فوٹو سنتھیسس اور پودوں میں اسکا ارتقاء
ہالینڈ(ڈیلی روشنی نیوز انٹرنیشنل )ایک نیا مطالعہ پودوں کے اندر ضیائی تالیف (فوٹو سنتھیس)کے ارتقاء پر روشنی ڈالتا ہے۔یہ نیا مطالعہ پودوں اور الجی میں ضیائی تالیف کے ارتقاء پر کچھ نئی معلومات مہیا کر ہے، جس کی روشنی میں پودوں کی فصل کی پیداوار کو بہتر بنانے میں مدد مل سکتی ہے۔
سائنسدانوں نے ایک یک خلوی جاندار ، امیبا پاؤلینیلا amoeba Paulinella میں ہونے والے فوٹو سنتھیٹک عمل پر تحقیق کا جائزہ لیا، جو یوکرائیوٹ جانداروں کےارتقاء کے بارے میں ایک بنیادی سوال کو تلاش کرنے کا ایک نمونہ ہے۔ الجی اور پودوں کے اندر انکی غذا کی تیاری کا ایک ہی ماخذ کیوں تھا؟ یعنی، پرائمری پلاسٹڈ اینڈوسیمبیوسس کے ذریعے فوٹو سنتھیسز پودوں کے اندر انکے شجر زندگی میں متعدد بار کیوں پیدا نہیں ہوئے؟ یعنی الگ الگ پودوں میں الگ الگ طرح کی ضیائی تالیف کیوں نہیں ہوئی؟
واضح رہے کہ فوٹو سنتھیس یا ضیائی تالیف ایک ایسا عمل ہوتا ہے جس کے ذریعے پودے اور دیگر جاندار سورج کی روشنی کو کاربن ڈائی آکسائیڈ اور پانی کی مدد سےاپنی غذاتیار کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں، اس عمل میں آکسیجن بطور ضمنی پیداوار پیدا ہوتی ہے۔یہ عمل یعنی پودوں کا اپنی غذا تیار کرنے کا عمل ، وہ واحد عمل ہے جو اور کسی جاندار میں نہیں ہوتا۔ جانور اپنی غذا خود تیار نہیں کرسکتے، انکو بیرونی زرائع سے اپنی غذا حاصل کرنا پڑتی ہے۔
اینڈو سمبائسس ،Endosymbiosis کسی دو جانداروں کے درمیان ایک ایسا تعلق ہے جس میں ایک خلیہ دوسرے خلیے کے اندر رہتا ہے، اور ایک دوسرے کے تعاون کے زریعے اپنی اپنی غذا حاصل کرتے ہیں۔ یہ تعامل، جب “میزبان” خلیہ کے لیے مستحکم اور فائدہ مند ہوتا ہے، تو اس کے نتیجے میں بڑے پیمانے پر جینیاتی اختراع ہو سکتی ہے۔ اس عمل کے اہم ارتقائی کردار ہونے کے باوجود، اس بارے میں محدود معلومات موجود ہیں کہ ابتدائی طور پر یہ اینڈوسیمبیوسس کیسے قائم ہوتا ہے۔
پرائمری پلاسٹڈ plastid ا ینڈوسیم بائیوسس، جو تقریباً 1.5 بلین سال پہلے پودوں میں ارتقاء پذیر ہوا، وہ عمل ہے جس میں ایک یوکرائیوٹ خلیہ، جو کہ پودے اور الجی کے خلیات ہوتے ہیں، ان کے خلیات میں سیل ممبرین سے جڑے ہوئے نیوکلئس اور چھوٹے اعضاء منسلک ہوتے ہیں جنہیں آرگنیلز کہتے ہیں ، ایک پروکیریٹ خلیہ کو گھیر لیتے ہیں، اور بطور غذا اسکو استعمال نہیں کرتے، بلکہ ان سے غذا کی فراہمی کےلیے تعاون کرتے ہیں۔ یو کرائیٹ حیاتیات میں ایسے خلیات ہوتے ہیں، جو ایک باقاعدہ سیل کا مرکزہ یا نیوکلیس ہوتا ہے، نیوکلیس میں انکے جینیاتی مواد بند ہوتا ہے۔جبکہ پروکریائٹ جن بیکٹیریا اور دیگر یک خلوی جاندار ہوتے ہیں ان میں ایک جھلی سے بند نیوکلئس نہیں پایا پایا جاتا ہے۔ یوکرائیوٹ خلیات میں پائے جانے والا یہ آرگنیل پلاسٹڈ، جو ضیائی تالیف میں اہم کردار ادا کرتا ہے، پودوں اور الجیزکے خلیوں کے اندر نیوکلائی جھلی سے جڑا ہوا ایک آرگنیل ہوتاہے۔
“یہ پتہ چلتا ہے کہ فتوسنتھیس کے نتیجے میں نباتات کے اندر بہت زیادہ خطرات پیدا ہوتے ہیں کیونکہ یہ نقصان دہ کیمیکلز اور حرارت کو ضمنی مصنوعات کے طور پر پیدا کرتا ہے جو میزبان سیل کو نقصان پہنچا سکتا ہے، ساتھ میں آکسیجن بھی پیدا ہوتی ہے، جسکے فری ریڈیکل کسی زندہ جاندار کے نقصان کا باعث بھی بن سکتے ہیں” یہ بات اس تحقیقی پیپر کےسینئر مصنف دیباشیش بھٹاچاریہ Debashish Bhattacharya نے کہا، جو رٹگرز یونیورسٹی-نیو برنسوک کے شعبہ حیاتیاتی کیمیا اور مائکرو بایولوجی کے ایک ممتاز پروفیسر ہیں۔
“لہٰذا، ایک نباتاتی اہم اور منفرد آرگنیل بنانا ایک انتہائی پیچیدہ عمل ہے جو اسے ارتقاء کے عمل میں نایاب بنا دیتا ہے۔ پاؤلینیلا امیبا، جو کہ الجی اور پودوں کے علاوہ ایک آزاد پلاسٹڈ میں پائےجانے والے اس پرائمری اینڈوسیمبیوسس کا واحد معلوم کیس ہے، اس عمل کے ہونے کے لیے بہت سے اشارے پیش کرتا ہے جو وضاحت کرنے میں مدد کرتا ہے۔ کہ یہ عمل اتنا نایاب کیوں ہے؟ یا ہرے پودوں میں ہی اپنی غذا خود تیار کرنا کیسے ممکن ہوا “
الجی اور پودوں میں فتوسنتھیس کی ابتدا نے ہمارے سیارے کو آکسیجن کا ایک بڑا ذریعہ فراہم کر کے اور بہت سے ماحولیاتی نظاموں کو، ان کی بنیادی پیداوار کی وجہ سے، فکسڈ کاربن (شکر اور لپڈز) کو تیار کر کے ہمیشہ ہمیشہ کے لیے بدل دیا۔ یہ سمجھنا کہ پودوں میں یہ نازک عمل کیسے ہوا، ہمیں ممکنہ طور پر اسے مصنوعی نظاموں میں انجینئر کرنے کے ساتھ ساتھ پودوں کے فصل کی پیداوار کو بہتر بنانے میں مدد ملے گی۔اور ہم ضیائی تالیف کے دوران ہونے والے کیمیائی ریکشن کے اسٹڈی کرکے پودوں کی پیداوار کو بڑھانے کے لیے بھی استعمال کرسکتے ہیں۔
“چونکہ پاؤلینیلا امیبا کے اندر ہونے والا فوٹو سنتھیسز ایک آزاد ماخذ رکھتا ہے، اس لیے یہ ایسے کلیدی اشارے فراہم کرتا ہے کہ نباتات میں یہ عمل کیسے ہوتا ہے اور میزبان سیل پر اسکو کیا رکاوٹ عائد ہوتی ہیں،” رٹگرز کے پوسٹ ڈاکٹریٹ محقق، لیڈ مصنف ٹموتھی جی سٹیفنز Timothy G. Stephensنے کہا۔ “پاؤلینیلا کے جینوم میں بہت سے آزادانہ طور پر تیار شدہ جین بھی شامل ہیں جو فوٹو سنتھیس میں شامل ہیں اور اس سے منسلک متعامل سے پیدا ہونے والے تناؤ سے نمٹنے کے لئے جو ممکنہ طور پر کسی الجی میں انجنیئر ہو تے ہیں اور پودوں کو ماحول سے ملنے والی روشنی کی اعلی سطح یا نمک کے تناؤ جیسے دباؤ کو برداشت کرنے کی اپنی صلاحیت کو بہتر بنانے میں مدد مل سکتی ہے۔اس نئی تحقیق میں ساتھ ہی ساتھ ضیائی تالیف کے اصل اور ابتدائی میکانزم کو بھی ہمیں سمجھنے میں مدد دیتی ہے”
یہ تحقیقی پیپر ، سائنسی جرنل نیو فاٹولوجسٹ میں شائع ہوا تھا۔
Journal Reference:
Timothy G. Stephens, Arwa Gabr, Victoria Calatrava, Arthur R. Grossman, Debashish Bhattacharya. Why is primary endosymbiosis so rare? New Phytologist, 2021; DOI: 10.1111/nph.17478
اوریجنل آرٹیکل لنک
https://www.sciencedaily.com/releases/2021/06/210628170613.htm
ترجمہ اور اضافہ جات
#حمیر_یوسف
