিষ্টভাবে, MpVIH দ্বারা উৎপাদিত InsP₈, MpDELLA প্রোটিনের সাথে আবদ্ধ হয়ে এর পলিউবিকুইটিনেশনকে ত্বরান্বিত করে, যা ফলস্বরূপ প্রোটিয়াসোম দ্বারা এই দমনকারী প্রোটিনটির অবক্ষয় ঘটায়।
ডেলা (DELLA) প্রোটিন নিয়ে গবেষণার সূচনা হয় সবুজ বিপ্লবের সময়, যখন বিজ্ঞানীরা অজান্তেই এর সম্ভাবনাকে কাজে লাগিয়ে উচ্চ ফলনশীল আধা-বামন জাত তৈরি করেছিলেন। যদিও সেই সময়ে এর কার্যপ্রণালী অজানা ছিল, আধুনিক প্রযুক্তি বিজ্ঞানীদের জিন সম্পাদনার মাধ্যমে এই প্রোটিনের কার্যকারিতা নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম করেছে, যার ফলে ফসলের ফলন কার্যকরভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে।
“জনসংখ্যা বৃদ্ধি এবং আবাদি জমি কমে যাওয়ায় ফসলের ফলন বৃদ্ধি করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠেছে,” রাহা বলেন। যেহেতু ভ্রূণীয় উদ্ভিদে InsP₈-নিয়ন্ত্রিত DELLA অবক্ষয় ব্যাপকভাবে ঘটতে পারে, তাই এই আবিষ্কারটি পরবর্তী প্রজন্মের উচ্চ ফলনশীল ফসল উন্নয়নের পথ প্রশস্ত করতে পারে।
পোস্ট করার সময়: ৩১ অক্টোবর, ২০২৫
