जीन एडिटिंग से टमाटरों में आई क्रांति: अधिक टिकाऊ और स्वादिष्ट बनेंगे

इज़रायल और चीनी वैज्ञानिकों ने विकसित की नई जेनेटिक एडिटिंग विधि, टमाटर की गुणवत्ता में सुधार

यरुशलम, 10 जून, 2025 (टीपीएस-आईएल) — इज़रायली और चीनी वैज्ञानिकों ने एक अभूतपूर्व जेनेटिक एडिटिंग विधि विकसित की है, जिसने टमाटर के पौधों में आकार, आकृति, स्वाद, पोषक तत्वों के उपयोग और बीमारी के प्रति प्रतिरोध जैसी जटिल विशेषताओं को सफलतापूर्वक संशोधित किया है।

तेल अवीव विश्वविद्यालय ने मंगलवार को घोषणा की कि इस विधि से स्वाद, पोषक तत्वों का उपयोग और गर्मी व सूखे के प्रति प्रतिरोध में सुधार हुआ है।

यह विधि, जो CRISPR-Cas9 तकनीक का एक परिष्कृत रूप है, एक साथ कई जीनों को संपादित करने की अनुमति देती है। यह कृषि विज्ञान में एक लंबे समय से चली आ रही चुनौती रही है, क्योंकि पौधों के जीनोम की जटिल और अतिव्यापी प्रकृति होती है। हाल ही में सहकर्मी-समीक्षित नेचर कम्युनिकेशंस जर्नल में प्रकाशित एक अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने टमाटर में स्वाद, आकृति और पोषक तत्वों के उपयोग जैसी प्रमुख विशेषताओं को प्रभावित करने की क्षमता का प्रदर्शन किया।

शोधकर्ताओं ने कहा, “फसल वाले पौधों में जेनेटिक एडिटिंग एक जटिल प्रक्रिया है। हमारी विधि प्रमुख चुनौतियों का समाधान करती है और विभिन्न फसल वाले पौधों में बीमारियों और सूखे के प्रति प्रतिरोध जैसी विभिन्न विशेषताओं का अध्ययन और उन्हें प्रभावित करने के लिए इस्तेमाल की जा सकती है।”

इस परियोजना का नेतृत्व तेल अवीव विश्वविद्यालय के स्कूल ऑफ प्लांट साइंसेज एंड फूड सिक्योरिटी के प्रोफेसर एलोन शानी और इताय मेयरोस, साथ ही पीएचडी छात्र अमीचाई बर्मन ने किया। उन्होंने बीजिंग में यूनिवर्सिटी ऑफ चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज के निंग सु और डॉ. युकिन झांग, और इज़रायली एग्री-टेक कंपनी NetaGenomiX की डॉ. ओस्नात यानई के साथ सहयोग किया।

CRISPR का मतलब क्लस्टर्ड रेगुलरली इंटरस्पेस्ड शॉर्ट पैलिंड्रोमिक रिपीट (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) है। यह एक शक्तिशाली उपकरण है जो वैज्ञानिकों को जीनों को सटीक और कुशलता से संपादित करने में सक्षम बनाता है। यह आणविक कैंची की तरह काम करता है: एक विशेष प्रोटीन (अक्सर Cas9) को आरएनए के एक छोटे से टुकड़े द्वारा डीएनए में एक विशिष्ट स्थान पर निर्देशित किया जाता है। एक बार जब यह अपने लक्ष्य का पता लगा लेता है, तो यह एक कट बनाता है, जिससे शोधकर्ताओं को विशिष्ट जीनों को हटाने, अक्षम करने या बदलने की अनुमति मिलती है।

हालांकि, पौधों जैसे जटिल जीवों में, कई जीन समान जीनों के परिवारों से संबंधित होते हैं जो अतिव्यापी कार्य करते हैं। यह जेनेटिक रिडंडेंसी (genetic redundancy) नामक एक चुनौती पैदा करता है – जब एक जीन को संपादित किया जाता है, तो उसी परिवार का दूसरा जीन क्षतिपूर्ति कर सकता है, जिससे कोई भी परिवर्तन देखना मुश्किल हो जाता है।

इस सफलता में दो प्रमुख नवाचार शामिल हैं। सबसे पहले, शोधकर्ताओं ने एक ऐसी प्रणाली विकसित करके CRISPR-Cas9 की स्केलेबिलिटी (scalability) में सुधार किया है जो एक साथ हजारों जीनों को लक्षित कर सकती है।

जेनेटिक रिडंडेंसी की दूसरी समस्या से निपटने के लिए, बर्मन ने कहा, “हमने समान जीनों के पूरे परिवारों को एक साथ बदलने का लक्ष्य रखा। एक पिछले अध्ययन में, हमने एक समर्पित एल्गोरिथम विकसित किया जो लक्षित जीनों की एक सूची लेता है और प्रत्येक के लिए एक अद्वितीय CRISPR इकाई की पहचान करता है – या समान जीनों के समूह के लिए – वांछित संशोधन को प्रेरित करने के लिए। इसने हमें व्यापक CRISPR लाइब्रेरी बनाने की अनुमति दी।”

इस शोध में, वैज्ञानिकों ने एक CRISPR लाइब्रेरी बनाई – अनुकूलित जीन-संपादन उपकरणों का एक बड़ा संग्रह, प्रत्येक को टमाटर जीनोम में एक विशिष्ट जीन या समान जीनों के समूह को लक्षित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस CRISPR लाइब्रेरी ने वैज्ञानिकों को हजारों जीनों को एक साथ संपादित करके रिडंडेंसी की समस्या को दूर करने की अनुमति दी। प्रत्येक पौधे में एक अनूठा आनुवंशिक परिवर्तन था, जिससे शोधकर्ताओं को यह देखने में मदद मिली कि किन परिवर्तनों से मिठास, फल का आकार या बीमारी प्रतिरोध जैसी विशेषताओं में अंतर आया।

हालांकि मॉडल पौधे एरेबिडोप्सिस थालियाना (Arabidopsis thaliana) में एल्गोरिथम के पिछले परीक्षण सफल रहे थे, नया अध्ययन फसल प्रजातियों में इसका पहला अनुप्रयोग है। टीम ने लगभग 15,000 अद्वितीय जीन-संपादन इकाइयों वाली 10 CRISPR लाइब्रेरी का निर्माण किया, जिन्हें टमाटर जीनोम के लिए डिज़ाइन किया गया था। उन्होंने इन संपादनों को लगभग 1,300 टमाटर के पौधों में पेश किया, जिनमें से प्रत्येक को एक अलग जीन समूह में संशोधित किया गया था।

इज़रायली कंपनी NetaGenomiX को इस तकनीक को व्यावसायिक बनाने का लाइसेंस मिला है। इसका लक्ष्य बेहतर, गैर-जीएमओ (non-GMO) फसलें विकसित करना है जो जलवायु परिवर्तन का बेहतर ढंग से सामना कर सकें और किसानों और उपभोक्ताओं दोनों को मूर्त लाभ प्रदान कर सकें।

बर्मन ने कहा, “हमें विश्वास है कि हमारा शोध विभिन्न प्रकार की फसलों के लिए बेहतर किस्मों के प्रजनन का मार्ग प्रशस्त करता है, और यह समग्र रूप से पादप विज्ञान के क्षेत्र को भी आगे बढ़ाता है। अनुवर्ती अध्ययनों में, हम टमाटर और चावल में अतिरिक्त चयनित लक्षणों को विकसित करने पर काम कर रहे हैं।