MADS27-पौधों में नाइट्रेट अवशोषण को विनियमित करने का नया मार्ग
टाटा इंस्टीट्यूट ऑफ फंडामेंटल रिसर्च के नेशनल सेंटर ऑफ बायोलॉजिकल साइंसेज (NCBS-TIFR) के वैज्ञानिकों ने पौधों में नाइट्रेट अवशोषण (nitrate absorption in plants.) को नियंत्रित करने का एक नया मार्ग खोजा है। जीन MADS27, जो नाइट्रेट अवशोषण, जड़ विकास और तनाव सहिष्णुता को नियंत्रित करता है, माइक्रो-आरएनए (miR444) द्वारा सक्रिय होता है, इसलिए पौधे के इन गुणों को नियंत्रित करने का एक तरीका प्रदान करता है।
शोधकर्ताओं ने चावल (मोनोकॉट) और तंबाकू (डाइकॉट), दोनों पौधों में इस तंत्र का अध्ययन किया।
माइक्रो-आरएनए ‘miR444’ मोनोकोट के लिए विशिष्ट है। जब यह उत्पन्न नहीं होता है, तो इसका लक्षित, MADS27, अधिक मात्रा में उत्पन्न होता है, और यह हार्मोन ऑक्सिन के जैवसंश्लेषण और आवागमन में सुधार करता है, जो जड़ विकास और इसकी शाखाओं के लिए महत्वपूर्ण है।
विनिमायक miR444 स्विच MADS बॉक्स ट्रांसक्रिप्शन फ़ैक्टरजीन नामक कम से कम पांच जीन को बंद करने के लिए जाना जाता है।
MADS बॉक्स ट्रांसक्रिप्शन कारकों की विशेषता यह है कि वे स्वयं के स्विच बॉक्स की तरह कार्य करते हैं। वे अपने पसंदीदा विशिष्ट डीएनए अनुक्रमों से जुड़ते हैं और वे पड़ोसी जीन को “चालू” करते हैं।
शोधकर्ताओं ने MADS27 नामक miR444 के एक लक्ष्य जीन का अध्ययन किया है। उन्होंने पाया है कि ट्रांसक्रिप्शन फैक्टर MADS27 का पौधे पर तीन-आयामी प्रभाव पड़ता है।
- सबसे पहले, यह शामिल प्रोटीन को “चालू” स्विच करके नाइट्रेट अवशोषण को नियंत्रित करता है।
- दूसरा, यह ऑक्सिन हार्मोन उत्पादन और परिवहन को विनियमित करके जड़ों के बेहतर विकास में योगदान देता है।
- अंत में, यह मुख्य दवाब वाले प्रोटीन को “चालू” रखकर अजैविक तनाव सहिष्णुता में मदद करता है।
पौधे के विकास के लिए नाइट्रोजन आवश्यक
नाइट्रोजन पौधे के विकास के लिए आवश्यक सबसे महत्वपूर्ण मैक्रोन्यूट्रिएंट्स में से एक है। यह दूसरों के बीच क्लोरोफिल, अमीनो एसिड और न्यूक्लिक एसिड का एक हिस्सा है।
यह ज्यादातर मिट्टी से प्राप्त होता है जहां यह मुख्य रूप से जड़ों द्वारा नाइट्रेट्स और अमोनियम के रूप में अवशोषित होता है।
नाइट्रेट जीनोम-वाइड जीन अभिव्यक्ति (genome-wide gene expression ) को नियंत्रित करने में भी एक भूमिका निभाते हैं जो बदले में रूट सिस्टम आर्किटेक्चर, फूल खिलने की अवधि, पत्ती विकास इत्यादि को नियंत्रित करता है।
इस प्रकार, जबकि नाइट्रोजन को उपयोगी नाइट्रेट्स में अवशोषित करने और परिवर्तित करने के लिए जड़ों में बहुत सी क्रिया होती है, अवशोषित नाइट्रेट बदले में मैक्रोन्यूट्रिएंट के रूप में उपयोगी होने के अलावा पौधों के विकास को नियंत्रित करते हैं।
नाइट्रेट्स की उपस्थिति पौधों के विकास और अनाज उत्पादन के लिए भी महत्वपूर्ण है। हालांकि, उर्वरकों में नाइट्रेट्स के अति प्रयोग से मिट्टी में नाइट्रेट्स की डंपिंग हो सकती है जिससे पानी और मिट्टी में नाइट्रेट्स जमा हो जाते हैं।
यह संचय मिट्टी और जल प्रदूषण को बढ़ाता है और ग्रीनहाउस गैसों में योगदान में वृद्धि करता है। इससे बचने के लिए नाइट्रेट्स का इष्टतम उपयोग करना चाहिए।
इसके अलावा, चूंकि नाइट्रेट अवशोषण की पूरी प्रक्रिया जड़ों में होती है, इसके लिए एक अच्छी तरह से विकसित जड़ प्रणाली की आवश्यकता होती है ताकि यह बेहतर तरीके से हो सके।
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