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शोध क्षेत्र

फसल आनुवंशिकी और जीनोमिक्स

शोध रुचि

चावल में CRISPR स्क्रीन

EMS और T-DNA सम्मिलन जैसे उच्च-थ्रूपुट उत्परिवर्तन दृष्टिकोणों ने पौधों में कार्यात्मक जीनोमिक्स अध्ययनों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। हालाँकि, ये दृष्टिकोण यादृच्छिक स्थान पर उत्परिवर्तन पेश करते हैं। CRISPR-Cas9 प्रणाली के आविष्कार ने सटीक और वांछित स्थान पर डीएनए के संशोधन को सक्षम किया है, हालांकि पौधों में जीनोम संपादन प्रयोग आमतौर पर पशु कोशिका संवर्धन की तुलना में बहुत कम पैमाने पर किए जाते हैं। इस अंतर को भरने के लिए हम कार्यात्मक स्क्रीनिंग उद्देश्य के लिए बड़े पैमाने पर जीनोम संपादन करने के लिए चावल में नवीन तकनीक और तरीके विकसित कर रहे हैं।

चावल के दाने का पोषण सुधार

भूरे चावल की कटाई के बाद की प्रक्रिया (पॉलिशिंग/मिलिंग) के दौरान, सफेद चावल का उत्पादन करने के लिए एल्यूरोन परत, पेरिकारप और भ्रूण से युक्त चोकर परत को हटा दिया जाता है। चोकर पोषण की दृष्टि से बेहतर है क्योंकि इसमें विभिन्न खनिजों, विटामिनों, आवश्यक खनिज तेलों और अन्य जैव सक्रिय यौगिकों का प्रमुख भंडार होता है, जबकि सफेद चावल का हिस्सा पोषण की दृष्टि से कमतर होता है क्योंकि इसमें मुख्य रूप से स्टार्चयुक्त एंडोस्पर्म होता है। विडंबना यह है कि पोषण की दृष्टि से निम्न सफेद चावल देश के लगभग आधे हिस्से के लिए मुख्य भोजन है, जबकि पोषक तत्वों से भरपूर चोकर का लगभग 2/3 हिस्सा अक्सर चोकर की अस्थिरता के कारण अखाद्य के रूप में बर्बाद हो जाता है। इस प्रकार चावल की कटाई के बाद की प्रक्रिया के दोनों उत्पाद, सफेद चावल और चोकर, अपनी-अपनी अंतर्निहित समस्याएँ रखते हैं। हमारा लक्ष्य जैव प्रौद्योगिकी दृष्टिकोणों का उपयोग करके इन दोनों समस्याओं को दूर करना है। इससे सफेद चावल के पोषण मूल्य को बढ़ाने और चोकर की स्थिरता बढ़ाने में मदद मिलेगी। इस दिशा में, उच्च-रिज़ॉल्यूशन ऊतक-प्रकार विशिष्ट ट्रांसक्रिप्टोमिक्स दृष्टिकोण का उपयोग करके हमने चावल के दाने के विकास का एक जीन अभिव्यक्ति एटलस तैयार किया है और कोशिका/ऊतक-प्रकार विशिष्ट जीन की पहचान की है। इस अत्यधिक संकल्पित जीन अभिव्यक्ति डेटासेट से, हमने कुछ ऐसे जीन की पहचान की है जो संभावित रूप से अनाज में सूक्ष्म पोषक तत्वों, विशेष रूप से आयरन और विटामिन ए के संचय में शामिल हो सकते हैं, और हम सफेद चावल के पोषण संवर्धन में उनकी भूमिका का विश्लेषण कर रहे हैं। चोकर की स्थिरता बढ़ाने के लिए हम लिपेस, एस्ट्रास आदि जैसे विभिन्न हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों की भूमिका पर विचार कर रहे हैं, जिनकी हमारे ट्रांसक्रिप्टोमिक्स डेटासेट में ऊतक-प्रकार विशिष्ट अभिव्यक्ति है। हम अपने अध्ययनों के लिए विभिन्न आणविक जीव विज्ञान उपकरणों जैसे सेल-प्रकार विशिष्ट ट्रांसक्रिप्टोमिक्स, इन-सीटू हाइब्रिडाइजेशन, कॉन्फोकल इमेजिंग, CRISPR-Cas9 सिस्टम, हेटेरोलॉगस सिस्टम में अभिव्यक्ति और प्लांट टिशू कल्चर दृष्टिकोण का उपयोग कर रहे हैं।

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