डीएनए मरम्मत तंत्र पौधों में प्लास्टिड से नाभिक में जीन स्थानांतरण को दबाता है

नेचर प्लांट्स में प्रकाशित एक नए अध्ययन में पौधों में प्लास्टिड से नाभिक में डीएनए स्थानांतरण को दबाने वाले तंत्र का खुलासा किया गया है। गोंजालेज-दुरान, क्रूप, शडाच और सहयोगियों के नेतृत्व में किए गए शोध से पता चलता है कि डीएनए डबल-स्ट्रैंड ब्रेक (डीएसबी) मरम्मत मशीनरी इस स्थानांतरण को रोकने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। प्लास्टिड, जो सायनोबैक्टीरिया से उत्पन्न होते हैं, ने विकास के दौरान कई जीन को नाभिक में स्थानांतरित कर दिया है। अध्ययन में पाया गया कि पौधे अत्यधिक प्लास्टिड डीएनए एकीकरण को रोकने के लिए डीएसबी मरम्मत मार्गों का उपयोग करते हैं, जिससे परमाणु जीनोम की अखंडता बनी रहती है। शोधकर्ताओं ने प्रदर्शित किया कि विहित डीएसबी मरम्मत घटक विदेशी डीएनए के एकीकरण को कम करते हैं जब संभावित प्लास्टिड डीएनए सम्मिलन साइटों के पास डीएनए क्षति होती है। डीएसबी मरम्मत मार्गों से समझौता किए गए पौधों में प्लास्टिड डीएनए एकीकरण, जीनोमिक अस्थिरता और असामान्य जीन अभिव्यक्ति पैटर्न में वृद्धि देखी गई। उन्नत जीनोमिक अनुक्रमण तकनीकों से पता चला कि नाभिक में बार-बार प्लास्टिड डीएनए टुकड़े घुसपैठ कर रहे हैं। हालांकि, परमाणु गुणसूत्रों में स्थिर एकीकरण की घटनाओं को डीएसबी मरम्मत प्रणाली द्वारा दबा दिया जाता है। अध्ययन में पाया गया कि मान्यता संकेत और प्रोटीन कॉम्प्लेक्स चुनिंदा रूप से डीएसबी साइटों पर इकट्ठा होते हैं, बिना प्लास्टिड-व्युत्पन्न डीएनए टुकड़ों को मरम्मत सब्सट्रेट के रूप में समायोजित किए। इस चयनात्मकता में अनुक्रम-संदर्भ मान्यता और क्रोमैटिन आर्किटेक्चर शामिल हो सकते हैं। निष्कर्ष बताते हैं कि डीएनए मरम्मत मार्ग बाहरी ऑर्गेनेल अनुक्रमों की स्वीकृति को नियंत्रित करने वाले गेटकीपर के रूप में कार्य करते हैं। संशोधित डीएसबी मरम्मत क्षमताओं वाले पौधों को इंजीनियर करने से प्लास्टिड डीएनए इंट्रोग्रेशन दरों को प्रभावित किया जा सकता है, जो जीनोम संपादन और सिंथेटिक जीव विज्ञान के लिए एक उपकरण प्रदान करता है। यह शोध जीनोमिक अखंडता को बनाए रखने और यूकेरियोटिक कोशिकाओं में जीनोम विकास को विनियमित करने में डीएनए मरम्मत तंत्र के महत्व पर प्रकाश डालता है। यह पौधों के जीनोम में क्षैतिज जीन स्थानांतरण अनुमानों के पुनर्मूल्यांकन को भी प्रेरित करता है।