একটি পুকুরের protist জীববিজ্ঞানের ‘সার্বজনীন’ নিয়মগুলোর একটিকে নতুন করে লিখে দিল

Sequencing-এ একটি পরীক্ষা পাঠ্যবইয়ের জীববিজ্ঞানে চ্যালেঞ্জ ছুড়ে দিল

নতুন single-cell DNA sequencing pipeline নিয়ে কাজ করা গবেষকরা একটি প্রযুক্তিগত পরীক্ষা আশা করেছিলেন। তার বদলে, তারা এমন একটি অণুজীব খুঁজে পেলেন, যা genetic code-কে আগে কখনও রিপোর্ট না করা পদ্ধতিতে ব্যবহার করছে বলে মনে হয়। Oxford University Parks-এর একটি পুকুর থেকে সংগৃহীত এই freshwater protist, সাধারণত stop signals হিসেবে কাজ করা দুটি codon-কে পুনরায় নির্ধারণ করছে বলে মনে হচ্ছে, ফলে প্রোটিন কীভাবে তৈরি হয় তার নির্দেশনা বদলে যাচ্ছে।

PLOS Genetics-এ প্রকাশিত এবং Earlham Institute দ্বারা সংক্ষেপিত এই আবিষ্কার গুরুত্বপূর্ণ, কারণ genetic code-কে প্রায়ই প্রায়-সার্বজনীন হিসেবে পড়ানো হয়। অধিকাংশ জীবের ক্ষেত্রে নির্দিষ্ট codon protein-building sequence কোথায় শেষ হবে তা নির্দেশ করে। এই signal-গুলো জীবনের core translation machinery-র অংশ, যা genetic information-কে কার্যকর proteins-এ রূপান্তর করতে কোষকে সাহায্য করে। ব্যতিক্রম জানা আছে, কিন্তু সেগুলো এতটাই বিরল যে প্রতিটি নতুন ব্যতিক্রম code-এর নমনীয়তা নিয়ে বিজ্ঞানীরা কীভাবে ভাবেন, তা বদলে দেয়।

এই ক্ষেত্রে organism-টি Oligohymenophorea sp. PL0344 হিসেবে শনাক্ত করা হয়েছে, যাকে প্রতিবেদনে আগে অজানা species বলা হয়েছে। অধ্যয়নের সারাংশ অনুযায়ী, gene stopping signals-এর সঙ্গে সাধারণত সম্পর্কিত দুটি codon-কে ভিন্ন amino acid-এ পুনরায় নির্ধারণ করা হয়েছে, এমন একটি সংমিশ্রণ গবেষকদের মতে আগে রিপোর্ট করা হয়নি।

এই আবিষ্কার কেন এত অপ্রত্যাশিত ছিল

গবেষক দলটি শুরুতে molecular biology-তে কোনো বিপ্লবী নতুন মোড় খুঁজছিল না। বাস্তব লক্ষ্য ছিল এমন একটি sequencing pipeline পরীক্ষা করা, যা অত্যন্ত কম পরিমাণ DNA, এমনকি একটি single cell-এর DNA-সহও কাজ করতে পারে। এই ধরনের প্রযুক্তিগত উন্নয়ন ক্রমশ গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠছে, কারণ অনেক microorganisms-কে culture করা, আলাদা করা, বা বড় পরিমাণে অধ্যয়ন করা কঠিন।

পদ্ধতিটি যাচাই করার বদলে, দলটি সম্ভবত একটি বড় biological exception-এর ওপর হোঁচট খেয়েছে। Earlham Institute-এর postdoctoral scientist Dr. Jamie McGowan বলেছেন, এই বিশেষ protist-টি বেছে নেওয়া ছিল মূলত luck। এটি exploratory science-এর অনিশ্চয়তা এবং অসংখ্য biological diversity-র পরিমাণ, বিশেষত microscopic eukaryotes-এর ক্ষেত্রে, কতটা অল্প বোঝা গেছে তা দেখায়।

Protists বিশেষভাবে চমকের উর্বর উৎস। source text অনুযায়ী, category-টি অত্যন্ত বিস্তৃত এবং পরিষ্কারভাবে সংজ্ঞায়িত করা কঠিন। এতে animals, plants বা fungi নয় এমন বিস্তৃত eukaryotic organism-রা অন্তর্ভুক্ত, microscopic single-celled life থেকে শুরু করে kelp এবং slime molds-এর মতো বড় রূপ পর্যন্ত। তাদের বৈচিত্র্যের কারণে বিজ্ঞানীদের সতর্ক থাকতে হবে, যেন কোনো একটি genetic বা physiological rule পুরো গোষ্ঠীর ওপর প্রযোজ্য বলে ধরে না নেওয়া হয়।

Genetic code আমাদের ধারণার চেয়ে বেশি নমনীয় হতে পারে

এই আবিষ্কারের গভীর তাৎপর্য ধারণাগত। জীববিজ্ঞান প্রায়ই genetic code-কে জীবনের সবচেয়ে স্থিতিশীল ভাগ করা system-গুলোর একটি হিসেবে উপস্থাপন করে। কিছু organism এবং organelle-এ স্থানীয় বিচ্যুতি নথিভুক্ত হয়েছে, তবে underlying framework এখনও cellular life-র সবচেয়ে সার্বজনীন বৈশিষ্ট্যগুলোর একটি। তাই codon reassignment-র নতুন রূপ শুধু একটি ব্যতিক্রম যোগ করে না; বিজ্ঞানীরা biologically possible বলতে যা বোঝেন তার পরিসরও বাড়ায়।

যদি এই protist-এ সত্যিই দুটি stop codon পুনরায় নির্ধারিত হয়ে থাকে, তাহলে সেই lineage-এ translation প্রক্রিয়া standard model-গুলোর অনুমানের চেয়ে আরও radical দিকে বিকশিত হয়েছে। এটি genetic code-কে একটি ধারণা হিসেবে উল্টে দেয় না, তবে মনে করিয়ে দেয় যে জীববিজ্ঞানে “universal” প্রায়ই মানে “প্রায়-সার্বজনীন, কিছু গুরুত্বপূর্ণ ব্যতিক্রমসহ”। এই ব্যতিক্রমগুলো বিশেষভাবে তথ্যবহ, কারণ এগুলো দেখায় কোথায় evolutionary system-গুলো প্রত্যাশার চেয়ে বেশি নমনীয়।

এই আবিষ্কার ভবিষ্যতের genome interpretation-এও প্রভাব ফেলতে পারে। যখন গবেষকরা অপরিচিত organism sequence করেন, তখন তারা প্রায়ই default ধরে নেন codon-গুলো amino acid এবং stop signal-এর সঙ্গে কীভাবে মেলে। যদি কিছু lineage ভিন্ন decoding rule ব্যবহার করে, তবে সেই অনুমান genome আসলে কী করছে তা আড়াল বা বিকৃত করতে পারে। Alternative code সম্পর্কে ভালো ধারণা annotation, evolutionary analysis, এবং জীবনের অস্পষ্ট শাখাগুলোর বোঝাপড়া উন্নত করতে পারে।

কত কিছু এখনও অজানা, তা মনে করিয়ে দেয়

source material-এ জোরালো যে theme-টি ফুটে ওঠে, তা হলো scientific humility। এই আবিষ্কার alternative genetic code-এর উদ্দেশ্যপ্রণোদিত শিকারের ফল নয়; বরং freshwater-এ থাকা একটি single protist নিয়ে practical methods exercise থেকে এসেছে। সেটাই নিজেই বিস্ময়কর। এটি দেখায়, আরও ভালো tools থাকলে সাধারণ পরিবেশের মধ্যেও বড় biological surprise লুকিয়ে থাকতে পারে।

এই কাজ কম-অধ্যয়ন করা organism নিয়ে গবেষণার মূল্যও আরও স্পষ্ট করে। Molecular biology-র অনেকটাই তুলনামূলকভাবে অল্প কিছু model system-এর ওপর দাঁড়িয়ে আছে। সেই model-গুলো শক্তিশালী, কিন্তু তারা eukaryotic life-এর পুরো evolutionary creativity-কে ধরে না। Protists, কারণ তারা এত বৈচিত্র্যময় এবং প্রায়ই অবহেলিত, এমন ধারণাগুলো উন্মোচন করতে পারে যা plants, animals, fungi, এবং কিছু laboratory favorite-এর মধ্যেই সীমাবদ্ধ দেখালে নিরাপদ মনে হয়।

Single-cell sequencing technologies এই প্রক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করতে পারে। পদ্ধতি উন্নত হওয়ার সঙ্গে সঙ্গে গবেষকরা এমন organism বিশ্লেষণ করতে পারবেন, যেগুলো আগে খুব কঠিন ছিল, কারণ সেগুলো বিরল, culture করা যায় না, বা খুব অল্প পরিমাণে পাওয়া যায়। প্রতিটি প্রযুক্তিগত অগ্রগতি অস্বাভাবিক biology খুঁজে পাওয়ার সম্ভাবনা বাড়ায়, আর এই ফলাফল সেই গতিশীলতার এক স্পষ্ট উদাহরণ।

কেন এই আবিষ্কার একটিমাত্র পুকুর-জীবের বাইরেও গুরুত্বপূর্ণ

তাৎক্ষণিক আবিষ্কারটি একটি নির্দিষ্ট protist-কে নিয়ে, কিন্তু এর প্রভাব আরও বিস্তৃত। Genetic code biotechnology, evolutionary biology, এবং life sciences-এর conceptual architecture-এর কেন্দ্রে রয়েছে। প্রতিটি বিশ্বাসযোগ্য নতুন ব্যতিক্রম দেখায়, evolution কীভাবে মৌলিক mechanism-গুলোকে নতুন করে গড়ে তুলতে পারে।

এর মানে এই নয় যে biological rulebook ভেঙে পড়েছে। বরং rulebook-এর margins standard teaching-এর চেয়ে বেশি গতিশীল হতে পারে। গবেষকদের জন্য এটি বিরক্তিকর কিছু নয়; বরং সুযোগ। ব্যতিক্রম life-এর molecular system-গুলোর constraints এবং freedoms উন্মোচন করে, যা দিয়ে সেগুলো প্রথমে কীভাবে evolve হয়েছিল তা বোঝা যায়।

Oxford University Parks-এর এই protist তাই কেবল কৌতূহলের বিষয় হয়েই নাও থাকতে পারে। এটি এমন একটি case study হতে পারে, যেখানে উন্নত methods, আকস্মিক আবিষ্কার, এবং অবহেলিত organism একসঙ্গে মিলিত হয়ে মৌলিক বিজ্ঞানকে বদলে দেয়। যখন একটি routine sequencing test জীববিজ্ঞানের গভীরতম conventions-এর একটির নতুন ব্যতিক্রম উন্মোচন করে, তখন বার্তাটি স্পষ্ট: প্রকৃতি এখনও আমাদের চমকে দেওয়ার জায়গা রেখেছে, এমনকি পুকুরের পানির এক ফোঁটাতেও।

এই নিবন্ধটি Science Daily-এর প্রতিবেদনের ওপর ভিত্তি করে। মূল নিবন্ধ পড়ুন.