বিষয়বস্তুৰ তালিকা
জীৱনক ইচ্ছামতে পুনৰ প্ৰগ্ৰেম কৰা সম্ভৱনে? কৃত্ৰিম জীৱবিজ্ঞানীৰ বাবে হয়। জীৱবিজ্ঞানৰ মূল সংহিতা সহজ। ডি এন এ আখৰবোৰ তিনিজনীয়া গোটত লেগো-এমিনো এচিড ব্লকলৈ অনুবাদ কৰা হয় যিয়ে প্ৰটিন তৈয়াৰ কৰে। প্ৰটিনে আমাৰ শৰীৰ গঠন কৰে, আমাৰ বিপাকীয় ক্ৰিয়া নিয়ন্ত্ৰণ কৰে আৰু আমাক জীৱ হিচাপে কাম কৰিবলৈ দিয়ে। কাষ্টম প্ৰটিন ডিজাইন কৰাৰ অৰ্থ প্ৰায়ে আপুনি জীৱনৰ সৰু সৰু দিশসমূহ পুনৰ ডিজাইন কৰিব পাৰে – উদাহৰণস্বৰূপে, ইনচুলিনৰ দৰে জীৱন ৰক্ষাকাৰী ঔষধ পাম্প কৰি উলিয়াবলৈ বেক্টেৰিয়া এটা লোৱা।
পৃথিৱীৰ সকলো জীৱই এই নিয়ম মানি চলে: ৬৪টা ডি এন এ ট্ৰিপল ক’ডৰ সংমিশ্ৰণ , বা “ক’ডন,” ২০টা এমিনো এচিডলৈ অনুবাদ কৰা হয়।
কিন্তু অপেক্ষা কৰক। গণিতৰ যোগফল নহয়। ৬৪টা ডেডিকেটেড ক’ডনে ৬৪টা এমিনো এচিড কিয় উৎপন্ন নকৰিব? কাৰণটো হ’ল ৰিডাণ্ডেন্সি। জীৱনৰ বিকাশ এনেদৰে হৈছে যে একাধিক ক’ডনে প্ৰায়ে একেটা এমিনো এচিড উৎপন্ন কৰে।
গতিকে আমি যদি সকলো জীৱৰ সেই অতিৰিক্ত “অতিৰিক্ত” ক’ডনত সোমাই তাৰ পৰিৱৰ্তে নিজৰ ক’ড সোমাওঁ তেন্তে কি হ’ব?
শেহতীয়াকৈ কেম্ব্ৰিজ বিশ্ববিদ্যালয়ৰ এটা দলে ঠিক তেনেকুৱাই কৰিছিল। প্ৰযুক্তিগত ট্যুৰ ডি ফৰ্চত তেওঁলোকে চি আৰ আই এছ পি আৰ ব্যৱহাৰ কৰি ১৮,০০০ৰো অধিক ক’ডনৰ ঠাইত কৃত্ৰিম এমিনো এচিড ব্যৱহাৰ কৰিছিল যিবোৰ প্ৰাকৃতিক জগতৰ ক’তো নাই। ফলত এনে এটা বেক্টেৰিয়া যি ভাইৰাছৰ সকলো সংক্ৰমণৰ প্ৰতি কাৰ্যতঃ প্ৰতিৰোধী – কাৰণ ইয়াৰ “দুৱাৰৰ হেণ্ডেল”ৰ অভাৱ।ভাইৰাছে কোষটোক সংক্ৰমিত কৰিবলৈ প্ৰয়োজনীয় স্বাভাৱিক প্ৰটিন প্ৰটিন।
কিন্তু সেয়া জীৱনৰ অভিযান্ত্ৰিক মহাশক্তিৰ আৰম্ভণি মাত্ৰ। এতিয়ালৈকে বিজ্ঞানীসকলে এটা জীৱিত জীৱত অভিযন্তাভাৱে নিৰ্মিত এবিধ এমিনো এচিডহে প্ৰৱেশ কৰিবলৈ সক্ষম হৈছে। নতুন কামটোৱে একেলগে একাধিক বৰ্তমানৰ ক’ডন হেক কৰাৰ দুৱাৰ মুকলি কৰে, একে সময়তে কমেও তিনিটা কৃত্ৰিম এমিনো এচিড কপি কৰে। আৰু যেতিয়া ই ২০ টাৰ ভিতৰত ৩ হয়, তেতিয়া পৃথিৱীত জীৱনৰ অস্তিত্বৰ দৰে মৌলিকভাৱে পুনৰ লিখিবলৈ সেয়াই যথেষ্ট।
আমি বহুদিনৰ পৰা ভাবি আহিছো যে “পুনৰ নিযুক্তিৰ বাবে... ক'ডনৰ এটা উপগোট মুক্ত কৰিলে জেনেটিক ক'ড সম্প্ৰসাৰণৰ শক্তিশালীতা আৰু বহুমুখীতা উন্নত হ'ব পাৰে প্ৰযুক্তি,” লিখিছে ড. এই অধ্যয়নত জড়িত নোহোৱা বষ্টন কলেজৰ ডেলিলা জুৱেল আৰু অভিষেক চেটাৰ্জী। “এই কামে সেই সপোনক মাৰ্জিতভাৱে বাস্তৱলৈ ৰূপান্তৰিত কৰে।”
ডি এন এ ক’ড হেক কৰা
আমাৰ জেনেটিক ক’ডৰ অন্তৰ্নিহিত জীৱন, উত্তৰাধিকাৰ আৰু বিৱৰ্তন। কিন্তু ই কেৱল প্ৰটিনৰ সহায়তহে কাম কৰে।
ডি এন এৰ চাৰিটা আখৰেৰে লিখা জিনক জীৱনৰ প্ৰকৃত বিল্ডিং ব্লকলৈ অনুবাদ কৰাৰ কাৰ্যসূচী নিৰ্ভৰ কৰে এটা সম্পূৰ্ণ কোষীয় ডিক্ৰিপচন কাৰখানাৰ ওপৰত।
ডিএনএৰ A, T, C আৰু G আখৰবোৰক এটা গোপন ক’ড বুলি ভাবিব, যিটো স্ক্ৰলৰ চাৰিওফালে মেৰিয়াই থোৱা বলিৰেখাযুক্ত দীঘলীয়া কাগজ এখনত লিখা আছে। তিনিটা “আখৰৰ” গোট বা ক’ডন, মূল কথা – ক’ডকোষে নিৰ্মাণ কৰা এমিনো এচিডৰ। এটা মেচেঞ্জাৰ অণু (mRNA), এক প্ৰকাৰৰ চোৰাংচোৱাই চুৰিকৈ ডি এন এ বাৰ্তাটো কপি কৰি কোষীয় জগতলৈ উভতি আহে, বাৰ্তাটোক কোষৰ প্ৰটিন কাৰখানাত লক কৰি ৰাখে – বুদ্ধিমত্তাৰ এক প্ৰকাৰৰ কেন্দ্ৰীয় সংগঠন।
তাত... কাৰখানাই জিনীয় ক'ডটোক এমিনো এচিডলৈ ডিচিফাৰ কৰিবলৈ একাধিক “অনুবাদক” নিযুক্তি দিয়ে, যাক উপযুক্তভাৱে tRNA বুলি কোৱা হয়। আখৰবোৰ তিনিটাকৈ গোট কৰা হয়, আৰু প্ৰতিজন tRNA অনুবাদকে শাৰীৰিকভাৱে ইয়াৰ সংশ্লিষ্ট এমিনো এচিডটো এটা এটাকৈ প্ৰটিন কাৰখানালৈ টানি আনে, গতিকে কাৰখানাটোৱে শেষত এটা শৃংখল তৈয়াৰ কৰে যিটো কুণ্ডলীবদ্ধ হৈ এটা ত্ৰিমাত্ৰিক প্ৰটিনলৈ পৰিণত হয়।
কিন্তু , যিকোনো শক্তিশালীৰ দৰে ক'ড, প্ৰকৃতিয়ে ইয়াৰ ডি এন এ-ৰ পৰা প্ৰ'টিনলৈ অনুবাদ প্ৰক্ৰিয়াত অতিৰিক্ততা গঢ়ি তুলিছে। উদাহৰণস্বৰূপে, ডি এন এ ক’ড টিচিজি, টিচিএ, এজিচি আৰু এজিটি আটাইবোৰেই এটা এমিনো এচিড, চেৰিনৰ বাবে ক’ড কৰে। জীৱবিজ্ঞানত ই কাম কৰাৰ সময়ত লেখকসকলে ভাবিছিল: যদি আমি সেই ক’ডটো হেক কৰি হাইজেক কৰি লওঁ আৰু কৃত্ৰিম এমিনো এচিড ব্যৱহাৰ কৰি জীৱনৰ কিছুমান দিশ পুনৰনিৰ্দেশিত কৰো তেন্তে কি হ’ব?
প্ৰাকৃতিক ক’ড হিকিং
নতুনটো অধ্যয়নে প্ৰকৃতিৰ অতিৰিক্ততাক কোষত নতুন ক্ষমতা প্ৰৱৰ্তনৰ উপায় হিচাপে লয়।
আমাৰ বাবে এটা প্ৰশ্ন আছিল “আপুনি এটা নিৰ্দিষ্ট এমিনো এচিড সংকেত কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰা ক'ডনৰ সংখ্যা হ্ৰাস কৰিব পাৰিবনে, আৰু এইদৰে ক'ডন সৃষ্টি কৰিব পাৰিবনে যিবোৰ... অন্য মনোমাৰ [এমিনো এচিড] সৃষ্টি কৰিবলৈ মুক্ত?” সি সুধিলেমুখ্য লেখক ড. জেছন চিন।
উদাহৰণস্বৰূপে, যদি টিচিজিটো চেৰেনৰ বাবে হয়, তেন্তে আনবোৰ-টিচিএ, এজিচি আৰু এজিটি-ক আন কিবা এটাৰ বাবে এৰি দিয়া নহয় কিয়?
তত্ত্বগতভাৱে ই এটা ডাঙৰ ধাৰণা, কিন্তু ক কাৰ্যক্ষেত্ৰত সঁচাকৈয়ে কঠিন কাম। অৰ্থাৎ দলটোৱে এটা কোষত সোমাই পুনৰ প্ৰগ্ৰেম কৰিব বিচৰা প্ৰতিটো ক’ডন সলনি কৰিব লাগিব। কেইবছৰমান আগতে একেটা গোটে দেখুৱাইছিল যে পৰীক্ষাগাৰ আৰু ঔষধ কোম্পানীটোৰ প্ৰিয় পোক ই কলাইত এইটো সম্ভৱ। সেই সময়ত দলটোৱে শূন্যৰ পৰাই সমগ্ৰ ই. এই প্ৰক্ৰিয়াত তেওঁলোকে প্ৰাকৃতিক জিনমৰ সৈতেও খেলিছিল, কিছুমান এমিনো এচিড ক’ডনক তেওঁলোকৰ প্ৰতিশব্দৰে সলনি কৰি ইয়াক সৰল কৰি তুলিছিল – ধৰক, টিচিজিবোৰ আঁতৰাই তাৰ ঠাইত এজিচি লগাইছিল। আনকি এই পৰিৱৰ্তনৰ পিছতো বেক্টেৰিয়াবোৰে সহজেই লাভৱান আৰু বংশবৃদ্ধি কৰিবলৈ সক্ষম হৈছিল।
এইটো এটা অতি দীঘলীয়া কিতাপ লৈ বাক্যৰ অৰ্থ সলনি নকৰাকৈ কোনবোৰ শব্দৰ ঠাইত প্ৰতিশব্দ লিখিব লাগে সেইটো বিচাৰি উলিওৱাৰ দৰেই – যাতে সম্পাদনাবোৰে বেক্টেৰিয়াৰ অস্তিত্বৰ শাৰীৰিক ক্ষতি নকৰে। উদাহৰণস্বৰূপে এটা কৌশল আছিল "ৰিলিজিং ফ্যাক্টৰ ১" নামৰ প্ৰটিন এটা ডিলিট কৰা, যিয়ে ইউএজি ক'ডনক নতুন এমিনো এচিডৰ সৈতে পুনৰ প্ৰগ্ৰেমিং কৰাত সহায় কৰে। পূৰ্বৰ কামে দেখুৱাইছে যে ইয়াৰ দ্বাৰা প্ৰাকৃতিক ক'ডনলৈ নতুন বিল্ডিং ব্লক নিযুক্ত কৰিব পাৰি যিবোৰ সঁচাকৈয়ে "খালী" - অৰ্থাৎ ইহঁতে এনকোড নকৰেযিয়েই নহওক স্বাভাৱিকতে একোৱেই নহয়।
এটা কৃত্ৰিম জীৱ
চিনৰ দলটোৱে এই কথাটো বহু আগুৱাই লৈ গ'ল। তাই REXER (প্ৰগ্ৰেমড ৰিকম্বিনেচনৰ জৰিয়তে বৰ্ধিত জিনম ইঞ্জিনিয়াৰিঙৰ বাবে ৰেপ্লিকন এক্সাইচন) নামৰ এটা পদ্ধতি প্ৰস্তুত কৰিছিল – হয়, বিজ্ঞানীসকল সকলোৱেই বেকক্ৰ’নিমৰ বাবে – য’ত জিন সম্পাদনা সঁজুলি CRISPR-Cas9 অন্তৰ্ভুক্ত কৰা হৈছে। CRISPR ৰ সহায়ত তেওঁলোকে ই.কলাই বেক্টেৰিয়াৰ জিনমৰ বৃহৎ অংশ নিখুঁতভাৱে উলিয়াই আনি পৰীক্ষা নলীৰ ভিতৰত সম্পূৰ্ণৰূপে শূন্যৰ পৰা তৈয়াৰ কৰিছিল আৰু তাৰ পিছত চেৰেনৰ বাবে ক'ড কৰা ১৮,০০০ তকৈ অধিক সংঘটন “অতিৰিক্ত” ক'ডনৰ ঠাইত প্ৰতিশব্দ ক'ডন ব্যৱহাৰ কৰিছিল।
যিহেতু এই ট্ৰিকটোৱে কেৱল অতিৰিক্ত প্ৰটিন ক’ডক লক্ষ্য কৰি লৈছিল, গতিকে কোষবোৰে নিজৰ স্বাভাৱিক ব্যৱসায় কৰিবলৈ সক্ষম হৈছিল – ৱেই বনোৱাকে ধৰি – কিন্তু এতিয়া একাধিক মুক্ত প্ৰাকৃতিক ক’ডনৰ সৈতে। “হাই”ৰ ঠাইত “অয়” লিখাৰ দৰেই, “হাই”ক এতিয়া সম্পূৰ্ণ বেলেগ অৰ্থ নিৰ্ধাৰণ কৰিবলৈ মুক্ত কৰি দিয়া হৈছে।
তাৰ পিছত ক্ৰুৱে ঘৰ চাফা কৰিছিল। তেওঁলোকে কোষবোৰৰ প্ৰাকৃতিক অনুবাদক — tRNA — আঁতৰাই পেলালে যিবোৰে সাধাৰণতে কোষৰ ক্ষতি নকৰাকৈ এতিয়া বন্ধ হৈ যোৱা ক’ডনবোৰ পঢ়ে। তেওঁলোকে নতুন ক’ডনবোৰ পঢ়িবলৈ tRNA ৰ নতুন কৃত্ৰিম সংস্কৰণ প্ৰৱৰ্তন কৰিছিল। তাৰ পিছত অভিযন্তা বেক্টেৰিয়াবোৰক পৰীক্ষা নলীৰ ভিতৰত প্ৰাকৃতিকভাৱে বৃদ্ধি কৰি দ্ৰুতগতিত বৃদ্ধি কৰা হৈছিল।
ফলাফল আছিল দৰ্শনীয়। ছুপাৰপটেণ্ট ষ্ট্ৰেইন, Syn61.Δ3(ev5), হৈছেমূলতঃ এটা এক্স-মেন বেক্টেৰিয়া যি দ্ৰুতভাৱে বৃদ্ধি পায় আৰু সাধাৰণতে বেক্টেৰিয়া সংক্ৰমিত কৰা বিভিন্ন ভাইৰাছৰ ককটেলৰ প্ৰতিৰোধী।
“কাৰণ জীৱবিজ্ঞানৰ সকলোতে একেটা জেনেটিক ক'ড, একেটা ৬৪টা ক'ডন আৰু একেটা ২০টা এমিনো এচিড ব্যৱহাৰ কৰা হয় , ইয়াৰ অৰ্থ হ’ল ভাইৰাছেও একেটা ক’ড ব্যৱহাৰ কৰে... ইহঁতে কোষৰ যন্ত্ৰপাতি ব্যৱহাৰ কৰি ভাইৰাছৰ প্ৰটিন নিৰ্মাণ কৰি ভাইৰাছটোক পুনৰুত্পাদন কৰে,” চিনে ব্যাখ্যা কৰে। এতিয়া যেতিয়া বেক্টেৰিয়াৰ কোষে প্ৰকৃতিৰ মানক জেনেটিক ক’ড পঢ়িব নোৱাৰে, ভাইৰাছটোৱে আৰু বেক্টেৰিয়াৰ যন্ত্ৰত প্ৰৱেশ কৰি প্ৰজনন কৰিব নোৱাৰে, অৰ্থাৎ অভিযন্তা কোষবোৰ এতিয়া প্ৰায় সকলো ভাইৰাছ আক্ৰমণকাৰীয়ে হাইজেক কৰাৰ প্ৰতিৰোধী হৈ পৰিছে।"
“এইবোৰ বেক্টেৰিয়াক নবীকৰণযোগ্য আৰু প্ৰগ্ৰেমেবল কাৰখানালৈ ৰূপান্তৰিত কৰিব পাৰি যিয়ে উদ্ভাৱনীমূলক গুণৰ সৈতে নতুন অণুৰ বিস্তৃত পৰিসৰ উৎপন্ন কৰে, যিয়ে জৈৱ প্ৰযুক্তি আৰু চিকিৎসা বিজ্ঞানৰ বাবে সুবিধা দিব পাৰে, নতুন ঔষধ, যেনে নতুন এন্টিবায়টিক নিৰ্মাণকে ধৰি” , চিনে কয়।
ভাইৰাছৰ সংক্ৰমণ সত্ত্বেও, অধ্যয়নটোৱে কৃত্ৰিম জীৱবিজ্ঞানৰ বাবে কি সম্ভৱ সেয়া পুনৰ লিখিছে।
“ইয়াৰ ফলত অসংখ্য প্ৰয়োগৰ সুবিধা হ’ব,” জুৱেল আৰু চেটাৰ্জীয়ে কয়, যেনে সম্পূৰ্ণৰূপে বায়’পলিমাৰ কৃত্ৰিম, অৰ্থাৎ জীৱবিজ্ঞানৰ সৈতে সামঞ্জস্যপূৰ্ণ সামগ্ৰী যিয়ে... সমগ্ৰ শাখাসমূহ সলনি কৰিব পাৰে, যেনে চিকিৎসা বা মগজু-মেচিনৰ আন্তঃপৃষ্ঠ। এই ক্ষেত্ৰত দলটোৱে ককৃত্ৰিম এমিনো এচিডৰ বিল্ডিং ব্লকৰ শৃংখলৰ দ্বাৰা কিছুমান ঔষধৰ ভিত্তি গঠন কৰা এক প্ৰকাৰৰ অণু তৈয়াৰ কৰা হয়, যেনে কেন্সাৰ বা এন্টিবায়টিকৰ বাবে।
কিন্তু হয়তো আটাইতকৈ ৰোমাঞ্চকৰ সম্ভাৱনাটো হ'ল বিদ্যমান জীৱনক নাটকীয়ভাৱে পুনৰ লিখাৰ ক্ষমতা . বেক্টেৰিয়াৰ দৰেই আমিও – আৰু জৈৱমণ্ডলৰ সকলো জীৱই – একেটা জৈৱিক সংকেতৰ ওপৰত কাম কৰোঁ। এতিয়া অধ্যয়নটোৱে দেখুৱাইছে যে আমাৰ প্ৰাকৃতিক জৈৱিক প্ৰক্ৰিয়াৰ শোষণ কৰি জীৱনৰ বিল্ডিং ব্লক গঠন কৰা মাত্ৰ ২০টা এমিনো এচিডৰ বাধা অতিক্ৰম কৰা সম্ভৱ।
ইয়াৰ পিছত দলটোৱে আমাৰ প্ৰাকৃতিক জৈৱিক প্ৰক্ৰিয়াটোক অধিক পুনৰ প্ৰগ্ৰেম কৰিবলৈ বিচাৰিছে বেক্টেৰিয়াৰ কোষত আৰু অধিক কৃত্ৰিম প্ৰটিন বিল্ডিং ব্লক সংকেত কৰিবলৈ ক'ড কৰা হয়। ইহঁতে আন কোষলৈও যাব – উদাহৰণস্বৰূপে স্তন্যপায়ী প্ৰাণীলৈ, আমাৰ জেনেটিক ক’ডক সংকোচন কৰিব পাৰে নেকি চাবলৈ।
এই কাহিনীটো প্ৰথমে চিংগুলাৰিটি হাবত প্ৰকাশ পাইছিল। SOCIENTÍFICA দ্বাৰা অনুবাদ।
