Divya Chinta 
एक ऐसी महत्वपूर्ण खोज में जो जीवाणु जीव विज्ञान की मूलभूत समझ को नया आकार दे सकती है, भारतीय वैज्ञानिकों ने एक लंबे समय से चले आ रहे पाठ्यपुस्तक मॉडल को पलटने में मदद की है जो यह बताता है कि जीवाणु अपने जीन को कैसे चालू और बंद करते हैं।
विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) के तहत एक स्वायत्त संस्थान, बोस इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं के नेतृत्व में और रटगर्स विश्वविद्यालय के सहयोग से किए गए एक नए अध्ययन ने जीवाणु जीन विनियमन के व्यापक रूप से स्वीकृत “सिग्मा (σ) चक्र” मॉडल को चुनौती दी है, जिसने लगभग पांच दशकों से जीव विज्ञान पर अपना वर्चस्व बनाए रखा है।
जर्नल प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज (PNAS) में प्रकाशित निष्कर्षों से पता चलता है कि सिग्मा चक्र – जिसे लंबे समय से बैक्टीरिया में एक सार्वभौमिक तंत्र माना जाता था – सभी प्रजातियों पर लागू नहीं होता है।
लगभग 50 वर्षों से, जीव विज्ञान की पाठ्यपुस्तकों में यह बताया गया है कि जीवाणु सिग्मा (σ) कारकों की सहायता से जीन प्रतिलेखन कैसे शुरू करते हैं – ये प्रोटीन आरएनए पॉलीमरेज़ से जुड़कर प्रतिलेखन शुरू करते हैं और फिर प्रक्रिया को जारी रखने के लिए अलग हो जाते हैं। यह मॉडल मुख्य रूप से जीवाणु उपभेद एस्चेरिचिया कोलाई और उसके σ70 कारक के अध्ययन पर आधारित था।
हालांकि, नए अध्ययन से पता चलता है कि बैसिलस सबटिलिस में, प्रमुख प्रतिलेखन आरंभ कारक, σA, प्रतिलेखन प्रक्रिया के दौरान आरएनए पॉलीमरेज़ से जुड़ा रहता है, आरंभ होने के बाद अलग नहीं होता। इसी प्रकार, ई. कोलाई के σ70 कारक का एक संशोधित संस्करण भी जुड़ा हुआ पाया गया।
बोस इंस्टीट्यूट के प्रमुख लेखक डॉ. जयंता मुखोपाध्याय ने कहा, “हमारे शोध से पता चलता है कि बैसिलस सबटिलिस में, σA कारक ट्रांसक्रिप्शन प्रक्रिया के दौरान आरएनए पॉलीमरेज़ से जुड़ा रहता है। इससे बैक्टीरिया के ट्रांसक्रिप्शन और जीन विनियमन के बारे में हमारी सोच में मौलिक परिवर्तन आता है।”
इसके विपरीत, पूर्ण लंबाई वाला ई. कोलाई σ70 कारक अलग तरह से व्यवहार करता है, जो प्रतिलेखन के विस्तार चरण के दौरान यादृच्छिक रूप से अलग हो जाता है।
शोधकर्ताओं ने सिग्मा फैक्टर के व्यवहार को वास्तविक समय में देखने के लिए जैव रासायनिक परीक्षण, क्रोमेटिन इम्यूनोप्रिसिपिटेशन और फ्लोरेसेंस-आधारित इमेजिंग के संयोजन का उपयोग किया। उनके परिणामों से पता चला कि बैसिलस सबटिलिस σA और ई. कोलाई σ70 का एक प्रकार जिसमें 1.1 नामक एक विशिष्ट खंड की कमी है, ट्रांसक्रिप्शन कॉम्प्लेक्स के साथ स्थिर रूप से जुड़े रहते हैं।
बोस इंस्टीट्यूट के सह-लेखक अनिरुद्ध तिवारी ने कहा, “ये निष्कर्ष इस बात का पुख्ता सबूत देते हैं कि लंबे समय से स्वीकृत σ चक्र सभी बैक्टीरिया पर लागू नहीं होता है। इससे बैक्टीरिया के जीन विनियमन और उसके विकास को समझने के नए रास्ते खुलते हैं।”
इस खोज के सूक्ष्म जीव विज्ञान और जैव प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में दूरगामी प्रभाव हो सकते हैं। जीवाणु प्रतिलेखन तंत्र की गहरी समझ वैज्ञानिकों को बेहतर एंटीबायोटिक्स या संक्रमण तंत्र को अवरुद्ध करने वाले नियामक अवरोधकों को डिजाइन करने में मदद कर सकती है।
यह सूक्ष्मजीवों को इस तरह से इंजीनियर करने में भी मदद कर सकता है जिससे वे जैव ईंधन, जैव अपघटनीय प्लास्टिक और चिकित्सीय यौगिकों का अधिक कुशलता से उत्पादन कर सकें।
इस अध्ययन के लेखक बोस इंस्टीट्यूट और रटगर्स विश्वविद्यालय के शोधकर्ता हैं, जिनमें अनिरुद्ध तिवारी, श्रेया सेनगुप्ता, सौम्या मुखर्जी, निलंजना हजरा और जयंता मुखोपाध्याय शामिल हैं, साथ ही संयुक्त राज्य अमेरिका के सहयोगी वाईडब्ल्यू एब्राइट, आरएच एब्राइट और योन डब्ल्यू एब्राइट भी हैं।
