গাঁজা পাঙ্গেনোম medic ষধি এবং শিল্প ব্যবহারের সম্ভাবনা প্রকাশ করে

সাল্ক ইনস্টিটিউটের গবেষকরা আজ অবধি সবচেয়ে বিস্তৃত, উচ্চমানের এবং গাঁজার বিস্তারিত জেনেটিক অ্যাটলাস তৈরি করেছেন। দলটি 193 টি বিভিন্ন গাঁজা জিনোম (জিনগত তথ্যের পুরো সেট) বিশ্লেষণ করেছে, যা এই ভিত্তিগত কৃষি প্রজাতির মধ্যে একটি অভূতপূর্ব বৈচিত্র্য, জটিলতা এবং অপ্রয়োজনীয় সুযোগ প্রকাশ করে। এই ল্যান্ডমার্ক অর্জনটি ছিল ওরেগন সিবিডি, ওরেগন স্টেট বিশ্ববিদ্যালয় এবং হডসোনালফা ইনস্টিটিউট অফ বায়োটেকনোলজির সাথে বহু বছরের সহযোগিতার ফলাফল।

অনুসন্ধান, প্রকাশিত প্রকৃতি 28 মে, 2025-এ, গাঁজা ভিত্তিক কৃষি, চিকিত্সা এবং শিল্পে রূপান্তরকারী অগ্রগতির মঞ্চ নির্ধারণ করুন।

“গাঁজা পৃথিবীর অন্যতম অসাধারণ উদ্ভিদ। কমপক্ষে গত 10,000 বছর ধরে ওষুধ, খাদ্য, বীজ তেল এবং ফাইবারের উত্স হিসাবে বিশ্বব্যাপী গুরুত্ব সত্ত্বেও, এটি আধুনিক সময়ের সবচেয়ে কম বিকাশযুক্ত প্রধান ফসল হিসাবে রয়ে গেছে, মূলত এক শতাব্দী আইনী বিধিনিষেধের কারণে,” টড মাইকেল বলেছেন, টড মাইকেল বলেছেন, স্যালকে -র অধ্যয়ন ও গবেষণা অধ্যাপকের সিনিয়র বিভাগ। “আমাদের দলটি প্রায় 200 টি বিবিধ গাঁজা জিনোম বিশ্লেষণ করে আজ অবধি উদ্ভিদটির সর্বাধিক সম্পূর্ণ জেনেটিক মানচিত্র বা প্যাঞ্জেনোম তৈরি করেছে, যা দেখায় যে আমরা কেবল এই আশ্চর্যজনক উদ্ভিদের সম্পূর্ণ সম্ভাবনা দেখতে শুরু করছি। একই আইনী বিধিনিষেধগুলি একটি ভূগর্ভস্থ প্রজনন বিপ্লবকে উত্সাহিত করে এবং এই জিপ্ট্রি হিসাবে প্রজনন করে, এই নতুন জেনোমিককে একটি নতুন জেনোমিক হিসাবে প্রকাশ করে। বায়োটেকনোলজি। “

পটভূমি: রাসায়নিক পাওয়ার হাউস হিসাবে গাঁজা

গাঁজা স্যাটিভাশণ নামেও পরিচিত, এটি এশিয়ার একটি ফুলের উদ্ভিদ। গাঁজার অনেকগুলি অনন্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা এটিকে মানব ইতিহাসের কোর্সে একটি বিশিষ্ট ফসল হিসাবে পরিণত করেছে, যেমন টেক্সটাইলগুলির জন্য শক্তিশালী তন্তু উত্পাদন করার ক্ষমতা বা এর medic ষধি গুণাবলী উচ্চ পরিমাণে কানাবিনয়েড তৈরির জন্য কয়েকটি উদ্ভিদের মধ্যে একটি থেকে উদ্ভূত হয়। উদ্ভাবকরা আজ পরামর্শ দিয়েছেন যে গাঁজার তেল সঠিক প্রজননের সাথে ক্যানোলা বা সয়াবিনকে প্রতিদ্বন্দ্বিতা করতে পারে, বা গাঁজার ডেরাইভেটিভস এমনকি জেট জ্বালানীর টেকসই বিকল্প হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

গাঁজা একটি রাসায়নিক পাওয়ার হাউস। এটি শুকনো ওজন দ্বারা 30% এরও বেশি উত্পাদন করতে পারে কারণ টের্পেনেস এবং ক্যানাবিনয়েডস, ছোট রাসায়নিকগুলি যা উদ্ভিদ শিকারীদের বিরুদ্ধে রক্ষা করতে পারে, তবুও মানুষ মেজাজ-পরিবর্তনকারী উদ্দেশ্যে লাভ করে। টের্পেনগুলি এমন দুর্দান্ত অ্যারোমা তৈরি করে যা আমাদের ফল এবং ফুলের প্রতি আকৃষ্ট করে, যখন কানাবিনয়েডগুলি অনেক চিকিত্সার বৈশিষ্ট্য সরবরাহ করার জন্য মানবদেহের সাথে যোগাযোগ করে। একটি ক্যানাবিনয়েড, নন-সাইকাইডেলিক ক্যানাবিডিওল (সিবিডি), যখন “শার্লোটের ওয়েব” স্ট্রেনটি মৃগী রোগের আক্রান্তদের চিকিত্সার জন্য ব্যবহৃত হত তখন গাঁজার বিষয়ে জনসাধারণের দৃষ্টিভঙ্গি প্রসারিত করে। সিবিডি, টেট্রাহাইড্রোকানাবিনল (টিএইচসি) এবং অন্যান্য 100 টিরও বেশি খারাপ অধ্যয়নরত ক্যানাবিনয়েডগুলি ব্যথা, বাত, বমি বমি ভাব, হাঁপানি, হতাশা এবং উদ্বেগ সহ বিভিন্ন অসুস্থতার চিকিত্সার জন্য ব্যবহৃত হয়েছে।

গুরুত্বপূর্ণভাবে, গাঁজার জিনোমিক বৈচিত্র্যের উপর এই নির্বাচনী প্রজনন যে প্রভাব ফেলেছিল তা রহস্য হিসাবে রয়ে গেছে। এই রহস্য সমাধান করা কঠিন প্রমাণিত হয়েছে যেহেতু গাঁজার একটি জটিল জিনোম রয়েছে। প্রথমত, পৃথক গাছগুলিতে পৃথক মহিলা এবং পুরুষ লিঙ্গের জন্য 5% এরও কম উদ্ভিদের মধ্যে গাঁজা রয়েছে। দ্বিতীয়ত, গাঁজা জিনোমে অনেকগুলি ট্রান্সপোজেবল উপাদান থাকে যা ডিএনএর পুনরাবৃত্তিমূলক প্রসারিত যা জিনোমের চারপাশে “লাফ” করতে পারে এবং এইভাবে ট্র্যাক করা কঠিন।

মূল আবিষ্কারগুলি: নতুন এবং আশ্চর্যজনকভাবে বৈচিত্র্যময়, জিনগত নিদর্শন

বিজ্ঞানীরা নিউক্লিক অ্যাসিডের নিদর্শনগুলি নির্ধারণের জন্য সিকোয়েন্সিং নামে একটি প্রযুক্তি ব্যবহার করেন, যা ডিএনএর ডাবল হেলিক্স জুড়ে ডিএনএ স্ট্র্যান্ডের পাশাপাশি বেস জোড়া গঠনে সংযুক্ত হয়। Dition তিহ্যবাহী সংক্ষিপ্ত-পঠন সিকোয়েন্সিং পদ্ধতিগুলি টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো নতুন দীর্ঘ-পঠিত সিকোয়েন্সিং কৌশলগুলি ক্যাপচার করতে পারে হাজার হাজার একবারে বেস জোড়।

মাইকেল ল্যাবের একটি পোস্টডক্টোরালাল গবেষক কো-ফার্স্ট লিলিয়ান প্যাডগিট-কোব বলেছেন, “আপনি স্বল্প-পঠিত সিকোয়েন্সিং প্রযুক্তিগুলির সাথে যা আবিষ্কার করতে পারেন তার সীমাবদ্ধতা রয়েছে, যেহেতু জিনোমের জটিল অঞ্চলগুলি, বিশেষত পুনরাবৃত্ত ডিএনএ সিকোয়েন্সগুলি দেখার সময় এই সংক্ষিপ্ত জিনগত অংশগুলি কোনও অর্থবহ উপায়ে একসাথে সেলাই করা অসম্ভব।” “আমরা এই দীর্ঘ-পঠিত প্রযুক্তিটিকে প্যাঞ্জেনোম প্রসঙ্গে স্কেল করে প্রথমবারের মধ্যে আছি এবং এর সাথে কাঠামোগত প্রকরণ এবং জিনের ক্রমগুলিতে এই সমস্ত অন্তর্দৃষ্টি আসে যা গাঁজা গাছগুলিতে অনুকূল বৈশিষ্ট্য প্রজনন সম্পর্কে শেষ-গেমের সিদ্ধান্তগুলি অবহিত করতে পারে।”

অধ্যয়নটি প্রথম দীর্ঘ-পঠনের সিকোয়েন্সিং ব্যবহার করার মতো নয়-বাস্তবে, মাইকেল নিজেই প্রথম গবেষক যিনি 2018 সালে দীর্ঘ-পঠিত সিকোয়েন্সিং ব্যবহার করে গাঁজাখানার ক্রোমোজোম-স্তরের জিনোম তৈরি করেছিলেন, যা জটিল জিনগত স্থাপত্যের প্রকাশ করেছিল যেখানে ক্যানাবিনোইডস সংশ্লেষিত হয় এবং অ্যান্টি-এপিলেপটিক চার্লোটের ওয়েবের পিছনে প্রজনন ইতিহাস ব্যাখ্যা করেছিলেন। যেখানে এই নতুন অধ্যয়নটি পৃথক হয়ে দাঁড়িয়েছে তার সম্পূর্ণতা। এটিতে এখনও সর্বাধিক জিনোম রয়েছে এবং এটিই প্রথম যৌন ক্রোমোজোমগুলি অন্তর্ভুক্ত করে এবং সম্পর্কিতভাবে হ্যাপ্লোটাইপ রেজোলিউশনটিতে প্রথম।

গাঁজা হয় ক ডিপ্লোয়েড উদ্ভিদ এর অর্থ হ’ল, মানুষের মতো এটিতে ক্রোমোজোমের দুটি সেট রয়েছে, একটি পুরুষ উদ্ভিদ থেকে উত্তরাধিকার সূত্রে প্রাপ্ত এবং অন্যটি একটি মহিলা উদ্ভিদ থেকে প্রাপ্ত। যদিও আজ অবধি প্রকাশিত বেশিরভাগ জিনোমগুলি কেবল একটি ক্রোমোজোমকে ডিকোড করতে সক্ষম হয়েছে, এটি হ্যাপ্লোটাইপ রেজোলিউশন নামেও পরিচিত, দলটি সমাধান করেছে উভয়ই গাঁজা ক্রোমোজোমের সেট। উভয় ক্রোমোজোম সেট দেখে গবেষকরা জেনেটিক প্রকরণের একটি অভূতপূর্ব পরিমাণ প্রকাশ করেছিলেন – সম্ভবত মানুষের চেয়ে 20 গুণ বেশি।

প্যাডগিট-কোব ব্যাখ্যা করেছেন, “এই হ্যাপ্লোটাইপ রেজোলিউশনের সাথে” আমরা কেবল পিতামাতার একটি উদ্ভিদের কাছ থেকে উত্তরাধিকার সূত্রে প্রাপ্ত কী তা দেখতে পারি এবং সেই গাছের প্রজনন এবং পটভূমি বুঝতে শুরু করতে পারি। “

দলটির গবেষণায় বিশ্বজুড়ে ১৪৪ টি বিভিন্ন গাঁজা গাছ থেকে জিনোম সংগ্রহ করা হয়েছিল ১৯৩৩ মোট জিনোমকে একত্রিত করার জন্য – যার মধ্যে ১৮১ টি এর আগে কখনও ক্যাটালোজ করা হয়নি। জিনোম মোট সেই হ্যাপ্লোটাইপ রেজোলিউশনের কারণে উদ্ভিদের মোটের চেয়ে বেশি, যেহেতু ক্রোমোজোম উভয় সেট তদন্ত করা প্রতিটি উদ্ভিদ দুটি জিনোম অ্যাসেমব্লি উত্পাদন করে। সম্মিলিতভাবে, এই অনেক জিনোমগুলি প্যাঙ্গেনোম তৈরি করে, যা গাঁজা প্রজাতির মধ্যে জিনগত বৈচিত্র্যের সম্পূর্ণ পরিধি বোঝার জন্য বিশ্লেষণ করা হয়েছিল।

সংগৃহীত জিনোমগুলির উচ্চ মানের গবেষকরা ক্যানাবিনয়েড সংশ্লেষণের জন্য দায়ী জিনগুলির আর্কিটেকচার সহ পূর্বে অদৃশ্য জিনগত নিদর্শনগুলি সমাধান করার অনুমতি দিয়েছিলেন এবং যৌন ক্রোমোজোমগুলি অন্তর্ভুক্ত করে, গাঁজা ওয়াই ক্রোমোসোমগুলিতে প্রথম চেহারা।

তাদের প্রথম আবিষ্কারটি ছিল প্রজাতির মধ্যে অপ্রত্যাশিত বৈচিত্র্য রয়েছে। প্যাঞ্জেনোম জুড়ে, 23% জিন প্রতিটি জিনোমে পাওয়া গেছে, 55% ছিল প্রায় ইউনিভার্সাল (জিনোমের 95% -99% এ দেখা যায়), 21% জিনোমের 5% থেকে 94% এর মধ্যে ছিল এবং 1% এরও কম সম্পূর্ণ অনন্য ছিল। কিছু ইউনিভার্সাল জিনগুলি হ’ল যা কানাবিনয়েড উত্পাদন করে।

ক্যানাবিনয়েড জিনগুলি জিনোমে জুড়ে সামঞ্জস্যপূর্ণ ছিল, ফ্যাটি অ্যাসিড বিপাক, বৃদ্ধি এবং প্রতিরক্ষা সম্পর্কিত জিনগুলি ছিল না। এই পরিবর্তনশীল জিনগুলি একটি অপ্রয়োজনীয় প্রজনন পুল, এবং তাদের নির্বাচনী প্রজনন মাঠে গাঁজা আরও দৃ ust ় করে তুলতে পারে বা শিং তেলের পুষ্টিকর সামগ্রীকে বিদ্যমান বীজ তেলের মধ্যে প্রতিযোগী হিসাবে গড়ে তুলতে পারে। উল্লেখযোগ্যভাবে, গবেষণা দলটি আবিষ্কার করেছে যে ফ্যাটি অ্যাসিড বায়োসিন্থেটিক পাথওয়েতে কাঠামোগত প্রকরণটি টেট্রাহাইড্রোকানাবাইভারিন (টিএইচসিভি) উত্পাদনে অবদান রাখে, একটি বিরল ভারি-টাইপ কানাবিনয়েড তার অ-সাইকোটিভ, জোরদার প্রভাবগুলির জন্য দৃষ্টি আকর্ষণ করে।

পাঙ্গেনোম জুড়ে কানাবিনয়েড জিনগুলির দিকে আরও ঘনিষ্ঠভাবে তাকিয়ে গবেষকরা উপসংহারে পৌঁছেছেন যে টিএইচসিএ এবং সিবিডিএএস দুটি জিন সম্ভবত টিএইচসি এবং সিবিডি সামগ্রীর জন্য মানব-নির্দেশিত প্রজনন থেকে শক্তিশালী নির্বাচনী চাপের মধ্যে রয়েছে। গুরুত্বপূর্ণভাবে, তারা দেখতে পেল যে কানাবিনয়েড জিনগুলি ট্রান্সপোজেবল উপাদানগুলিতে অবস্থিত। এই “জাম্পিং” ট্রান্সপোজেবল উপাদানগুলির মধ্যে জিনগুলির জন্য বেছে বেছে প্রজনন করে, ঘুরে, গাঁজা গাছগুলির মধ্যে প্রচুর বৈচিত্র্য তৈরি করে।

সামনের দিকে তাকানো: স্বাস্থ্য এবং শিল্পের জন্য গাছপালা অনুকূলিতকরণ

গবেষকরা কৃষি অপ্টিমাইজেশনের জন্য আকর্ষণীয় লক্ষ্যগুলিও চিহ্নিত করেছিলেন। প্রথমত, ইউরোপীয় এবং এশিয়ান জিনোমগুলির মধ্যে পার্থক্যগুলি দেখে তারা সিদ্ধান্ত নিয়েছে যে সম্ভবত এশিয়ার কোথাও একটি প্রাচীন গাঁজার আপেক্ষিক আবিষ্কার হওয়ার অপেক্ষায় রয়েছে। এই বন্য আত্মীয়ের কাছে এর অনন্য পরিবেশগত ইতিহাসের সাথে সম্পর্কিত অভিনব জেনেটিক অভিযোজন থাকবে, এটি আরও বেশি স্থিতিস্থাপক ফসলের প্রজননকারী গাঁজা গাছের প্রজনন করার জন্য তথ্যের প্রচুর পরিমাণে তৈরি করবে।

অবশেষে, সেক্স ক্রোমোজোমগুলির মধ্যে উপন্যাস অন্তর্দৃষ্টি প্রকাশ করেছে যে জিন রয়েছে শুধুমাত্র “ফাদার” উদ্ভিদে উপস্থিত যা আরও ভাল-পারফর্মিং অফসপ্রিংকে প্রজনন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। আধুনিক গাঁজার প্রজনন “নারীবাদ” উপার্জন, যেখানে কৃষকরা একটি মহিলা উদ্ভিদকে পুরুষ ফুল তৈরির জন্য প্ররোচিত করে – পুরোপুরি ওয়াই ক্রোমোজোমকে বাইপাস করে। এই নতুন অনুসন্ধানগুলি পরামর্শ দেয় যে প্রজনন কর্মসূচিগুলি মূল্যবান জেনেটিক বৈচিত্র্য অনুপস্থিত থাকতে পারে এবং সেই পুরুষ জিনোমগুলি বাইপাস করা ক্ষেত্রে এনকোড করা বৈশিষ্ট্যযুক্ত সম্ভাব্য এনকোড করা হতে পারে। প্রজনন কৌশলগুলিতে সত্য পুরুষ গাছপালা অন্তর্ভুক্ত করা উপেক্ষিত জেনেটিক লাভগুলি আনলক করতে পারে এবং ফসলের উন্নতির সুযোগগুলি প্রসারিত করতে পারে।

মাইকেল ল্যাবের পোস্টডক্টোরাল গবেষক সহ-প্রথম লেখক রায়ান লিঞ্চ বলেছেন, “গত দশ বছরে ব্রিডাররা ইতিমধ্যে ফলন পেতে এবং গাঁজাখানকে একটি অর্থনৈতিকভাবে কার্যকর ফসল তৈরির একটি শালীন কাজ করেছে।” “একবার সেখানে বাজারের আগ্রহ থাকলে, গাঁজার জিনোমে এই নতুন অন্তর্দৃষ্টিগুলির সাথে জুটিবদ্ধ যা প্রজনন প্রচেষ্টাকে গাইড করতে পারে, আমি মানব স্বাস্থ্য এবং শিল্প উভয় অ্যাপ্লিকেশন উভয় ক্ষেত্রেই শিং এবং হেম্প তেলগুলি সত্যিই উন্নত দেখতে পাচ্ছি।”

স্বল্পমেয়াদে, দলটি আশা করে যে এই প্যাঙ্গেনোম বিশ্বজুড়ে গবেষকদের জন্য একটি গতিশীল সংস্থান হিসাবে কাজ করবে এবং চাষের কৌশলগুলি অবহিত করার জন্য ব্যবহার করতে এবং ব্যবহার করার জন্য ব্যবহার করবে, ফাইবার, বীজ তেল এবং ওষুধের জন্য জন্মানো মূল্যবান বহু-ব্যবহারের ফসল হিসাবে গাঁজার অপ্রয়োজনীয় সম্ভাবনা উপলব্ধি করতে সহায়তা করবে।