मार्च 29, 2024

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Ars Technica फूल बनाने के लिए अप्रत्याशित प्रोटीन इंटरैक्शन की आवश्यकता है

Ars Technica फूल बनाने के लिए अप्रत्याशित प्रोटीन इंटरैक्शन की आवश्यकता है
कैलिफ़ोर्निया में नारंगी फूलों से ढकी एक पहाड़ी की छवि।

ओवरटाइम पेशेवरों और विपक्ष पूर्णकालिक काम करने के अलावा एक अतिरिक्त नौकरी लेना गर्मागर्म बहस का विषय है। लेकिन जीव विज्ञान में, ओवरटाइम असामान्य नहीं है, क्योंकि व्यक्तिगत प्रोटीन अक्सर कई कार्य करते हैं। कई वर्षों से, वैज्ञानिक जानते हैं कि एक असामान्य पुष्प अंग (यूएफओ) प्रोटीन कुछ अतिरिक्त प्रकाश व्यवस्था करता है।

प्रोटीन की संरचना के आधार पर, पौधों में इसकी भूमिका विनाश के लिए प्रोटीन को लक्षित करने के लिए सोची जाती है। लेकिन यह फूल बनाने में मदद करने के लिए लीफ प्रोटीन (LFY) के साथ भी काम करता है। फ्रांस के वैज्ञानिकों की एक टीम ने अब इस बात पर प्रकाश डाला है कि कैसे यह प्रोटीन दो भूमिकाएं निभाता है।

फूल और यूएफओ

जब फूलों के निर्माण की बात आती है, तो पत्तेदार प्रोटीन (एलएफवाई) एक वास्तविक कारक होता है। फूलों को बाह्यदल, पंखुड़ी, पुंकेसर और कार्पेल नामक भागों से बनाया जाता है, जो कोड़ों में व्यवस्थित होते हैं। LFY प्रोटीन, अकेले या अन्य प्रोटीन के साथ संयोजन में कार्य करता है, इन भागों में से प्रत्येक के गठन के लिए आवश्यक जीन को सक्रिय करने के लिए जिम्मेदार है। LFY UFO के साथ मिलकर पंखुड़ी और पुंकेसर बनाने में मदद करता है।

के अनुसार अध्ययन सीएनआरएस और ग्रेनोबल आल्प्स विश्वविद्यालय के प्रमुख लेखक, फ्रांकोइस बार्सी ने कहा कि यूएफओ-एलएफवाई के तंत्र का पता लगाने में 25 साल से अधिक समय लगने का कारण “यूएफओ प्रोटीन की गुमराह प्रकृति” था।

विदेशी शरीर लगभग 700 प्रोटीनों के एक समूह से संबंधित है, जिसे एफ-बॉक्स डोमेन नामक अमीनो एसिड के एक पैटर्न की विशेषता है, जो अन्य प्रोटीनों के स्तर को नियंत्रित करता है। विदेशी शरीर विनाश के लिए अन्य प्रोटीनों को चिह्नित करता है, बरसी ने कहा: “यह क्षरण के लिए चुने गए प्रोटीन पर एक रासायनिक टैग लगाता है। एक बार प्रोटीन को टैग कर दिया जाता है, [some] सेल मशीन, कहा जाता है [a] प्रोटियासम, टैग को पहचानता है और प्रोटीन को सैकड़ों टुकड़ों में काट देता है।

तो, आप उम्मीद कर सकते हैं कि विनाश के लिए यूएफओ भी एलएफवाई के लिए खड़ा है। आम तौर पर, इसे LFY प्रोटीन को भी ख़राब करना चाहिए। हालांकि, एलएफवाई के मामले में, हमने पाया कि विदेशी निकाय का एक पूरी तरह से अलग कार्य था – डीएनए के एक क्षेत्र के लिए बाध्य करना जो अकेले एलएफवाई द्वारा एक्सेस नहीं किया जा सकता था।

जब एक LFY और एक UFO मिलते हैं, तो वे डीएनए को जीन के पास चिपका देते हैं जो पंखुड़ी और पुंकेसर बनाने के लिए आवश्यक होते हैं।

पारसी और उनकी टीम ने चार साल पहले कीट कोशिकाओं में विदेशी शरीर प्रोटीन का बड़े पैमाने पर उत्पादन करके अपना शोध शुरू किया। “यह काफी चुनौतीपूर्ण था, क्योंकि कृत्रिम रूप से उत्पादन करने के लिए विदेशी शरीर सबसे कठिन प्रोटीनों में से एक है,” बरसी ने कहा।

जहां भी फूल हैं

यह पता चला है कि एलएफवाई के साथ काम करने के लिए विदेशी शरीर को अन्य प्रोटीन को नष्ट करने की आवश्यकता नहीं है। हमने तब पार्टनर प्रोटीन के क्षरण के लिए जिम्मेदार एफ-बॉक्स डोमेन को हटाकर इसे संशोधित किया। हमारे आश्चर्य के लिए, हमने पाया कि इसके पुटेटिव मुख्य कार्य को समाप्त कर दिए जाने के बावजूद, प्रोटीन अभी भी LFY प्रोटीन के साथ अच्छी तरह से काम करता है, ”बार्सी ने कहा। प्रयोग से पता चला कि यूएफओ प्रोटीन विनाश के लिए प्रोटीन को लक्षित करने के अलावा कुछ अन्य कार्य करता है।

ऐसा प्रतीत होता है कि यह ऐड-ऑन उन डीएनए अनुक्रमों को बदलने में शामिल है, जिन पर लेवी लैच करता है। शोधकर्ताओं ने एलएफवाई और यूएफओ और डीएनए के उन क्षेत्रों के बीच बातचीत की एक 3डी संरचना प्राप्त की जो वे इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके बांधते हैं। पार्सी के अनुसार, जब यूएफओ और एलएफवाई एक साथ काम करते हैं, तो वे पंखुड़ी और पुंकेसर के गठन के लिए जिम्मेदार डीएनए के क्षेत्रों को पकड़ने में सक्षम होते हैं। इनमें से कोई भी प्रोटीन इस डीएनए को अपने आप नहीं पकड़ सकता है।

“इसका मतलब यह है कि प्रत्येक प्रोटीन में डीएनए के एक क्षेत्र को कमजोर रूप से छूने की क्षमता होती है, जब संयुक्त होता है, तो यह अपनी ताकत बढ़ाता है, जिससे एक नए डीएनए टेम्पलेट के साथ बातचीत होती है।”

LFY-UFO एसोसिएशन सभी फूल वाले पौधों में मौजूद है। इसके अलावा चावल में, दो प्रोटीन, LFY और UFO, डीएनए के नए क्षेत्रों को बाँधने में सक्षम बनाने के लिए एक साथ चिपकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप पौधे के उस हिस्से का विकास होता है जो इसके दानों को धारण करता है, जिसे पुष्पगुच्छ कहा जाता है।

आप यहां पर क्या कर रहे हैं?

पारसी के अनुसार, हम वर्तमान में नहीं जानते हैं कि यूएफओ प्रोटीन के पास एफ-बॉक्स डोमेन क्यों है, जो एलएफवाई के साथ बातचीत में कोई भूमिका नहीं निभाता है।

“यदि यह डोमेन पूरी तरह से अनुपयोगी होता, तो विकास ने इसे हटा दिया होता। तथ्य यह है कि यह अभी भी है इसका मतलब है कि इसकी एक भूमिका है जिसे खोजा जाना बाकी है। शायद यूएफओ अन्य प्रोटीनों को तोड़ने में एक भूमिका निभाता है। हम नहीं जानते लेकिन हम निश्चित रूप से यह कह सकते हैं कि पंखुड़ी और पुंकेसर बनाने के लिए यह कार्य आवश्यक नहीं है।

हालांकि, यह फूलों के आसपास का एकमात्र रहस्य नहीं है। बड़े रहस्यों में से एक यह है कि फूलों की उत्पत्ति का कारण क्या है, विशेष रूप से यह देखते हुए कि LFY और UFO के बीच संबंध पहले फूल से पहले का लगता है। हमारा अध्ययन इंगित करता है कि यह साझाकरण तंत्र जिम्नोस्पर्म जैसे कोनिफर्स के साथ-साथ फ़र्न में पहले से मौजूद था। बरसी ने कहा, “जब फूल नहीं थे, तो उनकी एक और भूमिका रही होगी।”

यद्यपि इस बारे में परिकल्पनाएँ हैं कि 130 मिलियन वर्ष से भी पहले फूलों की उत्पत्ति क्यों हुई, इसका उत्तर मायावी है।

यूएफओ एकमात्र प्रोटीन नहीं है जो कुछ अतिरिक्त काम कर रहा है। बर्मिंघम विश्वविद्यालय में पादप विज्ञान के प्रोफेसर क्रिस्टीन फ़ॉयर के अनुसार, कई प्रोटीन उन कार्यों के अलावा महत्वपूर्ण कार्य करते हैं जिनके लिए उन्हें पहले वर्णित किया गया था।

फोयर ने कहा, “प्रोटीन जटिल अणु होते हैं जिनमें संशोधन और कोशिका के विभिन्न हिस्सों के बीच स्थानांतरित करने की क्षमता के मामले में जबरदस्त लचीलापन होता है। अतिरिक्त रोशनी लाभ यह है कि एक प्रोटीन कई कार्यों को निष्पादित कर सकता है कि यह कैसे व्यवस्थित किया जाता है।” नहीं। शोध का हिस्सा।

प्रकृति के पौधे, 2023। डीओआई: 10.1038/स41477-022-01336-2