मुळांवरील सूक्ष्मजीवांच्या सहजीवी संबंधासाठी कारणीभूत जनुक शोधले

अन्य पिकांच्या तुलनेमध्ये शेंगावर्गीय पिकांच्या मुळांवर सहजीवी सूक्ष्मजीवांची वस्ती अधिक का असते, यावर सातत्याने संशोधन करत आहेत. त्सुकूबा विद्यापीठातील संशोधकांनी त्यामागील नियंत्रक अशा गुंतागुंतीच्या जनुकीय प्रणालीचा शोध घेतला असून, त्यातील नत्राच्या स्थिरीकरण करणाऱ्या रायझोबिया जिवाणू आणि मायकोरायझल बुरशींच्या सहजीवीकरणामध्ये अत्यंत महत्त्वाच्या ठरणाऱ्या जनुकाचा शोध घेतला आहे. वाटाणा आणि शेंगा पिकांच्या मुळांवर नत्राचे स्थिरीकरणाऱ्या जिवाणूंच्या गाठी असतात. हे जिवाणू हवेतून नायट्रोजन घेऊन तो पिकांना घेण्यायोग्य स्वरूपामध्ये उपलब्ध करून देतात. त्यातून यजमान वनस्पतींना नत्र उपलब्ध होते, त्या बदल्यात जिवाणू त्यांच्या जगण्यापुरती शर्करा व अन्य घटक मिळवतात. अशाप्रकारचे सहजीवी संबंध मातीतील मायकोऱ्हायझल बुरशींसोबतही असतात. हे सर्वसामान्यपणे ज्ञात असले तरी हे सहजीवी संबंध कसे विकसित होतात, याविषयी आजही फारशी माहिती नाही. जपान येथील त्सुकूबा विद्यापीठातील संशोधकांनी अन्य दोन विद्यापीठांच्या सहकार्याने हे कोडे सोडविण्याचा प्रयत्न केला आहे. या गटाने शेंगावर्गीय पिकांच्या मुळांवर रायझोबिया जिवाणूंच्या वस्तीसाठी पेशीय पातळीवर होणाऱ्या बदलांमध्ये किंवा नियंत्रणामध्ये कार्यरत जनुक ओळखले आहे. या संशोधनाचे निष्कर्ष ‘प्लॉस जेनेटिक्स’मध्ये प्रकाशित करण्यात आले आहे. जेव्हा वनस्पतीतील हे जनुकांचे कार्य रोखण्यात आले, तेव्हा मुळांवरील नत्र स्थिरीकरण करणाऱ्या गाठींचा संख्या लक्षणीयरित्या कमी झाली. कारण जिवाणूंना मुळांच्या पेशींमध्ये शिरकाव करू देण्याऐवजी त्याला धोका मानल्याने वनस्पतीची प्रतिकारकक्षमता कार्यान्वित  झाली. त्यामुळे सामान्य स्थितीपेक्षा काही आठवडे उशिराने व अत्यंत कमी प्रमाणात गाठी तयार होऊ शकल्या.   संशोधकांनी या जनुकाला लॅन (लॅक ऑफ सिंबिंयॉट अॅकोमडेशन) असे नाव दिले आहे. अन्य वनस्पती प्रजातींमध्ये याच्या अत्यंत जवळचे जनुकही आढळून येते. मात्र, त्या प्रथिनांचे व्यवस्थित विश्लेषण करून अन्य नियंत्रण प्रथिनांसोबत (त्यांना मेडिएटर म्हणतात.) असलेल्या गुंतागुंतीचा अभ्यास करण्याची आवश्यकता आहे. कारण ते अनेक जनुकांचे कार्य आणि प्रक्रियांवर नियंत्रण ठेवण्याचे काम करतात. वनस्पती आणि सूक्ष्मजीवांच्या संबंधामध्ये कार्यरत असलेल्या जनुकांविषयीचा हा पहिला संशोधनात्मक अहवाल असल्याचा दावा संशोधकांनी केला आहे. आपल्या संशोधनाविषयी माहिती देताना संशोधक ताकुया सुझाकी यांनी सांगितले, की आम्ही प्रारूप वनस्पती म्हणून लोटस जॅपोनिकस या शेंगावर्गीय वनस्पतीवर प्रयोग केले. त्यामध्ये वेगाने वाढण्याची आणि पुनरुत्पादन करण्याची क्षमता आहे. तसेच अन्य वनस्पतीच्या तुलनेमध्ये त्यांची जनुकीय संरचना अत्यंत सोपी आहे. आम्ही संशोधनामध्ये जनुकीय सुधारणा, वनस्पतींच्या अवयवांतर्गत रचनांचा चमकदार रंग आणि सूक्ष्मदर्शकाखाली अभ्यास करणे, जनुकीय विश्लेषण आणि म्युटंट वनस्पतींची निर्मिती करणे अशा अत्याधुनिक प्रक्रियांचा वापर केला.

अन्नद्रव्ये मिळवून देण्यासाठी अत्यंत महत्त्वाचे संशोधन

लॅन जनुके हे केवळ रायझोबिया जिवाणूंसह असलेल्या सहजीवी संबंधासाठी महत्त्वाची आहेत असे नव्हे, तर ते मायकोरायझल बुरशींशी असलेल्या सहजीवी संबंधासाठीही तितकीच महत्त्वाची आहेत. एकाच नियंत्रण प्रणालीद्वारे दोन वेगवेगळ्या सहजीवी संबंधांच्या प्रक्रियांवर नियंत्रण ठेवले जाते.  हे दोन्ही सहजीवी संबंध वनस्पतींना अन्नद्रव्ये मिळवून देण्यासाठी अत्यंत मोलाचे असल्याचे माहिती संशोधक सुझाकी यांनी दिली.