स्थिति को बदलना: स्पाइक प्रोटीन किस प्रकार एफिड-संचारित फसल विषाणुओं को रोक सकता है

एफिड्स लंबे समय से किसानों और बागवानों को परेशान करते रहे हैं। vectorसोया और कपास जैसी फसलों को नष्ट करने वाले कई घातक पौधों के वायरस के लिए यह एक बहुत बड़ी चुनौती है। हालांकि, यूएसडीए की कृषि अनुसंधान सेवा (एआरएस) से मिशेल हेक के नेतृत्व में किए गए एक महत्वपूर्ण अध्ययन में इन कीटों से निपटने के लिए उन्हीं वायरस के स्पाइक प्रोटीन का उपयोग करने की एक नई रणनीति का सुझाव दिया गया है जो ये कीट फैलाते हैं।

वायरस संचरण में स्पाइक प्रोटीन की भूमिका

स्पाइक प्रोटीन, जिसने कोविड-19 के कारण व्यापक ध्यान आकर्षित किया है, कई वायरस के संचरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जिसमें फसलों को प्रभावित करने वाले वायरस भी शामिल हैं। उदाहरण के लिए, पोलेरोवायरस एफिड्स द्वारा फैलता है और विभिन्न फसलों के लिए एक बड़ा खतरा पैदा करता है, जिसमें जैव ईंधन उत्पादन और कपास में उपयोग की जाने वाली फसलें भी शामिल हैं।

एआरएस में एक शोध आणविक जीवविज्ञानी मिशेल हेक ने इन वायरस की स्पाइक प्रोटीन संरचना को मैप करने के लिए एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी का उपयोग किया। इस विस्तृत समझ ने उन्हें एफिड-जनित वायरस संचरण को रोकने के लिए एक नई विधि विकसित करने में सक्षम बनाया। "एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी का उपयोग करके, हम जानते हैं कि उस वायरस पर स्पाइक प्रोटीन कैसा दिखता है," हेक ने समझाया। "यह एक बड़ी सफलता थी क्योंकि इन वायरस का अध्ययन बहुत लंबे समय से किया जा रहा है, 1960 के दशक से, और कोई भी संरचना को देखने में सक्षम नहीं था।"

एक सरल दृष्टिकोण: निःशुल्क स्पाइक प्रोटीन

हेक और उनकी टीम, जिसमें पूर्व स्नातक छात्रा जेनिफर विल्सन भी शामिल हैं, जो अब एआरएस कॉर्न, सोयाबीन और गेहूं गुणवत्ता अनुसंधान इकाई में हैं, ने एक अभिनव समाधान तैयार किया। उन्होंने वायरस की सतह पर पाए जाने वाले समान मुक्त स्पाइक प्रोटीन का निर्माण किया, लेकिन वायरस के बिना। जब एफिड्स को खिलाया गया, तो इन प्रोटीन ने एफिड्स की कोशिकाओं में रिसेप्टर्स पर कब्जा कर लिया, जिससे वास्तविक वायरस स्पाइक प्रोटीन को एफिड्स से जुड़ने और संक्रमित होने से रोका गया।

इस विधि ने वायरस के संचरण को प्रभावी रूप से अवरुद्ध कर दिया, जैसा कि नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित उनके पेपर में प्रलेखित है। "स्पाइक प्रोटीन विषाक्त नहीं है," हेक ने कहा। "यह खाद्य आपूर्ति में है क्योंकि ये वायरस सर्वव्यापी हैं। हमारे विश्लेषण से पता चला है कि यह संरचना संभवतः इन सभी संबंधित वायरस में इस विशेष प्रोटीन के लिए ब्लूप्रिंट है," फसल वायरस की एक विस्तृत श्रृंखला के खिलाफ संभावित अनुप्रयोगों का संकेत देता है।

दोहरे उद्देश्य वाले समाधान की संभावना

उल्लेखनीय रूप से, ढीले स्पाइक प्रोटीन भी एफिड्स के लिए अत्यधिक घातक पाए गए, जो कीटनाशक और वायरस संचरण अवरोधक दोनों के रूप में दोहरे उद्देश्य के उपयोग का सुझाव देते हैं। हेक ने कहा, "इसका उपयोग एक नए कीटनाशक के रूप में किया जा सकता है जो संचरण को भी रोकता है।" "आपको 1-2 पंच मिलते हैं: जिन एफिड्स को आप नहीं मारते हैं, उनमें संचरण अवरुद्ध हो जाएगा।"

इन प्रोटीनों को एफिड्स तक पहुंचाने का सबसे आशाजनक तरीका संभवतः स्पाइक प्रोटीन को व्यक्त करने वाली ट्रांसजेनिक फसलों को शामिल करना होगा। ऐसी फसलें पहले से ही विभिन्न कृषि क्षेत्रों में उपयोग में हैं, और गैर-ट्रांसजेनिक पौधों की सुरक्षा में उनकी प्रभावशीलता का परीक्षण करने के लिए अनुसंधान चल रहा है।

एफिड जनित वायरस संक्रमण को रोकने के लिए वायरस स्पाइक प्रोटीन का उपयोग करने की खोज फसल सुरक्षा में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करती है। यह अभिनव दृष्टिकोण न केवल कीटनाशकों के लिए एक सुरक्षित विकल्प प्रदान करता है, बल्कि आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण फसलों की सुरक्षा के लिए एक शक्तिशाली नया उपकरण भी प्रदान करता है। जैसे-जैसे अनुसंधान आगे बढ़ता है, यह रणनीति किसानों के एफिड-संचारित रोगों से निपटने के तरीके में क्रांतिकारी बदलाव ला सकती है, जिससे स्वस्थ और अधिक लचीली फसलें सुनिश्चित हो सकती हैं।