সংবাদ | বাবার বয়স ভ্রূণকে কীভাবে প্রভাবিত করে? শুক্রাণুর RNA-তে গুরুত্বপূর্ণ পরিবর্তনের সন্ধান
পুরুষেরা ক্রমশ দেরিতে পিতৃত্ব গ্রহণ করায়, প্রজনন-ফলাফল ও সন্তানের স্বাস্থ্যের ওপর পিতার বয়সের প্রভাব নিয়ে আগ্রহ বাড়ছে। সম্প্রতি EMBO Journal-এ প্রকাশিত এক গবেষণায় দেখা গেছে, শুক্রাণুর ক্ষুদ্র নন-কোডিং RNA “তরুণ” অবস্থা থেকে “বয়স্ক” অবস্থায় যাওয়ার সময় একটি স্পষ্ট আণবিক বাঁক তৈরি হয়, যাকে “বার্ধক্যের খাড়া ধাপ” বলা হয়েছে। এই অত্যন্ত সংরক্ষিত পরিবর্তন বেশি বয়সে পিতৃত্বের প্রভাব বোঝার নতুন প্রক্রিয়াগত সূত্র দিতে পারে।
আগে তৈরি PANDORA-seq প্রযুক্তি ব্যবহার করে দলটি বিভিন্ন বয়সের ইঁদুর ও মানুষের শুক্রাণুর ক্ষুদ্র নন-কোডিং RNA (sncRNA) পদ্ধতিগতভাবে বিশ্লেষণ করে। প্রচলিত সিকোয়েন্সিংয়ের বিপরীতে, PANDORA-seq RNA-র রাসায়নিক পরিবর্তনের কারণে তৈরি শনাক্তকরণ-পক্ষপাত কাটিয়ে ওঠে এবং আগে শনাক্ত করা কঠিন ট্রান্সফার RNA-উদ্ভূত ক্ষুদ্র RNA (tsRNA) ও রাইবোসোমাল RNA-উদ্ভূত ক্ষুদ্র RNA (rsRNA) প্রকাশ করে।
শুক্রাণুর বার্ধক্য নিয়ে গবেষণায় দীর্ঘদিন DNA ক্ষতি ও মিথাইলেশনের পরিবর্তনকে গুরুত্ব দেওয়া হয়েছে। তবে ক্রমবর্ধমান প্রমাণ বলছে, শুক্রাণুর sncRNA প্রজন্মের পর প্রজন্ম পিতৃ-তথ্য বহনে সাহায্য করে, ভ্রূণের প্রাথমিক বিকাশে প্রভাব ফেলতে পারে এবং সন্তানের বিপাকীয় ও স্নায়ুবিক বিকাশের ফলাফলকে প্রভাবিত করতে পারে। এ থেকেই “শুক্রাণুর RNA কোড” ধারণার জন্ম: নির্দিষ্ট RNA-র ধরন পিতার বয়স ও পরিবেশগত সংস্পর্শের প্রতিফলন ঘটিয়ে সন্তানের স্বাস্থ্যে প্রভাব ফেলতে পারে।
ইঁদুরে গবেষকেরা 10, 30, 50, 70 এবং 90 সপ্তাহে শুক্রাণুর RNA-র ধরন বিশ্লেষণ করেন। 50 ও 70 সপ্তাহের মধ্যে tsRNA ও rsRNA-র গঠন তীব্রভাবে বদলে একটি স্পষ্ট “বার্ধক্যের খাড়া ধাপ” তৈরি করে। এটি ব্যক্তির ভেতরে একক সুইচ বদল নয়, বরং জনসংখ্যা-স্তরের আণবিক রূপান্তর। miRNA-র তুলনায় tsRNA ও rsRNA-ভিত্তিক বিশ্লেষণ প্রাথমিক ও পরবর্তী বার্ধক্যকে ভালোভাবে পৃথক করেছে, যা PANDORA-seq-এর মূল্য তুলে ধরে।
শুক্রাণুর মাথার RNA ভ্রূণের বিকাশে বেশি কার্যকর বলে মনে করা হয়। তাই দলটি আলাদা করা শুক্রাণুর মাথাও বিশ্লেষণ করে। সম্পূর্ণ শুক্রাণু ও শুক্রাণুর মাথা—উভয় ক্ষেত্রেই 50 ও 70 সপ্তাহের মধ্যে একই বার্ধক্যের খাড়া ধাপ দেখা যায়, যা এর দৃঢ়তা নিশ্চিত করে। শুক্রাণুর মাথার মাইটোকন্ড্রিয়াল tsRNA ও rsRNA-তেও জিনগত ধরনগুলোর সমান্তরালে বয়স-সম্পর্কিত পরিবর্তন দেখা যায়; এতে শুক্রাণুর বার্ধক্যে মাইটোকন্ড্রিয়া থেকে নিউক্লিয়াসে RNA সংকেত চলাচলের সম্ভাবনা দেখা গেলেও বিষয়টি যাচাই করা দরকার।
বয়স বাড়ার সঙ্গে শুক্রাণুর মাথার rsRNA-র দৈর্ঘ্য-বণ্টনও নিয়মিত বদলেছে: দীর্ঘ rsRNA বেড়েছে এবং ছোট খণ্ড কমেছে, বিশেষত 18S ও 28S রাইবোসোমাল RNA থেকে উৎপন্ন অংশে। মাইটোকন্ড্রিয়াল rsRNA-তে একই প্রবণতা তুলনামূলক দুর্বলভাবে দেখা গেছে, tsRNA-তে নয়। গবেষকেরা মনে করেন, এটি বয়স্ক শুক্রাণুতে RNA প্রক্রিয়াকরণ কমে যাওয়া এবং অক্সিডেটিভ স্ট্রেস-সম্পর্কিত এনজাইম কার্যকলাপের পরিবর্তনের প্রতিফলন হতে পারে, যা উর্বরতা ও সন্তানের স্বাস্থ্যে প্রভাব ফেলতে পারে।
দুটি স্বাধীন মানব শুক্রাণু-গোষ্ঠীতে দলটি ফল যাচাই করে: 34–68 বছর বয়সী 8 জন দাতার দীর্ঘমেয়াদি গোষ্ঠী এবং 25–51 বছর বয়সী 47 জন দাতার ক্রস-সেকশনাল গোষ্ঠী। মানুষের শুক্রাণুতে ইঁদুরের সঙ্গে ঘনিষ্ঠভাবে মিলে যাওয়া rsRNA দৈর্ঘ্যের ধরন দেখা যায়, যা বিবর্তনগত সংরক্ষণ নির্দেশ করে। মোট rsRNA-তে পরিবর্তন সবচেয়ে শক্তিশালী ছিল, বিশেষ করে 18S ও 28S-উদ্ভূত rsRNA-তে; এগুলো শুক্রাণুর বার্ধক্যের আণবিক চিহ্ন হিসেবে সম্ভাবনাময়।
কার্যকারিতা যাচাই করতে গবেষকেরা “তরুণ” ও “বয়স্ক” শুক্রাণুর অনুকরণে tsRNA ও rsRNA-র মিশ্রণ তৈরি করে ইঁদুরের ভ্রূণীয় স্টেম কোষে প্রবেশ করান। 24 ঘণ্টা পর, বয়স্ক শুক্রাণুর মিশ্রণ বিপাক, মাইটোকন্ড্রিয়ার কার্যকারিতা ও স্নায়ুক্ষয়জনিত রোগ-সম্পর্কিত পথ সক্রিয় করে। এটি বয়স্ক পিতার সন্তানদের দেখা বিপাকীয় ও স্নায়বিক ঝুঁকির সঙ্গে সামঞ্জস্যপূর্ণ। কোষের বাইরে পরিচালিত এই ধারণার প্রমাণ দেখায়, বয়স-সম্পর্কিত শুক্রাণুর RNA পরিবর্তন ভ্রূণীয় কোষে জিনের প্রকাশ সরাসরি নিয়ন্ত্রণ করতে পারে; তবে জীবন্ত দেহে উত্তরাধিকার প্রমাণ করে না।
লেখকেরা জোর দিয়ে বলেছেন, কৃত্রিম RNA মিশ্রণ প্রাকৃতিক শুক্রাণুর RNA-কে পুরোপুরি অনুকরণ করতে পারে না; এর রাসায়নিক পরিবর্তনও স্থায়িত্ব ও কার্যকারিতায় প্রভাব ফেলে।
দলটি উপসংহারে বলেছে, শুক্রাণুর sncRNA-তে “বার্ধক্যের খাড়া ধাপ” একটি গুরুত্বপূর্ণ জৈবিক রূপান্তর। এই সংরক্ষিত RNA বৈশিষ্ট্য পিতার বয়সের প্রভাব সম্পর্কে বোঝাপড়া গভীর করে এবং সহায়ক প্রজননে শুক্রাণুর গুণমান ও পিতার প্রজনন-স্বাস্থ্য এবং সন্তানের ঝুঁকি আরও নির্ভুলভাবে মূল্যায়নের জৈবচিহ্ন হতে পারে।
সংবাদ | বাবার বয়স ভ্রূণকে কীভাবে প্রভাবিত করে? শুক্রাণুর RNA-তে গুরুত্বপূর্ণ পরিবর্তনের সন্ধান
সংবাদ | বাবার বয়স ভ্রূণকে কীভাবে প্রভাবিত করে? শুক্রাণুর RNA-তে গুরুত্বপূর্ণ পরিবর্তনের সন্ধান
পুরুষেরা ক্রমশ দেরিতে পিতৃত্ব গ্রহণ করায়, প্রজনন-ফলাফল ও সন্তানের স্বাস্থ্যের ওপর পিতার বয়সের প্রভাব নিয়ে আগ্রহ বাড়ছে। সম্প্রতি EMBO Journal-এ প্রকাশিত এক গবেষণায় দেখা গেছে, শুক্রাণুর ক্ষুদ্র নন-কোডিং RNA “তরুণ” অবস্থা থেকে “বয়স্ক” অবস্থায় যাওয়ার সময় একটি স্পষ্ট আণবিক বাঁক তৈরি হয়, যাকে “বার্ধক্যের খাড়া ধাপ” বলা হয়েছে। এই অত্যন্ত সংরক্ষিত পরিবর্তন বেশি বয়সে পিতৃত্বের প্রভাব বোঝার নতুন প্রক্রিয়াগত সূত্র দিতে পারে।
আগে তৈরি PANDORA-seq প্রযুক্তি ব্যবহার করে দলটি বিভিন্ন বয়সের ইঁদুর ও মানুষের শুক্রাণুর ক্ষুদ্র নন-কোডিং RNA (sncRNA) পদ্ধতিগতভাবে বিশ্লেষণ করে। প্রচলিত সিকোয়েন্সিংয়ের বিপরীতে, PANDORA-seq RNA-র রাসায়নিক পরিবর্তনের কারণে তৈরি শনাক্তকরণ-পক্ষপাত কাটিয়ে ওঠে এবং আগে শনাক্ত করা কঠিন ট্রান্সফার RNA-উদ্ভূত ক্ষুদ্র RNA (tsRNA) ও রাইবোসোমাল RNA-উদ্ভূত ক্ষুদ্র RNA (rsRNA) প্রকাশ করে।
শুক্রাণুর বার্ধক্য নিয়ে গবেষণায় দীর্ঘদিন DNA ক্ষতি ও মিথাইলেশনের পরিবর্তনকে গুরুত্ব দেওয়া হয়েছে। তবে ক্রমবর্ধমান প্রমাণ বলছে, শুক্রাণুর sncRNA প্রজন্মের পর প্রজন্ম পিতৃ-তথ্য বহনে সাহায্য করে, ভ্রূণের প্রাথমিক বিকাশে প্রভাব ফেলতে পারে এবং সন্তানের বিপাকীয় ও স্নায়ুবিক বিকাশের ফলাফলকে প্রভাবিত করতে পারে। এ থেকেই “শুক্রাণুর RNA কোড” ধারণার জন্ম: নির্দিষ্ট RNA-র ধরন পিতার বয়স ও পরিবেশগত সংস্পর্শের প্রতিফলন ঘটিয়ে সন্তানের স্বাস্থ্যে প্রভাব ফেলতে পারে।
ইঁদুরে গবেষকেরা 10, 30, 50, 70 এবং 90 সপ্তাহে শুক্রাণুর RNA-র ধরন বিশ্লেষণ করেন। 50 ও 70 সপ্তাহের মধ্যে tsRNA ও rsRNA-র গঠন তীব্রভাবে বদলে একটি স্পষ্ট “বার্ধক্যের খাড়া ধাপ” তৈরি করে। এটি ব্যক্তির ভেতরে একক সুইচ বদল নয়, বরং জনসংখ্যা-স্তরের আণবিক রূপান্তর। miRNA-র তুলনায় tsRNA ও rsRNA-ভিত্তিক বিশ্লেষণ প্রাথমিক ও পরবর্তী বার্ধক্যকে ভালোভাবে পৃথক করেছে, যা PANDORA-seq-এর মূল্য তুলে ধরে।
শুক্রাণুর মাথার RNA ভ্রূণের বিকাশে বেশি কার্যকর বলে মনে করা হয়। তাই দলটি আলাদা করা শুক্রাণুর মাথাও বিশ্লেষণ করে। সম্পূর্ণ শুক্রাণু ও শুক্রাণুর মাথা—উভয় ক্ষেত্রেই 50 ও 70 সপ্তাহের মধ্যে একই বার্ধক্যের খাড়া ধাপ দেখা যায়, যা এর দৃঢ়তা নিশ্চিত করে। শুক্রাণুর মাথার মাইটোকন্ড্রিয়াল tsRNA ও rsRNA-তেও জিনগত ধরনগুলোর সমান্তরালে বয়স-সম্পর্কিত পরিবর্তন দেখা যায়; এতে শুক্রাণুর বার্ধক্যে মাইটোকন্ড্রিয়া থেকে নিউক্লিয়াসে RNA সংকেত চলাচলের সম্ভাবনা দেখা গেলেও বিষয়টি যাচাই করা দরকার।
বয়স বাড়ার সঙ্গে শুক্রাণুর মাথার rsRNA-র দৈর্ঘ্য-বণ্টনও নিয়মিত বদলেছে: দীর্ঘ rsRNA বেড়েছে এবং ছোট খণ্ড কমেছে, বিশেষত 18S ও 28S রাইবোসোমাল RNA থেকে উৎপন্ন অংশে। মাইটোকন্ড্রিয়াল rsRNA-তে একই প্রবণতা তুলনামূলক দুর্বলভাবে দেখা গেছে, tsRNA-তে নয়। গবেষকেরা মনে করেন, এটি বয়স্ক শুক্রাণুতে RNA প্রক্রিয়াকরণ কমে যাওয়া এবং অক্সিডেটিভ স্ট্রেস-সম্পর্কিত এনজাইম কার্যকলাপের পরিবর্তনের প্রতিফলন হতে পারে, যা উর্বরতা ও সন্তানের স্বাস্থ্যে প্রভাব ফেলতে পারে।
দুটি স্বাধীন মানব শুক্রাণু-গোষ্ঠীতে দলটি ফল যাচাই করে: 34–68 বছর বয়সী 8 জন দাতার দীর্ঘমেয়াদি গোষ্ঠী এবং 25–51 বছর বয়সী 47 জন দাতার ক্রস-সেকশনাল গোষ্ঠী। মানুষের শুক্রাণুতে ইঁদুরের সঙ্গে ঘনিষ্ঠভাবে মিলে যাওয়া rsRNA দৈর্ঘ্যের ধরন দেখা যায়, যা বিবর্তনগত সংরক্ষণ নির্দেশ করে। মোট rsRNA-তে পরিবর্তন সবচেয়ে শক্তিশালী ছিল, বিশেষ করে 18S ও 28S-উদ্ভূত rsRNA-তে; এগুলো শুক্রাণুর বার্ধক্যের আণবিক চিহ্ন হিসেবে সম্ভাবনাময়।
কার্যকারিতা যাচাই করতে গবেষকেরা “তরুণ” ও “বয়স্ক” শুক্রাণুর অনুকরণে tsRNA ও rsRNA-র মিশ্রণ তৈরি করে ইঁদুরের ভ্রূণীয় স্টেম কোষে প্রবেশ করান। 24 ঘণ্টা পর, বয়স্ক শুক্রাণুর মিশ্রণ বিপাক, মাইটোকন্ড্রিয়ার কার্যকারিতা ও স্নায়ুক্ষয়জনিত রোগ-সম্পর্কিত পথ সক্রিয় করে। এটি বয়স্ক পিতার সন্তানদের দেখা বিপাকীয় ও স্নায়বিক ঝুঁকির সঙ্গে সামঞ্জস্যপূর্ণ। কোষের বাইরে পরিচালিত এই ধারণার প্রমাণ দেখায়, বয়স-সম্পর্কিত শুক্রাণুর RNA পরিবর্তন ভ্রূণীয় কোষে জিনের প্রকাশ সরাসরি নিয়ন্ত্রণ করতে পারে; তবে জীবন্ত দেহে উত্তরাধিকার প্রমাণ করে না।
লেখকেরা জোর দিয়ে বলেছেন, কৃত্রিম RNA মিশ্রণ প্রাকৃতিক শুক্রাণুর RNA-কে পুরোপুরি অনুকরণ করতে পারে না; এর রাসায়নিক পরিবর্তনও স্থায়িত্ব ও কার্যকারিতায় প্রভাব ফেলে।
দলটি উপসংহারে বলেছে, শুক্রাণুর sncRNA-তে “বার্ধক্যের খাড়া ধাপ” একটি গুরুত্বপূর্ণ জৈবিক রূপান্তর। এই সংরক্ষিত RNA বৈশিষ্ট্য পিতার বয়সের প্রভাব সম্পর্কে বোঝাপড়া গভীর করে এবং সহায়ক প্রজননে শুক্রাণুর গুণমান ও পিতার প্রজনন-স্বাস্থ্য এবং সন্তানের ঝুঁকি আরও নির্ভুলভাবে মূল্যায়নের জৈবচিহ্ন হতে পারে।
প্রতিবেদনের উৎস:
অনলাইন থেকে সংগৃহীত