জিনোমিক্স ও ক্লোনিং

PDF ফাইলে পড়ুন

লেখক : ফরিদ আহমেদ

জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং এবং ক্লোনিং বর্তমানের প্রতিযোগিতামূলক প্রযুক্তিগত এবং বৈজ্ঞানিক অগ্রগতির ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করছে। জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং কৌশল প্রাচীনকালে ব্যবহৃত “সিলেক্টিভ ব্রিডিং” (Selective Breeding) পদ্ধতির উন্নত সংস্করণ।

জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং এবং ক্লোনিং বর্তমানে প্রতিনিয়তই সারা বিশ্বের সংবাদ মাধ্যমসমূহের প্রধান শিরোনাম হয়ে উঠছে। অনেকের কাছেই এগুলো নতুন বিজ্ঞান মনে হলেও আসলে এ প্রযুক্তির রয়েছে সুদীর্ঘ এবং সমৃদ্ধ ইতিহাস। হাজার বছর ধরে মানুষ কিছু না কিছু জেনেটিক অথবা অন্যান্য বিজ্ঞানসম্মত প্রযুক্তির ব্যবহার করে আসছে। প্রাচীনকালে যখন প্রাচীন মানুষ গৃহপালিত প্রাণীদের মধ্যে কোন আভ্যন্তরীণ বিষয়াদির বিশেষ লক্ষণ দেখতে পেতেন, তখন সেই প্রাণীদের নির্বাচিত করে পরবর্তী প্রজন্মের সাথে প্রতিস্থাপন করতেন। এর ফলে ধীরে ধীরে, কখনও কখনও শত শত বছর লেগে যেত, লোকেরা দেখতে পেত যে বিশেষ লক্ষণগুলি পরবর্তী প্রজন্মের মধ্যে প্রবাহিত হচ্ছে। এই প্রক্রিয়ার নামই পরবর্তীকালে স্থাপন করা হয়েছে “সিলেক্টিভ ব্রিডিং” (Selective Breeding)। সিলেক্টিভ ব্রিডিং এর মাধ্যমেই এক সময়কার বন্য প্রাণীগুলিকে মানুষ গৃহপালিত প্রাণীতে পরিণত করেছে এবং এটি কৃষিক্ষেত্রে ব্যাপক সফলতা লাভ করেছে।

প্রাচীন মানুষদের একটি ধরণের ‘সিলেক্টিভ ব্রিডিং’ পদ্ধতির মাধ্যমে ক্ষেত্রের প্রথম ঘটনাটি ঘটিয়েছিল, যেখানে মেষ এবং অন্যান্য পশুর চিহ্নিত বৈশিষ্ট্যগুলি বজায় রাখা হয়েছে এবং আংশিকভাবে, তাদের জিনের পরিবর্তন ঘটানো হয়েছে। অন্যদিকে, বর্তমান সময়ে এই সিলেক্টিভ ব্রিডিং আরও অনেক বেশি বৈজ্ঞানিক এবং কৌশলগত হয়েছে। কৃষিক্ষেত্রে এর মাধ্যমে গবাদি পশু যেমন গরু, মহিষ, ছাগল ইত্যাদি উৎপাদন করা হয়।

সবচেয়ে মজার ব্যাপার হচ্ছে, জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের এই অসাধারণ কৌশলের ভিত্তি এই প্রক্রিয়া কাজ করছে কিনা, তা বোঝা প্রথমে সহজ ছিল না। কিন্তু বর্তমান গবেষকরা এই প্রক্রিয়াটি বুঝতে পেরেছেন এবং এর বৈজ্ঞানিক ব্যাখ্যা প্রদান করেছেন। গ্রেগর মেন্ডেল (Gregor Mendel) সর্বপ্রথম জেনেটিক্সের ধারণা প্রদান করেন এবং তিনি এই প্রক্রিয়াটিকে ব্যাখ্যা করতে গিয়ে দেখিয়েছিলেন যে বংশগত বৈশিষ্ট্যসমূহ নির্দিষ্ট ক্ষুদ্র কণা দ্বারা প্রভাবিত হয় যা আমরা আজকের দিনে “এটমস অফ ইনহেরিট্যান্স” (Atoms of inheritance) তথা জিন (Gene) হিসেবে চিহ্নিত করে থাকি।**

আমরা জানি প্রতিটি জীবন্ত প্রাণীর সেল (Cell) বা কোষ দিয়ে গঠিত। কিছু কিছু প্রাণী আছে যা মাত্র একটি কোষ দিয়ে গঠিত, অন্য দিকে কিছু প্রাণী হচ্ছে লক্ষ কোটি কোষের সমাহার। যদি সব কোষই অনুরূপ না, কিন্তু একই ধরনের নীতিমালা এবং উৎপাদন কৌশল গঠনের ভূমিকা রেখে থাকে। একই ধরনের প্যাটার্ন, এমনি একই ধরনের উৎপাদন সময় জীবন্ত প্রাণী মধ্যে দেখা যায়। এই সমস্ত উৎপাদনল এর সামান্যতম হেরফেরেই আমাদের এই গ্রহের সব জীবের উৎপত্তি এবং প্রাণীর বৈচিত্র্যময় কলা সমাহার।

মানব শরীরের প্রায় প্রতিটি কোষের মধ্যে লুকিয়ে আছে এক একটি যন্ত্র। প্রতিটি অর্থপান, যারে বলা হচ্ছে একটি কোষ, এমনি সামান্য স্পর্শে একটির ভেতরে প্রবেশ করেছে মানুষের শরীরের সমস্ত তথ্য। একজন মানুষের হাড়ের গঠন থেকে শুরু করে তার হাত পায়ের গঠন এবং মস্তিষ্কের নির্ধারক করে দেয় শরীরের সব ট্রিলিয়ন কোষ। প্রতিটি কোষের মত নিয়ে গঠিত হয়েছে এক একটি মানসম্পন্ন যন্ত্র।

মানুষের বাঁচাটির রক্ষার জন্য প্রতি মুহূর্তে শরীরের ভেতরে সংযুক্ত হচ্ছে হাজার হাজার “অঙ্গ” বা “কোষ”। বাতাসের সাথে অক্সিজেন প্রবেশ করা হচ্ছে, যার মাধ্যমে দেহের সমস্ত ট্রিলিয়ন কোষকে পুষ্ট করছে এবং রক্ষার জন্য ব্যবস্থাপনা করছে। অন্যদিকে রক্ত সঞ্চালন হাইড্রোলিক মটরের মতো বিভিন্ন প্রত্যঙ্গকে সাথে যোগাযোগে কাজ করছে।

অত্যাশ্চর্য অঙ্গই প্রতি মুহূর্তেই নিরলসভাবে করে চলেছে তার নির্দিষ্ট কাজ। আমরা সচেতনভাবে এই সমস্ত কাজ করার জন্য কোন নির্দেশনা দেই না শরীরকে। শরীর তার নিজস্ব পরিকল্পিত এই কাজগুলো করে থাকে।

জীবনের যে বৃদ্ধি এই সময় অতিক্রম কার্যকরী সম্পাদন করতে জীবনে নির্দেশ দিয়ে থাকে তা মানুষের জিনোমের (Genome) মধ্যে পাওয়া গেছে। জিনোমই কোষকে নির্দেশনা দিয়ে থাকে জীবনের বস এবং রাসায়নিক কর্ম সম্পাদন করতে।

মানব জিনোমের মধ্যে রয়ে গেছে মানব জাতির সাধারণ শৈশবিধান ম্যাপ। জীবনকে ধ্বংসের হাত থেকে রক্ষা করার জন্য, কারোকে কারো কাজ করতে হয়। আমাদের জীবন কিছু পর্যবেক্ষণ করতে চায়, কারণ এই সমস্ত পার্থক্যের কারণে মানুষ কাজের মধ্যে সফল হয়। আমাদের পরবর্তী প্রজন্মকে সঠিক সিদ্ধান্তে নিয়ে যাওয়ার জন্য দৃঢ় প্রত্যয় নিতে হয়।

মানব জিনোমের প্রতিটি অংশ জিন নামক কণাসমূহ অতির সুনির্মল পার্থক্যের কারণে হয়ে থাকে। জীবনের পার্থক্যের প্রতি মানুষের অন্যান্য করে তুলতে ভুলেও না পৃথিবীতে। প্রতিটি একেক জিনোমই একেক কোষের সমন্বয়ে তৈরি হয়। সব জিনোমই কোষকে নির্দেশনা দেয়, যা জীবনের সঠিকভাবে কাজ করতে সহায়তা করে।

জিনোম শুধুমাত্র মানুষের মধ্যেই বিরাজমান তা ঠিক নয়, প্রতিটি জীবন্ত প্রাণীরই জিনোম রয়েছে। মাছ, পাখি, গাছ এগুলোরও জিনোম রয়েছে। মানুষ তার হৃদয়ের ভিতর আদৌ বুঝতে পারে না এই সমস্ত শৃঙ্খলিত হবে না, কারণ মানুষ তার হৃদয়ের ভিতরেই এর সঠিক নির্দেশনা রাখে। বিজ্ঞান এই মহাসত্যের ভিতরেই কাজ করে এবং মানুষের এই কাজ বাস্তবায়নের মধ্যেই অ্যানাটোমি একক রকমের।

সকল জীব প্রাণী এবং উদ্ভিদের জিনোমের উপকূলীয় এবং তাদের কণাসমূহ সাদৃশ্য দিয়ে এই পৃথিবীর সমস্ত প্রাণীর অতীত সম্পদ একই হয়ে উঠেছে। উদাহরণস্বরূপ, সকল জীবের শরীর এবং তাদের অতীত অর্থাৎ আদিম পশুর মধ্যে কোনও তফাত নেই। এদের সবার জিনোমের একই পার্থক্য হচ্ছে রাসায়নিক কণাসমূহের দ্বারা নির্ধারিত। এই রাসায়নিক কণাসমূহ একটিই অঙ্গ যা “Deoxyribonucleic acid” বা DNA নামে পরিচিত।

---

Here is the extracted text from the image you uploaded:

---

একশ’ বছর আগেও খুব কম লোকই এই ধারণা গ্রহণ করত যে, সম্ভবত একটি অনু জীবন্ত একটি প্রাণীর সমস্ত কার্যক্রম নির্দেশিকা বহন করতে পারে। কিন্তু বাস্তবতা হচ্ছে, সত্যিকার অর্থেই ডিএনএ অনু তাই করে থাকে। কোষের নিউক্লিয়াসের ভেতর অবস্থিত অতি ক্ষুদ্র কাঠামো পাওয়া গেছে যাকে বলা ক্রোমোসম (Chromosome)। বিজ্ঞানীরা আগে থেকেই জানতেন যে ক্রোমোসম কোষের কার্যক্রমের সাথে যুক্ত। কিন্তু ডিএনএ কিভাবে কাজ করে সেটি বুঝতে তাদের বেশ দীর্ঘ সময় লেগে গেছে।

চিত্র ২: ক্রোমোসমের অভ্যন্তরে ডিএনএ-র অবস্থান

ক্রোমোসম হচ্ছে অতি ক্ষুদ্র, সুতারকৃত কাঠামো যা অবস্থান করে কোষের কেন্দ্রীয় নিউক্লিয়াসে। ক্রোমোসম সৃষ্টির দিন থেকেই দেখা যায় যে এটি বুনট। গঠন উঠেছে ডিএনএ সমন্বয়ে। অন্যান্য জিন এবং সারিবদ্ধ এককগুলো অনু যাদেরকে বলা হয় নিউক্লিওটাইডস (Nucleotides)। ডিএনএ, জিন এবং নিউক্লিওটাইডস এগুলো সমস্ত জিনোমের অন্তর্গত। এই মূল বুনটের ওপর এর সাথে আরো কিছু প্রয়োজনীয় জিনিস মিলে গঠিত হয়েছে পুনরায় জিনোম।

সমগ্র জিনোম এবং এর অংশ সমূহকে বোঝার একটি সহজ উপায় হচ্ছে একে একটি ছকে হিসাব কলনা করা। একটি গ্রন্থের মতানুযায়ী, সেই ছকে থাকে অংশাংশ স্থাপনা। সমগ্র জিনোম Here is the extracted text from the image you uploaded:

---

বইটি যেন কিছু পরিচ্ছেদ বিভক্ত থাকে। পরিচ্ছেদ গুলো গড়ে উঠে কিছু অনুচ্ছেদ দিয়ে আবার অনুচ্ছেদগুলো গড়ে উঠে কিছু শব্দ দিয়ে। আবার এই শব্দগুলো কিছু অক্ষরের সমাহার। লোহিত রক্তকণিকা (Red Blood cell) এবং প্রধান সম্পর্কযুক্ত কোষগুলো ছাড়া মানুষের শরীরের প্রতিটি কোষেই সম্পূর্ণ গ্রন্থিকে বহন করে। এই ‘গ্রন্থি’ বা বই-ই হচ্ছে মানব জিনোম।

লোহিত রক্তকণিকার কোনো নিউক্লিয়াস নেই, এর মানে হচ্ছে তাদের কোনো ডিএনএ নেই। যেখানেই শরীরের প্রধান সব কোষগুলোতে ডিএনএ এর পুরো সেট আছে সেখানে লোহিত রক্তকণিকার প্রতি এই বিচ্ছিন্ন করা তো মনে অসাধারণ স্বাভাবিক। লোহিত রক্তকণিকার শরীরের অভ্যন্তরে অক্সিজেন বহন করে নিয়ে যাওয়া হয়। যারা গ্যাসের ট্রাকের মত পরিণত করণটি সম্পন্ন করে। এর ফলে তারা দেহে কার্বন-ডাই-অক্সাইড সঞ্চয় করার জন্য কর্মক্ষম থাকে। এটি খুবই গুরুত্ব পূর্ণ শরীরের আবশ্যিক একটি অংশ। নিউক্লিয়াস না থাকার নmnথী হওয়ার কারণে লোহিত রক্ত কণিকাদের এই অ্যারোবায়োটিক আক্রমণ করতে সক্ষম হয়।

বইয়ের একটি কাঠামো এবং শিরদাঁড়া (Backbone) প্রয়োজন স্থিতিশীলতাকে সুষ্ঠুভাবে করার জন্য। মানব জিনোমে ক্রোমোসমের শিরদাঁড়ার কাজ থাকে। ক্রোমোসম সবকিছু সংযোজিত করে এবং সবকিছুকে একত্রে ধরে রাখে। ক্রোমোসম যে সমস্ত জমে এবং সামগ্রিক পর্বায় জিনোমের শক্তি ধরে লেআউট তৈরি করে এবং স্থিতিশীলতা নিশ্চিত রাখে।

একটি মানব জিনোমকে বুঝার একটি সহজ উপায় হলো বললে চলে যে, এনক্লিওটাইডের সাথে তুলনা করা যায় একটি শিখরকে এনক্লিওটাইডের সাথে তুলনা করা যায়। একটি বিশেষত্ব সৃষ্টি করে তুলনামূলকভাবে আরও সাধারণভাবে তাদেরকে লিঙ্ক করতে হলে ক্রোমোসমের সাথে একটি লিঙ্ক তৈরি করতে পারে। জিনোমের সাথে একটি সাধারণ আলাদা কাজও সঞ্চালিত করতে পারে। একে বোঝার মতো হলে সহজে মনে করা যেতে পারে, মানব শরীরের এক অংশ ছোটো ক্রোমোসম, অন্যদিকে এটি সঞ্চালিত হতে হবে নিউক্লিওটাইড-এর মলিকিউল এবং কোষগুলোর শক্তি নিয়ে শরীরে চলমান করে তোলে।

এনক্লিওটাইডের কোন একরকম আকৃতি নেই বলে একটি অস্বাভাবিক বিষয় নিয়ে আলোচনায় থাকে। এদের কাজ সবসময় একরকম হয় না এবং একেবারে ভিন্ন ধরনের কাজও হয়ে থাকে। তবে একটি বিশাল অংশ তাদের সঠিকভাবে কাজ করে বলে একটি কার্যক্রমের অনুরূপ হিসাবে কাজ করে, যেমন, এনক্লিওটাইডের কাজ হল একটি বিশাল বদলে ক্রোমোসমগুলো সম্পর্কযুক্ত কার্যক্রমের ওপর নির্ভর করে সাজানো থাকে। কিছু ক্রোমোসম জড়ো হয় এমন কিছু ইনফরমেশন বা তথ্য নিয়ে যা কোষের কার্যক্রম নিয়ন্ত্রণ করে। আবার কিছু জড়ো হয় ওই সমস্ত তথ্য নিয়ে যা চোখের রং ও চুলের রং ইত্যাদির নিয়ন্ত্রণ করে।

এনক্লাইক্রোপিডিয়ার লেখাগুলো লেখা থাকে কাগজের ওপর আর জিনোমিক এনক্লাইক্রোপিডিয়ার ক্ষেত্রে ডিএনএ অনুক কাগজের সঙ্গে তুলনা করা যেতে পারে। এই ‘কাগজের’ উপরেই লেখা থাকে “অক্ষর” এবং “শব্দ” যা জীবনের নির্দেশনা দেয় কিভাবে গঠিত হতে হবে এবং কিভাবে ঠিক থাকতে হবে। এই “অনুচ্ছেদ” গুলোই হচ্ছে জিন।

জিন-ই কোষকে বলে দেয় কি করতে হবে। অনুচ্ছেদের মতো অনুচ্ছেদে শারীর একটি নির্দিষ্ট রূপ দিয়ে থাকে নির্দেশনা। একটি বালুর দানার মতো স্যাডস্টোন একটি গঠন হতে পারে, যা কোন একটি সংঘর্ষে, তেমনি বালুর কিছু দানা হয়ে দীর্ঘ সময়ে ধ্বংস হয়ে যায় আবার সংঘর্ষে স্খলিত পাথরের দিকে।

শব্দ গঠন হচ্ছে অক্ষর দিয়ে, তেমনি জিনও তৈরি হয়েছে নিউক্লিওটাইড দিয়ে। এর উপরই উদাহরণস্বরূপ, stand শব্দটি একটি লাইন পড়ে আছে। কিন্তু যখন এককথায় আরও তিনটি শব্দ দিলেই একটি শব্দটি মধ্যে বদলে যায়। stand যেখানে ‘একটি দাঁড়ানো’ থেকে ‘একটি স্থিত’ বা ‘stand’ একটি বাক্য অংশ হতে পারে। ঠিক তেমনি করেই একটি কোষের শৃঙ্খলা পরিবর্তন ঘটতে পারে, এবং এর উপরই এর উল্লেখযোগ্য অনুলিপিটি একটি পুরোপুরি অর্থ সম্পূর্ণ বদলে এবং এর ফলে জীবনের কার্যক্রম পুরোটাই ঠিক হয়ে পড়ে।

---

Let me know if you need any further assistance!

---