সংবাদ | নতুন বৈজ্ঞানিক আবিষ্কার: ট্রান্সপোসন কীভাবে মানব বিকাশের প্রাথমিক পর্যায়কে প্রভাবিত করে
একটি নতুন গবেষণায় দেখা গেছে, মানব বিকাশের প্রাথমিক পর্যায়ের একটি গুরুত্বপূর্ণ পরিবর্তন আমাদের নিজস্ব জিন দ্বারা নয়, বরং ট্রান্সপোসন নামের DNA উপাদান দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। সাইনাই হেলথের গবেষকদের পরিচালিত এই গবেষণা রহস্যময় DNA খণ্ড সম্পর্কে প্রচলিত ধারণাকে চ্যালেঞ্জ করেছে এবং মানব বিকাশ ও রোগে এগুলোর গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা প্রকাশ করেছে।
লুনেনফেল্ড-টানেনবাউম রিসার্চ ইনস্টিটিউটের জ্যেষ্ঠ সহ-লেখক ও জ্যেষ্ঠ গবেষক ডা. মিগেল রামালহো-সান্তোস বলেন, "মানুষ সাধারণত ট্রান্সপোসনকে ভাইরাসের মতো পরজীবী হিসেবে ভাবেন, যারা নিজেদের পুনরুৎপাদনের জন্য আমাদের কোষ দখল করে। কিন্তু আমাদের গবেষণায় দেখা গেছে, এই উপাদানগুলো কেবল জিনোমের পরজীবী নয়; প্রাথমিক বিকাশের জন্য এগুলো অপরিহার্য।"
ডেভেলপমেন্টাল সেলে প্রকাশিত এই গবেষণায় দেখা গেছে, ট্রান্সপোজেবল উপাদানগুলো মানব ভ্রূণীয় কোষের প্রাথমিক বিকাশের মধ্য দিয়ে স্বাভাবিকভাবে অগ্রসর হওয়া নিশ্চিত করতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে, যাতে কোষগুলো আগের অবস্থায় ফিরে না যায়। গবেষকেরা LINE-1, অর্থাৎ long interspersed nuclear element-1 নিয়ে গবেষণা করেছেন। আমাদের জিনোমের 2%-এরও কম অংশ তৈরি করা জিনগুলোর সঙ্গে কেবল যুক্ত থাকার পরিবর্তে, LINE-1 উপাদানগুলো কোষের জিনগত উপাদানের 20% জুড়ে রয়েছে। কিছু উপাদান নিজেদের সংখ্যা বাড়াতে পারে, জিনোমের মধ্যে চলাচল করতে পারে এবং নতুন স্থানে সন্নিবেশিত হতে পারে—তাই এগুলোকে "স্বার্থপর DNA" বলা হয়।
বিজ্ঞানীরা দীর্ঘদিন ধরে এই উপাদানগুলোকে প্রধানত ক্ষতিকর বলে মনে করেছেন, কারণ এগুলো জিনোমে বিঘ্ন ঘটাতে পারে এবং হিমোফিলিয়া, স্নায়বিক রোগ ও ক্যানসারসহ বিভিন্ন রোগ সৃষ্টি করতে পারে।
পোস্টডক্টরাল ফেলো ও আরেক জ্যেষ্ঠ সহ-লেখক ডা. জুয়ান ঝ্যাং প্রাথমিক ভ্রূণে প্রচুর পরিমাণে থাকা LINE-1 RNA বার্তায় প্রথম আগ্রহী হন। RNA বার্তা জিনোমের সক্রিয় অংশ থেকে প্রতিলিখিত হয়, যা নির্দেশ করে যে এই গুরুত্বপূর্ণ প্রাথমিক পর্যায়ে LINE-1 উপাদানগুলো সক্রিয় থাকে।
ডা. ঝ্যাং বলেন, "যদি ট্রান্সপোসন ক্ষতিকর হয়, তবে প্রাথমিক ভ্রূণে এগুলো সক্রিয় থাকে কেন? এটি এমন একটি ভ্রূণ, যা সবে গঠন শুরু করেছে। যেকোনো বিপজ্জনক সন্নিবেশ ব্যক্তির পুরো বিকাশজুড়ে ছড়িয়ে পড়বে।"
সংস্কৃত মানব ভ্রূণীয় স্টেম কোষে (ESCs) LINE-1-এর অভিব্যক্তি দমন করা হলে কোষগুলো আরও আদিম আট-কোষীয় পর্যায়ে ফিরে যায়। ওই পর্যায়ে আটটি অভিন্ন টোটিপোটেন্ট কোষ ভ্রূণ ও প্লাসেন্টা—উভয়ই তৈরি করতে পারে। এই পর্যায়ের পর ESCs এখনও ভ্রূণের সব ধরনের কোষ তৈরি করতে পারে, তবে ধীরে ধীরে প্লাসেন্টায় অবদান রাখার ক্ষমতা হারায়।
পরবর্তী পরীক্ষায় দেখা গেছে, এই LINE-1 RNA অণুগুলো স্ক্যাফোল্ড হিসেবে কাজ করে, যা কোষের নিউক্লিয়াসের ত্রিমাত্রিক স্থানে DNA-কে সংগঠিত করে। এগুলো গুরুত্বপূর্ণ জিন বহনকারী ক্রোমোজোম 19-কে জিন-নিষ্ক্রিয় অঞ্চলে সরাতে সাহায্য করে, ফলে ভ্রূণ সহজে পরবর্তী পর্যায়ে অগ্রসর হতে পারে।
ডা. ঝ্যাং বলেন, "আমাদের গবেষণায় দেখা গেছে, ভ্রূণ বিভিন্ন কাজের জন্য তার কোষগুলোকে বিশেষায়িত করতে শুরু করার গুরুত্বপূর্ণ পরিবর্তনের সময় LINE-1 জিনের অভিব্যক্তি নিয়ন্ত্রণ করে। আমাদের ফলাফল ইঙ্গিত করে, এটি আকস্মিক ঘটনা নয়, বরং গুরুত্বপূর্ণ একটি বিবর্তনীয় প্রক্রিয়া।"
আশ্চর্যজনকভাবে, এই নতুন ভূমিকা LINE-1-এর স্বাভাবিক আচরণের বিপরীত। নতুন জিনোমীয় স্থানে ঝাঁপিয়ে পড়ে সম্ভাব্য ক্ষতিকর মিউটেশন ঘটানোর পরিবর্তে, এই গুরুত্বপূর্ণ প্রেক্ষাপটে LINE-1 উপাদানগুলো নির্দিষ্টভাবে বিকাশকে উৎসাহিত করে, যা মানব বিকাশের প্রাথমিক পর্যায়ে এগুলোর গুরুত্ব তুলে ধরে।
এই মৌলিক গবেষণার প্রজনন চিকিৎসা এবং পুনর্জন্মমূলক চিকিৎসায় স্টেম কোষের ব্যবহার সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব রয়েছে। এটি LINE-1-এর একটি নতুন ভূমিকাও প্রকাশ করে, যা স্নায়বিক রোগ ও ক্যানসারসহ এসব উপাদান-সম্পৃক্ত রোগে আরও অনুসন্ধান করা যেতে পারে।
লুনেনফেল্ড-টানেনবাউম রিসার্চ ইনস্টিটিউটের পরিচালক ও গবেষণার ভাইস প্রেসিডেন্ট ডা. অ্যান-ক্লদ জ্যাঁগ্রা বলেন, "এই গবেষণা দেখায়, মানব বিকাশ এবং এসব রহস্যময় জিনোমীয় উপাদান সম্পর্কে আমাদের আরও কত কিছু শেখার আছে। এই গুরুত্বপূর্ণ আবিষ্কারে নতুন পথ উন্মোচনের জন্য আমি সহকর্মীদের অভিনন্দন জানাই এবং তাঁদের চলমান গবেষণা কী প্রকাশ করবে, তা জানার অপেক্ষায় আছি।"
গবেষণাটির অর্থায়ন করেছে কানাডিয়ান ইনস্টিটিউটস অব হেলথ রিসার্চ, দ্য গ্রেট গালফ হোমস চ্যারিটেবল ফাউন্ডেশন এবং ইউনিভার্সিটি অব টরন্টোর মেডিসিন বাই ডিজাইন কর্মসূচি।
সংবাদ | নতুন বৈজ্ঞানিক অনুসন্ধান: ট্রান্সপোজন কীভাবে মানবদেহের প্রাথমিক বিকাশে প্রভাব ফেলে
সংবাদ | নতুন বৈজ্ঞানিক আবিষ্কার: ট্রান্সপোসন কীভাবে মানব বিকাশের প্রাথমিক পর্যায়কে প্রভাবিত করে
একটি নতুন গবেষণায় দেখা গেছে, মানব বিকাশের প্রাথমিক পর্যায়ের একটি গুরুত্বপূর্ণ পরিবর্তন আমাদের নিজস্ব জিন দ্বারা নয়, বরং ট্রান্সপোসন নামের DNA উপাদান দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। সাইনাই হেলথের গবেষকদের পরিচালিত এই গবেষণা রহস্যময় DNA খণ্ড সম্পর্কে প্রচলিত ধারণাকে চ্যালেঞ্জ করেছে এবং মানব বিকাশ ও রোগে এগুলোর গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা প্রকাশ করেছে।
লুনেনফেল্ড-টানেনবাউম রিসার্চ ইনস্টিটিউটের জ্যেষ্ঠ সহ-লেখক ও জ্যেষ্ঠ গবেষক ডা. মিগেল রামালহো-সান্তোস বলেন, "মানুষ সাধারণত ট্রান্সপোসনকে ভাইরাসের মতো পরজীবী হিসেবে ভাবেন, যারা নিজেদের পুনরুৎপাদনের জন্য আমাদের কোষ দখল করে। কিন্তু আমাদের গবেষণায় দেখা গেছে, এই উপাদানগুলো কেবল জিনোমের পরজীবী নয়; প্রাথমিক বিকাশের জন্য এগুলো অপরিহার্য।"
ডেভেলপমেন্টাল সেলে প্রকাশিত এই গবেষণায় দেখা গেছে, ট্রান্সপোজেবল উপাদানগুলো মানব ভ্রূণীয় কোষের প্রাথমিক বিকাশের মধ্য দিয়ে স্বাভাবিকভাবে অগ্রসর হওয়া নিশ্চিত করতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে, যাতে কোষগুলো আগের অবস্থায় ফিরে না যায়। গবেষকেরা LINE-1, অর্থাৎ long interspersed nuclear element-1 নিয়ে গবেষণা করেছেন। আমাদের জিনোমের 2%-এরও কম অংশ তৈরি করা জিনগুলোর সঙ্গে কেবল যুক্ত থাকার পরিবর্তে, LINE-1 উপাদানগুলো কোষের জিনগত উপাদানের 20% জুড়ে রয়েছে। কিছু উপাদান নিজেদের সংখ্যা বাড়াতে পারে, জিনোমের মধ্যে চলাচল করতে পারে এবং নতুন স্থানে সন্নিবেশিত হতে পারে—তাই এগুলোকে "স্বার্থপর DNA" বলা হয়।
বিজ্ঞানীরা দীর্ঘদিন ধরে এই উপাদানগুলোকে প্রধানত ক্ষতিকর বলে মনে করেছেন, কারণ এগুলো জিনোমে বিঘ্ন ঘটাতে পারে এবং হিমোফিলিয়া, স্নায়বিক রোগ ও ক্যানসারসহ বিভিন্ন রোগ সৃষ্টি করতে পারে।
পোস্টডক্টরাল ফেলো ও আরেক জ্যেষ্ঠ সহ-লেখক ডা. জুয়ান ঝ্যাং প্রাথমিক ভ্রূণে প্রচুর পরিমাণে থাকা LINE-1 RNA বার্তায় প্রথম আগ্রহী হন। RNA বার্তা জিনোমের সক্রিয় অংশ থেকে প্রতিলিখিত হয়, যা নির্দেশ করে যে এই গুরুত্বপূর্ণ প্রাথমিক পর্যায়ে LINE-1 উপাদানগুলো সক্রিয় থাকে।
ডা. ঝ্যাং বলেন, "যদি ট্রান্সপোসন ক্ষতিকর হয়, তবে প্রাথমিক ভ্রূণে এগুলো সক্রিয় থাকে কেন? এটি এমন একটি ভ্রূণ, যা সবে গঠন শুরু করেছে। যেকোনো বিপজ্জনক সন্নিবেশ ব্যক্তির পুরো বিকাশজুড়ে ছড়িয়ে পড়বে।"
সংস্কৃত মানব ভ্রূণীয় স্টেম কোষে (ESCs) LINE-1-এর অভিব্যক্তি দমন করা হলে কোষগুলো আরও আদিম আট-কোষীয় পর্যায়ে ফিরে যায়। ওই পর্যায়ে আটটি অভিন্ন টোটিপোটেন্ট কোষ ভ্রূণ ও প্লাসেন্টা—উভয়ই তৈরি করতে পারে। এই পর্যায়ের পর ESCs এখনও ভ্রূণের সব ধরনের কোষ তৈরি করতে পারে, তবে ধীরে ধীরে প্লাসেন্টায় অবদান রাখার ক্ষমতা হারায়।
পরবর্তী পরীক্ষায় দেখা গেছে, এই LINE-1 RNA অণুগুলো স্ক্যাফোল্ড হিসেবে কাজ করে, যা কোষের নিউক্লিয়াসের ত্রিমাত্রিক স্থানে DNA-কে সংগঠিত করে। এগুলো গুরুত্বপূর্ণ জিন বহনকারী ক্রোমোজোম 19-কে জিন-নিষ্ক্রিয় অঞ্চলে সরাতে সাহায্য করে, ফলে ভ্রূণ সহজে পরবর্তী পর্যায়ে অগ্রসর হতে পারে।
ডা. ঝ্যাং বলেন, "আমাদের গবেষণায় দেখা গেছে, ভ্রূণ বিভিন্ন কাজের জন্য তার কোষগুলোকে বিশেষায়িত করতে শুরু করার গুরুত্বপূর্ণ পরিবর্তনের সময় LINE-1 জিনের অভিব্যক্তি নিয়ন্ত্রণ করে। আমাদের ফলাফল ইঙ্গিত করে, এটি আকস্মিক ঘটনা নয়, বরং গুরুত্বপূর্ণ একটি বিবর্তনীয় প্রক্রিয়া।"
আশ্চর্যজনকভাবে, এই নতুন ভূমিকা LINE-1-এর স্বাভাবিক আচরণের বিপরীত। নতুন জিনোমীয় স্থানে ঝাঁপিয়ে পড়ে সম্ভাব্য ক্ষতিকর মিউটেশন ঘটানোর পরিবর্তে, এই গুরুত্বপূর্ণ প্রেক্ষাপটে LINE-1 উপাদানগুলো নির্দিষ্টভাবে বিকাশকে উৎসাহিত করে, যা মানব বিকাশের প্রাথমিক পর্যায়ে এগুলোর গুরুত্ব তুলে ধরে।
এই মৌলিক গবেষণার প্রজনন চিকিৎসা এবং পুনর্জন্মমূলক চিকিৎসায় স্টেম কোষের ব্যবহার সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব রয়েছে। এটি LINE-1-এর একটি নতুন ভূমিকাও প্রকাশ করে, যা স্নায়বিক রোগ ও ক্যানসারসহ এসব উপাদান-সম্পৃক্ত রোগে আরও অনুসন্ধান করা যেতে পারে।
লুনেনফেল্ড-টানেনবাউম রিসার্চ ইনস্টিটিউটের পরিচালক ও গবেষণার ভাইস প্রেসিডেন্ট ডা. অ্যান-ক্লদ জ্যাঁগ্রা বলেন, "এই গবেষণা দেখায়, মানব বিকাশ এবং এসব রহস্যময় জিনোমীয় উপাদান সম্পর্কে আমাদের আরও কত কিছু শেখার আছে। এই গুরুত্বপূর্ণ আবিষ্কারে নতুন পথ উন্মোচনের জন্য আমি সহকর্মীদের অভিনন্দন জানাই এবং তাঁদের চলমান গবেষণা কী প্রকাশ করবে, তা জানার অপেক্ষায় আছি।"
গবেষণাটির অর্থায়ন করেছে কানাডিয়ান ইনস্টিটিউটস অব হেলথ রিসার্চ, দ্য গ্রেট গালফ হোমস চ্যারিটেবল ফাউন্ডেশন এবং ইউনিভার্সিটি অব টরন্টোর মেডিসিন বাই ডিজাইন কর্মসূচি।
তথ্যসূত্র:
অনলাইনে সংগৃহীত