খবর | ডিম্বাণুর দীর্ঘায়ুর পেছনে নতুন প্রক্রিয়া উন্মোচন করল গবেষণা
ডিম্বাণু হলো অপরিণত ডিম্বকোষ, যা প্রায় সব স্ত্রী স্তন্যপায়ী প্রাণীর জন্মের আগে বিকশিত হয়। ভবিষ্যৎ প্রজন্ম নির্ভর করে এই সীমিত ভাণ্ডার বহু বছর ক্ষতি ছাড়া টিকে থাকার ওপর। ইঁদুরের ক্ষেত্রে এটি 18 মাস পর্যন্ত এবং মানুষের ক্ষেত্রে প্রায় অর্ধশতাব্দী স্থায়ী হতে পারে—জন্ম থেকে মেনোপজ পর্যন্ত গড় সময়কাল। এই কোষগুলো কীভাবে এত দীর্ঘায়ু অর্জন করে, তা দীর্ঘদিন অজানা ছিল।
বার্সেলোনার Centre for Genomic Regulation (CRG)-এর গবেষকেরা এমন একটি নতুন প্রক্রিয়া আবিষ্কার করেছেন, যা ব্যাখ্যা করে কীভাবে ডিম্বাণু কয়েক দশক অক্ষত থাকে, যদিও এমন ক্ষয় ও ক্ষতির মুখোমুখি হয় যা অন্য কোষের কার্যক্ষমতা নষ্ট করে দিত। আজ Cell-এ প্রকাশিত এই ফলাফলগুলো অজানা কারণে হওয়া বন্ধ্যাত্ব গবেষণায় নতুন দিগন্ত খুলে দিয়েছে।
গবেষকেরা প্রোটিনের সমষ্টি—ভুলভাবে ভাঁজ হওয়া বা ক্ষতিগ্রস্ত প্রোটিনের গুচ্ছ—পরীক্ষা করেন। নিয়ন্ত্রণ না থাকলে এসব ক্ষতিকর পদার্থ সাইটোপ্লাজমে জমে অত্যন্ত বিষাক্ত হয়ে ওঠে। প্রোটিনের সমষ্টি নিউরনে জমা হয় এবং বিভিন্ন নিউরোডিজেনারেটিভ রোগের সঙ্গে যুক্ত—এটি জানা আছে। কোষ সাধারণত বিশেষায়িত এনজাইম দিয়ে এগুলো ভেঙে নিয়ন্ত্রণ করে। কোষগুলো দুটি নতুন কোষে বিভক্তও হতে পারে, যাতে সমষ্টিগুলো একটি কোষে কেন্দ্রীভূত হয় এবং অন্যটি রক্ষা পায়।
ডিম্বাণু ভিন্ন। তাদের দীর্ঘায়ুর কারণে কোষ বিভাজনের মাধ্যমে বিষাক্ত পদার্থ ছড়িয়ে দেওয়া সম্ভব নয়। প্রোটিনের সমষ্টি ক্রমাগত ভেঙে ফেলা কার্যকর নয়, কারণ এতে প্রচুর শক্তি লাগে, যা সবসময় পাওয়া নাও যেতে পারে। শুক্রাণুর সঙ্গে মিলনের পর ডিম্বাণুকে তার সম্পূর্ণ সাইটোপ্লাজম ভ্রূণকে দিতে হয়, তাই তারা বিপাকীয় কার্যকলাপ কমিয়ে রাখে। এতে মাতৃ DNA ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে এমন উপজাত এড়ানো যায় এবং ভবিষ্যৎ প্রজননসাফল্য রক্ষা পায়, কিন্তু ভুলভাবে ভাঁজ হওয়া বা ক্ষতিগ্রস্ত প্রোটিনের কাছে ডিম্বাণু বিশেষভাবে ঝুঁকিপূর্ণ হয়ে ওঠে।
CRG-এর Oocyte Biology and Cellular Dormancy গোষ্ঠীর প্রধান ড. এলভান বেকে বলেন: "নিউরনে প্রোটিনের সমষ্টি নিয়ে হাজার হাজার গবেষণাপত্র থাকলেও, স্তন্যপায়ী প্রাণীর ডিম্বাণু কীভাবে এটি সামলায় তা নিয়ে প্রায় কোনো গবেষণাই নেই, যদিও তাদের দীর্ঘায়ু ও কোষ বিভাজন না করার একই সমস্যা রয়েছে।"
ড. বেকে আরও বলেন, "ডিম্বাণু কীভাবে এই ভুলভাবে ভাঁজ হওয়া বা ক্ষতিগ্রস্ত প্রোটিন সামলায়, তা আমরা অনুসন্ধান করতে চেয়েছিলাম।"
টহলরত "পরিচ্ছন্নতা দল"
ড. গাব্রিয়েলে জাফানিনির নেতৃত্বে ড. বেকের দল প্রাপ্তবয়স্ক ইঁদুর থেকে হাজার হাজার অপরিণত ডিম্বাণু, পরিণত ডিম্বকোষ এবং প্রাথমিক ভ্রূণ সংগ্রহ করে। বিশেষ রং ও জীবন্ত কোষের ইমেজিং ব্যবহার করে তারা বাস্তব সময়ে প্রোটিনের সমষ্টি পর্যবেক্ষণ করেন। কোষের ভেতরের ন্যানোস্কেল বিবরণ পরীক্ষা করতে তাঁরা ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপিও ব্যবহার করেন। কাজটি শেষ করতে সাড়ে পাঁচ বছর লেগেছে।
গবেষকেরা ডিম্বাণুতে বিশেষায়িত কিছু কাঠামো আবিষ্কার করেন, যার নাম দেন EndoLysosomal Vesicular Assemblies (ELVAs)। প্রতি ডিম্বাণুতে প্রায় 50টি কাঠামো সাইটোপ্লাজমের মধ্য দিয়ে চলাচল করে, প্রোটিনের সমষ্টি ধরে ও আবদ্ধ করে রাখে, যাতে সেগুলো ক্ষতিকর না হয়। গবেষকেরা ELVAs-কে "সুপার-অর্গানেল" বলেন, কারণ এগুলো একক ইউনিট হিসেবে কাজ করা বিভিন্ন কোষীয় উপাদানের নেটওয়ার্ক।
গবেষণায় ডিম্বাণু পরিণত হওয়ার সময়ের একটি গুরুত্বপূর্ণ পর্যায় শনাক্ত হয়, যখন ডিম্বাণু পরিণত ডিম্বকোষে রূপান্তরিত হয়ে ডিম্বস্ফোটন ও সম্ভাব্য নিষেকের জন্য প্রস্তুত হয়। ELVAs কোষের পৃষ্ঠে চলে এসে প্রোটিনের সমষ্টি ভেঙে ফেলে, কার্যত সাইটোপ্লাজম গভীরভাবে পরিষ্কার করে। প্রোটিনের সমষ্টি সরাতে ডিম্বাণুর এই অনন্য কৌশল প্রথমবার পর্যবেক্ষণ করা হলো।
ড. গাব্রিয়েলে জাফানিনি ব্যাখ্যা করেন: "নিষেকের সময় ডিম্বাণুকে তার সম্পূর্ণ সাইটোপ্লাজম ভ্রূণকে দিতে হয়, তাই এটি বর্জ্য জমে নিজের কার্যকারিতার জন্য অস্তিত্বগত ঝুঁকি তৈরি করতে দিতে পারে না। ELVAs একটি অত্যাধুনিক বর্জ্য অপসারণ নেটওয়ার্ক বা পরিচ্ছন্নতা দলের মতো কাজ করে, সাইটোপ্লাজমে টহল দেয় যাতে কোনো সমষ্টি অবাধে ভেসে না বেড়ায়। ডিম্বাণু একসঙ্গে সব বর্জ্য অপসারণের জন্য প্রস্তুত না হওয়া পর্যন্ত তারা সমষ্টিগুলো আবদ্ধ রাখে। এটি কার্যকর ও শক্তি-সাশ্রয়ী কৌশল।"
প্রোটিনের সমষ্টি বন্ধ্যাত্বের কারণ হতে পারে
বয়স বাড়ার সঙ্গে উর্বরতা কমে এবং ডিম্বাণুর নিম্নমান নারীদের বন্ধ্যাত্বের একটি প্রধান কারণ। সন্তানধারণে বিলম্বের কারণে আংশিকভাবে বিশ্বজুড়ে বন্ধ্যাত্বের হারও বাড়ছে। ডিম্বাণু কীভাবে সুস্থ থাকে এবং বয়সের সঙ্গে কেন এই কৌশলগুলো ব্যর্থ হয়, তা বোঝা অজানা কারণে হওয়া বন্ধ্যাত্ব বোঝা ও নতুন চিকিৎসা উদ্ভাবনের জন্য অপরিহার্য।
ফলাফলগুলো ইঙ্গিত দেয় যে প্রোটিনের সমষ্টি ডিম্বকোষ ও ভ্রূণের মান নষ্ট করতে পারে। ডিম্বাণু পরিণত হওয়ার সময় ELVAs-কে প্রোটিনের সমষ্টি ভাঙা থেকে পরীক্ষামূলকভাবে বাধা দিলে ত্রুটিপূর্ণ ডিম্বকোষ তৈরি হয়। গবেষকেরা যখন ভ্রূণকে সমষ্টিবদ্ধ প্রোটিন উত্তরাধিকারসূত্রে পেতে "বাধ্য" করেন, 3/5 (60%) প্রাথমিক বিকাশ সম্পূর্ণ করতে ব্যর্থ হয়।
ড. বেকে উপসংহারে বলেন: "ঐতিহাসিকভাবে, ডিম্বাণুর মান কমে যাওয়ার একটি ছোট দিক—মিয়োসিস ও অ্যানিউপ্লয়ডি—নিয়ে অনেক গবেষণা হয়েছে। তবে 11,000টি ভ্রূণ স্থানান্তরের সাম্প্রতিক পর্যালোচনা দেখিয়েছে যে অন্যান্য অজানা কারণই নারীদের উর্বরতায় বয়সজনিত পতনকে প্রধানত চালিত করে। আমাদের গবেষণা এই অনুসন্ধানের একটি গুরুত্বপূর্ণ দিক উন্মুক্ত করেছে যে ডিম্বাণুতে প্রোটিন অবক্ষয় ও তার নিয়ন্ত্রণ ভ্রূণের স্বাস্থ্যের বয়সজনিত পতন ব্যাখ্যা করতে পারে কি না।"
নিউরনও দীর্ঘজীবী, বিভাজনহীন কোষ, যাদের প্রোটিনের সমষ্টি সামলাতে হয়। এসব ক্ষতিকর পদার্থ জমে যাওয়া আলঝেইমার রোগসহ বিভিন্ন নিউরোডিজেনারেটিভ রোগের সঙ্গে যুক্ত। ELVA-র মতো কাঠামো কি নিউরন ও অন্যান্য কোষেও আছে? এই গবেষণা প্রজননের বাইরেও গবেষণার নতুন পথ খুলে দিয়েছে।
খবর | ডিম্বাণুর দীর্ঘায়ুর পেছনে নতুন প্রক্রিয়া উন্মোচন করল গবেষণা
খবর | ডিম্বাণুর দীর্ঘায়ুর পেছনে নতুন প্রক্রিয়া উন্মোচন করল গবেষণা
ডিম্বাণু হলো অপরিণত ডিম্বকোষ, যা প্রায় সব স্ত্রী স্তন্যপায়ী প্রাণীর জন্মের আগে বিকশিত হয়। ভবিষ্যৎ প্রজন্ম নির্ভর করে এই সীমিত ভাণ্ডার বহু বছর ক্ষতি ছাড়া টিকে থাকার ওপর। ইঁদুরের ক্ষেত্রে এটি 18 মাস পর্যন্ত এবং মানুষের ক্ষেত্রে প্রায় অর্ধশতাব্দী স্থায়ী হতে পারে—জন্ম থেকে মেনোপজ পর্যন্ত গড় সময়কাল। এই কোষগুলো কীভাবে এত দীর্ঘায়ু অর্জন করে, তা দীর্ঘদিন অজানা ছিল।
বার্সেলোনার Centre for Genomic Regulation (CRG)-এর গবেষকেরা এমন একটি নতুন প্রক্রিয়া আবিষ্কার করেছেন, যা ব্যাখ্যা করে কীভাবে ডিম্বাণু কয়েক দশক অক্ষত থাকে, যদিও এমন ক্ষয় ও ক্ষতির মুখোমুখি হয় যা অন্য কোষের কার্যক্ষমতা নষ্ট করে দিত। আজ Cell-এ প্রকাশিত এই ফলাফলগুলো অজানা কারণে হওয়া বন্ধ্যাত্ব গবেষণায় নতুন দিগন্ত খুলে দিয়েছে।
গবেষকেরা প্রোটিনের সমষ্টি—ভুলভাবে ভাঁজ হওয়া বা ক্ষতিগ্রস্ত প্রোটিনের গুচ্ছ—পরীক্ষা করেন। নিয়ন্ত্রণ না থাকলে এসব ক্ষতিকর পদার্থ সাইটোপ্লাজমে জমে অত্যন্ত বিষাক্ত হয়ে ওঠে। প্রোটিনের সমষ্টি নিউরনে জমা হয় এবং বিভিন্ন নিউরোডিজেনারেটিভ রোগের সঙ্গে যুক্ত—এটি জানা আছে। কোষ সাধারণত বিশেষায়িত এনজাইম দিয়ে এগুলো ভেঙে নিয়ন্ত্রণ করে। কোষগুলো দুটি নতুন কোষে বিভক্তও হতে পারে, যাতে সমষ্টিগুলো একটি কোষে কেন্দ্রীভূত হয় এবং অন্যটি রক্ষা পায়।
ডিম্বাণু ভিন্ন। তাদের দীর্ঘায়ুর কারণে কোষ বিভাজনের মাধ্যমে বিষাক্ত পদার্থ ছড়িয়ে দেওয়া সম্ভব নয়। প্রোটিনের সমষ্টি ক্রমাগত ভেঙে ফেলা কার্যকর নয়, কারণ এতে প্রচুর শক্তি লাগে, যা সবসময় পাওয়া নাও যেতে পারে। শুক্রাণুর সঙ্গে মিলনের পর ডিম্বাণুকে তার সম্পূর্ণ সাইটোপ্লাজম ভ্রূণকে দিতে হয়, তাই তারা বিপাকীয় কার্যকলাপ কমিয়ে রাখে। এতে মাতৃ DNA ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে এমন উপজাত এড়ানো যায় এবং ভবিষ্যৎ প্রজননসাফল্য রক্ষা পায়, কিন্তু ভুলভাবে ভাঁজ হওয়া বা ক্ষতিগ্রস্ত প্রোটিনের কাছে ডিম্বাণু বিশেষভাবে ঝুঁকিপূর্ণ হয়ে ওঠে।
CRG-এর Oocyte Biology and Cellular Dormancy গোষ্ঠীর প্রধান ড. এলভান বেকে বলেন: "নিউরনে প্রোটিনের সমষ্টি নিয়ে হাজার হাজার গবেষণাপত্র থাকলেও, স্তন্যপায়ী প্রাণীর ডিম্বাণু কীভাবে এটি সামলায় তা নিয়ে প্রায় কোনো গবেষণাই নেই, যদিও তাদের দীর্ঘায়ু ও কোষ বিভাজন না করার একই সমস্যা রয়েছে।"
ড. বেকে আরও বলেন, "ডিম্বাণু কীভাবে এই ভুলভাবে ভাঁজ হওয়া বা ক্ষতিগ্রস্ত প্রোটিন সামলায়, তা আমরা অনুসন্ধান করতে চেয়েছিলাম।"
টহলরত "পরিচ্ছন্নতা দল"
ড. গাব্রিয়েলে জাফানিনির নেতৃত্বে ড. বেকের দল প্রাপ্তবয়স্ক ইঁদুর থেকে হাজার হাজার অপরিণত ডিম্বাণু, পরিণত ডিম্বকোষ এবং প্রাথমিক ভ্রূণ সংগ্রহ করে। বিশেষ রং ও জীবন্ত কোষের ইমেজিং ব্যবহার করে তারা বাস্তব সময়ে প্রোটিনের সমষ্টি পর্যবেক্ষণ করেন। কোষের ভেতরের ন্যানোস্কেল বিবরণ পরীক্ষা করতে তাঁরা ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপিও ব্যবহার করেন। কাজটি শেষ করতে সাড়ে পাঁচ বছর লেগেছে।
গবেষকেরা ডিম্বাণুতে বিশেষায়িত কিছু কাঠামো আবিষ্কার করেন, যার নাম দেন EndoLysosomal Vesicular Assemblies (ELVAs)। প্রতি ডিম্বাণুতে প্রায় 50টি কাঠামো সাইটোপ্লাজমের মধ্য দিয়ে চলাচল করে, প্রোটিনের সমষ্টি ধরে ও আবদ্ধ করে রাখে, যাতে সেগুলো ক্ষতিকর না হয়। গবেষকেরা ELVAs-কে "সুপার-অর্গানেল" বলেন, কারণ এগুলো একক ইউনিট হিসেবে কাজ করা বিভিন্ন কোষীয় উপাদানের নেটওয়ার্ক।
গবেষণায় ডিম্বাণু পরিণত হওয়ার সময়ের একটি গুরুত্বপূর্ণ পর্যায় শনাক্ত হয়, যখন ডিম্বাণু পরিণত ডিম্বকোষে রূপান্তরিত হয়ে ডিম্বস্ফোটন ও সম্ভাব্য নিষেকের জন্য প্রস্তুত হয়। ELVAs কোষের পৃষ্ঠে চলে এসে প্রোটিনের সমষ্টি ভেঙে ফেলে, কার্যত সাইটোপ্লাজম গভীরভাবে পরিষ্কার করে। প্রোটিনের সমষ্টি সরাতে ডিম্বাণুর এই অনন্য কৌশল প্রথমবার পর্যবেক্ষণ করা হলো।
ড. গাব্রিয়েলে জাফানিনি ব্যাখ্যা করেন: "নিষেকের সময় ডিম্বাণুকে তার সম্পূর্ণ সাইটোপ্লাজম ভ্রূণকে দিতে হয়, তাই এটি বর্জ্য জমে নিজের কার্যকারিতার জন্য অস্তিত্বগত ঝুঁকি তৈরি করতে দিতে পারে না। ELVAs একটি অত্যাধুনিক বর্জ্য অপসারণ নেটওয়ার্ক বা পরিচ্ছন্নতা দলের মতো কাজ করে, সাইটোপ্লাজমে টহল দেয় যাতে কোনো সমষ্টি অবাধে ভেসে না বেড়ায়। ডিম্বাণু একসঙ্গে সব বর্জ্য অপসারণের জন্য প্রস্তুত না হওয়া পর্যন্ত তারা সমষ্টিগুলো আবদ্ধ রাখে। এটি কার্যকর ও শক্তি-সাশ্রয়ী কৌশল।"
প্রোটিনের সমষ্টি বন্ধ্যাত্বের কারণ হতে পারে
বয়স বাড়ার সঙ্গে উর্বরতা কমে এবং ডিম্বাণুর নিম্নমান নারীদের বন্ধ্যাত্বের একটি প্রধান কারণ। সন্তানধারণে বিলম্বের কারণে আংশিকভাবে বিশ্বজুড়ে বন্ধ্যাত্বের হারও বাড়ছে। ডিম্বাণু কীভাবে সুস্থ থাকে এবং বয়সের সঙ্গে কেন এই কৌশলগুলো ব্যর্থ হয়, তা বোঝা অজানা কারণে হওয়া বন্ধ্যাত্ব বোঝা ও নতুন চিকিৎসা উদ্ভাবনের জন্য অপরিহার্য।
ফলাফলগুলো ইঙ্গিত দেয় যে প্রোটিনের সমষ্টি ডিম্বকোষ ও ভ্রূণের মান নষ্ট করতে পারে। ডিম্বাণু পরিণত হওয়ার সময় ELVAs-কে প্রোটিনের সমষ্টি ভাঙা থেকে পরীক্ষামূলকভাবে বাধা দিলে ত্রুটিপূর্ণ ডিম্বকোষ তৈরি হয়। গবেষকেরা যখন ভ্রূণকে সমষ্টিবদ্ধ প্রোটিন উত্তরাধিকারসূত্রে পেতে "বাধ্য" করেন, 3/5 (60%) প্রাথমিক বিকাশ সম্পূর্ণ করতে ব্যর্থ হয়।
ড. বেকে উপসংহারে বলেন: "ঐতিহাসিকভাবে, ডিম্বাণুর মান কমে যাওয়ার একটি ছোট দিক—মিয়োসিস ও অ্যানিউপ্লয়ডি—নিয়ে অনেক গবেষণা হয়েছে। তবে 11,000টি ভ্রূণ স্থানান্তরের সাম্প্রতিক পর্যালোচনা দেখিয়েছে যে অন্যান্য অজানা কারণই নারীদের উর্বরতায় বয়সজনিত পতনকে প্রধানত চালিত করে। আমাদের গবেষণা এই অনুসন্ধানের একটি গুরুত্বপূর্ণ দিক উন্মুক্ত করেছে যে ডিম্বাণুতে প্রোটিন অবক্ষয় ও তার নিয়ন্ত্রণ ভ্রূণের স্বাস্থ্যের বয়সজনিত পতন ব্যাখ্যা করতে পারে কি না।"
নিউরনও দীর্ঘজীবী, বিভাজনহীন কোষ, যাদের প্রোটিনের সমষ্টি সামলাতে হয়। এসব ক্ষতিকর পদার্থ জমে যাওয়া আলঝেইমার রোগসহ বিভিন্ন নিউরোডিজেনারেটিভ রোগের সঙ্গে যুক্ত। ELVA-র মতো কাঠামো কি নিউরন ও অন্যান্য কোষেও আছে? এই গবেষণা প্রজননের বাইরেও গবেষণার নতুন পথ খুলে দিয়েছে।
গল্পের উৎস:
অনলাইনে সংগৃহীত