سائنسدانوں نے کلوروپلاسٹ جینوم ایڈیٹنگ تکنیک تیار کی ہے جو روبیسکو انزائم میں درست تبدیلیاں متعارف کروا کر فوٹو سنتھیس اور پودوں کی نشوونما کو نمایاں طور پر بہتر بناتی ہے، جو کہ پودوں کی کاربن فکسشن میں شامل ایک اہم لیکن نسبتاً غیر موثر پروٹین ہے۔ میں شائع ہونے والی تحقیقنیچر کمیونیکیشنزنے یہ ظاہر کیا کہ ٹارگٹڈ ایڈیٹس نے ماڈل پلانٹ میں فوٹوسنتھیٹک کارکردگی، بایوماس کی پیداوار، اور پانی-استعمال کی کارکردگی میں اضافہ کیاعربیڈوپسس تھالیانا۔ یہ نتائج نمایاں کرتے ہیں۔مستقبل کے موسمی حالات میں زیادہ پیداواری فصلوں کی نشوونما کا ایک ممکنہ راستہ۔
کلوروپلاسٹ بیس ایڈیٹنگ ٹیکنالوجی کو استعمال کرتے ہوئے، محققین نے پودوں کے جینوم میں غیر ملکی ڈی این اے کو شامل کیے بغیر روبیسکو بڑے ذیلی یونٹ میں واحد امینو ایسڈ متبادل متعارف کرایا۔ دو مخصوص تغیرات، M309I اور D397N، نے انزائم کی اتپریرک سرگرمی کو بڑھایا، جس سے پودوں کو موجودہ اور متوقع بلند ماحول میں کاربن ڈائی آکسائیڈ کے ارتکاز دونوں کے تحت زیادہ کاربن جذب کرنے کا موقع ملا۔ ترمیم شدہ پودوں نے عام روبیسکو اور کلوروفیل مواد کو برقرار رکھتے ہوئے بڑھی ہوئی ٹہنیاں اور جڑوں کے سائز، پتوں کے پھیلے ہوئے علاقے اور بیج کی اعلی پیداوار کی نمائش کی۔
یہ نتائج پلانٹ بائیوٹیکنالوجی میں ایک دیرینہ چیلنج کو حل کرتے ہیں۔ اگرچہ روبیسکو فتوسنتھیس کا مرکزی مقام ہے، لیکن اس کی نسبتاً سست رفتار اتپریرک شرح دہائیوں سے فصل کی پیداواری صلاحیت کو محدود رکھتی ہے۔ انزائم کو دوبارہ ڈیزائن کرنے یا تبدیل کرنے کی پچھلی کوششوں نے اکثر اس کی اسمبلی میں خلل ڈالا یا پودوں کی نشوونما کو کم کیا۔ اس کے برعکس، یہ مطالعہ ظاہر کرتا ہے کہ موجودہ Rubisco جین میں چھوٹی، ہدفی تبدیلیاں پودوں کی عام نشوونما کو برقرار رکھتے ہوئے اس کی کارکردگی کو بڑھا سکتی ہیں۔
محققین نے یہ بھی مشاہدہ کیا کہ ترمیم شدہ پودوں نے زیادہ اندرونی پانی{0}}استعمال کی کارکردگی حاصل کی، کیونکہ زیادہ سٹومیٹل کھلنے کی ضرورت کے بغیر فوٹو سنتھیس میں اضافہ ہوا۔ کریو-الیکٹران مائیکروسکوپی نے انکشاف کیا کہ تغیرات نے روبیسکو کی فعال سائٹ کے آس پاس کے علاقوں کی لچک کو تبدیل کر دیا، جس سے نئی بصیرتیں ملتی ہیں کہ کس طرح لطیف ساختی تبدیلیاں انزائم کے کام کو بہتر بنا سکتی ہیں۔
مطالعہ کے مصنفین نوٹ کرتے ہیں کہ ہدف شدہ امینو ایسڈ کی پوزیشنیں بہت سی زرعی فصلوں میں انتہائی محفوظ ہیں، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ یہ نقطہ نظر وسیع پیمانے پر لاگو ہو سکتا ہے۔عربیڈوپسس. جیسا کہ ماحول میں CO₂ کا ارتکاز بڑھتا ہی جا رہا ہے، تیزی سے اتپریرک شرحوں کے ساتھ Rubisco متغیرات فصلوں کو پیداواری صلاحیت کو برقرار رکھنے کے قابل بنا سکتے ہیں جبکہ بڑھتے ہوئے چیلنجنگ بڑھتے ہوئے حالات میں پانی کا زیادہ موثر استعمال کرتے ہیں۔
چونکہ کلوروپلاسٹ میں ترمیم کا عمل افزائش کے بعد حتمی پودوں میں غیر ملکی DNA نہیں چھوڑتا، محققین کا مشورہ ہے کہ یہ ٹیکنالوجی ان ممالک میں روایتی جینیاتی طور پر تبدیل شدہ فصلوں سے منسلک بعض ریگولیٹری رکاوٹوں کو دور کر سکتی ہے جو ابھرتے ہوئے نان{2} MO فریم ورک کے تحت جین-ترمیم شدہ، ٹرانسجن-مفت پودوں کو پہچانتے ہیں۔
