जलवायु-प्रतिरोधी फसलों के लिये CRISPR प्रौद्योगिकी

• 30 Jun 2025

स्रोत: पी.आई.बी

विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (DST) के तहत बोस संस्थान के वैज्ञानिकों ने एक नया CRISPR-dCas9-आधारित आणविक उपकरण विकसित किया है जो ताप तनाव तथा रोगाणु हमलों के प्रति पौधों की प्रतिरोधक क्षमता को बढ़ाता है।

CRISPR-dCas9-आधारित आणविक उपकरण

• CRISPR-dCas9: यह CRISPR-Cas9 जीन-संपादन उपकरण का संशोधित संस्करण है। इस संस्करण में Cas9 प्रोटीन को निष्क्रिय कर दिया गया है, जिसका अर्थ है कि यह अब DNA को काट नहीं सकता है। हालाँकि यह अभी भी विशिष्ट DNA अनुक्रमों को खोजने और उनसे जुड़ने हेतु एक गाइड RNA (gRNA) का उपयोग करता है।
  • जहाँ CRISPR-Cas9 डीएनए को विभाजित कर जीन में परिवर्तन करता है, वहीं CRISPR-dCas9 बिना विभाजन के कार्य करता है। इसके विपरीत, यह DNA को बदले बिना विशिष्ट जीन को सक्रिय या निष्क्रिय कर, एक जीन स्विच की तरह कार्य करता है।
  • इससे विशिष्ट जीनों की सक्रियता को सुरक्षित रूप से नियंत्रित किया जा सकता है, जैसे कि पौधों में तनाव-प्रतिक्रिया जीन केवल आवश्यकता पड़ने पर सक्रिय होते हैं, जिससे ऊर्जा की बचत होती है और दक्षता में सुधार होता है।
    • क्‍लस्‍टर्ड रेग्‍युलरली इंटरस्‍पेस्‍ड शॉर्ट पैलिनड्रॉमिक रिपीट्स (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats- CRISPR) एक जीन-संपादन तकनीक है जो Cas9 प्रोटीन और एक गाइड RNA (gRNA) का उपयोग आनुवंशिक कैंची के रूप में कार्य करने के लिये करती है, जिससे जीवित जीवों में DNA अनुक्रमों को सटीक रूप से काटना, हटाना, जोड़ना या बदलना संभव हो जाता है।
• कार्य प्रणाली: पौधों को अक्सर अत्यधिक मौसम या रोगाणुओं के हमलों के कारण तनाव का सामना करना पड़ता है, जिससे उनकी उत्पादकता और वृद्धि कम हो जाती है। 
• CRISPR-dCas9, यह पौधों को तनाव की स्थिति में ही प्रतिक्रिया करने में मदद करता है। यह टमाटर प्रोटीन (NACMTF3) से एक ट्रांसमेम्ब्रेन (TM) डोमेन का उपयोग करता है, जिससे संशोधित प्रोटीन, dCas9 को सामान्य परिस्थितियों में नाभिक के बाहर रखा जा सके।
  • तनाव के दौरान (जैसे गर्मी या रोगाणु का हमला ), ™ डोमेन dCas9 जारी करता है, जो फिर नाभिक में प्रवेश करता है और विशिष्ट रक्षा जीन को सक्रिय करता है।
    • रोगाणुओं के हमले (जैसे स्यूडोमोनास सिरिंज ) के तहत यह CBP60g और SARD1 प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया जीन को सक्रिय करता है, प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को बढ़ाता है तथा गर्मी के तनाव के तहत यह NAC2 एवं HSFA6b को सक्रिय करता है, जिससे जल प्रतिधारण, पत्ती की हरियाली और ताप सहिष्णुता में सुधार होता है 
• अनुप्रयोग: टमाटर, आलू और तंबाकू पर परीक्षण करने पर इसने टमाटर के पौधों में उच्चतम प्रभावशीलता दिखाई।

और पढ़ें: कस्टमाइज़्ड बेस एडिटिंग का पहला सफल प्रयोग