क्लोरोप्लास्ट जीनोम “स्थिर ब्लूप्रिंट” नहीं हैं
एरंगा पवनी विथराना के प्रथम लेखिका होने के साथ, हमारी प्रयोगशाला-केंद्रित शोध टीम ने दिखाया कि क्लोरोप्लास्ट जीनोम में करोड़ों वर्षों के दौरान धीमे किंतु निरंतर संरचनात्मक परिवर्तन हुए हैं।
मूल शोध-पत्र की जानकारी
शीर्षक: Ongoing structural changes highlight the dynamic nature of chloroplast genomes
लेखक: Eranga Pawani Witharana, Nobuhiro Kotoda, Kiyohiko Seki, Shinji Fukuda & Yukio Nagano
जर्नल: Nucleic Acids Research, खंड 54, अंक 4, gkag117
प्रकाशन तिथि: 24 फ़रवरी 2026
DOI: 10.1093/nar/gkag117
जर्नल मेट्रिक्स: 2025 Journal Impact Factor: 15.0; 2025 5-year Journal Impact Factor: 17.6; JCR Biochemistry & Molecular Biology: 14/328; 2025 CiteScore: 29.8; Scopus Genetics: 5/357 (Top 1.4%); 2025 SNIP: 5.1 (जुलाई 2026 तक नवीनतम प्रकाशक-सूचीबद्ध मेट्रिक्स)
लेख का प्रकार: ओपन एक्सेस
- 28 ऑरेंटियोइडी प्रजातियों के विश्लेषण से संरचनात्मक हेटरोप्लाज्मी का पता चला - एक ही पौधे के भीतर दो संरचनात्मक रूप से अलग क्लोरोप्लास्ट जीनोम का सह-अस्तित्व।
- छोटे उल्टे दोहराव द्वारा मध्यस्थता से पुनर्संयोजन लगभग 22 केबी का एक बड़ा उलटा उत्पन्न करता है।
- ऐसा प्रतीत होता है कि वैकल्पिक जीनोम विन्यास लगभग 12.1-28.2 मिलियन वर्ष पहले प्रारंभिक मियोसीन के बाद से कायम है।
- अध्ययन मानक लघु-पठित डेटा से कम आवृत्ति वाले क्लोरोप्लास्ट जीनोम कॉन्फ़िगरेशन का पता लगाने के लिए एक व्यावहारिक वर्कफ़्लो प्रस्तुत करता है।
Chloroplast genomes और structural heteroplasmy
पादप कोशिकाओं में nuclear DNA के अतिरिक्त chloroplast के भीतर एक स्वतंत्र genome होता है। Chloroplast genomes अपेक्षाकृत छोटे और संरचनात्मक रूप से स्थिर माने गए हैं, इसलिए plant phylogeny और evolution के अध्ययन में व्यापक रूप से उपयोग होते हैं।
Chloroplast DNA एक कोशिका में high copy number में रहता है, जबकि nuclear loci तुलनात्मक रूप से low-copy होते हैं। इससे वैकल्पिक chloroplast genome configurations किसी एक के तुरंत fixed होने के बजाय एक ही जीव में साथ रह सकते हैं। Ploidy, cell cycle और tissue state के अनुसार copy number बदल सकता है, इसलिए nuclear DNA को हर कोशिका में हमेशा दो copies कहना सही नहीं है।
विकासीय समय में संरचनात्मक परिवर्तन
अध्ययन ने 28 Aurantioideae species का विश्लेषण किया और दिखाया कि 53-bp short inverted repeats (sIRs) की एक जोड़ी के बीच intramolecular homologous recombination से chloroplast large single-copy (LSC) region में लगभग 22-kb inversion बनता है। एक ही जीव में दो structural configurations का सह-अस्तित्व structural heteroplasmy कहलाता है।
दोनों configurations कई species में लगभग 12.1–28.2 million years तक बने रहे, जो early Miocene तक जाता है। कुछ lineages में minor isoform का dominant होना genetic drift की संभावित भूमिका से संगत है। निष्कर्ष plastome structural evolution को तुरंत fixed states की शृंखला नहीं, बल्कि जारी और क्रमिक प्रक्रिया के रूप में दिखाते हैं।
दुर्लभ genome configurations की पहचान
विश्लेषण ने structural breakpoints को पार करने वाले discordant paired-end reads और soft-clipped reads पहचाने। PCR validation ने पुष्टि की कि low-frequency configurations वास्तविक हैं, केवल sequencing या mapping artifacts नहीं।
प्रकाशन और मीडिया कवरेज
- Saga University press release
- Kagoshima University press release(Japanese/English PDF)
- कागोशिमा विश्वविद्यालय के संयुक्त कृषि विज्ञान स्नातकोत्तर विद्यालय का वेबपृष्ठ
Online article उपलब्ध नहीं है, फिर भी अध्ययन 20 April 2026 को Minami-Nippon newspaper में प्रकाशित हुआ।