সংবাদ | শুক্রাণুর ডিএনএ-প্যাকেজিং প্রোটিন পুরুষ বন্ধ্যাত্বের মূল কারণ হতে পারে
সন্তানের প্রয়োজনীয় জিনগত উপাদানের অর্ধেক সরবরাহ করে জীবন সৃষ্টিতে শুক্রাণুর গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রয়েছে। তবু স্বাভাবিক প্রজননক্ষমতার জন্য প্রয়োজনীয় গঠন শুক্রাণু কীভাবে অর্জন করে, তা এখনো একটি জটিল জৈবিক প্রশ্ন।
সম্প্রতি মিশিগান বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি দল শুক্রাণু গঠনের আণবিক প্রক্রিয়া এবং অস্বাভাবিকতা কীভাবে পুরুষ-কারক বন্ধ্যাত্ব ঘটাতে পারে, তা পরীক্ষা করেছে। অন্যান্য মানবকোষের বিপরীতে, শুক্রাণু প্রোটামিন নামের প্রোটিন দিয়ে তাদের জিনগত উপাদান প্যাকেজ করে। এতে প্রশ্ন ওঠে: অন্য সব কোষের ব্যবহৃত হিস্টোনের বদলে শুক্রাণু কেন DNA প্যাকেজ করতে প্রোটামিন ব্যবহার করে?
প্রোটামিনের বিবর্তন ও কার্যকারিতা
উদ্ভিদ, মাছ ও স্তন্যপায়ীসহ বিভিন্ন জীবের মধ্যে প্রোটামিন পাওয়া যায় এবং এগুলো কয়েক শত মিলিয়ন বছর ধরে বিবর্তিত হয়েছে। তাদের আণবিক ক্রম অধ্যয়ন করে মিশিগান বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকেরা শুক্রাণু গঠনে এর গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা প্রকাশ করেছেন।
প্রোটামিন DNA-কে ঘন ক্রোমাটিনে দক্ষতার সঙ্গে প্যাকেজ করে, মূলত এগুলো আর্জিনিনে সমৃদ্ধ হওয়ার কারণে। আর্জিনিন একটি ধনাত্মক আধানযুক্ত অ্যামাইনো অ্যাসিড, যা ঋণাত্মক আধানযুক্ত DNA-র সঙ্গে দৃঢ়ভাবে যুক্ত হয়। সর্বশেষ গবেষণায় দেখা গেছে, প্রোটামিনে প্রজাতি-নির্দিষ্ট নন-আর্জিনিন অ্যামাইনো অ্যাসিডও থাকে, যেগুলোর প্রোটিন সংশ্লেষণের পর অপ্রত্যাশিত পোস্ট-ট্রান্সলেশনাল পরিবর্তন—রাসায়নিক পরিবর্তন—ঘটে।
দলটির ধারণা, এই পরিবর্তনগুলো প্রোটামিনের কার্যকারিতার জন্য, বিশেষ করে শুক্রাণুর ক্রোমাটিন প্যাকেজিংয়ের জন্য অপরিহার্য। গবেষকেরা বলেন, "এই DNA-বাইন্ডিং অণুগুলো সাধারণত ধনাত্মক আধানযুক্ত, কিন্তু এখন আমরা দেখছি যে এই প্রোটিনগুলোর মধ্যে এমন আরেকটি যুক্তি আছে যা আমরা বিবেচনা করিনি; অন্যান্য অ্যামাইনো অ্যাসিডও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে।"
পোস্ট-ট্রান্সলেশনাল পরিবর্তনের গুরুত্ব
শুক্রাণু ট্রান্সক্রিপশনালভাবে সক্রিয় না হলেও, প্রোটামিনের পরিবর্তনগুলো ক্রোমাটিন প্যাকেজিংয়ে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকার ইঙ্গিত দেয়। ইঁদুরের মডেলে গবেষকেরা ইঁদুরের প্রোটামিন-নির্দিষ্ট একটি লাইসিন অবশিষ্টাংশ পরীক্ষা করেন। পরিবর্তনটি ঘটতে পারে না এমন অ্যালানিন দিয়ে লাইসিন প্রতিস্থাপন করলে অস্বাভাবিক শুক্রাণু আকৃতি, ভ্রূণের বিকাশে ব্যাঘাত এবং প্রজননক্ষমতা তীব্রভাবে কমে যায়। বিস্ময়করভাবে, ধনাত্মক আধানযুক্ত আর্জিনিন দিয়ে লাইসিন প্রতিস্থাপন করলেও স্বাভাবিক প্যাকেজিং পুনরুদ্ধার হয়নি, যা দেখায় যে প্রক্রিয়াটি শুধু আণবিক আধানের ওপর নির্ভর করে না।
পুরুষ বন্ধ্যাত্বে প্রভাব
পুরুষ-কারক বন্ধ্যাত্বের প্রায়ই কোনো শনাক্তযোগ্য কারণ থাকে না, যা এই পরিবর্তনগুলো নিয়ে গবেষণার গুরুত্ব তুলে ধরে। মিশিগান বিশ্ববিদ্যালয়ের সহকারী অধ্যাপক সাহের সুয়ে হাম্মুদ বলেন, "আমরা প্রোটামিনের ওপর গুরুত্ব দিতে শুরু করি, কারণ এগুলো বহু প্রাণী প্রজাতিতে উপস্থিত হলেও দ্রুত বিবর্তিত হয়; অর্থাৎ এগুলোর ক্রমে ব্যাপক বৈচিত্র্য রয়েছে।" এই ভ্যারিয়েন্টগুলো পুরুষ বন্ধ্যাত্বের সম্ভাব্য কারণ হতে পারে।
হাম্মুদ ও দলটি শুক্রাণু প্যাকেজিং আরও গভীরভাবে অধ্যয়ন করতে এবং সম্ভব হলে ইন ভিট্রোতে প্রক্রিয়াটি পুনর্গঠন করতে চান, যা বন্ধ্যাত্ব নির্ণয় ও চিকিৎসায় নতুন পথ খুলে দিতে পারে।
সম্ভাব্য ক্লিনিক্যাল প্রয়োগ
একটি গুরুত্বপূর্ণ ফলাফল হলো, প্রোটামিনের পরিবর্তন প্রাথমিক ভ্রূণ বিকাশে ভূমিকা রাখতে পারে, বন্ধ্যাত্ব নির্ণয়ের নতুন পথ দিতে পারে এবং ইন ভিট্রো ফার্টিলাইজেশন (IVF)-এর পর প্রাথমিক ভ্রূণ স্ক্রিনিংয়ের সম্ভাব্য পদ্ধতি দিতে পারে। মিশিগান বিশ্ববিদ্যালয়ের সহকারী অধ্যাপক সামান্থা শোন বলেন, "এই পরিবর্তনগুলো আমাদের গবেষণার নতুন দিকনির্দেশনা দেয় এবং বিশেষ করে IVF-এর সময় বন্ধ্যাত্বের গুরুত্বপূর্ণ নির্ণয়-সরঞ্জাম হয়ে উঠতে পারে।"
সংবাদ | শুক্রাণু প্যাকেজিং প্রোটিন পুরুষের বন্ধ্যাত্বের মূল কারণ হতে পারে
সংবাদ | শুক্রাণুর ডিএনএ-প্যাকেজিং প্রোটিন পুরুষ বন্ধ্যাত্বের মূল কারণ হতে পারে
সন্তানের প্রয়োজনীয় জিনগত উপাদানের অর্ধেক সরবরাহ করে জীবন সৃষ্টিতে শুক্রাণুর গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রয়েছে। তবু স্বাভাবিক প্রজননক্ষমতার জন্য প্রয়োজনীয় গঠন শুক্রাণু কীভাবে অর্জন করে, তা এখনো একটি জটিল জৈবিক প্রশ্ন।
সম্প্রতি মিশিগান বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি দল শুক্রাণু গঠনের আণবিক প্রক্রিয়া এবং অস্বাভাবিকতা কীভাবে পুরুষ-কারক বন্ধ্যাত্ব ঘটাতে পারে, তা পরীক্ষা করেছে। অন্যান্য মানবকোষের বিপরীতে, শুক্রাণু প্রোটামিন নামের প্রোটিন দিয়ে তাদের জিনগত উপাদান প্যাকেজ করে। এতে প্রশ্ন ওঠে: অন্য সব কোষের ব্যবহৃত হিস্টোনের বদলে শুক্রাণু কেন DNA প্যাকেজ করতে প্রোটামিন ব্যবহার করে?
প্রোটামিনের বিবর্তন ও কার্যকারিতা
উদ্ভিদ, মাছ ও স্তন্যপায়ীসহ বিভিন্ন জীবের মধ্যে প্রোটামিন পাওয়া যায় এবং এগুলো কয়েক শত মিলিয়ন বছর ধরে বিবর্তিত হয়েছে। তাদের আণবিক ক্রম অধ্যয়ন করে মিশিগান বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকেরা শুক্রাণু গঠনে এর গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা প্রকাশ করেছেন।
প্রোটামিন DNA-কে ঘন ক্রোমাটিনে দক্ষতার সঙ্গে প্যাকেজ করে, মূলত এগুলো আর্জিনিনে সমৃদ্ধ হওয়ার কারণে। আর্জিনিন একটি ধনাত্মক আধানযুক্ত অ্যামাইনো অ্যাসিড, যা ঋণাত্মক আধানযুক্ত DNA-র সঙ্গে দৃঢ়ভাবে যুক্ত হয়। সর্বশেষ গবেষণায় দেখা গেছে, প্রোটামিনে প্রজাতি-নির্দিষ্ট নন-আর্জিনিন অ্যামাইনো অ্যাসিডও থাকে, যেগুলোর প্রোটিন সংশ্লেষণের পর অপ্রত্যাশিত পোস্ট-ট্রান্সলেশনাল পরিবর্তন—রাসায়নিক পরিবর্তন—ঘটে।
দলটির ধারণা, এই পরিবর্তনগুলো প্রোটামিনের কার্যকারিতার জন্য, বিশেষ করে শুক্রাণুর ক্রোমাটিন প্যাকেজিংয়ের জন্য অপরিহার্য। গবেষকেরা বলেন, "এই DNA-বাইন্ডিং অণুগুলো সাধারণত ধনাত্মক আধানযুক্ত, কিন্তু এখন আমরা দেখছি যে এই প্রোটিনগুলোর মধ্যে এমন আরেকটি যুক্তি আছে যা আমরা বিবেচনা করিনি; অন্যান্য অ্যামাইনো অ্যাসিডও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে।"
পোস্ট-ট্রান্সলেশনাল পরিবর্তনের গুরুত্ব
শুক্রাণু ট্রান্সক্রিপশনালভাবে সক্রিয় না হলেও, প্রোটামিনের পরিবর্তনগুলো ক্রোমাটিন প্যাকেজিংয়ে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকার ইঙ্গিত দেয়। ইঁদুরের মডেলে গবেষকেরা ইঁদুরের প্রোটামিন-নির্দিষ্ট একটি লাইসিন অবশিষ্টাংশ পরীক্ষা করেন। পরিবর্তনটি ঘটতে পারে না এমন অ্যালানিন দিয়ে লাইসিন প্রতিস্থাপন করলে অস্বাভাবিক শুক্রাণু আকৃতি, ভ্রূণের বিকাশে ব্যাঘাত এবং প্রজননক্ষমতা তীব্রভাবে কমে যায়। বিস্ময়করভাবে, ধনাত্মক আধানযুক্ত আর্জিনিন দিয়ে লাইসিন প্রতিস্থাপন করলেও স্বাভাবিক প্যাকেজিং পুনরুদ্ধার হয়নি, যা দেখায় যে প্রক্রিয়াটি শুধু আণবিক আধানের ওপর নির্ভর করে না।
পুরুষ বন্ধ্যাত্বে প্রভাব
পুরুষ-কারক বন্ধ্যাত্বের প্রায়ই কোনো শনাক্তযোগ্য কারণ থাকে না, যা এই পরিবর্তনগুলো নিয়ে গবেষণার গুরুত্ব তুলে ধরে। মিশিগান বিশ্ববিদ্যালয়ের সহকারী অধ্যাপক সাহের সুয়ে হাম্মুদ বলেন, "আমরা প্রোটামিনের ওপর গুরুত্ব দিতে শুরু করি, কারণ এগুলো বহু প্রাণী প্রজাতিতে উপস্থিত হলেও দ্রুত বিবর্তিত হয়; অর্থাৎ এগুলোর ক্রমে ব্যাপক বৈচিত্র্য রয়েছে।" এই ভ্যারিয়েন্টগুলো পুরুষ বন্ধ্যাত্বের সম্ভাব্য কারণ হতে পারে।
হাম্মুদ ও দলটি শুক্রাণু প্যাকেজিং আরও গভীরভাবে অধ্যয়ন করতে এবং সম্ভব হলে ইন ভিট্রোতে প্রক্রিয়াটি পুনর্গঠন করতে চান, যা বন্ধ্যাত্ব নির্ণয় ও চিকিৎসায় নতুন পথ খুলে দিতে পারে।
সম্ভাব্য ক্লিনিক্যাল প্রয়োগ
একটি গুরুত্বপূর্ণ ফলাফল হলো, প্রোটামিনের পরিবর্তন প্রাথমিক ভ্রূণ বিকাশে ভূমিকা রাখতে পারে, বন্ধ্যাত্ব নির্ণয়ের নতুন পথ দিতে পারে এবং ইন ভিট্রো ফার্টিলাইজেশন (IVF)-এর পর প্রাথমিক ভ্রূণ স্ক্রিনিংয়ের সম্ভাব্য পদ্ধতি দিতে পারে। মিশিগান বিশ্ববিদ্যালয়ের সহকারী অধ্যাপক সামান্থা শোন বলেন, "এই পরিবর্তনগুলো আমাদের গবেষণার নতুন দিকনির্দেশনা দেয় এবং বিশেষ করে IVF-এর সময় বন্ধ্যাত্বের গুরুত্বপূর্ণ নির্ণয়-সরঞ্জাম হয়ে উঠতে পারে।"
সংবাদের উৎস:
অনলাইন থেকে সংগৃহীত