एकाच मूळ वनस्पतीचे गुणधर्म नेता येतील पुढील पिढीत

कॅलिफोर्निया डेव्हिस विद्यापीठातील शास्त्रज्ञ एकाच मूळ वृक्षापासून मिळवलेल्या जनुकांच्या साह्याने पैदास करण्याचे तंत्र विकसित करण्याच्या जवळ पोहोचले आहेत. यामुळे एकाच जातीचे सर्व गुणधर्म पुढील पिढीमध्ये नेण्याचा मार्ग मोकळा होणार असल्याचा दावा या शास्त्रज्ञांनी केला आहे. कॅलिफोर्निया डेव्हिस विद्यापीठातील शास्त्रज्ञ एकाच मूळ वृक्षापासून मिळवलेल्या जनुकांच्या साह्याने पैदास करण्याचे तंत्र विकसित करण्याच्या जवळ पोहोचले आहेत. यामुळे एकाच जातीचे सर्व गुणधर्म पुढील पिढीमध्ये नेण्याचा मार्ग मोकळा होणार असल्याचा दावा या शास्त्रज्ञांनी केला आहे. कॅलिफोर्निया विद्यापीठातील दिवंगत शास्त्रज्ञ व सहयोगी प्रो. सिमॉन चॅन व त्यांचे सहकारी रवी मारुथचलम् यांनी एक दशकापूर्वी केलेल्या संशोधनावर कळस चढवण्याचे काम नव्या पिढीच्या संशोधकांनी केले आहे. या नव्या संशोधनामध्येही भारतीय शास्त्रज्ञांचा समावेश आहे. हे संशोधन ‘सायन्स अॅडव्हान्सेस’मध्ये प्रकाशित करण्यात आले आहे.  अन्य लैंगिक प्रजनन करणाऱ्या सजीवांप्रमाणे वनस्पतीमध्येही दोन्ही पालकांकडून गुणसूत्रांचे अंश पुढील पिढीमध्ये येत असतात. यातील आपल्याला हवे तेच गुणधर्म उदा. कीड-रोगासाठी प्रतिकारकता, दुष्काळ सहनशीलता त्यांच्या पुढील पिढीमध्ये येण्यासाठी सामान्यतः संकरातून प्रयत्न केले जातात.  २०१० मध्ये कॅलिफोर्निया विद्यापीठातील प्रो. सिमॉन चॅन आणि त्यांचे पोस्ट डॉक्टरल सहकारी रवी मारुथचलम् यांना प्रयोग करत असताना योगायोगाने एक पद्धत सापडली.  प्रयोगशाळेमध्ये अर्बिडॉप्सिस वनस्पतींच्या पैदास प्रक्रियेतील दोनपैकी एक पालक वनस्पतीचे जनुकीय गुणधर्म काढून टाकता आले. त्या वेळी गुणसूत्राच्या संरचनेमध्ये मध्यावर असलेल्या सेंट्रोमेयरमध्ये आढळणाऱ्या CENH३ प्रथिनांमध्ये बदल करण्यात आला.  जेव्हा या वनस्पतीचे जंगली अर्बिडॉप्सिस वनस्पतीसोबत संकर करण्याचा प्रयत्न केला, तेव्हा पुढील पिढीमध्ये सामान्य वनस्पतीच्या तुलनेमध्ये अर्धेच गुणसूत्रे आल्याचे आढळले. म्हणजेच एका पालक वनस्पतींची गुणसूत्रे वगळली गेली होती. ज्या पेशीमध्ये गूणसूत्रांचा एकच सेट असतो, त्याला शास्त्रीय भाषेमध्ये ‘हॅप्लॉइड’ (haploid) वनस्पती म्हणतात. हे संशोधन मार्च २०१० मध्ये ‘नेचर’मध्ये प्रकाशित करण्यात आले होते. त्यानंतर या संशोधनावर आधारित मका, गहू आणि टोमॅटोचे संकर करण्याचा प्रयत्न सुरू झाला. मात्र हे प्रयोग काही तितके यशस्वी ठरले नाहीत. 

गूढ सोडवताना...   अर्बिडॉप्सीस या वनस्पतीशिवाय अन्य वनस्पती, पिकांमध्ये नवी पद्धत काम का करत नाही, यावर संशोधन सुरू झाले. त्याविषयी माहिती देताना कॅलिफोर्निया विद्यापीठातील वनस्पती जीवशास्त्र आणि जनुकशास्त्र विभागातील प्रो. ल्युका कोमाई यांनी सांगितले, की आमच्या प्रयोगशाळेमध्ये केलेले अनेक प्रयोग अयशस्वी ठरत होते. मात्र अन्य काही प्रयोगशाळांमध्ये CENH३ मध्ये बदल करून गुणसूत्राचा एकच सेट असलेल्या वनस्पती तयार केल्याचा दावा केला होता. मात्र त्या कशा प्रकारे केल्या, हे काही स्पष्ट होत नव्हते. कारण CENH३ च्या परिणामावर आधारित एकल गुणसूत्राचा सेट असलेल्या वनस्पतीची निर्मिती ही गूढ ठरली होती.          सध्या  केरळ येथील भारतीय शास्त्र शिक्षण संस्थेमध्ये कार्यरत असलेल्या मरुथचलम यांच्या मार्गदर्शनाखाली मोहन मारीमुथू, कोमाई यांनी या विषयावर संशोधन सुरू केले. CENH३ या प्रथिनामध्ये बदल केल्यानंतर, त्यामुळे फलनापूर्वी अंड्यातील डीएनए काढून टाकला जातो. त्यातून सेट्रोमिअर दुबळे होत असल्याचे आढळले. कोमाई म्हणाले, की गर्भस्थ पेशींच्या विभाजनामध्ये CENH३ नसलेल्या सेंट्रोमिअरची स्पर्धा नर घटकाकडून आलेल्या CENH३ असलेल्या सेंट्रोमिअरशी होते. त्यात मादीचे जनुकिय गुणधर्म वगळले जातात.        

या नव्या ज्ञानामुळे कोणत्याही पिकाचे रूपांतर एकल गुणसूत्रे असलेल्या वनस्पतींमध्ये (हॅप्लॉइड) करणे शक्य होणार आहे. या अभ्यासामध्ये कॅलिफोर्निया डेव्हिस विद्यापीठातील शास्त्रज्ञ अॅने ब्रिट, भारतीय शास्त्र शिक्षण आणि संशोधन संस्थेतील सुंदरम कुप्पू, रमेश बोन्डाडा आणि मैन विद्यापीठातील इक हान तान यांचा समावेश होता.