By- Usha Rawat

एक महत्वपूर्ण वैज्ञानिक सफलता में अंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिकों के एक दल ने, जिसमें 18 भारतीय भी हैं, गेंहू के जटिल जीनोम को समझने में सफलता प्राप्त की है जिसे अभी तक असंभव माना जा रहा था। गेहूँ का जीनोम आकार में काफी बड़ा है- यह चावल जीनोम ( 389 Mb) से 40 गुना लंबा और मानव जीनोम ( 3,000 Mb) से पांच गुना लंबा है। यह असाधारण रूप से जटिल भी है। इसमें तीन विशिष्ट उपनिवेश शामिल होते हैं और इसमें कई दोहराव वाले अनुक्रम होते हैं।

इस जानकारी से उन जीनों की पहचान करने में मदद मिलेगी जो कि उत्पादन, अनाज की गुणवत्ता, बीमारियों और कीड़ों के प्रति प्रतिरोध के साथ-साथ सूखे, गर्मी, जलभराव एवं खारे पानी के प्रति गेंहू की सहनशीलता के लिये उत्तरदायी होते हैं।  “खाद्यान्न वाले गेंहू के जीनोम को समझने में मिली सफलता से मौसम की मार को सहन कर सकने योग्य गेंहू की प्रजातियों को विकसित करनें में मदद मिलेगी जिससे कृषि उत्पादन पर जलवायु परिवर्तन के प्रभाव को सीमित किया जा सकेगा।”

गेहूं समूह का विकास एलोपॉलीप्लोइडाइजेशन के माध्यम से हुआ है, अर्थात्, पौधे जेनेरा एजिलॉप्स और ट्रिटिकम की प्रजातियों के बीच संकरण के बाद जीनोम दोहरीकरण के माध्यम से। यह प्रजातिकरण प्रक्रिया पारिस्थितिक-भौगोलिक विस्तार और पालतूकरण के साथ जुड़ी हुई है। पिछले कुछ दशकों में, हमने इस प्रभावशाली सफलता के लिए स्पष्टीकरण खोजे हैं। हमारे अध्ययनों ने इन प्रजातियों की विशेषता वाली व्यापक आनुवंशिक भिन्नता के आधारों की जांच करने का प्रयास किया, जो उनकी महान अनुकूलनशीलता और उपनिवेशीकरण क्षमता के लिए जिम्मेदार है। हमारे काम का केंद्र इस बात की जांच करना था कि कैसे एलोपॉलीप्लोइडाइज़ेशन जीनोम संरचना और अभिव्यक्ति को बदल देता है। हमने गेहूं में पाया कि एलोपॉलीप्लोइडी ने दो तरीकों से जीनोम विकास को गति दी: (1) इसने विभिन्न प्रकार के कार्डिनल आनुवंशिक और एपिजेनेटिक परिवर्तनों (जिसे हम “क्रांतिकारी” परिवर्तन कहते हैं) की तात्कालिक पीढ़ी के माध्यम से तेजी से जीनोम परिवर्तन शुरू कर दिया, और (2) इसने सुविधा प्रदान की प्रजातियों के विकास के दौरान छिटपुट जीनोमिक परिवर्तन ( यानी , विकासवादी परिवर्तन), जो द्विगुणित स्तर पर प्राप्य नहीं हैं। प्राकृतिक और सिंथेटिक एलोपोलिप्लोइड गेहूं में हमारे प्रमुख निष्कर्षों से संकेत मिलता है कि इन परिवर्तनों के कारण एलोपोलिप्लोइड्स का साइटोलॉजिकल और आनुवंशिक द्विगुणितीकरण हुआ है। ये आनुवंशिक और एपिजेनेटिक परिवर्तन एलोपॉलीप्लॉइड गेहूं जीनोम की गतिशील संरचनात्मक और कार्यात्मक प्लास्टिसिटी को दर्शाते हैं। प्रकृति में और पालतूकरण के तहत, गेहूं एलोपोलिप्लोइड्स की सफल स्थापना के लिए इस प्लास्टिसिटी के महत्व पर चर्चा की गई है।

By- Usha Rawat

एक महत्वपूर्ण वैज्ञानिक सफलता में अंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिकों के एक दल ने, जिसमें 18 भारतीय भी हैं, गेंहू के जटिल जीनोम को समझने में सफलता प्राप्त की है जिसे अभी तक असंभव माना जा रहा था। गेहूँ का जीनोम आकार में काफी बड़ा है- यह चावल जीनोम ( 389 Mb) से 40 गुना लंबा और मानव जीनोम ( 3,000 Mb) से पांच गुना लंबा है। यह असाधारण रूप से जटिल भी है। इसमें तीन विशिष्ट उपनिवेश शामिल होते हैं और इसमें कई दोहराव वाले अनुक्रम होते हैं।

इस जानकारी से उन जीनों की पहचान करने में मदद मिलेगी जो कि उत्पादन, अनाज की गुणवत्ता, बीमारियों और कीड़ों के प्रति प्रतिरोध के साथ-साथ सूखे, गर्मी, जलभराव एवं खारे पानी के प्रति गेंहू की सहनशीलता के लिये उत्तरदायी होते हैं।  “खाद्यान्न वाले गेंहू के जीनोम को समझने में मिली सफलता से मौसम की मार को सहन कर सकने योग्य गेंहू की प्रजातियों को विकसित करनें में मदद मिलेगी जिससे कृषि उत्पादन पर जलवायु परिवर्तन के प्रभाव को सीमित किया जा सकेगा।”

गेहूं समूह का विकास एलोपॉलीप्लोइडाइजेशन के माध्यम से हुआ है, अर्थात्, पौधे जेनेरा एजिलॉप्स और ट्रिटिकम की प्रजातियों के बीच संकरण के बाद जीनोम दोहरीकरण के माध्यम से। यह प्रजातिकरण प्रक्रिया पारिस्थितिक-भौगोलिक विस्तार और पालतूकरण के साथ जुड़ी हुई है। पिछले कुछ दशकों में, हमने इस प्रभावशाली सफलता के लिए स्पष्टीकरण खोजे हैं। हमारे अध्ययनों ने इन प्रजातियों की विशेषता वाली व्यापक आनुवंशिक भिन्नता के आधारों की जांच करने का प्रयास किया, जो उनकी महान अनुकूलनशीलता और उपनिवेशीकरण क्षमता के लिए जिम्मेदार है। हमारे काम का केंद्र इस बात की जांच करना था कि कैसे एलोपॉलीप्लोइडाइज़ेशन जीनोम संरचना और अभिव्यक्ति को बदल देता है। हमने गेहूं में पाया कि एलोपॉलीप्लोइडी ने दो तरीकों से जीनोम विकास को गति दी: (1) इसने विभिन्न प्रकार के कार्डिनल आनुवंशिक और एपिजेनेटिक परिवर्तनों (जिसे हम “क्रांतिकारी” परिवर्तन कहते हैं) की तात्कालिक पीढ़ी के माध्यम से तेजी से जीनोम परिवर्तन शुरू कर दिया, और (2) इसने सुविधा प्रदान की प्रजातियों के विकास के दौरान छिटपुट जीनोमिक परिवर्तन ( यानी , विकासवादी परिवर्तन), जो द्विगुणित स्तर पर प्राप्य नहीं हैं। प्राकृतिक और सिंथेटिक एलोपोलिप्लोइड गेहूं में हमारे प्रमुख निष्कर्षों से संकेत मिलता है कि इन परिवर्तनों के कारण एलोपोलिप्लोइड्स का साइटोलॉजिकल और आनुवंशिक द्विगुणितीकरण हुआ है। ये आनुवंशिक और एपिजेनेटिक परिवर्तन एलोपॉलीप्लॉइड गेहूं जीनोम की गतिशील संरचनात्मक और कार्यात्मक प्लास्टिसिटी को दर्शाते हैं। प्रकृति में और पालतूकरण के तहत, गेहूं एलोपोलिप्लोइड्स की सफल स्थापना के लिए इस प्लास्टिसिटी के महत्व पर चर्चा की गई है।