फेंग, सी।, चेन, बी।, हॉफर, जे। एट अल, ‘जीनोमिक और जेनेटिक इनसाइट्स इन मेंडेल के मटर जीन’, प्रकृति (२०२५)। doi.org/10.1038/S41586-025-08891-6
मैंn 1856, ग्रेगोर जोहान मेंडल नाम के एक ऑस्ट्रियाई भिक्षु ने मटर के पौधों पर प्रयोग करना शुरू कर दिया ताकि यह समझने के लिए कि माता -पिता से संतानों तक कैसे लक्षण पारित किए जाते हैं। उन्होंने 1865 में ब्रून नेचुरल हिस्ट्री सोसाइटी की बैठक में अपने परिणाम पेश करने से पहले, 10,000 से अधिक पौधों पर प्रयोग करते हुए, आठ साल तक लगन से काम किया।
उनका काम अगले वर्ष सोसाइटी की एक छोटी पत्रिका में प्रकाशित हुआ था ब्रनो के प्राकृतिक इतिहास सोसायटी की कार्यवाही। उनके निष्कर्षों पर उस समय बहुत कम ध्यान दिया गया। 1884 में मेंडेल की मृत्यु हो गई, इस बात से अनजान कि उनका काम आनुवंशिकी के क्षेत्र की नींव बन जाएगा।
क्रॉसिंग प्लांट्स
1900 में, मेंडेल की मृत्यु के 16 साल बाद, तीन वैज्ञानिक – ह्यूगो डे व्रिस, कार्ल कॉरेंस, और एरिच वॉन त्सचर्मक – ने स्वतंत्र रूप से अपने काम को फिर से खोजा। उन्होंने महसूस किया कि मेंडल ने इस सवाल का जवाब दिया था कि क्या माता -पिता के कुछ लक्षण उनकी संतानों को दूसरों की तुलना में अधिक बार पारित करते हैं।
मेंडेल ने मटर के पौधों में सात लक्षणों के विरासत पैटर्न का अध्ययन किया था, जिनमें से प्रत्येक में दो स्पष्ट रूप से अलग -अलग रूप हैं। उदाहरण के लिए, उन्होंने जिन लक्षणों की जांच की, उनमें से एक बीज आकार था, जहां बीज या तो गोल या झुर्रीदार थे। मेंडेल ने देखा कि जब उन्होंने विरोधी लक्षणों के साथ पौधों को पार किया, तो एक रूप लगातार दूसरे पर हावी रहेगा। यही है, गोल बीजों के साथ पौधों को पार करना और झुर्रियों वाले बीजों के साथ हमेशा गोल बीजों के साथ पहली पीढ़ी के संतान का उत्पादन किया जाता है।
दिलचस्प बात यह है कि जब इस तरह के दो पहली पीढ़ी के पौधों को पार किया गया था, तो झुर्रीदार रूप फिर से प्रकट हो गया, हालांकि बहुत कम आवृत्ति पर। मेंडल ने पाया कि इस दूसरी पीढ़ी में झुर्रीदार बीजों के लिए गोल का अनुपात लगातार 3: 1 के आसपास था। उस समय अज्ञात कारणों के लिए, गोल रूप झुर्रियों पर “हावी” होने के लिए दिखाई दिया, और यह एक ही पैटर्न जो उसने अध्ययन किया है, सभी सात लक्षणों के लिए सही है, शेष छह: बीज का रंग (पीला या हरा), फूल का रंग (बैंगनी या सफेद), फुफकार या दोषी (फुलाया हुआ या दोषी), पॉड रंग (हरे या पीला या पीला), फूल की स्थिति (अंत में और ऊँचाई पर)।
विरासत की भविष्यवाणी
मेंडल की टिप्पणियां यह समझने के लिए आधार बन गईं कि आनुवंशिकता की असतत इकाइयों के माध्यम से लक्षण कैसे विरासत में मिले हैं, जिसे अब हम जीन कहते हैं।
वैज्ञानिकों ने बाद में महसूस किया कि प्रत्येक विशेषता के लिए, एक जीव एक जीन के दो संस्करणों को वहन करता है, जो प्रत्येक माता -पिता से विरासत में मिला है। एलील्स के रूप में जाने जाने वाले ये संस्करण, संतानों की उपस्थिति पर उनके प्रभाव में भिन्न हो सकते हैं। कई मामलों में, एक एलील दूसरे के प्रभाव को मास्क करता है, यह बताते हुए कि पहली पीढ़ी के पौधों में केवल एक रूप का एक रूप क्यों दिखाई दिया।
इस काम ने पहला स्पष्ट सबूत प्रदान किया कि विरासत पूर्वानुमानित पैटर्न का अनुसरण करती है – एक अंतर्दृष्टि जो अंततः विरासत के गुणसूत्र सिद्धांत के विकास का नेतृत्व करती है, गुणसूत्रों पर विशिष्ट इकाइयों के रूप में जीन की पहचान, और आधुनिक आनुवंशिकी के उद्भव के लिए मार्ग प्रशस्त किया।
हालांकि, मूल प्रश्न जो आनुवंशिक अंतर ने सात लक्षणों में से प्रत्येक के दो रूपों को जन्म दिया, जो कि मेंडेल ने अध्ययन किए गए थे, लंबे समय तक अनुत्तरित रहे। यद्यपि इसमें शामिल आनुवंशिक स्थानों की पहचान करने के प्रयासों ने 1917 तक प्रगति करना शुरू कर दिया था, लेकिन वैज्ञानिक समुदाय को पूरी तरह से यह समझने में 108 साल का समय लगा कि मेंडेल ने देखा कि उन्होंने क्या किया।
सूचना का पहाड़
में प्रकाशित एक पेपर प्रकृति 23 अप्रैल को, अब अंतिम तीन लक्षणों के लिए जिम्मेदार आनुवंशिक कारकों की पहचान की है, जो अनसुलझे रह गए थे, जबकि उन चार लक्षणों में शामिल अतिरिक्त एलील को भी उजागर करते थे जो पहले विशेषता थे।
टीम ने मटर के पौधे के 697 से अधिक अच्छी तरह से चित्रित वेरिएंट का चयन करके और अगली पीढ़ी के अनुक्रमण नामक तकनीक का उपयोग करके इन सभी पौधों की कुल डीएनए सामग्री का चयन करके इसे हासिल किया। इसके परिणामस्वरूप डीएनए अनुक्रम जानकारी के लगभग 60 टेराबेस थे। यह लगभग 14 बिलियन पृष्ठों के पाठ के बराबर है, या आकाश में 700 किमी की दूरी पर ए 4 शीट का ढेर है।
मेंडल के लक्षणों की समस्या का जवाब सूचना के इस विशाल पहाड़ के भीतर दफन किया गया था।
नए दरवाजे खोलना
अध्ययन के लेखकों ने एक व्यापक मानचित्र बनाने के लिए इस डेटा का विश्लेषण किया ताकि वे पैटर्न की खोज शुरू कर सकें। इससे कई दिलचस्प निष्कर्ष सामने आए।
सबसे पहले, जबकि यह अच्छी तरह से स्वीकार किया जाता है कि जीनस पिसुम, जिसमें मटर का पौधा होता है, में चार प्रजातियां होती हैं, आनुवंशिक रूप से वे आठ समूह बनाते हैं। चार प्रजातियां इन समूहों में कई क्रॉस और उनके बीच प्रवेश के कारण फैली हुई हैं, जिससे पता चलता है कि पौधों में पहले से मान्यता प्राप्त की तुलना में अधिक जटिल जनसंख्या संरचना है।
दूसरा, जबकि मेंडेल के सात लक्षणों में से चार – अर्थात। बीज का आकार, बीज का रंग, पौधे की ऊंचाई और फूलों का रंग – अच्छी तरह से चित्रित किया गया था, टीम ने अतिरिक्त एलील वेरिएंट की पहचान की जो देखे गए लक्षणों में योगदान करते हैं। उदाहरण के लिए, टीम ने एक नया संस्करण पाया, जो सफेद-फूल वाले पौधों में मौजूद होने पर, उन्हें फिर से बैंगनी फूलों का उत्पादन करने का कारण बनता है, यह दर्शाता है कि आनुवंशिक तस्वीर मेंडेल की तुलना में अधिक जटिल है जो मूल रूप से देखी गई है।
तीसरा, उन्होंने उन जीनों की पहचान की जो शेष तीन लक्षणों में शामिल हैं – पॉड कलर, पॉड शेप और फूल की स्थिति – जो अब तक अप्रकाशित बने रहे। विशेष रूप से, उन्होंने पाया कि CHLG नामक एक जीन से पहले मौजूद डीएनए के एक खंड का एक विलोपन क्लोरोफिल के संश्लेषण को बाधित करता है, वर्णक जो पौधों को उनके हरे रंग को देता है, जिसके परिणामस्वरूप पीले रंग की फली होती है। MYB जीन के पास परिवर्तन और CLE-PEPTIDE-ENCODING जीन में एक साथ परिवर्तन के परिणामस्वरूप संकुचित फली विशेषता हुई। और डीएनए में एक छोटा विलोपन जिसमें CIK- जैसे-कोरिकेप्टर-किनसे जीन होता है, साथ ही एक अन्य डीएनए सेगमेंट की उपस्थिति के साथ एक संशोधक स्थान, स्टेम के अंत में दिखाई देने वाले फूलों के साथ जुड़ा हुआ था।
अंत में, टीम ने जो नक्शा उत्पन्न किया, वह कई अन्य जीनोम-वाइड इंटरैक्शन को दर्शाता है जो मेंडेल ने अध्ययन नहीं किया था, जिसमें 72 कृषि प्रासंगिक लक्षण जैसे कि बीज, फली, फूल, पत्ती, जड़ और पौधे के आर्किटेक्चर शामिल हैं।
इस 160 वर्षीय वैज्ञानिक रहस्य पर दरवाजे बंद करते हुए, अध्ययन में शामिल वैज्ञानिकों ने कुछ अधिक करने का मार्ग प्रशस्त किया है। आनुवंशिक जानकारी की गहराई उन्होंने भविष्य के अनुसंधान के लिए बहुत सारे वादा किया था, जिसमें फसल की उपज में वृद्धि, रोग प्रतिरोध को बढ़ाने और पर्यावरणीय अनुकूलन में सुधार के लिए बहुत सारे निहितार्थ हैं।
यह सोचना अविश्वसनीय है कि यह सब 19 वीं शताब्दी के भिक्षु के लिए अपनी उत्पत्ति का श्रेय देता है, जिसने अपने बगीचे में प्रवृत्त होते हुए भी पूछने के लिए चुना।
अरुण पंचपेकसन एड्स रिसर्च एंड एजुकेशन, चेन्नई के लिए YR Gaitonde Center के सहायक प्रोफेसर हैं।
प्रकाशित – 27 मई, 2025 08:30 पूर्वाह्न IST
