आशिष देशमुख
पुणे: माणसांप्रमाणे झाडांनाही ताण येतो, ती देखील आजारी पडतात. पण, त्यांच्यातील ऑटोफॅजी (स्वभक्षण) ही यंत्रणा, प्रतिकारशक्ती इतकी चांगली असते, की वनस्पती आपला उपचार स्वतःच करतात. तो नेमका कसा करतात? हेच या संशोधनात शास्त्रज्ञांनी समोर आणले आहे. शहरातील आयसर (राष्ट्रीय विज्ञान संस्था) च्या शास्त्रज्ञांनी एक शोधनिबंध सादर करीत जगासमोर हे नवे संशोधन मांडले आहे.
‘प्रोसिडिंग्ज ऑफ द नॅशनल ॲकॅडमी ऑफ सायन्सेस, यूएसए’ या शोधपत्रिकेत प्रसिद्ध झालेल्या एका शोधनिबंधात आयसरचे प्रा. डॉ. कालिका प्रसाद यांच्या टीमने वनस्पतींमधील ‘ऑटोफॅजी’च्या भूमिकेचा अभ्यास केला आहे. ‘ऑटोफॅजी’ म्हणजे स्वभक्षण. ही पेशींमधील एकप्रकारची सफाई करणारी यंत्रणा असते. ही यंत्रणा वनस्पतींच्या पेशींवरील ताण नियंत्रित करते तसेच जखमा झाल्यानंतर वनस्पतींच्या पुनर्जननाची प्रक्रिया (रिजनरेशन) सुरळीत पार पाडण्यात कशा प्रकारे मदत करते, याचे सविस्तर विश्लेषण संशोधनात करण्यात आले आहे.
...अशा होतात जखमा बऱ्या
संशोधकांनी असा निष्कर्ष काढला की,ऑटोफॅजीची ही सफाई प्रक्रिया पेशींमधील ताण म्हणजेच आरओएसची पातळी एका सुदृढ मर्यादेपर्यंत खाली आणण्यास मदत करते.
एकदा का पेशींवरील हा ताण नियंत्रणात आला, की जखमेच्या ठिकाणी स्टेम सेल किंवा मूलपेशींचे नियमन करणाऱ्या घटकांचे प्रमाण वाढू लागते, ज्यामुळे वनस्पतीला आपली जखम भरून काढणे आणि नवीन अवयवांची पुन्हा निर्मिती करणे शक्य होते.
संशोधनातील महत्त्वाचे मुद्दे
वनस्पती शाखीय प्रजननाद्वारे अलैंगिक पद्धतीने आपली उत्पत्ती करू शकतात, हे मानवाला ज्ञात आहे.
मातीत लावलेल्या एका छोट्या कलमातून किंवा फांदीच्या तुकड्यातून मुळे, पाने आणि संपूर्ण नवीन वनस्पती पुन्हा विकसित होऊ शकते. मात्र, कापल्यानंतर ताण आलेला असूनही वनस्पती तग धरतात.
संशोधनात असे दिसले की, पानांच्या कापलेल्या भागातून पुन्हा मुळे फुटण्यासाठी ऑटोफॅजीची प्रक्रिया सक्रिय होणे आवश्यक असते. ही प्रक्रिया पेशींमधील रिॲक्टिव्ह ऑक्सिजन स्पिशीज (आरओएस)ची पातळी योग्य राखण्याचे काम करते.
‘आरओएस’ची पातळी जास्त असल्यास पेशींना इजा होऊ शकते. ऑटोफॅजी किंवा स्वभक्षण जवळपास सर्व सजीवांमध्ये आढळणारी जैविक प्रक्रिया आहे. ताणामुळे खराब झालेले पेशींचे भाग आणि अंगके काढून टाकण्याचे काम ही प्रक्रिया करते.
खराब झालेले घटक साठून राहिल्यामुळे पेशींना इजा पोहचू नये, यासाठी स्वभक्षण ही आवश्यक प्रक्रिया आहे.
संशोधकांना असेही दिसून आले की, मुळांच्या पुनर्जननामध्ये आयसोफॉर्म्स नावाचा ‘ऑटोफॅजी’शी संबंधित जनुकांचा एक विशिष्ट गट महत्त्वाची भूमिका बजावतो.
पुढील प्रयोगांमधून असे स्पष्ट झाले की, वनस्पतींच्या पेशींमध्ये प्लेथोरा नावाचे (पीएलटी) जनुक महत्त्वाची भूमिका बजावते. ते प्रथिनांद्वारे नियंत्रित होते.
त्याच वेळी वनस्पतीला इजा होते, खोड, पान किंवा मूळ कापले जाते तेव्हा पेशींच्या पातळीवर हा ताण आरओएस रेणूंच्या वेगाने वाढणाऱ्या प्रमाणातून दिसून येतो. यामुळे पेशींना हानीचा धोका असतो. मात्र, ही वाढ नियंत्रित करण्यासाठी वनस्पतींनी एक ‘स्मार्ट’ मार्ग विकसित केला असल्याचे संशोधकांना आढळले आहे.
मुळांच्या पुनर्जननादरम्यान पेशींमधील ‘रिॲक्टिव्ह ऑक्सिजन स्पिशीज’ इष्टतम पातळीपर्यंत कमी करण्यासाठी प्लेथोराद्वारे नियंत्रित ऑटोफॅजीची प्रक्रिया अत्यावश्यक असल्याचा शोध या शास्त्रज्ञांनी लावला.
लक्षणीय बाब म्हणजे वनस्पती आणि प्राणी, या दोन्हींमध्ये जखम झाल्याचा प्रारंभिक संकेतक म्हणून आरओएस काम करतात. ज्यामुळे समतोल राखण्यासाठी आणि ऊतींच्या पुनर्जननासाठी ऑटोफॅजी सक्रिय होते. मात्र, या प्रक्रियेत वनस्पतींचे स्वतःचे एक खास वैशिष्ट्य दिसते. या आरओएस-ऑटोफॅजी प्रणालीला पुनर्जननासाठी नेमकी दिशा देण्यासाठी वनस्पती प्लेथोरा नावाच्या वनस्पती विशिष्ट प्रथिनांचा वापर करतात. या अभ्यासाद्वारे आम्ही वनस्पतींना पुनर्जनन करण्यास सक्षम बनविणाऱ्या प्लेथोरा-ऑटोफॅजी-आरओएस यापूर्वी माहीत नसलेल्या नियामक उपप्रणालीचा उलगडा केला आहे.
डॉ. कालिका प्रसाद, संशोधक, आयसर संस्था, पुणे
