पानी की कमी (डिहाइड्रेशन) दुनिया भर में, खासकर वर्षा पर निर्भर खेती वाले क्षेत्रों में, फसलों की पैदावार को बहुत कम कर देती है। पिछले कई दशकों में व्यापक शोध के बावजूद, पानी की कमी के समय पौधों में माइटोकॉन्ड्रियल एनर्जी मेटाबॉलिज़्म और अनुकूलन के बारे में बहुत कम जानकारी है। इस शोध में हमने धान के पौधों में माइटोकॉन्ड्रिया के प्रोटीनों में होने वाले बदलावों का विस्तृत अध्ययन किया। सूखा सहन करने वाली धान की एक किस्म के तुलनात्मक माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीओम विश्लेषण से डिहाइड्रेशन-रिस्पॉन्सिव प्रोटीन (डीआरपी) की एक श्रृंखला का पता चला। डीआरपी में प्रमुख एक अज्ञात
DUF (डोमेन ऑफ अननोन फंक्शन) प्रोटीन था, जिसे OsDUF2488 नाम दिया गया। इनमें सबसे महत्वपूर्ण एक नया और पहले से कम ज्ञात प्रोटीन था, जिसे OsDUF2488 नाम दिया गया। यह देखा गया कि OsDUF2488 प्रोटीन, OsPrx1.1 नामक एक रेडॉक्स प्रोटीन के साथ मिलकर काम करता है और हानिकारक ROS को तेजी से कम करने में मदद करता है। अध्ययन में यह भी पता चला कि OsDUF2488 और OsPrx1.1 के बीच परस्पर क्रिया पौधों में संतुलित रेडॉक्स स्थिति बनाए रखने और तनाव से होने वाली कोशिका क्षति को कम करने के लिए बहुत जरूरी है। यह शोध न केवल पानी की कमी के दौरान माइटोकॉन्ड्रिया में होने वाले बदलावों को समझने में मदद करता है, बल्कि OsDUF2488 नामक एक नए महत्वपूर्ण प्रोटीन की पहचान भी करता है, जो भविष्य में सूखा-सहनशील और जलवायु-अनुकूल फसलें विकसित करने में उपयोगी हो सकता है।
OsDUF2488 से संभावित रेडॉक्स रेडॉक्स होमियोस्टेसिस जुड़ी होती है। पानी की कमी (डिहाइड्रेशन) के कारण माइटोकॉन्ड्रियल रेडॉक्स होमियोस्टेसिस में गड़बड़ी से mtROS की मात्रा बढ़ने लगती है, जिससे ऑक्सीडेटिव क्षति होती है। पौधे mtROS के उत्पादन को कम करने के लिए OsDUF2488 प्रोटीन की मात्रा बढ़ा देते हैं। OsDUF2488, OsPrx1.1 नामक प्रोटीन के साथ जुड़कर उसे सक्रिय करता है और कुछ अन्य अभी तक अज्ञात नियामक प्रोटीनों के साथ मिलकर एक “रेडॉक्स कॉम्प्लेक्स” बनाता है। यह कॉम्प्लेक्स mtROS को तेजी से कम करने में मदद करता है और माइटोकॉन्ड्रिया की कार्यक्षमता को सुरक्षित रखता है। चित्र में दिए गए प्रश्नचिह्न उन नियामक प्रोटीनों को दर्शाते हैं जिनकी अभी पहचान नहीं हुई है। ऊपर की ओर बने तीर यह दिखाते हैं कि तनाव की स्थिति में इन प्रोटीनों की अभिव्यक्ति बढ़ जाती है।
दीपक गायेन, सुनील कुमार, प्रज्ञा बरुआ, नीलेश विक्रम लांडे, सुभासिस कर्माकर, अमित के. डे, सौरभ गयाली, तुषार कांति मैती, कुतुबुद्दीन अली मोल्ला, स्नेहल मुरुमकर, सुभ्रा चक्रवर्ती, निरंजन चक्रवर्ती: OsDUF2488, OsPrx1.1 के साथ मिलकर काम करता है, ROS मेटाबॉलिज़्म को नियंत्रित करता है और चावल में निर्जलीकरण सहनशीलता को बढ़ावा देता है। प्लांट बायोटेक्नोलॉजी जर्नल, https://doi.org/10.1111/pbi.70182