लोक आणि टोमॅटो दोन्ही वेगवेगळ्या आकारात आणि आकारात येतात. याचे कारण असे की प्रत्येक व्यक्तीमध्ये अनुवांशिक भिन्नतांचा एक अनोखा संच असतो - उत्परिवर्तन - जे जनुक कसे कार्य करतात आणि कार्य करतात यावर परिणाम करतात. एकत्रितपणे, लाखो लहान अनुवांशिक फरकांमुळे एखाद्या विशिष्ट उत्परिवर्तनाचा कोणत्याही व्यक्तीवर कसा परिणाम होईल हे सांगणे कठीण होते. कोल्ड स्प्रिंग हार्बर लॅबोरेटरी (सीएसएचएल) प्रोफेसर आणि हॉवर्ड ह्यूजेस मेडिकल इन्स्टिट्यूट इन्व्हेस्टिगेटर झॅक लिप्पमन यांनी दाखवले की टोमॅटोमधील अनुवांशिक भिन्नता एखाद्या विशिष्ट उत्परिवर्तनाचा वनस्पतीवर कसा प्रभाव टाकू शकतात. टोमॅटोच्या विविध जातींवर होणाऱ्या उत्परिवर्तनांच्या परिणामांचा अंदाज लावण्याच्या दिशेने तो काम करत आहे.
उत्परिवर्तनांचे वेगवेगळे संयोजन टोमॅटोच्या आकारावर अप्रत्याशितपणे परिणाम करू शकतात. या प्रतिमेमध्ये, पहिला स्तंभ अनम्युटेड (WT) टोमॅटो दाखवतो. दुसरा आणि तिसरा स्तंभ फळांच्या आकाराच्या जनुक SlCV1 साठी प्रवर्तक (R4 किंवा R3) च्या प्रदेशात एकाच उत्परिवर्तनासह टोमॅटो दर्शवितो. वैयक्तिक उत्परिवर्तनांचा फळांच्या आकारावर फारसा प्रभाव पडत नाही. परंतु या दोन उत्परिवर्तनांच्या (R1 + R4) मिश्रणाने खूप मोठे फळ मिळते.
या अभ्यासात, Lippman आणि त्यांच्या टीमने CRISPR, एक अत्यंत अचूक आणि लक्ष्यित जनुक-संपादन साधन, दोन टोमॅटो जीन्सवर वापरले जे फळांचा आकार नियंत्रित करतात, SlCV3 आणि SlWUS. त्यांनी 60 पेक्षा जास्त टोमॅटो उत्परिवर्ती प्रवर्तक क्षेत्रांमध्ये, त्यांच्या अभिव्यक्ती नियंत्रित करणाऱ्या जनुकांच्या जवळच्या भागात डीएनएचे छोटे तुकडे काढून टाकले. काही प्रकरणांमध्ये, वैयक्तिक उत्परिवर्तनांमुळे टोमॅटोचा आकार थोडासा वाढला. उत्परिवर्तनाच्या काही जोड्या फळांचा आकार बदलत नाहीत. काही समन्वयात्मक संयोजनांमुळे फळांच्या आकारात नाट्यमय, अप्रत्याशित वाढ झाली. लिप्पमन म्हणतात: “पीक प्रजननासाठी या सर्व गोष्टींमध्ये वास्तविक होली ग्रेल म्हणजे अंदाज बांधणे. मी हा क्रम बदलल्यास, मला हा परिणाम मिळेल. कारण तुम्ही अभियांत्रिकी करत असलेल्या उत्परिवर्तनाच्या जवळपास निसर्गाने साचलेला हा समुद्र आहे, तसेच संपूर्ण जीनोममध्ये विखुरलेला आहे, ज्यापैकी बरेच तुम्ही तयार करत असलेल्या विशिष्ट उत्परिवर्तनावर प्रभाव टाकू शकतात.”
कोणत्याही दोन उत्परिवर्तन मॉडेल्ससाठी परस्परसंवादाची ही श्रेणी वेगवेगळ्या अनुवांशिक पार्श्वभूमीत एकाच उत्परिवर्तनाचे परिणाम दर्शवते. हा परिणाम काही मानवी रोगांमध्ये आढळणाऱ्यांशी तुलना करता येतो, जेथे काही लोकांमध्ये काही पूर्व-अस्तित्वात असलेले उत्परिवर्तन असू शकतात जे त्यांना रोग-उत्पादक उत्परिवर्तनांपासून संरक्षण करतात.
लिपमन आणि त्यांची टीम वैयक्तिक आणि एकत्रित उत्परिवर्तनांचा विशिष्ट पीक वैशिष्ट्यांवर कसा परिणाम होतो हे मोजत राहतील. आतापर्यंत, त्यांनी दोन वैयक्तिक उत्परिवर्तनांमधील परस्परसंवाद मोजले आहेत, परंतु जीनोममध्ये लाखो भिन्नता आहेत. लिपमन प्रजनन अधिक अंदाजे आणि कार्यक्षम करण्यासाठी पुरेसे मोजता येण्याजोग्या परस्परसंवादांचा अभ्यास करण्याची आशा करतो.
अधिक माहितीसाठी:
कोल्ड स्प्रिंग हार्बर प्रयोगशाळा
www.cshl.edu