தாவர செல் வேறுபாட்டைக் கட்டுப்படுத்தும் மரபணுக்களின் வெளிப்பாட்டை ஒழுங்குபடுத்துவதன் மூலம் தாவர மீளுருவாக்கம் செய்வதற்கான ஒரு புதிய முறையை ஆராய்ச்சியாளர்கள் உருவாக்கி வருகின்றனர்.

 படம்: தாவர மீளுருவாக்கத்தின் பாரம்பரிய முறைகளுக்கு ஹார்மோன்கள் போன்ற தாவர வளர்ச்சி கட்டுப்பாட்டாளர்களின் பயன்பாடு தேவைப்படுகிறது, அவை இனங்கள் சார்ந்தவை மற்றும் உழைப்பு மிகுந்தவை. ஒரு புதிய ஆய்வில், விஞ்ஞானிகள் தாவர செல்களின் வேறுபாட்டியல் (செல் பெருக்கம்) மற்றும் மறு வேறுபாட்டியல் (ஆர்கனோஜெனீசிஸ்) ஆகியவற்றில் ஈடுபடும் மரபணுக்களின் செயல்பாடு மற்றும் வெளிப்பாட்டை ஒழுங்குபடுத்துவதன் மூலம் ஒரு புதிய தாவர மீளுருவாக்கம் முறையை உருவாக்கியுள்ளனர். மேலும் காண்க
தாவர மீளுருவாக்கத்தின் பாரம்பரிய முறைகளுக்குப் பயன்பாடு தேவைப்படுகிறதுதாவர வளர்ச்சி கட்டுப்பாட்டாளர்கள்போன்றவைஹார்மோன்கள், இது இனங்கள் சார்ந்ததாகவும் உழைப்பு மிகுந்ததாகவும் இருக்கலாம். ஒரு புதிய ஆய்வில், விஞ்ஞானிகள் தாவர செல்களின் வேறுபாட்டை நீக்குதல் (செல் பெருக்கம்) மற்றும் மறு வேறுபாட்டை (ஆர்கனோஜெனீசிஸ்) ஆகியவற்றில் ஈடுபடும் மரபணுக்களின் செயல்பாடு மற்றும் வெளிப்பாட்டை ஒழுங்குபடுத்துவதன் மூலம் ஒரு புதிய தாவர மீளுருவாக்கம் முறையை உருவாக்கியுள்ளனர்.
பல ஆண்டுகளாக தாவரங்கள் விலங்குகள் மற்றும் மனிதர்களுக்கான முக்கிய உணவாக இருந்து வருகின்றன. கூடுதலாக, தாவரங்கள் பல்வேறு மருந்து மற்றும் சிகிச்சை சேர்மங்களைப் பிரித்தெடுக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இருப்பினும், அவற்றின் தவறான பயன்பாடு மற்றும் உணவுக்கான அதிகரித்து வரும் தேவை புதிய தாவர இனப்பெருக்க முறைகளின் தேவையை எடுத்துக்காட்டுகிறது. தாவர உயிரி தொழில்நுட்பத்தில் ஏற்பட்டுள்ள முன்னேற்றங்கள், அதிக உற்பத்தித் திறன் கொண்ட மற்றும் காலநிலை மாற்றத்திற்கு எதிர்ப்புத் திறன் கொண்ட மரபணு மாற்றப்பட்ட (GM) தாவரங்களை உற்பத்தி செய்வதன் மூலம் எதிர்கால உணவுப் பற்றாக்குறையைத் தீர்க்கக்கூடும்.
இயற்கையாகவே, தாவரங்கள் ஒரு "டோட்டிபோடென்ட்" செல்லிலிருந்து (பல செல் வகைகளை உருவாக்கக்கூடிய ஒரு செல்) முற்றிலும் புதிய தாவரங்களை வெவ்வேறு கட்டமைப்புகள் மற்றும் செயல்பாடுகளைக் கொண்ட செல்களாக வேறுபடுத்தி மறு வேறுபடுத்துவதன் மூலம் மீண்டும் உருவாக்க முடியும். தாவர திசு வளர்ப்பு மூலம் இத்தகைய டோட்டிபோடென்ட் செல்களை செயற்கையாக சீரமைத்தல் தாவர பாதுகாப்பு, இனப்பெருக்கம், மரபணு மாற்றப்பட்ட இனங்களின் உற்பத்தி மற்றும் அறிவியல் ஆராய்ச்சி நோக்கங்களுக்காக பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பாரம்பரியமாக, தாவர மீளுருவாக்கத்திற்கான திசு வளர்ப்புக்கு செல் வேறுபாட்டைக் கட்டுப்படுத்த ஆக்சின்கள் மற்றும் சைட்டோகினின்கள் போன்ற தாவர வளர்ச்சி கட்டுப்பாட்டாளர்கள் (GGRகள்) பயன்படுத்தப்பட வேண்டும். இருப்பினும், உகந்த ஹார்மோன் நிலைமைகள் தாவர இனங்கள், வளர்ப்பு நிலைமைகள் மற்றும் திசு வகையைப் பொறுத்து கணிசமாக மாறுபடும். எனவே, உகந்த ஆய்வு நிலைமைகளை உருவாக்குவது நேரத்தை எடுத்துக்கொள்ளும் மற்றும் உழைப்பு மிகுந்த பணியாக இருக்கலாம்.
இந்தச் சிக்கலைச் சமாளிக்க, இணைப் பேராசிரியர் டோமோகோ இகாவா, சிபா பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த இணைப் பேராசிரியர் மை எஃப். மினாமிகாவா, நகோயா பல்கலைக்கழக உயிரி-வேளாண் அறிவியல் பட்டதாரிப் பள்ளியைச் சேர்ந்த பேராசிரியர் ஹிட்டோஷி சகாகிபாரா மற்றும் RIKEN CSRS இன் நிபுணத்துவ தொழில்நுட்ப வல்லுநர் மிகிகோ கோஜிமா ஆகியோருடன் சேர்ந்து, ஒழுங்குமுறை மூலம் தாவரக் கட்டுப்பாட்டுக்கான ஒரு உலகளாவிய முறையை உருவாக்கினர். தாவர மீளுருவாக்கத்தை அடைய "வளர்ச்சி ரீதியாக ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட" (DR) செல் வேறுபாடு மரபணுக்களின் வெளிப்பாடு. ஏப்ரல் 3, 2024 அன்று ஃபிரான்டியர்ஸ் இன் பிளாண்ட் சயின்ஸின் தொகுதி 15 இல் வெளியிடப்பட்ட டாக்டர் இகாவா, அவர்களின் ஆராய்ச்சிப் பணிகள் பற்றிய கூடுதல் தகவல்களை வழங்கினார்: "எங்கள் அமைப்பு வெளிப்புற PGRகளைப் பயன்படுத்துவதில்லை, மாறாக செல் வேறுபாட்டைக் கட்டுப்படுத்த டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் காரணி மரபணுக்களைப் பயன்படுத்துகிறது. பாலூட்டிகளில் தூண்டப்பட்ட ப்ளூரிபோடென்ட் செல்களைப் போன்றது."
ஆராய்ச்சியாளர்கள் அரபிடோப்சிஸ் தாலியானா (மாதிரி தாவரமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது) இலிருந்து இரண்டு DR மரபணுக்கள், BABY BOOM (BBM) மற்றும் WUSCHEL (WUS) ஆகியவற்றை எக்டோபிகல் முறையில் வெளிப்படுத்தினர் மற்றும் புகையிலை, கீரை மற்றும் பெட்டூனியாவின் திசு வளர்ப்பு வேறுபாட்டில் அவற்றின் விளைவை ஆய்வு செய்தனர். BBM கரு வளர்ச்சியை ஒழுங்குபடுத்தும் ஒரு டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் காரணியை குறியீடாக்குகிறது, அதேசமயம் WUS தண்டு நுனி மெரிஸ்டெமின் பகுதியில் ஸ்டெம் செல் அடையாளத்தை பராமரிக்கும் ஒரு டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் காரணியை குறியீடாக்குகிறது.
புகையிலை இலை திசுக்களில் செல் வேறுபாட்டைத் தூண்டுவதற்கு அரபிடோப்சிஸ் பிபிஎம் அல்லது டபிள்யூயுஎஸ் வெளிப்பாடு மட்டும் போதுமானதாக இல்லை என்பதை அவர்களின் சோதனைகள் காட்டின. இதற்கு நேர்மாறாக, செயல்பாட்டு ரீதியாக மேம்படுத்தப்பட்ட பிபிஎம் மற்றும் செயல்பாட்டு ரீதியாக மாற்றியமைக்கப்பட்ட டபிள்யூயுஎஸ் ஆகியவற்றின் கூட்டு வெளிப்பாடு துரிதப்படுத்தப்பட்ட தன்னாட்சி வேறுபாடு பினோடைப்பைத் தூண்டுகிறது. பிசிஆரைப் பயன்படுத்தாமல், டிரான்ஸ்ஜெனிக் இலை செல்கள் கால்சஸ் (ஒழுங்கற்ற செல் நிறை), பச்சை உறுப்பு போன்ற கட்டமைப்புகள் மற்றும் சாகச மொட்டுகள் என வேறுபடுகின்றன. மரபணு டிரான்ஸ்கிரிப்ட்களை அளவிடப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு முறையான அளவு பாலிமரேஸ் சங்கிலி எதிர்வினை (qPCR) பகுப்பாய்வு, அரபிடோப்சிஸ் பிபிஎம் மற்றும் டபிள்யூயுஎஸ் வெளிப்பாடு டிரான்ஸ்ஜெனிக் கால்லி மற்றும் தளிர்கள் உருவாவதோடு தொடர்புடையது என்பதைக் காட்டுகிறது.
உயிரணுப் பிரிவு மற்றும் வேறுபாட்டில் பைட்டோஹார்மோன்களின் முக்கிய பங்கைக் கருத்தில் கொண்டு, ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஆறு பைட்டோஹார்மோன்களின் அளவுகளை அளவிட்டனர், அதாவது ஆக்சின், சைட்டோகினின், அப்சிசிக் அமிலம் (ABA), கிப்பெரெலின் (GA), ஜாஸ்மோனிக் அமிலம் (JA), சாலிசிலிக் அமிலம் (SA) மற்றும் டிரான்ஸ்ஜெனிக் தாவர பயிர்களில் அதன் வளர்சிதை மாற்றங்கள். செல்கள் உறுப்புகளாக வேறுபடும்போது செயலில் உள்ள ஆக்சின், சைட்டோகினின், ABA மற்றும் செயலற்ற GA ஆகியவற்றின் அளவுகள் அதிகரிப்பதை அவற்றின் முடிவுகள் காட்டுகின்றன, இது தாவர செல் வேறுபாடு மற்றும் ஆர்கனோஜெனீசிஸில் அவற்றின் பங்கை எடுத்துக்காட்டுகிறது.
கூடுதலாக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் மரபணு வெளிப்பாட்டின் தரமான மற்றும் அளவு பகுப்பாய்விற்கான ஒரு முறையான RNA வரிசைமுறை டிரான்ஸ்கிரிப்டோம்களைப் பயன்படுத்தினர், இது செயலில் வேறுபாட்டைக் காட்டும் டிரான்ஸ்ஜெனிக் செல்களில் மரபணு வெளிப்பாட்டின் வடிவங்களை மதிப்பிடுவதற்குப் பயன்படுத்தப்பட்டது. அவற்றின் முடிவுகள் செல் பெருக்கம் மற்றும் ஆக்சின் தொடர்பான மரபணுக்கள் வேறுபட்ட முறையில் ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட மரபணுக்களில் செறிவூட்டப்பட்டிருப்பதைக் காட்டியது. qPCR ஐப் பயன்படுத்தி மேலும் ஆய்வு செய்ததில், டிரான்ஸ்ஜெனிக் செல்கள் தாவர செல் வேறுபாடு, வளர்சிதை மாற்றம், ஆர்கனோஜெனீசிஸ் மற்றும் ஆக்சின் மறுமொழியைக் கட்டுப்படுத்தும் மரபணுக்கள் உட்பட நான்கு மரபணுக்களின் வெளிப்பாட்டை அதிகரித்தன அல்லது குறைத்தன என்பது தெரியவந்தது.
ஒட்டுமொத்தமாக, இந்த முடிவுகள் PCR இன் வெளிப்புற பயன்பாடு தேவையில்லாத தாவர மீளுருவாக்கத்திற்கான ஒரு புதிய மற்றும் பல்துறை அணுகுமுறையை வெளிப்படுத்துகின்றன. கூடுதலாக, இந்த ஆய்வில் பயன்படுத்தப்படும் அமைப்பு தாவர செல் வேறுபாட்டின் அடிப்படை செயல்முறைகள் பற்றிய நமது புரிதலை மேம்படுத்தலாம் மற்றும் பயனுள்ள தாவர இனங்களின் உயிரி தொழில்நுட்ப தேர்வை மேம்படுத்தலாம்.
தனது பணியின் சாத்தியமான பயன்பாடுகளை எடுத்துரைத்த டாக்டர் இகாவா, "PCR தேவையில்லாமல் மரபணு மாற்றப்பட்ட தாவர செல்களின் செல்லுலார் வேறுபாட்டைத் தூண்டுவதற்கான ஒரு கருவியை வழங்குவதன் மூலம் அறிக்கையிடப்பட்ட அமைப்பு தாவர இனப்பெருக்கத்தை மேம்படுத்த முடியும். எனவே, மரபணு மாற்றப்பட்ட தாவரங்கள் தயாரிப்புகளாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படுவதற்கு முன்பு, சமூகம் தாவர இனப்பெருக்கத்தை விரைவுபடுத்தி அதனுடன் தொடர்புடைய உற்பத்தி செலவுகளைக் குறைக்கும்" என்றார்.
இணைப் பேராசிரியர் டோமோகோ இகாவா பற்றி டாக்டர் டோமோகோ இகாவா ஜப்பானின் சிபா பல்கலைக்கழகத்தில் உள்ள தோட்டக்கலை பட்டதாரி பள்ளி, மூலக்கூறு தாவர அறிவியல் மையம் மற்றும் விண்வெளி வேளாண்மை மற்றும் தோட்டக்கலை ஆராய்ச்சி மையத்தில் உதவிப் பேராசிரியராக உள்ளார். தாவர பாலியல் இனப்பெருக்கம் மற்றும் மேம்பாடு மற்றும் தாவர உயிரி தொழில்நுட்பம் ஆகியவை அவரது ஆராய்ச்சி ஆர்வங்களில் அடங்கும். பல்வேறு மரபணு மாற்ற அமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி பாலியல் இனப்பெருக்கம் மற்றும் தாவர செல் வேறுபாட்டின் மூலக்கூறு வழிமுறைகளைப் புரிந்துகொள்வதில் அவரது பணி கவனம் செலுத்துகிறது. இந்தத் துறைகளில் அவர் பல வெளியீடுகளைக் கொண்டுள்ளார் மற்றும் ஜப்பான் தாவர உயிரி தொழில்நுட்ப சங்கம், ஜப்பான் தாவர இனப்பெருக்க சங்கம், ஜப்பானிய தாவர உடலியல் சங்கம், ஜப்பானிய தாவர உடலியல் நிபுணர்கள் சங்கம் மற்றும் தாவர பாலியல் இனப்பெருக்கம் பற்றிய சர்வதேச ஆய்வு சங்கத்தின் உறுப்பினராக உள்ளார்.
ஹார்மோன்களின் வெளிப்புற பயன்பாடு இல்லாமல் டிரான்ஸ்ஜெனிக் செல்களின் தன்னியக்க வேறுபாடு: எண்டோஜெனஸ் மரபணுக்களின் வெளிப்பாடு மற்றும் பைட்டோஹார்மோன்களின் நடத்தை.
எந்தவொரு வணிக அல்லது நிதி உறவுகளும் இல்லாத நிலையில் இந்த ஆராய்ச்சி நடத்தப்பட்டதாக ஆசிரியர்கள் அறிவிக்கின்றனர், இது சாத்தியமான நலன் மோதலாகக் கருதப்படலாம்.
மறுப்பு: EurekAlert இல் வெளியிடப்படும் செய்திக்குறிப்புகளின் துல்லியத்திற்கு AAAS மற்றும் EurekAlert பொறுப்பல்ல! தகவலை வழங்கும் நிறுவனத்தால் அல்லது EurekAlert அமைப்பு மூலம் எந்தவொரு தகவலின் பயன்பாடும்.