কীভাবে উদ্ভিদগুলি বীজ শূন্যপদে প্রচুর পরিমাণে প্রোটিন পরিবহনের ক্ষমতা বিকশিত করেছিল?
সয়াবিনের মতো বীজ গাছগুলি প্রোটিন স্টোরেজ ভ্যাকুয়েল নামক বিশেষায়িত অর্গানেলগুলিতে প্রচুর পরিমাণে প্রোটিন সঞ্চয় করে। এই প্রোটিনগুলি কেবল চারা বৃদ্ধি বজায় রাখে না তবে এটি মানুষ এবং প্রাণিসম্পদের জন্য ডায়েটরি প্রোটিনের একটি প্রধান উত্স হিসাবেও কাজ করে। এই প্রোটিন স্টোরেজ ফাংশনটি উদ্ভিদ শূন্যস্থানগুলির জন্য অনন্য এবং অন্যান্য জীবগুলিতে ঘটে না। বিবর্তনের সময়, গাছপালা প্রচুর পরিমাণে প্রোটিনকে শূন্যপদে পরিবহনের জন্য একটি উত্সর্গীকৃত প্রক্রিয়া তৈরি করেছিল – তবে কীভাবে এই পরিবহণের পথ, যা প্রাণী বা ছত্রাকের অনুপস্থিত, অস্তিত্বের মধ্যে আসে?
প্রকাশিত একটি সাম্প্রতিক গবেষণায় বর্তমান জীববিজ্ঞানন্যাশনাল ইনস্টিটিউট ফর বেসিক বায়োলজির অধ্যাপক তাকাশি উয়েদা এবং টোকিও বিশ্ববিদ্যালয়ের সহযোগী অধ্যাপক মাসারু ফুজিমোটোর নেতৃত্বাধীন একটি গবেষণা দল এই উদ্ভিদ-নির্দিষ্ট ভ্যাকুয়োলার পরিবহন ব্যবস্থার উত্থানের দিকে পরিচালিত আণবিক পদক্ষেপগুলি প্রকাশ করেছে। তাদের কাজটি দেখায় যে এই পথটি অধিগ্রহণটি ভ্যাম্প 7 নামক একটি ঝিল্লি ফিউশন প্রোটিনের ধাপে ধাপে ধাপে ধাপে ধাপে ধাপে ধাপে ধাপে ধাপে ধাপে ধাপে ধাপে।
দলটি আবিষ্কার করেছে যে উদ্ভিদ ভ্যাকুয়ালার ট্রান্সপোর্ট সিস্টেমটি আণবিক উদ্ভাবনের একটি সিরিজের মাধ্যমে উত্থিত হয়েছিল: ভ্যাম্প 7 প্রোটিনের মধ্যে একটি অ্যামিনো অ্যাসিড সন্নিবেশের উপস্থিতি, সময়ের সাথে সাথে এর অ্যাসিডিফিকেশন এবং প্রগতিশীল অধিগ্রহণ এবং এপি -4 অ্যাডাপ্টার প্রোটিন কমপ্লেক্সে বাঁধাই ক্ষমতা জোরদার করা, যা কার্গো নির্বাচনের জন্য দায়ী। এই পরিবর্তনগুলি বীজ উদ্ভিদের জন্য অনন্য একটি ভ্যাকুয়ালার পরিবহন রুট স্থাপন সক্ষম করে।
গাছগুলিতে দুটি প্রধান ধরণের ভ্যাম্প 7 প্রোটিন থাকে: ভ্যাম্প 71, যা ভ্যাকুয়ালার ঝিল্লি ফিউশন এবং ভ্যাম্প 72 এ কাজ করে, যা প্লাজমা ঝিল্লিতে পাচারের সাথে জড়িত – সিক্রেটরি পাথের অংশ।
অধ্যয়নের নেতৃত্বদানকারী অধ্যাপক উয়েদা ব্যাখ্যা করেছেন: “এগুলি ছাড়াও আমরা এর আগে একটি অনন্য ভ্যাম্প 72-এর মতো প্রোটিন চিহ্নিত করেছি, যাকে ভ্যাম্প 727 নামে পরিচিত, বীজ উদ্ভিদে যেমন ভ্যাম্প 727 বলা হয় আরবিডোপসিস থালিয়ানা। সাধারণ ভ্যাম্প 72 এর বিপরীতে, ভ্যাম্প 727 এ এন-টার্মিনাল লংগিন ডোমেনে প্রায় 20 টি অবশিষ্টাংশের অ্যাসিডিক অ্যামিনো সমৃদ্ধ সন্নিবেশ রয়েছে। এই প্রোটিনটি ভ্যাকুয়ালার পাচারে কাজ করার জন্য পরিচিত এবং বীজ বিকাশের সময় স্টোরেজ প্রোটিনগুলি শূন্যে পরিবহনের জন্য প্রয়োজনীয়। যাইহোক, এটি কখন এবং কীভাবে ভ্যাম্প 727 এবং এর সাথে সম্পর্কিত পাচারের পথটি বিবর্তনের সময় উদ্ভূত হয়েছিল, বা কী আণবিক প্রক্রিয়াগুলি এই উদ্ভাবনকে বোঝায় “”
এটি সমাধান করার জন্য, দলটি ভ্যাম্প 7 এর আণবিক বিবর্তনে মনোনিবেশ করেছিল। সবুজ শেত্তলা থেকে বীজ গাছপালা পর্যন্ত বিস্তৃত উদ্ভিদ প্রজাতির ভ্যাম্প 72 প্রোটিনের অ্যামিনো অ্যাসিড সিকোয়েন্স এবং ফাংশনগুলির সাথে তুলনা করে তারা বিবর্তনীয় ট্র্যাজেক্টোরিটি পুনর্গঠন করেছিলেন যার দ্বারা ভ্যাম্প 72, মূলত নিঃসরণে কাজ করে, একটি শূন্যস্থান পাচারের ভূমিকা অর্জন করেছিল। এই অন্তর্দৃষ্টিগুলির উপর ভিত্তি করে, তারা তদন্ত করেছে যে কীভাবে ভিএএমপি 72 সিকোয়েন্সের নির্দিষ্ট পরিবর্তনগুলি কোষগুলির মধ্যে এর স্থানীয়করণ, ফাংশন এবং প্রোটিন-প্রোটিন ইন্টারঅ্যাকশনগুলিকে পরিবর্তন করে।
সমীক্ষার প্রথম লেখক সহযোগী অধ্যাপক ফুজিমোটো ব্যাখ্যা করেছেন: “আমাদের অনুসন্ধানগুলি সূচিত করে যে ভ্যাম্প 72 প্রথমে একটি টাইরোসিন-ভিত্তিক মোটিফযুক্ত একটি আংশিক অ্যাসিডিক সন্নিবেশ অর্জন করেছিল, একটি আংশিক কার্যকরী শিফট সক্ষম করে। এই সন্নিবেশটি আরও অ্যাসিডিক হয়ে ওঠে, এপিইটিএএম-এর সাথে একটি অ্যাসিডিক ডিলিউকিন মোটিফ তৈরি হয়েছিল, প্রোটিনের সাথে একটি অ্যাসিডিক ডিলিউকিন মোটিফ তৈরি হয়েছিল ভ্যাকুওল-লক্ষ্যযুক্ত ভ্যাম্প আমরা বিশ্বাস করি যে এই দ্বি-পদক্ষেপের কার্যকরী রূপান্তরটি উদ্ভিদগুলিতে একটি নতুন ভ্যাকুয়ালার পরিবহন পথের জন্মের দিকে পরিচালিত করে, বীজ প্রোটিন স্টোরেজ শূন্যস্থানগুলিতে স্টোরেজ প্রোটিনগুলির ব্যাপক জমে যাওয়ার অনুমতি দেয়। “