विस्तारण माइक्रोस्कोपी: समुद्री प्लवक के अदृश्य संसार का अनावरण

विस्तारण माइक्रोस्कोपी (Expansion Microscopy) तकनीक के एक अभिनव उपयोग ने पहली बार समुद्री प्लवक (Oceanic Plankton) की महत्वपूर्ण प्रजातियों की आंतरिक संरचना को विस्तार से देखने का अवसर प्रदान किया है। ये सूक्ष्म जीव पृथ्वी पर जीवन के अदृश्य इंजन माने जाते हैं, क्योंकि वे हमारे द्वारा साँस लिए जाने वाले ऑक्सीजन का एक बड़ा हिस्सा उत्पन्न करते हैं और समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र का आधार बनाते हैं।

यूरोपीय आणविक जीव विज्ञान प्रयोगशाला (EMBL) और फ़ेडरल पॉलिटेक्निक स्कूल ऑफ़ लॉज़ेन (EPFL) के शोधकर्ताओं ने इस अभूतपूर्व तकनीक का उपयोग किया। यह तकनीक नमूनों को भौतिक रूप से 16 गुना तक बड़ा करती है, जिससे समुद्री प्रोटिस्ट, जैसे कि *इचथियोस्पोरिया* (*Ichthyosporea*), की कोशिकाओं की आंतरिक वास्तुकला सामने आई, जो पहले पहुँच से बाहर थी।

अदृश्य को देखना

इन जीवों की सघन कोशिका भित्तियाँ लंबे समय से शोध में एक बड़ी बाधा डाल रही थीं। लेकिन EMBL और EPFL के वैज्ञानिकों के संयुक्त प्रयास ने इस अवरोध को सफलतापूर्वक पार कर लिया। विस्तारण माइक्रोस्कोपी विधि का उपयोग करके, टीम ने शाब्दिक रूप से दृश्यमान दुनिया की सीमाओं को आगे बढ़ाया, जबकि कोशिका संरचनाओं के आकार और अनुपात की सटीकता को पूरी तरह से बनाए रखा।

ट्रैवर्सिंग यूरोपियन कोस्टलाइन्स (TREC) नामक एक महत्वपूर्ण अभियान के दौरान, वैज्ञानिकों ने फ़्रांस के रोसकॉफ़ (Roscoff) तट से एकत्र किए गए 200 से अधिक प्रकार के यूकेरियोटिक प्लवक में साइटोस्केलेटन (कोशिका कंकाल), जिसमें माइक्रोट्यूब्यूल्स और सेंट्रिन शामिल हैं, का विस्तृत मानचित्रण किया।

जीवन का वैश्विक एटलस

पत्रिका *सेल* (*Cell*) में प्रकाशित इन शोध परिणामों ने एक वैश्विक प्लवक एटलस के निर्माण की नींव रखी है। इस महत्वाकांक्षी एटलस का मुख्य उद्देश्य महासागरों के सूक्ष्म निवासियों की छिपी हुई संरचनात्मक विविधता को उजागर करना है।

इस सफलता में रोसकॉफ़ में स्थित जीव विज्ञान स्टेशन के समुद्री सूक्ष्मजीवों के संग्रह तक पहुँच ने महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। यह नई दृश्य प्रस्तुति (विज़ुअलाइज़ेशन) न केवल कोशिका संगठन को स्पष्ट रूप से देखने की अनुमति देती है, बल्कि उन विकासवादी कड़ियों का पता लगाने में भी सहायक है जो एकल-कोशिका वाले पूर्वजों से जटिल जीवन रूपों तक जाती हैं।

साइटोस्केलेटन: जीवन का ढाँचा

साइटोस्केलेटन—जो यूकेरियोटिक कोशिकाओं के आकार को सहारा देने वाला ढाँचागत नेटवर्क है—का अध्ययन करना इस शोध का केंद्र बिंदु था। इस अध्ययन से इसके संगठन में विभिन्नताओं का मानचित्रण करने में मदद मिली, जिसने सामान्य और अद्वितीय दोनों प्रकार के संरचनात्मक रूपांकनों को प्रदर्शित किया।

इस प्रकार का गहन विश्लेषण जीवन संगठन के मौलिक सिद्धांतों की समझ को गहरा करता है और वैज्ञानिकों को कोशिकीय वास्तुकला के विकास को पुनर्निर्मित करने में सहायता करता है।

प्लानईएक्सएम (PlanExM): विज्ञान की सीमाओं का विस्तार

यह महत्वपूर्ण शोध कार्य प्लानईएक्सएम (PlanExM - Plankton Expansion Microscopy) परियोजना का हिस्सा बन गया है। इस परियोजना को प्लवक जीवों में माइटोसिस के विकास और बहुकोशिकीयता में संक्रमण का अध्ययन करने के लिए पहले ही अतिरिक्त धन प्राप्त हो चुका है।

प्लानईएक्सएम यह दर्शाता है कि विस्तारण माइक्रोस्कोपी जैव विविधता जीनोमिक्स परियोजनाओं के महत्व के बराबर एक शक्तिशाली उपकरण बन सकती है। यह आणविक डेटा को विस्तृत कोशिकीय शरीर क्रिया विज्ञान के साथ जोड़ने की अभूतपूर्व क्षमता प्रदान करती है।

इन सूक्ष्म संरचनाओं और अंतःक्रियाओं को समझना विकासवादी जीव विज्ञान में एक नया क्षितिज खोलता है—एक ऐसा क्षेत्र जहाँ जटिलता महासागर की गहराई में धड़कने वाले सबसे छोटे जीवन रूपों से उत्पन्न होती है।

इस शोध के लिए आवश्यक चित्रण EMBL, EPFL, साइन्समैग (Scienmag) और कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी प्रेस (Cambridge University Press) द्वारा प्रदान किए गए थे।