தாவர செல் வேறுபாட்டைக் கட்டுப்படுத்தும் மரபணுக்களின் வெளிப்பாட்டை ஒழுங்குபடுத்துவதன் மூலம், தாவர மீளுருவாக்கத்திற்கான ஒரு புதிய முறையை ஆராய்ச்சியாளர்கள் உருவாக்கி வருகின்றனர்.

 படம்: தாவர மீளுருவாக்கத்தின் பாரம்பரிய முறைகளுக்கு, ஹார்மோன்கள் போன்ற தாவர வளர்ச்சி சீராக்கிகளைப் பயன்படுத்த வேண்டியுள்ளது. இவை குறிப்பிட்ட இனங்களுக்கு மட்டுமே உரியதாகவும், அதிக உழைப்பு தேவைப்படக்கூடியதாகவும் இருக்கின்றன. ஒரு புதிய ஆய்வில், தாவர செல்களின் வேறுபாடு நீக்கம் (செல் பெருக்கம்) மற்றும் மறு வேறுபாடு (உறுப்பு உருவாக்கம்) ஆகியவற்றில் ஈடுபடும் மரபணுக்களின் செயல்பாடு மற்றும் வெளிப்பாட்டை ஒழுங்குபடுத்துவதன் மூலம், விஞ்ஞானிகள் ஒரு புதிய தாவர மீளுருவாக்க அமைப்பை உருவாக்கியுள்ளனர். மேலும் காண்க.
தாவர மீளுருவாக்கத்தின் பாரம்பரிய முறைகளுக்குப் பயன்பாடு தேவைப்படுகிறதுதாவர வளர்ச்சி சீராக்கிகள்உதாரணமாகஹார்மோன்இவை சிற்றினங்களைப் பொறுத்து மாறுபடக்கூடியவை மற்றும் அதிக உழைப்பு தேவைப்படக்கூடியவை. ஒரு புதிய ஆய்வில், தாவர செல்களின் வேறுபாடு நீக்கம் (செல் பெருக்கம்) மற்றும் மறு வேறுபாடு (உறுப்பு உருவாக்கம்) ஆகியவற்றில் ஈடுபடும் மரபணுக்களின் செயல்பாடு மற்றும் வெளிப்பாட்டை ஒழுங்குபடுத்துவதன் மூலம், விஞ்ஞானிகள் ஒரு புதிய தாவர மீளுருவாக்க அமைப்பை உருவாக்கியுள்ளனர்.
பல ஆண்டுகளாக, தாவரங்கள் விலங்குகளுக்கும் மனிதர்களுக்கும் முக்கிய உணவு ஆதாரமாக இருந்து வருகின்றன. மேலும், பல்வேறு மருந்து மற்றும் சிகிச்சைச் சேர்மங்களைப் பிரித்தெடுக்கவும் தாவரங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இருப்பினும், அவற்றின் தவறான பயன்பாடும், உணவுக்கான அதிகரித்து வரும் தேவையும் புதிய தாவர இனப்பெருக்க முறைகளின் அவசியத்தை எடுத்துக்காட்டுகின்றன. தாவர உயிரித் தொழில்நுட்பத்தில் ஏற்படும் முன்னேற்றங்கள், அதிக உற்பத்தித்திறன் கொண்ட மற்றும் காலநிலை மாற்றத்தை எதிர்க்கும் திறன் வாய்ந்த மரபணு மாற்றப்பட்ட (GM) தாவரங்களை உற்பத்தி செய்வதன் மூலம் எதிர்கால உணவுப் பற்றாக்குறையைத் தீர்க்கக்கூடும்.
இயற்கையாகவே, தாவரங்கள் ஒரு ஒற்றை “முழுத்திறன்” செல்லிலிருந்து (பல செல் வகைகளை உருவாக்கக்கூடிய ஒரு செல்), வேறுபட்ட கட்டமைப்புகள் மற்றும் செயல்பாடுகளைக் கொண்ட செல்களாகத் தன் வேறுபாட்டை இழந்து மீண்டும் வேறுபடுவதன் மூலம், முற்றிலும் புதிய தாவரங்களை மீளுருவாக்கம் செய்ய முடியும். தாவரத் திசு வளர்ப்பு மூலம் அத்தகைய முழுத்திறன் செல்களைச் செயற்கையாகப் பண்படுத்துவது, தாவரப் பாதுகாப்பு, இனப்பெருக்கம், மரபணு மாற்றப்பட்ட உயிரினங்களின் உற்பத்தி மற்றும் அறிவியல் ஆராய்ச்சி நோக்கங்களுக்காகப் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பாரம்பரியமாக, தாவர மீளுருவாக்கத்திற்கான திசு வளர்ப்பிற்கு, செல் வேறுபாட்டைக் கட்டுப்படுத்த ஆக்சின்கள் மற்றும் சைட்டோகைனின்கள் போன்ற தாவர வளர்ச்சி சீராக்கிகளை (GGRs) பயன்படுத்த வேண்டியுள்ளது. இருப்பினும், உகந்த ஹார்மோன் நிலைமைகள் தாவர இனம், வளர்ப்பு நிலைமைகள் மற்றும் திசு வகையைப் பொறுத்து கணிசமாக மாறுபடலாம். எனவே, உகந்த ஆய்வு நிலைமைகளை உருவாக்குவது அதிக நேரம் எடுக்கும் மற்றும் அதிக உழைப்பு தேவைப்படும் ஒரு பணியாக இருக்கலாம்.
இந்தப் பிரச்சனையைச் சமாளிக்க, இணைப் பேராசிரியர் டோமோகோ இகாவா, சிபா பல்கலைக்கழகத்தின் இணைப் பேராசிரியர் மாய் எஃப். மினாமிகாவா, நகோயா பல்கலைக்கழகத்தின் உயிரி-வேளாண் அறிவியல் பட்டப் பள்ளியின் பேராசிரியர் ஹிடோஷி சகாக்கிபாரா மற்றும் RIKEN CSRS-இன் நிபுணத்துவ தொழில்நுட்பவியலாளர் மிகிகோ கோஜிமா ஆகியோர் இணைந்து, தாவர மீளுருவாக்கத்தை அடைவதற்காக, "வளர்ச்சியால் கட்டுப்படுத்தப்படும்" (DR) செல் வேறுபாட்டு மரபணுக்களின் வெளிப்பாட்டை ஒழுங்குபடுத்துவதன் மூலம் தாவரங்களைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கான ஒரு உலகளாவிய முறையை உருவாக்கினர். ஏப்ரல் 3, 2024 அன்று ஃபிரான்டியர்ஸ் இன் பிளான்ட் சயின்ஸ் இதழின் 15-வது தொகுதியில் வெளியிடப்பட்ட இவ்விசாரணை குறித்து, டாக்டர் இகாவா தனது ஆராய்ச்சிப் பணி பற்றி மேலும் தகவல் அளித்து, "எங்கள் அமைப்பு வெளிப்புற தாவர வளர்ச்சி சீராக்கிகளைப் (PGRs) பயன்படுத்துவதில்லை, மாறாக பாலூட்டிகளில் தூண்டப்படும் பன்மைத்திறன் செல்களைப் (pluripotent cells) போலவே, செல் வேறுபாட்டைக் கட்டுப்படுத்த படியெடுத்தல் காரணி மரபணுக்களைப் (transcription factor genes) பயன்படுத்துகிறது" என்று குறிப்பிட்டார்.
ஆராய்ச்சியாளர்கள், மாதிரித் தாவரமாகப் பயன்படுத்தப்படும் அரபிடாப்சிஸ் தாலியானாவிலிருந்து பேபி பூம் (BBM) மற்றும் வுஷெல் (WUS) ஆகிய இரண்டு DR மரபணுக்களை அசாதாரணமான இடத்தில் வெளிப்படுத்தி, புகையிலை, கீரை மற்றும் பெட்டூனியா ஆகியவற்றின் திசு வளர்ப்பு வேறுபாட்டில் அவற்றின் விளைவை ஆராய்ந்தனர். BBM, கரு வளர்ச்சியை ஒழுங்குபடுத்தும் ஒரு படியெடுத்தல் காரணியைக் குறியீடாக்குகிறது, அதேசமயம் WUS, தண்டு நுனி மெரிஸ்டம் பகுதியில் தண்டு உயிரணுவின் அடையாளத்தைப் பராமரிக்கும் ஒரு படியெடுத்தல் காரணியைக் குறியீடாக்குகிறது.
புகையிலை இலைத் திசுக்களில் செல் வேறுபாட்டைத் தூண்டுவதற்கு, அரபிடாப்சிஸ் BBM அல்லது WUS-இன் வெளிப்பாடு மட்டும் போதுமானதல்ல என்பதை அவர்களின் சோதனைகள் காட்டின. இதற்கு மாறாக, செயல்பாட்டு ரீதியாக மேம்படுத்தப்பட்ட BBM மற்றும் செயல்பாட்டு ரீதியாக மாற்றியமைக்கப்பட்ட WUS ஆகியவற்றின் இணை வெளிப்பாடு, ஒரு துரிதப்படுத்தப்பட்ட தன்னியக்க வேறுபாட்டுப் பண்பைத் தூண்டுகிறது. PCR-ஐப் பயன்படுத்தாமலேயே, மரபணு மாற்றப்பட்ட இலைச் செல்கள், திசுக்கட்டி (ஒழுங்கற்ற செல் திரள்), பச்சை உறுப்பு போன்ற அமைப்புகள் மற்றும் பக்க மொட்டுகளாக வேறுபட்டன. மரபணுப் படியெடுத்தல்களை அளவிடப் பயன்படும் ஒரு முறையான அளவுசார் பாலிமரேஸ் சங்கிலி வினை (qPCR) பகுப்பாய்வு, அரபிடாப்சிஸ் BBM மற்றும் WUS வெளிப்பாடு, மரபணு மாற்றப்பட்ட திசுக்கட்டிகள் மற்றும் தளிர்களின் உருவாக்கத்துடன் தொடர்புடையது என்பதைக் காட்டியது.
செல் பிரிவு மற்றும் வேறுபாட்டில் தாவர ஹார்மோன்களின் முக்கியப் பங்கைக் கருத்தில் கொண்டு, ஆராய்ச்சியாளர்கள் மரபணு மாற்றப்பட்ட பயிர்த் தாவரங்களில் ஆக்ஸின், சைட்டோகைனின், அப்சிசிக் அமிலம் (ABA), கிபெரெல்லின் (GA), ஜாஸ்மோனிக் அமிலம் (JA), சாலிசிலிக் அமிலம் (SA) மற்றும் அவற்றின் வளர்சிதை மாற்றப் பொருட்கள் ஆகிய ஆறு தாவர ஹார்மோன்களின் அளவுகளைக் கணக்கிட்டனர். செல்கள் உறுப்புகளாக வேறுபடும்போது, ​​செயல்படும் ஆக்ஸின், சைட்டோகைனின், ABA மற்றும் செயல்படாத GA ஆகியவற்றின் அளவுகள் அதிகரிப்பதாக அவர்களின் முடிவுகள் காட்டின. இது தாவர செல் வேறுபாடு மற்றும் உறுப்பு உருவாக்கத்தில் அவற்றின் பங்குகளை எடுத்துக்காட்டுகிறது.
மேலும், ஆராய்ச்சியாளர்கள், தீவிர வேறுபாட்டைக் காட்டும் மரபணு மாற்றப்பட்ட செல்களில் மரபணு வெளிப்பாட்டின் வடிவங்களை மதிப்பிடுவதற்கு, மரபணு வெளிப்பாட்டின் பண்புசார் மற்றும் அளவுசார் பகுப்பாய்வுக்கான ஒரு முறையான ஆர்.என்.ஏ வரிசைப்படுத்தல் டிரான்ஸ்கிரிப்டோம்களைப் பயன்படுத்தினர். செல் பெருக்கம் மற்றும் ஆக்சின் தொடர்பான மரபணுக்கள், வேறுபட்ட முறையில் ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட மரபணுக்களில் செறிவூட்டப்பட்டிருந்தன என்பதை அவர்களின் முடிவுகள் காட்டின. க்யூபிசிஆர் (qPCR) பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்பட்ட மேலதிக ஆய்வில், தாவர செல் வேறுபாடு, வளர்சிதை மாற்றம், உறுப்பு உருவாக்கம் மற்றும் ஆக்சின் எதிர்வினை ஆகியவற்றை ஒழுங்குபடுத்தும் மரபணுக்கள் உட்பட நான்கு மரபணுக்களின் வெளிப்பாடு, மரபணு மாற்றப்பட்ட செல்களில் அதிகரித்திருந்தது அல்லது குறைந்திருந்தது தெரியவந்தது.
ஒட்டுமொத்தமாக, இந்த முடிவுகள், பிசிஆர்-ஐ வெளிப்புறமாகப் பயன்படுத்தத் தேவையில்லாத, தாவர மீளுருவாக்கத்திற்கான ஒரு புதிய மற்றும் பன்முக அணுகுமுறையை வெளிப்படுத்துகின்றன. மேலும், இந்த ஆய்வில் பயன்படுத்தப்பட்ட அமைப்பு, தாவர செல் வேறுபாட்டின் அடிப்படை செயல்முறைகள் குறித்த நமது புரிதலை மேம்படுத்தவும், பயனுள்ள தாவர இனங்களின் உயிரி தொழில்நுட்பத் தேர்வைச் செம்மைப்படுத்தவும் உதவக்கூடும்.
தனது பணியின் சாத்தியமான பயன்பாடுகளை எடுத்துரைத்து, டாக்டர் இக்காவா கூறினார், “அறிக்கை செய்யப்பட்ட இந்த அமைப்பு, பிசிஆர் (PCR) தேவையின்றி மரபணு மாற்றப்பட்ட தாவர செல்களின் செல் வேறுபாட்டைத் தூண்டுவதற்கான ஒரு கருவியை வழங்குவதன் மூலம் தாவர இனப்பெருக்கத்தை மேம்படுத்தக்கூடும். எனவே, மரபணு மாற்றப்பட்ட தாவரங்கள் பொருட்களாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படுவதற்கு முன்பே, சமூகம் தாவர இனப்பெருக்கத்தை விரைவுபடுத்தி, அதனுடன் தொடர்புடைய உற்பத்திச் செலவுகளையும் குறைக்கும்.”
இணைப் பேராசிரியர் டோமோகோ இகாவா பற்றி: முனைவர் டோமோகோ இகாவா, ஜப்பானின் சிபா பல்கலைக்கழகத்தின் தோட்டக்கலை பட்டப் பள்ளி, மூலக்கூறு தாவர அறிவியல் மையம் மற்றும் விண்வெளி வேளாண்மை மற்றும் தோட்டக்கலை ஆராய்ச்சி மையம் ஆகியவற்றில் உதவிப் பேராசிரியராகப் பணியாற்றுகிறார். தாவரங்களின் பாலின இனப்பெருக்கம் மற்றும் வளர்ச்சி, மற்றும் தாவர உயிரித் தொழில்நுட்பம் ஆகியவை அவரது ஆராய்ச்சி ஆர்வங்களில் அடங்கும். பல்வேறு மரபணு மாற்றப்பட்ட அமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி, பாலின இனப்பெருக்கம் மற்றும் தாவர செல் வேறுபாட்டின் மூலக்கூறு வழிமுறைகளைப் புரிந்துகொள்வதில் அவரது பணி கவனம் செலுத்துகிறது. இந்தத் துறைகளில் அவர் பல வெளியீடுகளைக் கொண்டுள்ளார். மேலும், அவர் ஜப்பான் தாவர உயிரித் தொழில்நுட்ப சங்கம், ஜப்பான் தாவரவியல் சங்கம், ஜப்பானிய தாவர இனப்பெருக்க சங்கம், ஜப்பானிய தாவர உடலியல் வல்லுநர்கள் சங்கம் மற்றும் தாவர பாலின இனப்பெருக்க ஆய்வுக்கான சர்வதேச சங்கம் ஆகியவற்றில் உறுப்பினராக உள்ளார்.
வெளிப்புற ஹார்மோன்களின் பயன்பாடு இன்றி மரபணு மாற்றப்பட்ட செல்களின் தன்னிச்சையான வேறுபாடு: உள்ளக மரபணுக்களின் வெளிப்பாடு மற்றும் தாவர ஹார்மோன்களின் செயல்பாடு
சாத்தியமான நல முரண்பாடாகக் கருதப்படக்கூடிய எந்தவொரு வணிக அல்லது நிதி உறவுகளும் இன்றி இந்த ஆய்வு மேற்கொள்ளப்பட்டதாக ஆசிரியர்கள் அறிவிக்கின்றனர்.
பொறுப்புத் துறப்பு: EurekAlert-இல் வெளியிடப்படும் செய்திக் குறிப்புகளின் துல்லியத்தன்மைக்கு AAAS மற்றும் EurekAlert பொறுப்பல்ல! தகவலை வழங்கும் அமைப்பாலோ அல்லது EurekAlert அமைப்பு மூலமாகவோ அந்தத் தகவலைப் பயன்படுத்துவது தொடர்பான எந்தவொரு செயலுக்கும் பொறுப்பல்ல.