খবর | Cornell-এর দল নেক্সট-জেনারেশন সিকোয়েন্সিং ব্যবহার করে ট্রান্সপোসন কীভাবে সরে গিয়ে জিনোমের রূপ বদলায় তা উন্মোচন করেছে
Cornell University-এর গবেষকেরা জানিয়েছেন, ক্রোমাটিন নিয়ে গবেষণায় প্রথম ব্যবহৃত উচ্চ-রেজোলিউশনের জিনোম-ম্যাপিং পদ্ধতি CUT&Tag পুনরাবৃত্ত সিকোয়েন্সের ক্ষেত্রে প্রচলিত সিকোয়েন্সিংয়ের পক্ষপাত কাটিয়ে উঠতে পারে। এটি জিনোমের মধ্যে ট্রান্সপোসন কীভাবে সরে, অবস্থান নির্ধারণ করে ও কাজ করে সে বিষয়ে নজিরবিহীন স্বচ্ছতা দেয়। একসময় “জাঙ্ক DNA” বলে উপেক্ষিত এই জিনগত উপাদানগুলো এখন রোগপ্রতিরোধী প্রতিক্রিয়া, স্নায়বিক কার্যক্রম, ভ্রূণের বিকাশ ও বিবর্তনে গুরুত্বপূর্ণ অংশগ্রহণকারী হিসেবে স্বীকৃত।
গবেষণাটি iScience-এ 21 তারিখে প্রকাশিত হয়। সংশ্লিষ্ট লেখক Patrick Murphy (Ph.D. ’13), Cornell's College of Agriculture and Life Sciences-এর molecular biology and genetics-এর associate professor, বলেন যে এই অগ্রগতি নমুনা প্রস্তুতির সময় আগে বাদ পড়া কঠিন জিনোমিক উপাদানকে নির্ভুলভাবে ধারণ করে; ট্রান্সপোসনগুলো এই অংশেই বেশি থাকে।
“জাঙ্ক DNA” আসলে জাঙ্ক নয়; এটি জৈবিক কার্যক্রমে গভীরভাবে যুক্ত প্রাচীন ভাইরাসের অবশেষ
নোবেলজয়ী Barbara McClintock প্রথম ভুট্টায় ট্রান্সপোসন আবিষ্কার করেন। এগুলোর উৎস প্রাচীন ভাইরাস সংক্রমণ। ভাইরাসের DNA পোষকের জীবাণু-জনন কোষে প্রবেশ করলে তা প্রজন্মের পর প্রজন্ম বংশগত হতে পারে এবং ধীরে ধীরে জিনোমে যুক্ত হয়। Murphy বলেন, “এই প্রাচীন ভাইরাল DNA সিকোয়েন্সগুলো আর নিষ্ক্রিয় অবশেষ নয়; আমাদের স্বাভাবিক কার্যক্রমে সহায়তা করা গুরুত্বপূর্ণ উপাদানে পরিণত হয়েছে।”
মানুষের ক্ষেত্রে ট্রান্সপোসনের “লাফিয়ে চলা” এমন মিউটেশন ঘটাতে পারে যা হিমোফিলিয়া ও কিছু ক্যানসারসহ রোগে ভূমিকা রাখে, আবার আধুনিক সংক্রমণ থেকে সুরক্ষাও দিতে পারে। কিছু ট্রান্সপোসন ভ্রূণের একেবারে প্রাথমিক বিকাশপর্যায়ে সক্রিয় হয় এবং স্টেম-সেল গঠন ও প্লাসেন্টার বিকাশে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে; এর মাধ্যমে স্তন্যপায়ী প্রাণীর বিবর্তন এগিয়ে যেতে পারে।
ট্রান্সপোসন মানুষের জিনোমের অর্ধেক জুড়ে থাকলেও তাদের কার্যক্রমের অনেক কিছুই অজানা। প্রচলিত সিকোয়েন্সিংয়ে কোষ ভেঙে কঠিন ও তরল অংশ আলাদা করা হয়। কয়েক দশক ধরে গবেষকেরা মূলত তরল অংশের DNA নিয়ে গবেষণা করেছেন, আর ট্রান্সপোসনসমৃদ্ধ কঠিন অংশ উপযুক্ত পদ্ধতির অভাবে উপেক্ষিত হয়েছে; এ থেকেই “জাঙ্ক DNA” নামটি প্রতিষ্ঠা পায়।
Murphy বলেন, “আমরা দেখেছি, বাদ দেওয়া কঠিন অংশেই আসলে অধিকাংশ ট্রান্সপোসন থাকে।”
CUT&Tag জিনোমের উপেক্ষিত অর্ধেককে কণ্ঠস্বর দেয়
ক্রোমাটিনের গঠন অধ্যয়নের জন্য 2019 সালে CUT&Tag চালু করা হয়। Cornell-এর দল দেখিয়েছে, এটি পুনরাবৃত্ত সিকোয়েন্স ও জটিল গঠনে সমৃদ্ধ ট্রান্সপোসন অঞ্চলেও কাজ করে এবং ChIP-এর মতো প্রচলিত পদ্ধতির পক্ষপাত এড়ায়। এই অগ্রগতির বিস্তৃত আন্তঃবিষয়ক সম্ভাবনা রয়েছে।
কিছু ক্যানসার চিকিৎসা কৌশল টিউমার কোষের বিরুদ্ধে রোগপ্রতিরোধী আক্রমণ শুরু করতে জিনোমের ট্রান্সপোসন সক্রিয় করে। এসব প্রক্রিয়া আরও ভালোভাবে বোঝা আরও নির্ভুল লক্ষ্যভিত্তিক চিকিৎসায় সহায়তা করতে পারে। Murphy পূর্বাভাস দেন, “আগামী পাঁচ থেকে দশ বছরে আমরা ট্রান্সপোসন গবেষণার এক স্বর্ণযুগে প্রবেশ করব; এর ক্লিনিক্যাল চিকিৎসা, প্রজনন চিকিৎসা, বিকাশগত গবেষণা, কৃষিজ প্রজনন, অণুজীববিজ্ঞান ও প্রজাতি-উদ্ভবের ওপর ব্যাপক প্রভাবের সম্ভাবনা রয়েছে।”
বহু প্রতিষ্ঠানের সহযোগিতায় গবেষণা এগিয়ে চলেছে
প্রধান লেখক Brandon Park, Murphy Rochester University-তে professor থাকাকালে তাঁর গবেষণাগারে যোগ দেন। অন্য লেখকদের মধ্যে ছিলেন Cornell College of Veterinary Medicine-এর senior researcher Kristin Murphy (Ph.D. ’13), postdoctoral researcher Shan Hua, researcher Karli Casler এবং Rochester University-তে Mitchell O’Connell-এর গবেষণাগারের সহযোগীরা। গবেষণাটিতে অর্থায়ন করেছে National Institutes of Health (NIH)।
খবর | Cornell-এর দল নেক্সট-জেনারেশন সিকোয়েন্সিং ব্যবহার করে ট্রান্সপোসন কীভাবে সরে গিয়ে জিনোমের রূপ বদলায় তা উন্মোচন করেছে
খবর | Cornell-এর দল নেক্সট-জেনারেশন সিকোয়েন্সিং ব্যবহার করে ট্রান্সপোসন কীভাবে সরে গিয়ে জিনোমের রূপ বদলায় তা উন্মোচন করেছে
Cornell University-এর গবেষকেরা জানিয়েছেন, ক্রোমাটিন নিয়ে গবেষণায় প্রথম ব্যবহৃত উচ্চ-রেজোলিউশনের জিনোম-ম্যাপিং পদ্ধতি CUT&Tag পুনরাবৃত্ত সিকোয়েন্সের ক্ষেত্রে প্রচলিত সিকোয়েন্সিংয়ের পক্ষপাত কাটিয়ে উঠতে পারে। এটি জিনোমের মধ্যে ট্রান্সপোসন কীভাবে সরে, অবস্থান নির্ধারণ করে ও কাজ করে সে বিষয়ে নজিরবিহীন স্বচ্ছতা দেয়। একসময় “জাঙ্ক DNA” বলে উপেক্ষিত এই জিনগত উপাদানগুলো এখন রোগপ্রতিরোধী প্রতিক্রিয়া, স্নায়বিক কার্যক্রম, ভ্রূণের বিকাশ ও বিবর্তনে গুরুত্বপূর্ণ অংশগ্রহণকারী হিসেবে স্বীকৃত।
গবেষণাটি iScience-এ 21 তারিখে প্রকাশিত হয়। সংশ্লিষ্ট লেখক Patrick Murphy (Ph.D. ’13), Cornell's College of Agriculture and Life Sciences-এর molecular biology and genetics-এর associate professor, বলেন যে এই অগ্রগতি নমুনা প্রস্তুতির সময় আগে বাদ পড়া কঠিন জিনোমিক উপাদানকে নির্ভুলভাবে ধারণ করে; ট্রান্সপোসনগুলো এই অংশেই বেশি থাকে।
“জাঙ্ক DNA” আসলে জাঙ্ক নয়; এটি জৈবিক কার্যক্রমে গভীরভাবে যুক্ত প্রাচীন ভাইরাসের অবশেষ
নোবেলজয়ী Barbara McClintock প্রথম ভুট্টায় ট্রান্সপোসন আবিষ্কার করেন। এগুলোর উৎস প্রাচীন ভাইরাস সংক্রমণ। ভাইরাসের DNA পোষকের জীবাণু-জনন কোষে প্রবেশ করলে তা প্রজন্মের পর প্রজন্ম বংশগত হতে পারে এবং ধীরে ধীরে জিনোমে যুক্ত হয়। Murphy বলেন, “এই প্রাচীন ভাইরাল DNA সিকোয়েন্সগুলো আর নিষ্ক্রিয় অবশেষ নয়; আমাদের স্বাভাবিক কার্যক্রমে সহায়তা করা গুরুত্বপূর্ণ উপাদানে পরিণত হয়েছে।”
মানুষের ক্ষেত্রে ট্রান্সপোসনের “লাফিয়ে চলা” এমন মিউটেশন ঘটাতে পারে যা হিমোফিলিয়া ও কিছু ক্যানসারসহ রোগে ভূমিকা রাখে, আবার আধুনিক সংক্রমণ থেকে সুরক্ষাও দিতে পারে। কিছু ট্রান্সপোসন ভ্রূণের একেবারে প্রাথমিক বিকাশপর্যায়ে সক্রিয় হয় এবং স্টেম-সেল গঠন ও প্লাসেন্টার বিকাশে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে; এর মাধ্যমে স্তন্যপায়ী প্রাণীর বিবর্তন এগিয়ে যেতে পারে।
ট্রান্সপোসন মানুষের জিনোমের অর্ধেক জুড়ে থাকলেও তাদের কার্যক্রমের অনেক কিছুই অজানা। প্রচলিত সিকোয়েন্সিংয়ে কোষ ভেঙে কঠিন ও তরল অংশ আলাদা করা হয়। কয়েক দশক ধরে গবেষকেরা মূলত তরল অংশের DNA নিয়ে গবেষণা করেছেন, আর ট্রান্সপোসনসমৃদ্ধ কঠিন অংশ উপযুক্ত পদ্ধতির অভাবে উপেক্ষিত হয়েছে; এ থেকেই “জাঙ্ক DNA” নামটি প্রতিষ্ঠা পায়।
Murphy বলেন, “আমরা দেখেছি, বাদ দেওয়া কঠিন অংশেই আসলে অধিকাংশ ট্রান্সপোসন থাকে।”
CUT&Tag জিনোমের উপেক্ষিত অর্ধেককে কণ্ঠস্বর দেয়
ক্রোমাটিনের গঠন অধ্যয়নের জন্য 2019 সালে CUT&Tag চালু করা হয়। Cornell-এর দল দেখিয়েছে, এটি পুনরাবৃত্ত সিকোয়েন্স ও জটিল গঠনে সমৃদ্ধ ট্রান্সপোসন অঞ্চলেও কাজ করে এবং ChIP-এর মতো প্রচলিত পদ্ধতির পক্ষপাত এড়ায়। এই অগ্রগতির বিস্তৃত আন্তঃবিষয়ক সম্ভাবনা রয়েছে।
কিছু ক্যানসার চিকিৎসা কৌশল টিউমার কোষের বিরুদ্ধে রোগপ্রতিরোধী আক্রমণ শুরু করতে জিনোমের ট্রান্সপোসন সক্রিয় করে। এসব প্রক্রিয়া আরও ভালোভাবে বোঝা আরও নির্ভুল লক্ষ্যভিত্তিক চিকিৎসায় সহায়তা করতে পারে। Murphy পূর্বাভাস দেন, “আগামী পাঁচ থেকে দশ বছরে আমরা ট্রান্সপোসন গবেষণার এক স্বর্ণযুগে প্রবেশ করব; এর ক্লিনিক্যাল চিকিৎসা, প্রজনন চিকিৎসা, বিকাশগত গবেষণা, কৃষিজ প্রজনন, অণুজীববিজ্ঞান ও প্রজাতি-উদ্ভবের ওপর ব্যাপক প্রভাবের সম্ভাবনা রয়েছে।”
বহু প্রতিষ্ঠানের সহযোগিতায় গবেষণা এগিয়ে চলেছে
প্রধান লেখক Brandon Park, Murphy Rochester University-তে professor থাকাকালে তাঁর গবেষণাগারে যোগ দেন। অন্য লেখকদের মধ্যে ছিলেন Cornell College of Veterinary Medicine-এর senior researcher Kristin Murphy (Ph.D. ’13), postdoctoral researcher Shan Hua, researcher Karli Casler এবং Rochester University-তে Mitchell O’Connell-এর গবেষণাগারের সহযোগীরা। গবেষণাটিতে অর্থায়ন করেছে National Institutes of Health (NIH)।
সংবাদের উৎস:
অনলাইন থেকে সংগৃহীত