বিকাশের একটি জৈবিক রেকর্ড
গবেষকেরা ভ্রূণের নিজস্ব DNA-কে তার ইতিহাসের রেকর্ডে পরিণত করে বিকাশমান ইঁদুরের ভ্রূণের কোষগুলোর বংশবৃক্ষ পুনর্গঠন করেছেন। এই কাজে DNA Typewriter নামের একটি ট্র্যাকিং প্রযুক্তি ব্যবহার করা হয়, যা বিকাশের সময় কোষগুলো বিভাজিত হয়ে বিশেষায়িত ভূমিকা গ্রহণ করলেও তাদের মধ্যে থেকে যায়।
এই রেকর্ড শুরু হয় নিষিক্ত ডিম্বাণু দুটি কোষে বিভক্ত হওয়ার সময় এবং ১৩.৫ দিনের বিকাশ পর্যন্ত চলতে থাকে। ততক্ষণে ইঁদুরের শরীর ও অঙ্গ-প্রত্যঙ্গের আকার গড়ে ওঠে। ইঁদুরের সম্পূর্ণ গর্ভকাল প্রায় ১৯ থেকে ২১ দিন, ফলে এই পরীক্ষা ভ্রূণীয় বিকাশের গঠনমূলক পর্যায়ের মধ্যেই পড়ে।
Science-এ প্রকাশিত এই গবেষণা বিকাশীয় জীববিজ্ঞানের একটি কেন্দ্রীয় প্রশ্ন নিয়ে কাজ করেছে: একটি কোষের প্রাথমিক বংশপরিচয় তার পরবর্তী ভূমিকার সঙ্গে কীভাবে সম্পর্কিত? প্রতিটি অঙ্গ ও টিস্যু সাধারণ উৎস ভাগ করে নেওয়া কোষ দিয়ে শুরু হয়, কিন্তু সেই কোষগুলো ধীরে ধীরে বিভাজিত, স্থানান্তরিত ও বিশেষায়িত হয়। বৃহৎ পরিসরে এই সম্পর্ক পুনর্গঠন দীর্ঘদিনের প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ।
DNA Typewriter যেভাবে কাজ করে
দলটি নিষিক্ত ইঁদুরের ডিম্বাণুর জিনোমে পুনরায় নকশা করা একটি রেকর্ডিং “টেপ” প্রবেশ করায়। ভ্রূণ বিকশিত হওয়ার সঙ্গে সঙ্গে এই ব্যবস্থা বংশধর কোষগুলোর জিনগত উপাদানে তথ্য সংরক্ষণ করে। গবেষকদের দেওয়া উপমাটি হলো—কাগজে নয়, বরং কোষের নিজস্ব DNA-তে লেখা একটি টাইপরাইটার।
রেকর্ডারটি প্রতিটি কোষের জিনগত উপাদানের ভেতরেই থাকে বলে পরে পৃথক কোষ থেকে এর রেকর্ড পড়া যায়। ফলে বিকাশের প্রাথমিক বিভাজন অনেক দূর এগিয়ে যাওয়ার পরও কোষগুলোর পারস্পরিক সম্পর্ক অনুমান করা সম্ভব হয়।
পদ্ধতিটির সর্বশেষ সংস্করণটি পৃথক কোষ থেকে রেকর্ড উদ্ধার করা সহজ করার জন্য নকশা করা হয়েছে। এই ব্যবহারিক উন্নতি গুরুত্বপূর্ণ: কোনো বংশরেকর্ডিং ব্যবস্থা তখনই কার্যকর, যখন গবেষকেরা তার সংরক্ষিত ইতিহাসের যথেষ্ট অংশ নির্ভরযোগ্যভাবে পড়ে একটি ভ্রূণের কোষগুলোর তুলনা করতে পারেন।
এই গবেষণায় গবেষকেরা নিষিক্ত ডিম্বাণুর প্রথম বিভাজন থেকে ভ্রূণের দেহ-নকশা ও অঙ্গ গঠন পর্যন্ত কোষগুলোর বিকাশের ইতিহাস অনুসরণ করেছেন। ফলে এই কাজ প্রাথমিক ভ্রূণীয় ঘটনাকে বিকাশের অনেক পরে দৃশ্যমান ফলাফলের সঙ্গে যুক্ত করে।
বংশরেখার মানচিত্র কেন গুরুত্বপূর্ণ
কোষের বংশরেখা শুধু বংশতালিকা তৈরির অনুশীলন নয়। প্রাথমিক বংশগত পার্থক্য পরবর্তী কোষীয় ভাগ্যের সঙ্গে যুক্ত কি না, তা অনুসন্ধানের একটি উপায় এটি। বিকাশের ফল কেবল কোনো নির্দিষ্ট মুহূর্তে কোষটি কী সংকেত পাচ্ছে তার ওপর নির্ভর নাও করতে পারে; বিভাজনের দীর্ঘ ধারায় কোষটি কোথায় অবস্থান করছে, সেটিও গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে।
University of Washington School of Medicine-এর ড. Jay Shendure, যিনি গবেষণাটির সহ-জ্যেষ্ঠ লেখক, বলেন, একটি কোষের প্রাথমিক বংশপরিচয় তার পরবর্তী ভাগ্যকে কীভাবে প্রভাবিত করে, তা নিয়ে গবেষকদের আগ্রহ রয়েছে। তিনি স্বাভাবিক বিকাশের সংকেত উন্মোচনের একটি পথ হিসেবে বংশরেখা গবেষণাকে বর্ণনা করেন।
এর সম্ভাব্য গুরুত্ব মৌলিক ভ্রূণবিদ্যার বাইরেও বিস্তৃত। গবেষকেরা বলেন, বিকাশীয় বংশরেখা সম্পর্কে উন্নত বোঝাপড়া ভবিষ্যতে জন্মগত বিকৃতি, স্নায়ুবিকাশজনিত অবস্থা, জিনগত রোগ ও ক্যানসার সম্পর্কে জ্ঞান বাড়াতে পারে। তবে গবেষণাটি ইঁদুরের ভ্রূণ নিয়ে করা একটি পরীক্ষা; তাই এসব সম্ভাব্য প্রয়োগ ভবিষ্যৎ গবেষণার দিক, প্রমাণিত ক্লিনিক্যাল ব্যবহার নয়।
তবু মূল ধারণাটি গুরুত্বপূর্ণ। বিজ্ঞানীরা যদি একটি পরিণত কোষের ধরনকে তার বংশপরিচয়ের বিস্তারিত রেকর্ডের সঙ্গে যুক্ত করতে পারেন, তাহলে বিকাশের পথ কখন আলাদা হয়ে যায় এবং কোন প্রাথমিক ঘটনা পরবর্তী অস্বাভাবিকতার সঙ্গে যুক্ত, তা শনাক্ত করার অবস্থান আরও শক্তিশালী হবে।
বিকাশ অধ্যয়নের একটি প্ল্যাটফর্ম
DNA Typewriter আবিষ্কার করেন Shendure এবং Junhong Choi, যিনি এখন Sloan Kettering Cancer Center-এ আছেন। বর্তমান কাজটিতে পুনরায় নকশা করা জিনোমিক টেপ এবং Shendure ও Dartmouth College-এর আণবিক ও সিস্টেম জীববিজ্ঞানী Chengxiang Qiu-এর নেতৃত্বে একটি সহযোগিতা অন্তর্ভুক্ত ছিল।
এর মূল সাফল্য কেবল একটি নির্দিষ্ট সময়ে কোষগুলোকে চিহ্নিত করা নয়। কোষগুলো সংখ্যাবৃদ্ধি ও বিশেষায়িত হওয়ার সময় একটি ঐতিহাসিক রেকর্ড ধরে রাখাই এর বৈশিষ্ট্য। কোনো প্রক্রিয়ার শেষে উপস্থিত কোষের ধরনগুলো শুধু তালিকাভুক্ত করার বদলে ক্রম ও সম্পর্ক বোঝা দরকার—এমন পরীক্ষায় এই পদ্ধতি মূল্যবান হতে পারে।
এই পরীক্ষায় ভ্রূণটি ছিল একটি কঠিন পরীক্ষাক্ষেত্র। একটি নিষিক্ত ডিম্বাণু থেকে বিকাশ বিপুল ও বৈচিত্র্যময় বংশধর তৈরি করে, অথচ যে প্রাথমিক বিভাজনগুলো এই সম্পর্ক তৈরি করে, সেগুলো অঙ্গ ও টিস্যুর পরবর্তী উদ্ভবের কয়েক দিন আগেই ঘটে। পুনর্গঠিত বংশবৃক্ষ এই ব্যবধানকে সংযুক্ত করে।
এখন পর্যন্ত এই ফলাফল ইঁদুরের মডেলে একটি গবেষণাগত অগ্রগতি। তবে এই গবেষণা আরও স্পষ্টভাবে দেখায় যে DNA বিকাশের ইতিহাসের জন্য একটি স্থায়ী, কোষ-ভিত্তিক রেকর্ডিং মাধ্যম হিসেবে কাজ করতে পারে। এই ক্ষমতা গবেষকদের একটি কোষ থেকে জীবন্ত ব্যবস্থা কীভাবে নিজেদের গড়ে তোলে, সে বিষয়ে আরও নির্ভুল প্রশ্ন করতে সাহায্য করতে পারে।
This article is based on reporting by Phys.org. Read the original article.
Originally published on phys.org