Osmoprotectant
ઓસ્મોપ્રોટેક્ટન્ટ્સ અથવા સુસંગત દ્રાવકો એ તટસ્થ ચાર્જ ધરાવતા નાના કાર્બનિક અણુઓ છે અને ઉચ્ચ સાંદ્રતામાં ઓછી ઝેરી હોય છે જે ઓસ્મોલાઇટ્સ તરીકે કામ કરે છે અને સજીવોને ભારે ઓસ્મોટિક તણાવમાં ટકી રહેવામાં મદદ કરે છે. ઓસ્મોપ્રોટેક્ટન્ટ્સને ત્રણ રાસાયણિક વર્ગોમાં મૂકી શકાય છેઃ બીટાઈન્સ અને સંબંધિત અણુઓ, શર્કરા અને પોલિયોલ્સ અને એમિનો એસિડ. આ અણુઓ કોષોમાં એકઠા થાય છે અને કોષની આસપાસના અને સાયટોસોલ વચ્ચેના ઓસ્મોટિક તફાવતને સંતુલિત કરે છે. છોડમાં, તેમનું સંચય દુષ્કાળ જેવા તણાવ દરમિયાન અસ્તિત્વમાં વધારો કરી શકે છે. આત્યંતિક કિસ્સાઓમાં, જેમ કે બીડેલોઇડ રોટિફર્સ, ટાર્ડિગ્રેડ્સ, બ્રાઇન ઝીંગા અને નેમાટોડ્સમાં, આ અણુઓ કોષોને સંપૂર્ણપણે સુકાઈને ટકી રહેવા દે છે અને તેમને ક્રિપ્ટોબાયોસિસ તરીકે ઓળખાતા સસ્પેન્ડેડ એનિમેશનની સ્થિતિમાં પ્રવેશવા દે છે. ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર ઓસ્મોપ્રોટેક્ટન્ટ સાંદ્રતા ઓસ્મોલેરિટી અને તાપમાન જેવી પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓના જવાબમાં ચોક્કસ ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળો અને ટ્રાન્સપોર્ટરના નિયમન દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. તેઓ ફ્રીઝ-થો ચક્ર દ્વારા અને ઊંચા તાપમાને એન્ઝાઇમ પ્રવૃત્તિ જાળવી રાખીને રક્ષણાત્મક ભૂમિકા ભજવતા હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. હાલમાં એવું માનવામાં આવે છે કે તેઓ હાઇડ્રેટેડ પ્રોટીનની સપાટી પરના પાણીના સ્તરોમાંથી પ્રેફરન્શિયલ બાકાતને પ્રોત્સાહન આપીને પ્રોટીન માળખાને સ્થિર કરીને કાર્ય કરે છે. આ મૂળ રચનાની તરફેણ કરે છે અને અકાર્બનિક ક્ષારને વિસ્થાપિત કરે છે જે અન્યથા ખોટી રીતે ફોલ્ડિંગનું કારણ બને છે. ભૂમિકા સુસંગત દ્રાવકોની કૃષિમાં કાર્યાત્મક ભૂમિકા છે. દુષ્કાળ અથવા ઉચ્ચ ખારાશ જેવી ઉચ્ચ તણાવની પરિસ્થિતિઓમાં, જે છોડ કુદરતી રીતે ઓસ્મોપ્રોટેક્ટન્ટ્સ બનાવે છે અથવા લે છે તે જીવન ટકાવી રાખવાના દરમાં વધારો દર્શાવે છે. જે પાકોમાં તેઓ કુદરતી રીતે હાજર નથી તેમાં આ અણુઓની અભિવ્યક્તિ અથવા ગ્રહણને પ્રેરિત કરવાથી, જે વિસ્તારોમાં તેઓ ઉગાડવામાં સક્ષમ છે તેમાં વધારો થાય છે. વૃદ્ધિમાં વધારો થવાનું એક દસ્તાવેજી કારણ ઝેરી પ્રતિક્રિયાશીલ ઓક્સિજન પ્રજાતિઓ (આરઓએસ) નું નિયમન છે. ઉચ્ચ ખારાશમાં આર. ઓ. એસ. નું ઉત્પાદન છોડની પ્રકાશ પ્રણાલીઓ દ્વારા ઉત્તેજિત થાય છે. ઓસ્મોપ્રોટેક્ટન્ટ્સ ફોટોસિસ્ટમ-મીઠાની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને અટકાવી શકે છે, જે આરઓએસ ઉત્પાદનને ઘટાડે છે. આ કારણોસર, બાયોસિન્થેટિક માર્ગોની રજૂઆત જે પાકમાં ઓસ્મોપ્રોટેક્ટન્ટ્સના નિર્માણમાં પરિણમે છે તે સંશોધનનું વર્તમાન ક્ષેત્ર છે, પરંતુ નોંધપાત્ર માત્રામાં અભિવ્યક્તિને પ્રેરિત કરવી હાલમાં સંશોધનના આ ક્ષેત્રમાં અવરોધ ઊભો કરે છે. ઓસ્મોપ્રોટેક્ટન્ટ્સ જમીનના ટોચના બેક્ટેરિયાની વસ્તીની જાળવણી માટે પણ મહત્વપૂર્ણ છે. ટોચની જમીનના સૂકવણીના પરિણામે ખારાશમાં વધારો થાય છે. આ પરિસ્થિતિઓમાં, જમીનના સુક્ષ્મજીવાણુઓ તેમના કોષરસમાં આ પરમાણુની સાંદ્રતામાં દાઢની શ્રેણીમાં વધારો કરે છે, જેનાથી પરિસ્થિતિઓ મંજૂર ન થાય ત્યાં સુધી તેઓ ટકી રહે છે. આત્યંતિક કિસ્સાઓમાં, ઓસ્મોપ્રોટેક્ટન્ટ્સ કોષોને ક્રિપ્ટોબાયોસિસમાં પ્રવેશવાની મંજૂરી આપે છે. આ સ્થિતિમાં સાયટોસોલ અને ઓસ્મોપ્રોટેક્ટન્ટ્સ કાચ જેવા ઘન બની જાય છે જે પ્રોટીન અને કોષ પટલને શુષ્કતાની નુકસાનકારક અસરોથી સ્થિર કરવામાં મદદ કરે છે. વધુમાં, ઓસ્મોપ્રોટેક્ટન્ટ્સ પર્યાવરણીય ઓસ્મોલારિટીના જવાબમાં જનીન અભિવ્યક્તિને નિયંત્રિત કરવાની પદ્ધતિ પ્રદાન કરે છે. ઓછી સાંદ્રતામાં પણ સુસંગત દ્રાવકોની હાજરી જનીન અભિવ્યક્તિને અસર કરતી હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. તેમની અસરો વધુ સુસંગત દ્રાવકોના ઉત્પાદનને પ્રેરિત કરવાથી લઈને ચેપમાં સામેલ ઘટકોને નિયંત્રિત કરવા સુધીની હોય છે, જેમ કે સ્યુડોમોનાસ એરુગિનોસામાં ફોસ્ફોલિપેઝ સી. એક્ટોઇન ઓસ્મોરેગ્યુલેશન પ્રોલાઇન રેફરન્સ સેલ બાયોલોજી પણ જુઓ.