কীভাবে ইঁদুর শুক্রাণুর মাধ্যমে তাদের সন্তানদের মধ্যে টার্বোচার্জড ইমিউন সিস্টেম প্রেরণ করে

উত্তরাধিকার নিয়ম অনুমিত সহজ. বাবার ডিএনএ মায়ের সাথে মিশে একটি নতুন সংমিশ্রণ তৈরি করে। সময়ের সাথে সাথে, এলোমেলো মিউটেশন কিছু ব্যক্তিকে পরিবেশের সাথে আরও ভাল অভিযোজনযোগ্যতা দেবে। মিউটেশন প্রজন্মের মাধ্যমে নির্বাচিত হয়, এবং প্রজাতি শক্তিশালী হয়ে ওঠে।

কিন্তু সেই কেন্দ্রীয় মতবাদ যদি ছবির অংশ হয়?

একটি নতুন গবেষণা in প্রকৃতি ইমিউনোলজি এটা আবার প্রাসঙ্গিক হয় যে পালক ruffling হয় বিবর্তন. ব্যাকটেরিয়ার অ-প্রাণঘাতী ডোজ দ্বারা সংক্রামিত ইঁদুর, একবার পুনরুদ্ধার করা হলে, তাদের বাচ্চাদের এবং নাতি-নাতনিদের মধ্যে একটি টার্বো-বুস্টেড ইমিউন সিস্টেম প্রেরণ করতে পারে - সবই কোনও ডিএনএ সিকোয়েন্স পরিবর্তন না করেই। কৌশলটি এপিজেনেটিক পরিবর্তন বলে মনে হয়-অর্থাৎ, কীভাবে জিনগুলি তাদের শুক্রাণুতে চালু বা বন্ধ করা হয়। অন্য কথায়, বিবর্তনের সহস্রাব্দের তুলনায়, একটি প্রজাতির উন্নতির জন্য একটি দ্রুত পথ রয়েছে। যে কোনো ব্যক্তির জন্য, একক জীবদ্দশায় বেঁচে থাকা এবং অভিযোজনযোগ্যতা অর্জন করা সম্ভব, এবং এই পরিবর্তনগুলি সন্তানদের কাছে প্রেরণ করা যেতে পারে।

"আমরা পরীক্ষা করতে চেয়েছিলাম যে আমরা পরবর্তী প্রজন্মের কিছু বৈশিষ্ট্যের উত্তরাধিকার পর্যবেক্ষণ করতে পারি কিনা, আসুন প্রাকৃতিক নির্বাচন থেকে স্বাধীন বলি," বলেছেন র‌্যাডবউড ইউনিভার্সিটি নিজমেগেন সেন্টারে অধ্যয়নের লেখক ড. জর্জ ডমিনগুয়েজ-আন্দ্রেস।

"এপিজেনেটিক বংশগতির অস্তিত্ব সর্বাপেক্ষা জৈবিক প্রাসঙ্গিকতা, কিন্তু স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মধ্যে এটি কতটা ঘটে তা অনেকাংশে অজানা থেকে যায়," বলেছেন ড. IRCCS মাল্টিমেডিকা, মিলান-এর পাওলা ডি ক্যান্ডিয়া এবং ট্রিগ সেল ল্যাব-এ জিউসেপ মাতারেস, নেপলসের ইউনিভার্সিটি ডিগ্লি স্টুডি ডি নাপোলি-তে ডিপার্টিমেন্টো ডি মেডিসিনা মোলেকোলার ই ​​বায়োটেকনোলজি মেডিচে, যারা এই গবেষণায় জড়িত ছিলেন না। "তাদের কাজ একটি বড় ধারণাগত লাফ।"

স্টেরয়েডের বিবর্তন

কাগজটি বিতর্কিত কারণ এটি ডারউইনের মূল বিবর্তন তত্ত্বের উপর ভিত্তি করে তৈরি।

আপনি এই উদাহরণটি জানেন: জিরাফের দীর্ঘ ঘাড় থাকে না কারণ তাদের উচ্চ পাতায় পৌঁছানোর জন্য তাদের ঘাড় প্রসারিত করতে হয়েছিল। বরং, ডিএনএ-তে এলোমেলো মিউটেশন যা দীর্ঘ ঘাড়ের জন্য কোড করে তা শেষ পর্যন্ত নির্বাচন করা হয়েছিল, বেশিরভাগই কারণ সেই জিরাফগুলিই বেঁচে ছিল এবং প্রজনন করেছিল।

তবুও সাম্প্রতিক গবেষণাগুলি প্রজাতিগুলি কীভাবে খাপ খায় সে সম্পর্কে দীর্ঘস্থায়ী মতবাদে একটি রেঞ্চ ফেলেছে। তাদের মূলে রয়েছে এপিজেনেটিক্স, আমাদের জিনগুলি কীভাবে প্রকাশ করা হয় তা নিয়ন্ত্রণ করার জন্য ডিএনএর "উপরে" একটি প্রক্রিয়া। কম্পিউটারে DNA-কে বেস, নিম্ন-স্তরের কোড—ASCII হিসেবে ভাবা সহায়ক। কোড চালানোর জন্য, এটি একটি উচ্চতর ভাষায় অনুবাদ করা প্রয়োজন: প্রোটিন.

একটি প্রোগ্রামিং ভাষার অনুরূপ, কোডের অতিরিক্ত বিট দিয়ে ডিএনএ নীরব করা সম্ভব। এইভাবে আমাদের কোষগুলি বিস্তৃতভাবে বিভিন্ন অঙ্গ এবং শরীরের অংশে বিকশিত হয় - যেমন হার্ট, কিডনি এবং মস্তিষ্ক - যদিও তাদের একই ডিএনএ রয়েছে। নিয়ন্ত্রণের এই স্তরটিকে এপিজেনেটিক্স বা "জেনেটিক্সের উপরে" বলা হয়। ডিএনএ নীরব করার সবচেয়ে সাধারণ উপায়গুলির মধ্যে একটি হল একটি জিনের সাথে একটি রাসায়নিক গ্রুপ যুক্ত করা যাতে, একটি চাকার তালার মতো, জিনটি প্রোটিন তৈরি করার চেষ্টা করার সময় "আটকে" যায়। এটি জিনের ক্ষতি না করে জেনেটিক কোডকে নীরব করে।

এই রাসায়নিক মার্কারগুলি আমাদের জিন বরাবর বিন্দুযুক্ত এবং একটি শক্তিশালী উপায় উপস্থাপন করে আমাদের মৌলিক জীববিদ্যা নিয়ন্ত্রণস্ট্রেস থেকে ক্যান্সার থেকে অটোইমিউন রোগ বা মানসিক সংগ্রাম পর্যন্ত যেকোনো কিছু। কিন্তু ডিএনএর বিপরীতে, রাসায়নিক ট্যাগগুলি ভ্রূণে সম্পূর্ণরূপে নিশ্চিহ্ন হয়ে গেছে বলে মনে করা হয়, যার ফলে পরবর্তী প্রজন্মের নতুন করে শুরু করার জন্য একটি ফাঁকা স্লেট তৈরি হয়।

খুব বেশি না. ক এখন বিখ্যাত গবেষণা দেখায় যে 1944 এবং 1945 সালের শীতকালে একটি দুর্ভিক্ষ সেই সময়ে ভ্রূণ বেড়ে ওঠা বাচ্চাদের বিপাক ক্রিয়াকে পরিবর্তন করেছিল। ফলাফল হল যে সেই বাচ্চারা স্থূলতা এবং ডায়াবেটিসের জন্য বেশি সংবেদনশীল ছিল, যদিও তাদের জিন অপরিবর্তিত ছিল। অনুরূপ গবেষণা ইঁদুরের মধ্যে দেখা গেছে যে বাবা-মায়ের ভয় এবং ট্রমা কুকুরছানা-এবং নাতি-নাতনিদের মধ্যে ছড়িয়ে যেতে পারে-তাদের আরও সংবেদনশীল করে তোলে, অন্যদিকে কিছু ধরনের মাদক সেবন আসক্তির বিরুদ্ধে কুকুরছানাদের স্থিতিস্থাপকতা বৃদ্ধি করে।

দীর্ঘ সংক্ষিপ্ত বিবরণ? ডিএনএ উত্তরাধিকার শহরে একমাত্র খেলা নয়।

সুপার পাওয়ারড ইমিউনিটি

নতুন গবেষণাটি একই ধারণার উপর কাজ করে: যে একজন ব্যক্তির জীবনের অভিজ্ঞতা তার বা তার সন্তানদের এপিজেনেটিক মেকআপ পরিবর্তন করতে পারে। এখানে, লেখকরা "প্রশিক্ষিত অনাক্রম্যতা"-এর উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছেন—আমাদের জন্মের সময় যে ইমিউন সিস্টেমের অংশ, কিন্তু পরবর্তী রাউন্ডে আরও ভালভাবে লড়াই করার জন্য আগের সংক্রমণগুলি শিখতে এবং "মনে রাখতে" সক্ষম।

দলটি প্রথমে প্রাপ্তবয়স্ক ইঁদুরকে সংক্রামক উপাদান যেমন ছত্রাক বা খামিরের কণার সংস্পর্শে আনে একটি সংক্রমণ অনুকরণ করতে। একবার পুনরুদ্ধার করা হলে, ইঁদুরগুলিকে সুস্থ ইঁদুরের সাথে মিলিত করা হয়েছিল, যার ফলে সাধারণ চেহারার বাচ্চা কুকুর ছিল।

কিন্তু তাদের প্রত্যেকেরই একটি সুপার পাওয়ার ছিল। সম্ভাব্য প্যাথোজেনের সাথে চ্যালেঞ্জ করা হলে - বলুন, ব্যাকটেরিয়া ই কোলাই- তারা অ-সংক্রামিত পিতামাতার সাথে ইঁদুরের তুলনায় অনেক শক্তিশালী ইমিউন প্রতিক্রিয়া দেখিয়েছিল। কুকুরছানাগুলির দেহগুলি সংক্রমণের জায়গায় ইমিউন কোষগুলিকে আরও ভালভাবে নিয়োগ করতে সক্ষম হয়েছিল এবং তারা ব্যাকটেরিয়া আক্রমণকারীদের বিরুদ্ধে আরও হিংস্র ইমিউন প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করেছিল - যদিও এটি এই রোগজীবাণুগুলির সাথে তাদের প্রথম মুখোমুখি হয়েছিল।

আরও চিত্তাকর্ষক, এই সুপারিমিউনিটি পরবর্তী প্রজন্মের জন্য অব্যাহত ছিল। মূলত সংক্রামিত ইঁদুরের নাতি-নাতনিদেরও ব্যাকটেরিয়া-সমৃদ্ধ পরিবেশের চারপাশে ঘোরাঘুরি করার পরে তাদের সিস্টেমে ব্যাকটেরিয়ার মাত্রা কম ছিল। যাইহোক, তৃতীয় প্রজন্মের - গ্রেট-গ্র্যান্ডকিডস--এর সুরক্ষা কমানো হয়েছে - যা কিছু পাস করা হয়েছিল তার মেয়াদ শেষ হওয়ার তারিখ ছিল।

একটি নতুন এপিজেনেটিক টিউন

কিভাবে প্রশিক্ষিত অনাক্রম্যতা সন্তানদের মধ্যে প্রেরণ করা যেতে পারে?

প্রথম মাথা স্ক্র্যাচার ছিল যে পৃষ্ঠে, শ্বেত রক্ত ​​​​কোষ এবং অন্যান্য "আক্রমণকারী" রোগ-প্রতিরোধী ইঁদুর এবং স্বাভাবিকের মধ্যে কোন পার্থক্য বলে মনে হয় না। কিন্তু যখন দলটি ইমিউন কোষের উৎসের দিকে তাকালো - অস্থি মজ্জা - তাদের এপিজেনেটিক ল্যান্ডস্কেপ একটি ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত ছবি আঁকা।

পূর্বে সংক্রামিত পিতামাতা বা দাদা-দাদির কাছ থেকে জন্ম নেওয়া ইঁদুরের আরও "উন্মুক্ত" এপিজেনেটিক ল্যান্ডস্কেপ ছিল। অর্থাৎ, তাদের বেশ কয়েকটি জিন যা প্রতিরোধক কোষকে বিকাশ ও সক্রিয় করতে সাহায্য করে, তারা আরও সহজে অ্যাক্সেসযোগ্য ছিল, প্রয়োজনের সময় তাদের দ্রুত চালু করতে দেয়। এক ধরনের রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা সম্পন্ন সৈনিক বিশেষত এই ইঁদুরগুলিতে কর্মের জন্য প্রাথমিকভাবে তৈরি করা হয়েছিল, একটি উন্নত বিপাক এবং হুমকির প্রতি প্রতিক্রিয়াশীলতা সহ।

কিন্তু কীভাবে এই পরিবর্তনগুলি পরবর্তী প্রজন্মের কাছে প্রেরণ করা যেতে পারে যখন পিতামাতারা কখনও সরাসরি সংক্রমণের সম্মুখীন হননি?

একটি উত্তর পরিবর্তিত শুক্রাণু বলে মনে হচ্ছে। এপিজেনেটিক ল্যান্ডস্কেপের দিকে তাকিয়ে, দলটি একটি "আঙ্গুলের ছাপ" খুঁজে পেয়েছে যা কুকুরছানাকে যেকোনো ব্যাকটেরিয়া থেকে রক্ষা করার জন্য শ্বেত রক্তকণিকাকে আরও ভালভাবে প্রাইম করে। শক্তিশালী শুক্রাণুই একমাত্র উত্তর নয়; পূর্বে সংক্রামিত মা থেকে জন্ম নেওয়া ইঁদুরেরও টার্বো-বুস্টেড অনাক্রম্যতা ছিল, তবে এটি কীভাবে কাজ করে তা একটি রহস্য রয়ে গেছে। ইমিউন সেল এপিজেনেটিক্সের পরিবর্তনগুলি কীভাবে প্রজনন কোষে টেলিগ্রাফ করা হয় তাও কারও অনুমান, যদিও ছোট হস্তক্ষেপকারী আরএনএ নামক প্রবাহিত জৈব অণুগুলি বার্তাবাহক হতে পারে।

শেষের সারি? এপিজেনেটিক "নরম" উত্তরাধিকার আমাদের ধারণার চেয়ে আরও বিস্তৃত। কাজটি ইঁদুরের মধ্যে থাকাকালীন, একটি পূর্ববর্তী গবেষণা দেখা গেছে যে বাবা-মায়ের বাচ্চাদের যাদের বিসিজি ভ্যাকসিন দেওয়া হয়েছিল তাদের প্রারম্ভিক জীবনে বেঁচে থাকার যথেষ্ট পরিমাণ ছিল। ইঁদুরের মতো, আমরাও আমাদের পিতামাতার অনাক্রম্যতা উত্তরাধিকার সূত্রে পেতে পারি এবং এটি আমাদের বাচ্চাদের কাছে প্রেরণ করতে পারি।

তবে এটি সব ইউনিকর্ন এবং রংধনু নয়। শক্তিশালী প্রদাহজনক প্রতিক্রিয়া, ব্যাকটেরিয়া আক্রমণকারীদের বিরুদ্ধে লড়াইয়ে দক্ষ, এছাড়াও এথেরোস্ক্লেরোসিস, হৃদপিণ্ড এবং রক্তনালীর রোগ এবং এমনকি বার্ধক্য ত্বরান্বিত করতে পারে। দলটি পরবর্তী যে প্রশ্নের উত্তর খুঁজছে তা হল, উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত সুপারিমিউনিটি কি অপ্রত্যাশিত খারাপ দিকগুলির সাথে আসে?

আপাতত, ফলাফলগুলি পূর্ববর্তী পর্যবেক্ষণের উপর ভিত্তি করে তৈরি করে যে উত্তরাধিকারের ক্ষেত্রে ডিএনএ শেষ নয়। “বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায় এই কাগজটিকে কীভাবে দেখে তা দেখতে আমি সত্যিই আগ্রহী। আমি নিশ্চিত কিছু সমালোচনা হবে,” ডমিনগুয়েজ-আন্দ্রেস বলেছেন।

চিত্র ক্রেডিট: Gerd Altmann থেকে pixabay

সূত্র: https://singularityhub.com/2021/11/02/how-mice-transmitted-turbocharged-immune-systems-to-their-offspring-through-sperm/