মানব প্রজননের স্থিতিশীলতা জন্মের আগেই একটি আণবিক ‘নৃত্যে’ গঠিত হয়। ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়, ডেভিসের গবেষকেরা দেখিয়েছেন, ডিএনএর গভীরে থাকা একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া কীভাবে ডিম্বাণু ও শুক্রাণু গঠনের সময় ক্রোমোজোমের অখণ্ডতা রক্ষা করে। এই আবিষ্কার বন্ধ্যত্ব, গর্ভপাত এবং ডাউন সিনড্রোমের মতো প্রজননজনিত অবস্থার বিষয়ে নতুন বৈজ্ঞানিক দৃষ্টিভঙ্গি দেয় এবং ভবিষ্যতের প্রজনন চিকিৎসায় সহায়ক হতে পারে।
অণুজীববিজ্ঞান ও আণবিক জেনেটিক্স বিভাগের অধ্যাপক নিল হান্টারের নেতৃত্বে পরিচালিত গবেষণাটি 24 সেপ্টেম্বর Nature-এ প্রকাশিত হয়। প্রথমবারের মতো এতে বিশদে দেখানো হয়েছে, ডিম্বাণু ও শুক্রাণুর বিকাশের সময় ক্রসওভারের মাধ্যমে ক্রোমোজোম কীভাবে সংযুক্ত থাকে এবং জেনেটিক উপাদান বণ্টনে ত্রুটি প্রতিরোধ করে।
জেনেটিক তথ্য সঠিকভাবে সঞ্চালনের জন্য ক্রোমোজোমের ‘নিরাপত্তা-তালা’
অধ্যাপক হান্টার বলেন: “এই প্রক্রিয়ায় ত্রুটি হলে ডিম্বাণু বা শুক্রাণুতে ক্রোমোজোমের সংখ্যা ভুল হতে পারে, যা শেষ পর্যন্ত বন্ধ্যত্ব, গর্ভপাত বা ডাউন সিনড্রোমের মতো জেনেটিক অবস্থার কারণ হতে পারে।”
মানবকোষে 46টি ক্রোমোজোম থাকে, যা 23টি সমসংস্থ জোড়ায় বিন্যস্ত। ডিম্বাণু বা শুক্রাণু গঠনের সময় জোড়া ক্রোমোজোমগুলোকে নির্দিষ্ট স্থানে সারিবদ্ধ হয়ে ভাঙন ও পুনঃসংযোজনের মধ্য দিয়ে যেতে হয়, যাতে ক্রসওভার তৈরি হয়। এর ফলে উভয় অভিভাবকের জিনের একক সমন্বয় প্রতিটি শিশুর মধ্যে তৈরি হয় এবং ক্রোমোজোমের জোড়াগুলো স্থিতিশীল থাকে।
নারীদের ক্ষেত্রে এই সংযোগগুলো বজায় রাখা বিশেষভাবে জটিল। ভ্রূণাবস্থায় ডিম্বকোষ তৈরি হয় এবং ক্রসওভার সম্পন্ন হওয়ার পর নিষ্ক্রিয় থাকে; কয়েক দশক পরে কেবল ডিম্বস্ফোটনের সময় আবার সক্রিয় হয়। এত দীর্ঘ সময় ক্রসওভারের সংযোগ কীভাবে স্থিতিশীল থাকে, প্রজনন জীববিজ্ঞানে তা দীর্ঘদিনের অমীমাংসিত প্রশ্ন।
ইস্ট মানবজীববিজ্ঞানের সূত্র উন্মোচন করে
বিষয়টি অনুসন্ধানে হান্টারের দল আণবিক জেনেটিক্সে বহুল ব্যবহৃত মডেল জীব ইস্ট ব্যবহার করে আণবিক স্তরে ক্রোমোজোমের পুনঃসংযোজন অনুসরণ করে। ‘রিয়েল-টাইম জেনেটিক্স’ পদ্ধতিতে গবেষকেরা নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে নির্বাচিত প্রোটিন ভেঙে যেতে বাধ্য করেন এবং ক্রসওভার কাঠামো সঠিকভাবে গঠিত হয় কি না পর্যবেক্ষণ করেন।
ফলাফলে দেখা যায়, কোহেসিন কমপ্লেক্সসহ কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ প্রোটিনের নেটওয়ার্ক STR কমপ্লেক্সকে—মানুষের ক্ষেত্রে যাকে ব্লুম কমপ্লেক্স বলা হয়—ডিএনএর ক্রসওভার কাঠামো অকালে খুলে ফেলা থেকে বিরত রাখে। ডাবল হলিডে জাংশন স্থিতিশীল করার জন্য এই সুরক্ষা অপরিহার্য।
হান্টার বলেন, “এই প্রোটিনগুলো প্রহরীর মতো কাজ করে, যাতে ক্রোমোজোমের সংযোগগুলো ভুলভাবে বিচ্ছিন্ন না হয়। ক্রোমোজোম পৃথকীকরণের ত্রুটি প্রতিরোধে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ ধাপ।”
মৌলিক গবেষণা থেকে প্রজনন চিকিৎসায়
গবেষণায় ইস্ট ব্যবহার করা হলেও হান্টার জোর দিয়ে বলেন, সংশ্লিষ্ট ক্রোমোজোম কাঠামো ও প্রক্রিয়াগুলো মানুষের মধ্যে অত্যন্ত সংরক্ষিত। তাই এই মৌলিক গবেষণা মানব প্রজননজনিত ব্যাধি বোঝা এবং বন্ধ্যত্বের নির্ণয় ও চিকিৎসার উন্নতিতে সরাসরি সহায়তা করতে পারে।
গবেষণাটি যৌথভাবে পরিচালনা করেন পোস্টডক্টরাল গবেষক শাংমিং ট্যাং, যিনি বর্তমানে ভার্জিনিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের বায়োকেমিস্ট্রি ও আণবিক জেনেটিক্সের সহকারী অধ্যাপক, এবং এতে অর্থায়ন করে National Institutes of Health (NIH), Howard Hughes Medical Institute (HHMI), UC Davis Comprehensive Cancer Center ও American Cancer Society।
সংবাদ | ডিএনএর গোপন রহস্য: বন্ধ্যত্ব ও গর্ভপাতের আণবিক শিকড় উন্মোচন বিজ্ঞানীদের
সংবাদ | ডিএনএর গোপন রহস্য: বন্ধ্যত্ব ও গর্ভপাতের আণবিক শিকড় উন্মোচন বিজ্ঞানীদের
মানব প্রজননের স্থিতিশীলতা জন্মের আগেই একটি আণবিক ‘নৃত্যে’ গঠিত হয়। ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়, ডেভিসের গবেষকেরা দেখিয়েছেন, ডিএনএর গভীরে থাকা একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া কীভাবে ডিম্বাণু ও শুক্রাণু গঠনের সময় ক্রোমোজোমের অখণ্ডতা রক্ষা করে। এই আবিষ্কার বন্ধ্যত্ব, গর্ভপাত এবং ডাউন সিনড্রোমের মতো প্রজননজনিত অবস্থার বিষয়ে নতুন বৈজ্ঞানিক দৃষ্টিভঙ্গি দেয় এবং ভবিষ্যতের প্রজনন চিকিৎসায় সহায়ক হতে পারে।
অণুজীববিজ্ঞান ও আণবিক জেনেটিক্স বিভাগের অধ্যাপক নিল হান্টারের নেতৃত্বে পরিচালিত গবেষণাটি 24 সেপ্টেম্বর Nature-এ প্রকাশিত হয়। প্রথমবারের মতো এতে বিশদে দেখানো হয়েছে, ডিম্বাণু ও শুক্রাণুর বিকাশের সময় ক্রসওভারের মাধ্যমে ক্রোমোজোম কীভাবে সংযুক্ত থাকে এবং জেনেটিক উপাদান বণ্টনে ত্রুটি প্রতিরোধ করে।
জেনেটিক তথ্য সঠিকভাবে সঞ্চালনের জন্য ক্রোমোজোমের ‘নিরাপত্তা-তালা’
অধ্যাপক হান্টার বলেন: “এই প্রক্রিয়ায় ত্রুটি হলে ডিম্বাণু বা শুক্রাণুতে ক্রোমোজোমের সংখ্যা ভুল হতে পারে, যা শেষ পর্যন্ত বন্ধ্যত্ব, গর্ভপাত বা ডাউন সিনড্রোমের মতো জেনেটিক অবস্থার কারণ হতে পারে।”
মানবকোষে 46টি ক্রোমোজোম থাকে, যা 23টি সমসংস্থ জোড়ায় বিন্যস্ত। ডিম্বাণু বা শুক্রাণু গঠনের সময় জোড়া ক্রোমোজোমগুলোকে নির্দিষ্ট স্থানে সারিবদ্ধ হয়ে ভাঙন ও পুনঃসংযোজনের মধ্য দিয়ে যেতে হয়, যাতে ক্রসওভার তৈরি হয়। এর ফলে উভয় অভিভাবকের জিনের একক সমন্বয় প্রতিটি শিশুর মধ্যে তৈরি হয় এবং ক্রোমোজোমের জোড়াগুলো স্থিতিশীল থাকে।
নারীদের ক্ষেত্রে এই সংযোগগুলো বজায় রাখা বিশেষভাবে জটিল। ভ্রূণাবস্থায় ডিম্বকোষ তৈরি হয় এবং ক্রসওভার সম্পন্ন হওয়ার পর নিষ্ক্রিয় থাকে; কয়েক দশক পরে কেবল ডিম্বস্ফোটনের সময় আবার সক্রিয় হয়। এত দীর্ঘ সময় ক্রসওভারের সংযোগ কীভাবে স্থিতিশীল থাকে, প্রজনন জীববিজ্ঞানে তা দীর্ঘদিনের অমীমাংসিত প্রশ্ন।
ইস্ট মানবজীববিজ্ঞানের সূত্র উন্মোচন করে
বিষয়টি অনুসন্ধানে হান্টারের দল আণবিক জেনেটিক্সে বহুল ব্যবহৃত মডেল জীব ইস্ট ব্যবহার করে আণবিক স্তরে ক্রোমোজোমের পুনঃসংযোজন অনুসরণ করে। ‘রিয়েল-টাইম জেনেটিক্স’ পদ্ধতিতে গবেষকেরা নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে নির্বাচিত প্রোটিন ভেঙে যেতে বাধ্য করেন এবং ক্রসওভার কাঠামো সঠিকভাবে গঠিত হয় কি না পর্যবেক্ষণ করেন।
ফলাফলে দেখা যায়, কোহেসিন কমপ্লেক্সসহ কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ প্রোটিনের নেটওয়ার্ক STR কমপ্লেক্সকে—মানুষের ক্ষেত্রে যাকে ব্লুম কমপ্লেক্স বলা হয়—ডিএনএর ক্রসওভার কাঠামো অকালে খুলে ফেলা থেকে বিরত রাখে। ডাবল হলিডে জাংশন স্থিতিশীল করার জন্য এই সুরক্ষা অপরিহার্য।
হান্টার বলেন, “এই প্রোটিনগুলো প্রহরীর মতো কাজ করে, যাতে ক্রোমোজোমের সংযোগগুলো ভুলভাবে বিচ্ছিন্ন না হয়। ক্রোমোজোম পৃথকীকরণের ত্রুটি প্রতিরোধে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ ধাপ।”
মৌলিক গবেষণা থেকে প্রজনন চিকিৎসায়
গবেষণায় ইস্ট ব্যবহার করা হলেও হান্টার জোর দিয়ে বলেন, সংশ্লিষ্ট ক্রোমোজোম কাঠামো ও প্রক্রিয়াগুলো মানুষের মধ্যে অত্যন্ত সংরক্ষিত। তাই এই মৌলিক গবেষণা মানব প্রজননজনিত ব্যাধি বোঝা এবং বন্ধ্যত্বের নির্ণয় ও চিকিৎসার উন্নতিতে সরাসরি সহায়তা করতে পারে।
গবেষণাটি যৌথভাবে পরিচালনা করেন পোস্টডক্টরাল গবেষক শাংমিং ট্যাং, যিনি বর্তমানে ভার্জিনিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের বায়োকেমিস্ট্রি ও আণবিক জেনেটিক্সের সহকারী অধ্যাপক, এবং এতে অর্থায়ন করে National Institutes of Health (NIH), Howard Hughes Medical Institute (HHMI), UC Davis Comprehensive Cancer Center ও American Cancer Society।
সংবাদের উৎস:
অনলাইন থেকে সংগৃহীত