2023 लेखक: Bryan Walter | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-05-21 22:25
घाव स्थल के पास अरबिडोप्सिस जड़ का कोशिका विभाजन (गुलाबी रंग में दिखाया गया है)
प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज के अनुसार, पौधे घाव के पास की कोशिकाओं के भीतर दबाव गिराकर जड़ की क्षति को ठीक करता है। ये कोशिकाएं हार्मोन ऑक्सिन को सक्रिय रूप से स्रावित करना शुरू कर देती हैं, यह प्रतिलेखन कारक ERF115 पर कार्य करती है और इस प्रकार यह निर्धारित करती है कि किन विमानों में नई कोशिकाएं विभाजित और विकसित होंगी, जो खोए हुए ऊतकों की बहाली के लिए आवश्यक हैं।
जब जानवर के शरीर की अखंडता का उल्लंघन होता है (दूसरे शब्दों में, यह घायल हो जाता है), प्रतिरक्षा प्रणाली की कोशिकाएं और स्टेम कोशिकाएं क्षति की जगह पर चली जाती हैं। वे घाव को कीटाणुरहित करते हैं और खोए हुए ऊतक की मात्रा को बहाल करते हैं। पादप कोशिकाएँ इस तरह गति नहीं कर सकतीं: सेल्यूलोज की घनी दीवार जो उन्हें घेरे रहती है, हस्तक्षेप करती है। इसके अलावा, पड़ोसी कोशिकाओं की दीवारें एक दूसरे से मजबूती से जुड़ी होती हैं। इसलिए, क्षति को ठीक करने के लिए एक अलग रणनीति का उपयोग करना होगा।
घाव के आसपास के क्षेत्र में पड़ी पादप कोशिकाएं अपनी विशेषज्ञता खो देती हैं और शैक्षिक कोशिकाओं (घाव मेरिस्टेम के घटक) में बदल जाती हैं, जिसके वंशज किसी भी आवश्यक प्रकार के ऊतक का हिस्सा बन सकते हैं। क्षतिग्रस्त साइट को उसके मूल स्वरूप में वापस लाने के लिए, उन्हें कुछ दिशाओं में दूसरों की तुलना में अधिक मजबूती से और अधिक बार फैलाना और विभाजित करना होगा। घाव मेरिस्टेम की कोशिकाओं के विभाजन और वृद्धि का समन्वय क्या और कैसे करता है, इसका पूरी तरह से अध्ययन नहीं किया गया है, लेकिन यह ज्ञात है कि जड़ और उसके अलग-अलग हिस्सों की वृद्धि पादप हार्मोन ऑक्सिन द्वारा नियंत्रित होती है।
जिरी फ्रिमल की अध्यक्षता में ऑस्ट्रियन इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी के प्लांट फिजियोलॉजिस्ट ने एक लोकप्रिय मॉडल ऑब्जेक्ट - अरबिडोप्सिस, या रेजुहोविदका, ताल (अरबीडोप्सिस थालियाना) के उदाहरण का उपयोग करके पौधों में घाव भरने के विवरण का पता लगाने की कोशिश की। ऐसा करने के लिए, उन्होंने एक लेजर के साथ अरबिडोप्सिस की जड़ों को छिद्रित किया और फिर कई घंटों तक वास्तविक समय में उपचार को देखा।
प्रयोगों में उपयोग किए गए पौधे ट्रांसजेनिक थे: उन्होंने जंगली प्रकार की प्रजातियों के विपरीत, ट्रांसक्रिप्शन कारक ETHYLEN-RESPONSIVE 115 (ERF115) के लिए जीन से जुड़े हरे फ्लोरोसेंट प्रोटीन जीन को व्यक्त किया। यह ज्ञात है कि ERF115 घावों के पास की कोशिकाओं में निर्मित होता है, लेकिन सामान्य मेरिस्टेम में नहीं, और नाभिक में सक्रिय होता है (क्योंकि यह विभिन्न जीनों से RNA प्रतियों के उत्पादन को नियंत्रित करता है, जो कि ज्यादातर एक परमाणु प्रक्रिया है)।
हरे रंग के फ्लोरोसेंट प्रोटीन के अलावा, जड़ कोशिकाओं ने एक अन्य फ्लोरोसेंट प्रोटीन, टीडीटीमैटो से जुड़े पदार्थों का एक परिसर भी तैयार किया। ऑक्सिन के प्रभाव में इस परिसर की संरचना बदल गई ताकि टीडीटोमैटो ल्यूमिनेसेंस केवल उन कोशिकाओं में देखा जा सके जो इस हार्मोन का बहुत उत्पादन करते हैं। प्रतिदीप्ति को बदलकर, शोधकर्ता यह पता लगा सकते हैं कि घाव भरने में कौन सी कोशिकाएं शामिल हैं।
घाव भरने में शामिल कोशिकाओं की विभिन्न भूमिकाएँ और उनमें प्रतिदीप्ति की तीव्रता। मृत कोशिकाओं और कोशिका भित्ति को गुलाबी, नाभिक हरे रंग में दिखाया गया है
यह पता चला कि घाव स्थल से सटे कोशिकाओं में ऑक्सिन की सांद्रता तेजी से बढ़ती है, और यह ERF115 प्रतिलेखन कारक के काम को सक्रिय करता है। वे अपनी विशेषज्ञता खो देते हैं, विभाजित हो जाते हैं (विशेष कोशिकाएं ऐसा नहीं कर सकती हैं) और घाव की ओर खिंच जाती हैं। बेटी कोशिकाओं में, स्थिति बदल जाती है: केवल वे जो घाव की सीमा बनाते हैं, वे ऑक्सिन के बढ़े हुए स्तर को बनाए रखते हैं, जबकि बाकी में इसकी सामग्री कम हो जाती है। यदि इस पादप हार्मोन के अवरोधकों को प्रशासित किया जाता है, तो ERF115 की अभिव्यक्ति में वृद्धि नहीं होती है।
यह समझने के लिए कि कोशिकाएं क्षति की साइट से अपनी निकटता कैसे निर्धारित करती हैं, शोधकर्ताओं ने एक लेज़र के साथ एक रूट सेल की अखंडता का उल्लंघन किया, जिसके परिणामस्वरूप इसकी कुछ सामग्री बच गई। पड़ोसी कोशिकाओं में ऑक्सिन का स्तर बढ़ गया।लेकिन अगर मैनिटोल के 0.5-मोलर घोल को पहले कोशिकाओं में इंजेक्ट किया गया था - एक पदार्थ जो उच्च स्तर पर टर्गर को बनाए रखता है (कोशिकाओं को अधिक तीव्रता से पानी को अवशोषित करता है, और यह पानी सेल की दीवारों पर अधिक मजबूती से दबाता है), बिंदु क्षति हुई ऑक्सिन की सांद्रता और विभाजन की तीव्रता में ध्यान देने योग्य छलांग न लगाएं। इस मामले में, कोशिकाएं जो घाव के मेरिस्टेम का हिस्सा नहीं हैं, सामान्य दर से विभाजित हो रही थीं।
यह पता चला है कि चोट के दौरान कोशिका विभाजन और वृद्धि हार्मोन ऑक्सिन के बढ़े हुए स्तर को ट्रिगर करती है, जो प्रतिलेखन कारक ERF115 की अभिव्यक्ति को उत्तेजित करती है। कोशिका विभाजन और बढ़ाव की दिशा उनके अंदर के दबाव से निर्धारित होती है: घायल होने पर, यह चोट स्थल के तत्काल आसपास की कोशिकाओं में गिरती है। इसके अलावा, जाहिरा तौर पर, ऑक्सिन का स्तर स्वयं टर्गर पर निर्भर करता है: कोशिकाओं में जो घाव के संपर्क में नहीं आते हैं, यह उनकी उत्पत्ति की परवाह किए बिना गिरता है।
एक व्यक्ति के लिए जो पौधों के बारे में बहुत कुछ नहीं जानता है, वे उबाऊ लग सकते हैं और, जैसा कि यह था, पर्याप्त जीवित नहीं था। लेकिन वास्तव में, जानवरों और अन्य जीवों की तरह, वे अन्य प्रजातियों के साथ बातचीत करते हैं - दोनों उनके लिए उपयोगी (उदाहरण के लिए, पत्तियों में बैक्टीरिया), और खतरनाक। इसलिए, पौधों ने उन्हें खाने वाले कैटरपिलर के व्यवहार को बदलना सीख लिया है ताकि वे एक दूसरे पर हमला कर सकें, और परागण करने वाले भौंरों को आकर्षित करने के लिए अमृत में निकोटीन की सूक्ष्म खुराक शामिल कर सकें (निकोटीन की उच्च सांद्रता कीड़ों को डराती है और उनके लिए खतरनाक होती है)। बातचीत दो तरफा है: यदि भौंरों को उपयुक्त फूल नहीं मिलते हैं, तो वे पौधों की पत्तियों को एक विशेष तरीके से छेदते हैं, और वे कलियों के उद्घाटन में तेजी लाते हैं।
