में प्रकाशित एक रिपोर्ट के अनुसार eLife, रक्षा तंत्र जो पौधे एक सामान्य कीट, कैटरपिलर को पहचानने और प्रतिक्रिया करने के लिए उपयोग करते हैं, एक जीन से विकसित हुआ जो लाखों वर्षों में विकसित हुआ, रिपोर्ट Phys.org पोर्टल.
वाशिंगटन के वैज्ञानिकों के एक अध्ययन से पता चला है कि कुछ पौधों, जैसे कि सोयाबीन, ने समय के साथ इस सुरक्षात्मक जीन को खो दिया है, लेकिन विशेषज्ञों का सुझाव है कि जीन को पुन: प्रस्तुत करना (प्रजनन, आनुवंशिक इंजीनियरिंग के माध्यम से) फसल को खराब होने से बचाने में मदद कर सकता है।
पौधे का स्वास्थ्य निर्भर करता है प्रतिरक्षा प्रणाली इसे विरासत में मिली है। पौधों में, इसका मतलब है कि कुछ प्रकार के पैटर्न पहचान रिसेप्टर्स विरासत में मिले हैं जो विभिन्न रोगजनकों और पेप्टाइड्स का पता लगा सकते हैं और उचित प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को ट्रिगर कर सकते हैं।
सही प्रकार के पैटर्न पहचान रिसेप्टर्स को प्राप्त करने से पौधों को खतरों को पहचानने और बीमारियों और कीटों से निपटने की अनुमति मिल सकती है।
इस अंतर को भरने के लिए, टीम प्रमुख विकासवादी घटनाओं की पहचान करने के लिए निकल पड़ी, जिसने पौधों को एक सामान्य खतरे का जवाब देने की अनुमति दी: कैटरपिलर। मूंग और काली आंखों वाले मटर सहित फलियां, पहले से ही कैटरपिलर के मुंह में उत्पादित पेप्टाइड्स का जवाब देने की एक अनूठी क्षमता के लिए जानी जाती थीं, क्योंकि वे पौधों की पत्तियों के माध्यम से सूंघते थे।
वैज्ञानिकों ने पौधों के इस समूह के जीनोम का विस्तार से अध्ययन किया ताकि यह देखा जा सके कि एक सामान्य पैटर्न पहचान रिसेप्टर जिसे इनसेप्टिन रिसेप्टर (INR) कहा जाता है, लाखों वर्षों में बदल गया है, कैटरपिलर को पहचानने की क्षमता प्राप्त कर रहा है या खो रहा है।
उन्होंने पाया कि 28 मिलियन वर्ष पुराना एक रिसेप्टर जीन कैटरपिलर पेप्टाइड्स के लिए पौधों की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया से पूरी तरह मेल खाता है। उन्होंने यह भी पाया कि सबसे पुराने पौधे के पूर्वजों के वंशजों में से जिन्होंने सबसे पहले रिसेप्टर जीन विकसित किया था, ऐसी कई प्रजातियां हैं जो कैटरपिलर पेप्टाइड्स का जवाब नहीं दे सकती हैं, यानी उन्होंने इस जीन को खो दिया है।
यह समझने के लिए कि कैसे इस प्राचीन जीन ने आधुनिक रोगजनकों में नए पेप्टाइड्स को पहचानने की क्षमता हासिल की, टीम ने पैतृक अनुक्रमण नामक एक तकनीक का उपयोग किया, जिसमें उन्होंने सभी आधुनिक रिसेप्टर्स से जानकारी को संयोजित किया। जीन 28 मिलियन वर्ष पुराने मूल अनुक्रम की भविष्यवाणी करने के लिए। यह वंशानुगत रिसेप्टर कैटरपिलर पेप्टाइड्स का जवाब देने में सक्षम था। हालांकि, रिसेप्टर अनुक्रम में 16 परिवर्तनों के साथ थोड़ा पुराना संस्करण विफल रहा।
यह आनुवंशिक इतिहास, कंप्यूटर मॉडल के साथ मिलकर दिखा रहा है कि प्राचीन और आधुनिक रिसेप्टर संरचनाएं कैसे भिन्न हो सकती हैं, यह सुराग प्रदान करता है कि रिसेप्टर कैसे विकसित हुआ। इससे पता चलता है कि 32 मिलियन से अधिक वर्ष पहले, एक पुश्तैनी पौधे के जीनोम में एक महत्वपूर्ण नया जीन सम्मिलित किया गया था, जिसके बाद नए रिसेप्टर के विविध रूपों का तेजी से विकास हुआ। इन रूपों में से एक ने कैटरपिलर पेप्टाइड्स का जवाब देने की क्षमता हासिल कर ली है, और यह नई क्षमता अब दर्जनों वंशज फलीदार प्रजातियों द्वारा साझा की जाती है।
भविष्य में, वैज्ञानिक जीनोम-स्तर की प्रक्रियाओं के बारे में अधिक जानने की उम्मीद करते हैं जो नई रिसेप्टर विविधता उत्पन्न करते हैं और पौधों के समूहों में अभी तक अज्ञात प्रतिरक्षा रिसेप्टर्स की पहचान करते हैं। अधिक से अधिक के रूप में जीनोमिक डेटा के साथ, ऐसे दृष्टिकोण "लापता" रिसेप्टर्स की पहचान करेंगे जो फसलों की रक्षा में मदद के लिए पौधों में पुन: पेश करने के लिए उपयोगी लक्षण हैं।